Полимерно-контейнерное грунтозаполняемое балластирующее устройство для балластировки магистральных трубопроводов (пкбу) (варианты) и распорная рамка для него

Авторы патента:

F16L1/06 - Трубы и шланги; соединения или фитинги для труб и шлангов;опоры для закрепления труб, шлангов, кабелей или защитных кожухов; средства для теплоизоляции

Полезная модель относится к строительству трубопроводного транспорта и используется при прокладке подземных магистральных трубопроводов в условиях распространения вечномерзлых грунтов, при прокладке трубопроводов на болотах, а также на обводненных участках. В ПКБУ концевые части предназначенного для навешивания на трубопровод единого полотнища полимерной технической ткани образуют открытые емкости, выполненные с возможностью их заполнения балластирующим материалом. Каждая емкость снабжена металлической распорной рамкой жесткости, внутренние прогоны каждой из рамок размещены в проушинах нижних грузовых лент, а ее внешние прогоны размещены в проушинах, выполненных на концах указанного полотнища. Концы каждого внешнего прогона рамок размещены в проушинах, выполненных на концах верхних грузовых лент, скрепленных с полотнищем в его средней части. Указанные емкости снабжены торцовыми перегородками, соединенными соответственно с образующей открытую емкость частью единого полотнища полимерной технической ткани, и соответствующей верхней грузовой лентой. Длины нижних грузовых лент, распорных элементов рамок и верхних грузовых лент, соответственно, обеспечивают касание внутренних прогонов распорных рамок с наружной поверхностью трубопровода в зоне его средней образующей. Повышает надежность балластировки трубопровода за счет полного вовлечения в работу грунта засыпки траншеи в различных условиях эксплуатации трубопровода, устраняет возможность повреждения его изоляции в процессе строительства и эксплуатации, снижает материалоемкость ПКБУ и трудоемкость его изготовления за счет упрощения конструкции ПКБУ.

Полезная модель (ПМ) относится к строительству трубопроводного транспорта и используется для закрепления подземного магистрального трубопровода в проекторном положении в условиях обводненных грунтов, в том числе в условиях распространения вечномерзлых грунтов, при прокладке трубопроводов на болотах, а также в обводненной траншее.

Из уровня техники известен аналог заявленного решения-утяжелитель для прокладки подземного трубопровода, содержащий симметрично навешенную на трубопровод и заполненную грунтом пару емкостей, каждая из которых составлена из жесткой рамки и подвешенного к ней полуцилиндрического, выполненного из гибкого материала, контейнера (SU 769178 A, 1978,).

Известный утяжелитель используют при групповой балластировке трубопроводов, при этом утяжелители в группе скрепляют за торцовые поперечины рамок. Недостатком известного решения является повышенный расход материала на торцовые стенки контейнеров, поскольку обе примыкающие стенки контейнеров выполняют одну функцию - являются разделителями для грунта засыпки.

Аналогом заявленного устройства является утяжелитель трубопровода, известный из патента RU 2164636 C1, 27.03.2001. Утяжелитель содержит пару емкостей, каждая из которых составлена из жесткой плоской рамки и подвешенного к ней полуцилиндрического, выполненного из гибкого материала контейнера.

Емкости выполнены многосекционными вдоль оси трубопровода, секции отделены промежуточными поперечными стенками и рамными распорками. Емкости утяжелителя соединены между собой налагаемой на трубопровод связью - силовыми поясами, изготовленными из гибкого материала и закрепленными концами на внешних прогонах рамок.

Недостатком известного решения является повышенный расход грунта засыпки. При установке утяжелителей в группе (при непрерывной балластировке трубопровода) под действием грунта засыпки полотнища, образующие емкости деформируются и между соседними в группе утяжелителями возникают клиновидные зазоры, в которые просыпается балластирующий грунт засыпки.

Известен утяжелитель трубопровода, содержащий V-образно размещенную пару бетонных блоков, подвешенных на трубопроводе посредством силовых поясов и опирающихся нижней частью на дно траншеи. В каждом из блоков выполнена открытая сверху глухая полость, создающая дополнительный объем, заполняемый грунтом засыпки (см. SU 1710913 A1, 07.02.1992).

