Контейнер полимерконтейнерного балластирующего устройства пкбу-мк
Техническое решение относится к области строительства трубопроводов, предпочтительно, магистральных, и предназначено для предотвращения всплытия погруженного, например, в траншею трубопровода путем его балластировки сыпучим материалом, помещенным в полимерные контейнеры с наибольшей эффективностью использования их объема. Технической задачей является повышение надежности и долговечности при воздействии эксплуатационных нагрузок, а также снижение материалоемкости (металлоемкости) за счет перераспределения действующих нагрузок путем их смещения в зону расположения стоек распорной рамки, на которую навешивается контейнер. Достигается это тем, что контейнер полимерконтейнерного балластирующего устройства выполнен в виде симметрично располагаемых по обе стороны от продольной оси трубопровода емкостей, удаленная от оси трубопровода и приближенная к оси трубопровода боковые стенки которых и расположенное между ними дно образованы имеющим U-образный в поперечном сечении изгиб единым полотнищем из полимерного материала и ограничены пришитыми к полотнищу торцевыми стенками, а средняя часть единого полотнища образует налагаемую сверху на трубопровод перемычку, причем удаленные от оси трубопровода боковые стенки в зоне, примыкающей к торцевым стенкам, имеют простроченные складки и/или затяжки единого полотнища, выполненные таким образом, что длина упомянутой боковой стенки в поперечном сечении каждой емкости вне складок и/или затяжек превышает длину в параллельном сечении по складкам и/или затяжкам. При этом, складки и/или затяжки могут быть выполнены в средней по высоте части удаленных от оси трубопровода боковых стенок или в верхней по высоте части удаленных от оси трубопровода боковых стенок или в нижней по высоте части удаленных от оси трубопровода боковых стенок, до перехода единого полотнища в дно емкости. Складки и/или затяжки могут быть выполнены в нижней по высоте части удаленных от оси трубопровода боковых стенок в зоне перехода единого полотнища в дно емкости. Складки и/или затяжки могут быть расположены по высоте удаленных от оси трубопровода боковых стенок дискретно, с образованием между ними участков единого полотнища, свободных от складок и/или затяжек. При этом, каждая из торцевых стенок может иметь прорезь для пропуска соответствующей стойки распорной рамки, предпочтительно перекрытую пришитым, по крайней мере над ней, клапаном в виде отрезка полотнища из полимерного материала.
Предлагаемое техническое решение относится к области строительства трубопроводов, предпочтительно, магистральных, и предназначено для предотвращения всплытия погруженного, например, в траншею трубопровода путем его балластировки сыпучим материалом, помещенным в полимерные контейнеры с наибольшей эффективностью использования их объема.
Известен контейнер полимерконтейнерного балластирующего устройства (ПКБУ), выполненный в виде симметрично располагаемых по обе стороны продольной оси трубопровода емкостей, образованных единым полотнищем из полимерного материала, средняя часть которого располагается на трубопроводе, а каждая из концевых образует U-образный в поперечном сечении изгиб и имеет вшитые боковины (патент РФ 
83581 U1, 2009 г.).
Наиболее близким из известных является контейнер полимерконтейнерного балластирующего устройства, в котором дно емкостей и силовой пояс выполнены из единого полотнища, которое в своей средней части скреплено с накладкой и силовыми перемычками. Единое полотнище располагается под внутренними продольными сторонами жестких плоских рамок, а накладка - над единым полотнищем и выполнена многослойной. Заполняемые балластирующим грунтом емкости из гибкого материала связаны с распорными рамками Продольные кромки единых гибких полотнищ, образующих емкости, скреплены с верхними относительно трубопровода продольными сторонами (прогонами) плоских жестких рамок (патент РФ 2289054, 2006 г.).
Известные решения достаточно металлоемки и не обеспечивают оптимального распределения нагрузок, воспринимаемых как контейнером в процессе его загрузки и работы, так и распорной рамкой в процессе эксплуатации всего устройства. Это отрицательно влияет на надежность и долговечность устройства, а также требует увеличения его металлоемкости.
Технической задачей предлагаемого контейнера является повышение надежности и долговечности при воздействии эксплуатационных нагрузок, а также снижение материалоемкости (металлоемкости) за счет перераспределения действующих нагрузок путем их смещения в зону расположения стоек распорной рамки, на которую навешивается контейнер.
