Утяжелитель трубопровода Советский патент 1993 года по МПК F16L1/06 

Изобретение относится к строительству и может найти применение при сооружении магистральных и промысловых трубопроводов на заболоченных территориях.

Цель изобретения - расширение области применения утяжелителя на обводненные траншеи с низким горизонтом грунтовых вод.

На фиг. 1 изображен уложенный в траншею трубопровод с установленным на него утяжелителем при низком максимальном горизонте грунтовых вод; на фиг.2 -утяжелитель, в котором опорные элементы объединены с балластной емкостью; на фиг.З - то же, вид сверху.

На уложенном в траншее 1 трубопроводе 2 установлены опорные элементы 3, на которых смонтирована емкость 4 в виде оболочки из фильтрующего гибкого материала с балластом 5 из гидрофильного заполнителя. К нижней части емкости прикреплена система фитилей 6, смонтированных между дном траншеи 1 и основанием оболочки 4. Гидрофильная заполнитель образован поверхностно-активным водопоглотителем (силикагель) или капиллярно-пористым материалом (прессованный торф).

Утяжелитель может быть выполнен без использования опорных элементов 3, функцию которых выполняет оболочка 4, выполненная в виде вертикально размещенной многовитковой цилиндрической спирали, между витками которой расположен гидрофильный заполнитель (фиг.2 и 3). Основание оболочки в этом случае опирается непосредственно на трубопровод 2.

В качестве опорных элементов конструкции (фиг. 1) можно использовать утяжелители типа УБКм, установив их попарно и разместив на них емкость, изготовленную из нетканого синтетического материала типа Дорнит с гидрофильным балластом из прессованных торфяных блоков с объемным весом в сухом состоянии 0,2 T/MJ (при влажности около 40%) и степень разложения 15- 30%. Известно, что прессованный торф при намокании увеличивает свою массу до 400%, высота капиллярного подъема в капиллярно-пористых может достигать 3 м и зависит от физических свойств материала и его гранулометрического состава, а точнее - от радиуса капилляра. В частности для

и

00

о о

ю VJ

фа высота капиллярного подъема составляет 0,3-0,7 м.

Для емкости, имеющей размеры в плане 1,5 х 2,0 м и высоту над уровнем горизонта грунтовых вод 0,3 м, балластная нагрузка на опорные элементы составит 720 кг, а с учетом веса опорных элементов в воде, равным 1794 кг, пригружающая способность конструкции составит 2514 кг.

Утяжелитель работает следующим образом.

После установки утяжелителя в обводненной траншее надводная часть емкости с балластирующим заполнителем впитывает воду посредством системы фитилей за счет их гидрофильных свойств. Дополнительная нагрузка через опорные элементы емкости передается на трубопровод. Масса намокшего балласта в оболочке, находящегося над горизонтом грунтовых вод при его максимальном и минимальном уровнях с учетом веса опорных элементов должна быть не ниже выталкивающей рилы, действующей на трубопровод. Данное устройство имеет ограниченную область применения и направлено на балластировку трубопроводов на болтах Г и II типа по проходимости, горизонт грунтовых вод которых меняется и пределах глубины траншеи.

При понижении уровня грунтовых вод ниже верхней образующей уменьшается Архимедова сила, действующая на трубопровод. При определенном уровне (в зависимости от диаметра и веса трубы этот уровень составляет 0,2-0,7 диаметра трубопровода) он приобретает отрицательную плавучесть, а значит, отпадает необходимость в.балластной нагрузке. При обратном подъеме воды в конструкции, снабженной фитилями, вода прежде всего коснется фитилей, по которым поднимается со скоростью 0,3-3,0 м/сут, и балластная нагрузка появится

раньше, чем трубопровод приобретает по- ложитепьную плавучесть. Таким образом данная система саморегулируема.

Формула изобретения

1. Утяжелитель трубопровода, содержащий емкость в виде замкнутой оболочки из фильтрующего гибкого материала с балластом из гидрофильного заполнителя и систему скрепленных с емкостью фитилей, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что система фитилей прикреплена к нижней части емкости, а гидрофильный заполнитель образован поверхностно-активным водопоглотителем или капиллярно-пористым материалом.

2. Утяжелитель по п.1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что оболочка выполнена в виде вертикально размещенной многовитковой цилиндрической спирали, а заполнитель расположен между ее витками.

3. Утяжелитель по пп.1 и 2, отличающийся тем, что оболочка с заполнителем снабжена расположенным под ней жестким опорным на трубопровод элементом.

Использование: строительство магистральных трубопроводов. Сущность: имеется емкость в виде замкнутой оболочки из фильтрующего гибкого материала с балластом из гидрофильного заполнителя и система скрепленных с емкостью фити лей. Система прикреплена к нижней части емкости, а гидрофильный заполнитель образован поверхностно-активным водопоглотителем или капиллярно-пористым материалом. 2 з.п.ф- лы, 3 ил.

#W2 . /