Недостатком известного решения является возможность повреждения изоляции трубопровода, повышенный расход бетона и значительные затраты при изготовлении утяжелителей и при транспортировании их к месту строительства трубопровода.

Известен утяжелитель трубопровода, содержащий размещенные симметрично относительно продольной оси трубопровода емкости с жесткими прямоугольными каркасами - рамками (SU 1551930 А1, 23.03.1990). Продольные стенки емкостей подвешены к каркасам и выполнены из полос гибкого материала.

Утяжелитель снабжен парой гибких перемычек образующих стенки емкостей.

Недостатком известного решения является низкая балластирующая способность утяжелителя, повышенная металлоемкость, возможность повреждения изоляции трубопровода.

Наиболее близким к заявленному решению в части балластирующего устройства (далее по тексту ПКБУ) является известный из уровня техники утяжелитель (см. RU 2220351 C1, 27.12.2003).

Наиболее близким аналогом к объекту - распорной рамке для ПКБУ является распорная рамка для емкостей утяжелителя трубопровода (см. RU 2220351 C1, 27.12.2003).

Известное устройство - полимерно-контейнерное балластирующее устройство (ПКБУ) для трубопровода, содержит предназначенный для навешивания на него силовой пояс, соединяющий пару предназначенных для заполнения грунтом симметричных относительно пояса и выполненных из гибкого материала емкостей, снабженных торцовыми стенками, накладку, пару гибких силовых перемычек, соединенных с наружными углами образующих каркас емкостей жестких плоских рамок, внутренними продольными сторонами опирающихся на трубопровод при навешивании на него ПКБУ, скрепленные с силовыми перемычками дополнительные торцовые стенки.

Дно емкостей и силовой пояс выполнены из единого полотнища, которое в своей средней части скреплено с накладкой и силовыми перемычками. В известном устройстве единое полотнище располагается под внутренними продольными сторонами жестких плоских рамок, а накладка - над единым полотнищем и выполнена многослойной.

Жесткие плоские распорные рамки выполнены разборными из трубчатых элементов с возможностью продольного соединения рамок устройств, а продольные стороны плоских рамок снабжены съемными жесткими вставками с возможностью их фиксации при групповой балластировке трубопровода. Трубчатые элементы каркаса плоских рамок обеспечивают удобство сборки, особенно при групповой балластировке трубопровода. С рамками связаны заполняемые балластирующим грунтом емкости из гибкого материала. Продольные кромки единых гибких полотнищ, образующих емкости скреплены с верхними относительно трубопровода продольными сторонами (прогонами) плоских жестких рамок.

На верхних относительно трубопровода прогонах рамок зафиксированы края полотнища, образующего дно емкостей, а также проушины силовых перемычек.

При балластировке трубопровода плоские жесткие рамки располагаются наклонно и контактируют с трубопроводом нижними продольными сторонами ниже его горизонтального диаметра, при этом верхние продольные стороны рамок располагаются не выше верхней образующей трубопровода, что обеспечивается соотношением длин силового пояса и внешних силовых перемычек. Частным случаем использования БУ при прокладке трубопровода является выполнение устройства для траншеи увеличенной глубины, что характерно для прокладки трубопровода на пересеченном рельефе местности, а также для льдистых грунтов в условиях Севера. Известное устройство является материалоемким, не обеспечивает полного вовлечения материала единого полотнища, накладки в работу при эксплуатационных подвижках трубопровода, обладает значительной трудоемкостью при проведении пошивочных работ из-за необходимости прошивки многослойных элементов ПКБУ. Поскольку в условиях Севера траншея имеет увеличенную относительно рекомендованной СНиП глубину, то выступающие над верхней образующей трубопровода части балластирующего устройства не влияют на увеличение объема земляных работ. В этом случае целесообразно использовать ПКБУ с увеличенным размером емкостей под балластирующий грунт, для чего поперечные элементы плоских жестких рамок выполняют увеличенной длины. При балластировке верхние продольные элементы рамок располагаются выше верхней образующей трубопровода. Для более полного использования объема ПКБУ силовые перемычки при этом снабжают верхними дополнительными торцовыми стенками, которые препятствуют высыпанию грунта из утяжелителя. В указанных условиях плоские рамки утяжелителя находятся в сложном напряженном состоянии, вызванном воздействием значительного веса балластирующего грунта и распирающих усилий, действующих от гидростатического воздействия слоя грунта засыпки на боковые поверхности емкостей утяжелителя.