Достигается это тем, что контейнер полимерконтейнерного балластирующего устройства выполнен в виде симметрично располагаемых по обе стороны от продольной оси трубопровода емкостей, удаленная от оси трубопровода и приближенная к оси трубопровода боковые стенки которых и расположенное между ними дно образованы имеющим U-образный в поперечном сечении изгиб единым полотнищем из полимерного материала и ограничены пришитыми к полотнищу торцевыми стенками, а средняя часть единого полотнища образует налагаемую сверху на трубопровод перемычку, причем удаленные от оси трубопровода боковые стенки в зоне, примыкающей к торцевым стенкам, имеют простроченные складки и/или затяжки единого полотнища, выполненные таким образом, что длина упомянутой боковой стенки в поперечном сечении каждой емкости вне складок и/или затяжек превышает длину в параллельном сечении по складкам и/или затяжкам. При этом, складки и/или затяжки могут быть выполнены в средней по высоте части удаленных от оси трубопровода боковых стенок или в верхней по высоте части удаленных от оси трубопровода боковых стенок или в нижней по высоте части удаленных от оси трубопровода боковых стенок, до перехода единого полотнища в дно емкости. Складки и/или затяжки могут быть выполнены в нижней по высоте части удаленных от оси трубопровода боковых стенок в зоне перехода единого полотнища в дно емкости. Складки и/или затяжки могут быть расположены по высоте удаленных от оси трубопровода боковых стенок дискретно, с образованием между ними участков единого полотнища, свободных от складок и/или затяжек. При этом, каждая из торцевых стенок может иметь прорезь для пропуска соответствующей стойки распорной рамки, предпочтительно перекрытую пришитым, по крайней мере над ней, клапаном в виде отрезка полотнища из полимерного материала.
Существенность признаков доказана тем, что при загрузке или уже в процессе работы образованная в зоне расположения распорной стойки рамки прошитыми складками или прошитыми затяжками или прошитыми складками и затяжками сторона единого полотнища концентрирует распределенную нагрузку от балласта и передает ее на поперечины в большей степени непосредственно в зоне их опирания на распорные стойки, что исключает возможность прогиба поперечин под действующей нагрузкой. Таким образом, поперечины могут быть выбраны, в соответствии с данной расчетной схемой, меньшего поперечного сечения, т.к. действующая равномерно распределенная нагрузка от сыпучего балласта перераспределяется путем смещения создающей момент относительно опоры (и тем самым вызывающей изгиб поперечины) результирующей силы к опоре, которой является работающая на сжатие распорная стойка. Снижению металлоемкости также способствует наличие в торцевых стенках прорези для пропуска соответствующей стойки распорной рамки, которая для предотвращения просыпания сыпучего материала перекрыта клапаном в виде отрезка полотнища из полимерного материала. Такая прорезь обеспечивает пропускание через нее располагаемой в основном в емкости стойки распорной рамки. А расположение стойки внутри емкости практически исключает воздействие на нее изгибающего момента от сыпучего материала (действующего через торцевую стенку, в случае расположения стойки снаружи емкости). Кроме того, наличие прорези обеспечивает расположение стойки внутри, что позволяет торцевой стенке деформироваться, выбирая при этом максимальный объем заполнения сыпучим материалом в этом месте (т.к. стойка не препятствует деформации - «прогибу» - торцевой стенки).
На фиг.1 представлена схема контейнера полимерконтейнерного балластирующего устройства (ПКБУ-МК).