Кроме того, замки, соединяющие прогоны и распорные элементы, скреплены с прогонами сварными швами. В узлах рамок, где размещены замки, для трубопроводов диаметром 1200-1420 мм общая нагрузка составляет 80-100 тонн. Необходимо также учитывать эксплуатационные нагрузки, например, продольные перемещения трубопровода, когда утяжелитель защемлен в грунте засыпки. Таким образом, узлы соединения продольных и поперечных элементов рамки находятся в сложном напряженном состоянии, а при загрузке емкостей утяжелителя балластирующим грунтом односторонняя нагрузка от засыпаемой первой емкости вызывает скручивание рамок, что создает дополнительный крутящий момент, воздействующий на замки рамки.

Учитывая условия эксплуатации (размещение в обводняемых грунтах, значительные нагрузки на элементы рамки), сварной шов следует выполнять плотным, без дефектов, то есть сварочные работы должен выполнять сварщик высокой квалификации - не ниже пятого разряда.

Таким образом, существует задача создания ПКБУ менее материалоемкого, конструкция распорной рамки которого обеспечивает технологичность ее изготовления, устраняет сварные швы, устраняет рихтовку рамки после выполнения сварочных работ.

Достигаемым техническим результатом при реализации ПМ, является повышение надежности балластировки трубопровода за счет полного вовлечения в работу грунта засыпки траншеи в различных условиях эксплуатации трубопровода, устранение возможности повреждения его изоляции в процессе строительства и эксплуатации, снижение материалоемкости ПКБУ и трудоемкости его изготовления за счет упрощения конструкции ПКБУ.

Указанная задача решается полимерно-контейнерным грунтозаполняемым балластирующим устройством для балластировки магистральных трубопроводов (ПКБУ), в котором концевые части, предназначенного для навешивания на трубопровод единого полотнища полимерной технической ткани, образуют открытые емкости, выполненные с возможностью их заполнения балластирующим материалом, каждая из открытых емкостей снабжена металлической распорной рамкой жесткости, внутренние продольные относительно трубопровода стороны- прогоны каждой из указанных рамок размещены в проушинах нижних грузовых лент, внешние продольные относительно трубопровода стороны - прогоны каждой из указанных рамок размещены в соответствующих проушинах, выполненных на концах указанного полотнища, а концы каждого внешнего прогона рамок размещены в проушинах, выполненных на концах верхних грузовых лент, скрепленных с полотнищем в его средней части, каждая открытая емкость снабжена парой торцовых перегородок, соединенных соответственно с образующей емкость частью единого полотнища полимерной технической ткани, и соответствующей верхней грузовой лентой, при этом длины нижних грузовых лент, поперечных трубопроводу сторон - распорных элементов указанных рамок и верхних грузовых лент, соответственно, обеспечивают наклонное в сторону трубопровода расположение указанных рамок и касание их внутренних прогонов с наружной поверхностью трубопровода в зоне его средней образующей.

В частном случае выполнения ПКБУ снабжено дополнительной/дополнительными верхними грузовыми лентами, соединяющими наружные прогоны указанных рамок и скрепленными с серединой единого полотнища. Нижняя грузовая лента скреплена с единым полотнищем полимерной технической ткани и выполнена в виде полотнища или в виде двух полотнищ/лент, не менее.

Кроме того, нижние грузовые ленты, верхние и дополнительная/дополнительные верхние грузовые ленты образованы однослойными или сложенными в несколько слоев и прошитыми лентами из полимерных нитей или из полимерной технической ткани. При этом количество верхних грузовых лент каждой емкости составляет не менее двух.

В частном случае выполнения ПКБУ проушины единого полотнища образованы его отогнутыми и прошитыми краями. Кроме того, проушины единого полотнища усилены, при этом усиление проушин единого полотнища образовано пришитыми к нему однослойными или сложенными в несколько слоев и прошитыми лентами из полимерных нитей или из полимерной технической ткани.

Кроме того, каждая открытая емкость снабжена скрепленной с ее стенками, по меньшей мере, одной перегородкой.

При этом металлические распорные рамки жесткости выполнены сборно-разборными из трубных элементов, элементы каждой рамки фиксируются при сборке в пазах, выполненных в сопрягаемых прогонах или распорных элементах указанных рамок. Причем, продольные стороны металлических распорных рамок жесткости выполнены с возможностью фиксации рамок при групповой балластировке трубопровода. Кроме того, каждая открытая емкость снабжена откидной в сторону стенки траншеи панелью.

Таким образом, заявленная конструкция ПКБУ менее материалоемкая, трудоемкость изготовления ПКБУ снижена за счет упрощения конструкции текстильной части ПКБУ и конструкции металлических распорных рамок жесткости. Технология размещения ПКБУ на трубопроводе значительно упрощена, за счет упрощения конструкции ПКБУ, в частности, металлических распорных рамок жесткости и упрощенной технологии их сборки. Надежность балластировки трубопровода возрастает за счет более полного вовлечения в работу грунта засыпки траншеи в различных условиях эксплуатации трубопровода.

Кроме того, указанная задача решается вариантом заявленного полимерно-контейнерного грунтозаполняемого балластирующего устройства для балластировки магистральных трубопроводов (ПКБУ), в котором две заполняемые балластирующим материалом открытые емкости выполнены из полотнищ полимерной технической ткани с возможностью размещения открытых емкостей по обе стороны от трубопровода, каждая из открытых емкостей снабжена торцевыми перегородками и металлическими распорными рамками жесткости, продольные, относительно трубопровода, стороны - прогоны каждой рамки размещены в проушинах, которыми снабжены соответствующие края образующего каждую открытую емкость полотнища, каждый конец внутреннего и наружного прогона размещен в проушине, которой снабжены, соответственно, нижние и верхние грузовые ленты, налагаемые на трубопровод, при этом длины нижних грузовых лент, поперечных трубопроводу сторон - распорных элементов указанных рамок и верхних грузовых лент, соответственно, обеспечивают наклонное в сторону трубопровода расположение указанных рамок и касание их внутренних прогонов с наружной поверхностью трубопровода в зоне его средней образующей.

В частном случае выполнения варианта устройства, каждая торцевая перегородка скреплена с краями образующего емкость полотнища, нижней и верхней грузовыми лентами.

Указанная задача также решается металлической распорной рамкой жесткости ПКБУ в которой, выполненная из трубных элементов в виде плоского сборно-разборного замкнутого каркаса для каждой емкости ПКБУ и содержащая продольные и поперечные трубопроводу несущие элементы, соответственно, прогоны и распорные элементы, соединяемые при сборке ПКБУ в углах рамки посредством бобышек с отверстиями или путем размещения концов распорных элементов/ прогонов рамки с последующей их фиксацией в пазах, выполненных в прогонах рамок/распорных элементов. В стенке каждого прогона/распорного элемента на всю толщину его стенки вдоль одной его образующей выполнены, по меньшей мере, два паза.

В частном случае выполнения указанной рамки два паза выполнены на концах прогона/ распорного элемента и вскрыты со стороны его торцов, а один паз расположен в его середине, при этом ширина всех пазов не меньше удвоенной толщины стенки сопрягаемого трубного элемента. Отгибной элемент выполнен на конце трубного элемента, в котором выполнены пазы, для чего параллельно вскрытому со стороны его торца пазу на заданном расстоянии от указанного паза выполнена прорезь. Концы распорного элемента/прогона выполнены с возможностью размещения в пазах указанных трубных элементов и имеют форму плоских лопаток за счет их пластической деформации до соприкосновения противоположных сторон трубного элемента на длине не меньшей внутреннего диаметра трубного элемента, в котором выполнены пазы. При этом, на концах распорного элемента/прогона, с возможностью размещения во вскрытых пазах указанных трубных элементов, образованы плоские участки за счет пластической деформации до соприкосновения противоположных сторон трубного элемента, при этом расстояние от цилиндрического конца трубного элемента до его плоского участка не превышает величину внутреннего диаметра трубного элемента, в котором выполнены пазы. Кроме того, металлическая распорная рамка жесткости снабжена одним или несколькими дополнительными распорными элементами.