Согласно решаемой технической задаче, контейнер полимерконтейнерного балластирующего устройства выполнен в виде симметрично располагаемых по обе стороны от продольной оси трубопровода емкостей 1 и 2. Удаленная от оси трубопровода и приближенная к оси трубопровода боковые стенки 3 и 4, соответственно, которых и расположенное между ними дно 5 образованы имеющим U-образный в поперечном сечении изгиб единым полотнищем из полимерного материала. Торцевые стенки 6 пришиты к полотнищу и ограничивают каждую емкость с торцов. Средняя часть 7 единого полотнища образует налагаемую сверху на трубопровод перемычку. Удаленные от оси трубопровода боковые стенки в зоне, примыкающей к торцевым стенкам, имеют простроченные складки 8 и/или затяжки единого полотнища, выполненные таким образом, что длина упомянутой боковой стенки в поперечном сечении каждой емкости вне складок и/или затяжек превышает длину в параллельном сечении по складкам и/или затяжкам. При этом, складки 8 и/или затяжки могут быть выполнены в средней по высоте части удаленных от оси трубопровода боковых стенок или в верхней по высоте части удаленных от оси трубопровода боковых стенок или в нижней по высоте части удаленных от оси трубопровода боковых стенок, до перехода единого полотнища в дно емкости. Складки 8 и/или затяжки могут быть выполнены в нижней по высоте части удаленных от оси трубопровода боковых стенок в зоне перехода единого полотнища в дно емкости. Складки 8 и/или затяжки могут быть расположены по высоте удаленных от оси трубопровода боковых стенок дискретно, с образованием между ними участков единого полотнища, свободных от складок и/или затяжек. При этом, каждая из торцевых стенок может иметь прорезь 9 для пропуска соответствующей стойки распорной рамки, предпочтительно перекрытую пришитым, по крайней мере над ней, клапаном 10 в виде отрезка полотнища из полимерного материала.
При загрузке сыпучего материала в емкости контейнера ПКБУ-МК динамическое воздействие от него на конструкцию распорной рамки передается в данном случае, в районе опоры поперечины распорной рамки на стойку, которая работает в этом случае на сжатие, что повышает ее устойчивость, как стержня. Это обусловлено тем, что натяжение материала полотнища осуществляется в первую очередь в зоне искусственно созданной его «нехватки по длине» путем прошитых складок и/или затяжек.
Таким образом, происходит перераспределение нагрузки по длине поперечины от ее центра (где мог бы возникнуть максимальный изгибающий момент), к ее периферии - к местам опоры на стойки, относительно которых уменьшается плечо приложения силы. Величина поперечного сечения стоек и поперечины может быть выбрана из сортамента согласно расчета исходя из более благоприятных условий их работы.
1. Контейнер полимерконтейнерного балластирующего устройства, выполненный в виде симметрично располагаемых по обе стороны от продольной оси трубопровода емкостей, удаленная от оси трубопровода и приближенная к оси трубопровода, боковые стенки которых и расположенное между ними дно образованы имеющим U-образный в поперечном сечении изгиб единым полотнищем из полимерного материала и ограничены пришитыми к полотнищу торцевыми стенками, а средняя часть единого полотнища образует налагаемую сверху на трубопровод перемычку, причем удаленные от оси трубопровода боковые стенки в зоне, примыкающей к торцевым стенкам, имеют простроченные складки и/или затяжки единого полотнища, выполненные таким образом, что длина упомянутой боковой стенки в поперечном сечении каждой емкости вне складок и/или затяжек превышает длину в параллельном сечении по складкам и/или затяжкам.
2. Контейнер полимерконтейнерного балластирующего устройства по п.1, отличающийся тем, что складки и/или затяжки выполнены в средней по высоте части удаленных от оси трубопровода боковых стенок.
3. Контейнер полимерконтейнерного балластирующего устройства по п.1, отличающийся тем, что складки и/или затяжки выполнены в верхней по высоте части удаленных от оси трубопровода боковых стенок.
4. Контейнер полимерконтейнерного балластирующего устройства по п.1, отличающийся тем, что складки и/или затяжки выполнены в нижней по высоте части удаленных от оси трубопровода боковых стенок до перехода единого полотнища в дно емкости.
5. Контейнер полимерконтейнерного балластирующего устройства по п.1, отличающийся тем, что складки и/или затяжки выполнены в нижней по высоте части удаленных от оси трубопровода боковых стенок в зоне перехода единого полотнища в дно емкости.
6. Контейнер полимерконтейнерного балластирующего устройства по п.1, отличающийся тем, что складки и/или затяжки расположены по высоте удаленных от оси трубопровода боковых стенок дискретно с образованием между ними участков единого полотнища, свободных от складок и/или затяжек.
7. Контейнер полимерконтейнерного балластирующего устройства по п.1, отличающийся тем, что каждая из торцевых стенок имеет прорезь для пропуска соответствующей стойки распорной рамки, предпочтительно перекрытую пришитым по крайней мере над ней клапаном в виде отрезка полотнища из полимерного материала.