Конструкция распорной рамки обеспечивает технологичность ее изготовления, устраняет сварные швы, исключает рихтовку рамки в виду отсутствия сварочных работ при ее изготовлении, а также обеспечивает удобство монтажа ПКБУ в стесненных условиях траншеи. Указанное выше выполнение ПКБУ повышает его балластирующую способность и надежность закрепления ПКБУ на трубопроводе.

Описание работы устройства ПКБУ содержит предназначенное для навешивания на трубопровод единое полотнище полимерной технической ткани, концевые части которого образуют открытые емкости, выполненные с возможностью их заполнения балластирующим материалом, каждая из открытых емкостей снабжена металлической распорной рамкой жесткости, внутренние продольные относительно трубопровода стороны- прогоны каждой из указанных рамок размещены в проушинах нижних грузовых лент, внешние продольные относительно трубопровода стороны - прогоны каждой из указанных рамок размещены в соответствующих проушинах, выполненных на концах указанного полотнища, а концы каждого внешнего прогона рамок размещены в проушинах, выполненных на концах верхних грузовых лент, скрепленных с полотнищем в его средней части, каждая открытая емкость снабжена парой торцовых перегородок, соединенных соответственно с образующей емкость частью единого полотнища полимерной технической ткани, и соответствующей верхней грузовой лентой, при этом длины нижних грузовых лент, поперечных трубопроводу сторон - распорных элементов указанных рамок и верхних грузовых лент, соответственно, обеспечивают наклонное в сторону трубопровода расположение указанных рамок и касание их внутренних прогонов с наружной поверхностью трубопровода в зоне его средней образующей.

Нижняя грузовая лента скреплена с единым полотнищем полимерной технической ткани и выполнена в виде полотнища или в виде двух полотнищ/лент, не менее.

Кроме того, каждая открытая емкость снабжена скрепленной с ее стенками, по меньшей мере, одной перегородкой.

При этом, металлические распорные рамки жесткости выполнены сборно-разборными из трубных элементов, элементы каждой рамки фиксируются при сборке в пазах, выполненных в сопрягаемых прогонах или распорных элементах указанных рамок. Причем, продольные стороны металлических распорных рамок жесткости выполнены с возможностью фиксации рамок при групповой балластировке трубопровода. Кроме того, каждая открытая емкость снабжена откидной в сторону стенки траншеи панелью.

В варианте заявленного ПКБУ две заполняемые балластирующим материалом открытые емкости выполнены из полотнищ полимерной технической ткани с возможностью размещения открытых емкостей по обе стороны от трубопровода, каждая из открытых емкостей снабжена торцевыми перегородками и металлическими распорными рамками жесткости, продольные, относительно трубопровода, стороны - прогоны каждой рамки размещены в проушинах, которыми снабжены соответствующие края образующего каждую открытую емкость полотнища, каждый конец внутреннего и наружного прогона размещен в проушине, которой снабжены, соответственно, нижние и верхние грузовые ленты, налагаемые на трубопровод, при этом длины нижних грузовых лент, поперечных трубопроводу сторон - распорных элементов указанных рамок и верхних грузовых лент, соответственно, обеспечивают наклонное в сторону трубопровода расположение указанных рамок и касание их внутренних прогонов с наружной поверхностью трубопровода в зоне его средней образующей.

Металлическая распорная рамка жесткости ПКБУ выполнена из трубных элементов в виде плоского сборно-разборного замкнутого каркаса для каждой емкости ПКБУ и содержит продольные и поперечные трубопроводу несущие элементы, соответственно, прогоны и распорные элементы, соединяемые при сборке ПКБУ в углах рамки посредством бобышек с отверстиями или путем размещения концов распорных элементов/ прогонов рамки с последующей их фиксацией в пазах, выполненных в прогонах рамок/распорных элементов. В стенке каждого прогона/распорного элемента на всю толщину его стенки вдоль одной его образующей выполнены, по меньшей мере, два паза. В частном случае выполнения указанной рамки два паза выполнены на концах прогона/ распорного элемента и вскрыты со стороны его торцов, а один паз расположен в его середине, при этом ширина всех пазов не меньше удвоенной толщины стенки сопрягаемого трубного элемента. Отгибной элемент выполнен на конце трубного элемента, в котором выполнены пазы, для чего параллельно вскрытому со стороны его торца пазу на заданном расстоянии от указанного паза выполнена прорезь. Концы распорного элемента/прогона выполнены с возможностью размещения в пазах указанных трубных элементов и имеют форму плоских лопаток за счет их пластической деформации до соприкосновения противоположных сторон трубного элемента на длине не меньшей внутреннего диаметра трубного элемента, в котором выполнены пазы. При этом на концах распорного элемента/прогона, с возможностью размещения во вскрытых пазах указанных трубных элементов, образованы плоские участки за счет пластической деформации до соприкосновения противоположных сторон трубного элемента, при этом расстояние от цилиндрического конца трубного элемента до его плоского участка не превышает величину внутреннего диаметра трубного элемента, в котором выполнены пазы. Кроме того, металлическая распорная рамка жесткости снабжена одним или несколькими дополнительными распорными элементами.

На уложенный в траншею трубопровод устанавливают предварительно собранное устройство - ПКБУ, содержащий «текстильную» часть и металлические распорные рамки для каждой емкости ПКБУ. В зависимости от условий закрепления трубопровода ПКБУ содержит предназначенное для навешивания на трубопровод единое полотнище полимерной технической ткани, концевые части которого образуют открытые емкости, выполненные с возможностью их заполнения балластирующим материалом. Каждая из открытых емкостей снабжена металлической распорной рамкой жесткости. Внутренние прогоны каждой из указанных рамок размещают в проушинах нижних грузовых лент, а внешние прогоны - в соответствующих проушинах, выполненных на концах указанного полотнища. Концы каждого внешнего прогона рамок размещают в проушинах, выполненных на концах верхних грузовых лент, скрепленных с полотнищем в его средней части. Прогоны и распорные элементы указанных рамок, соединяют при сборке ПКБУ в углах рамки, например, путем размещения концов распорных элементов рамки в пазах, выполненных в прогонах рамок с последующей фиксацией концов распорных элементов в указанных пазах, например, посредством отгибных элементов. Отгибной элемент выполнен на конце трубного элемента, в котором выполнен паз, для чего параллельно вскрытому со стороны его торца пазу на заданном расстоянии от указанного паза выполнена прорезь. Длины нижних грузовых лент, распорных элементов указанных рамок и верхних грузовых лент, соответственно, обеспечивают при монтаже на трубопровод ПКБУ касание внутренних прогонов указанных рамок с наружной поверхностью трубопровода в зоне его средней образующей.

Емкости ПКБУ заполняют грунтом последовательно, желательно симметрично, что препятствует перекосу емкостей относительно трубопровода. Изгибная в плоскости рамок жесткости нагрузка компенсируется расчетной жесткостью рамок. Каждая открытая емкость снабжена парой торцовых перегородок, соединенных соответственно с образующей емкость частью единого полотнища полимерной технической ткани, и соответствующей верхней грузовой лентой, что препятствует утечке балластирующего материала из емкостей. При балластировке трубопровода рамки располагаются наклонно, контактируют внутренними прогонами с трубопроводом, что обеспечивается расчетной длиной нижних грузовых лент, распорных элементов указанных рамок и верхних грузовых лент. Распорные элементы рамок располагаются с наружной стороны торцовых перегородок емкостей или внутри нее. Располагаемые вдоль трубопровода прогоны распорных рамок жесткости, а также их поперечины выполнены из трубчатых элементов. Выполнение указанных рамок жесткости сбороно-разборными, упрощает их транспортирование и монтаж.

При использовании варианта ПКБУ расстояние между проушинами образующего открытую емкость полотнища полимерной технической ткани превышает расстояние между внутренними и внешними прогонами распорных рамок жесткости, благодаря чему формируется расчетного объема открытая емкость. Устойчивость ПКБУ на трубопроводе обеспечивается тем, что каждая рамка жесткости располагается наклонно и касается наружной поверхности трубопровода в зоне его средней образующей. При групповом использовании ПКБУ для балластировки трубопровода в группе используют до четырех ПКБУ, при этом количество групп на один километр трубопровода составляет от 40 до 50. Частным случаем прокладки трубопровода является выполнение траншеи увеличенной глубины, что характерно для льдистых грунтов в условиях Севера. Поскольку траншея имеет увеличенную относительно рекомендованной СНиП глубину, то выступающие над верхней образующей трубопровода части балластирующего устройства - ПКБУ не влияют на увеличение объема земляных работ. В этом случае целесообразно использовать ПКБУ с откидными панелями или с увеличенным размером открытых емкостей под балластирующий грунт, для чего поперечные элементы металлических распорных рамок жесткости выполняют увеличенной длины. Основной несущий элемент - днища емкостей и торцовые перегородки, будучи мембранами, работают только на растяжение. Сопротивление выдергиванию трубопровода из грунта при воздействии на него эксплуатационных нагрузок складывается из массы столба грунта (конуса или цилиндра выпирания) над ПКБУ. ПКБУ технологично при изготовлении, при незначительном собственном весе и простой сборке удобно при транспортировании и монтаже на трубопроводе, а также эффективно при прокладке и эксплуатации трубопроводов в различных климатических условиях.

ПКБУ повышает надежность балластировки трубопровода и устраняет возможность повреждения его изоляции в процессе строительства и эксплуатации

1. Полимерно-контейнерное грунтозаполняемое балластирующее устройство для балластировки магистральных трубопроводов (ПКБУ), в котором концевые части предназначенного для навешивания на трубопровод единого полотнища полимерной технической ткани образуют открытые емкости, выполненные с возможностью их заполнения балластирующим материалом, каждая из открытых емкостей снабжена металлической распорной рамкой жесткости, внутренние продольные относительно трубопровода стороны - прогоны каждой из указанных рамок размещены в проушинах нижних грузовых лент, внешние продольные относительно трубопровода стороны - прогоны каждой из указанных рамок размещены в соответствующих проушинах, выполненных на концах указанного полотнища, а концы каждого внешнего прогона рамок размещены в проушинах, выполненных на концах верхних грузовых лент, скрепленных с полотнищем в его средней части, каждая открытая емкость снабжена парой торцовых перегородок, соединенных соответственно с образующей емкость частью единого полотнища полимерной технической ткани, и соответствующей верхней грузовой лентой, при этом длины нижних грузовых лент, поперечных трубопроводу сторон - распорных элементов указанных рамок и верхних грузовых лент, соответственно, обеспечивают наклонное в сторону трубопровода расположение указанных рамок и касание их внутренних прогонов с наружной поверхностью трубопровода в зоне его средней образующей.

2. Устройство по п.1, которое снабжено дополнительной/дополнительными верхними грузовыми лентами, соединяющими наружные прогоны указанных рамок и скрепленными с серединой единого полотнища.

3. Устройство по п.1, в котором нижняя грузовая лента скреплена с единым полотнищем полимерной технической ткани и выполнена в виде полотнища или в виде двух полотнищ/лент, не менее.

4. Устройство по п.1, в котором нижние грузовые ленты, верхние и дополнительная/дополнительные верхние грузовые ленты образованы однослойными или сложенными в несколько слоев и прошитыми лентами из полимерных нитей или из полимерной технической ткани.

5. Устройство по п.1, в котором количество верхних грузовых лент каждой емкости составляет не менее двух.

6. Устройство по п.1, в котором проушины единого полотнища образованы его отогнутыми и прошитыми краями.

7. Устройство по п.6, в котором проушины единого полотнища усилены, при этом усиление проушин единого полотнища образовано пришитыми к нему однослойными или сложенными в несколько слоев и прошитыми лентами из полимерных нитей или из полимерной технической ткани.

8. Устройство по п.1, в котором каждая открытая емкость снабжена скрепленной с ее стенками, по меньшей мере, одной перегородкой.

9. Устройство по п.1, в котором металлические распорные рамки жесткости выполнены сборно-разборными из трубных элементов, элементы каждой рамки фиксируются при сборке в пазах, выполненных в сопрягаемых прогонах или распорных элементах указанных рамок.

10. Устройство по п.1, в котором продольные стороны металлических распорных рамок жесткости выполнены с возможностью фиксации рамок при групповой балластировке трубопровода.

11. Устройство по п.1, в котором каждая открытая емкость снабжена откидной в сторону стенки траншеи панелью.

12. Полимерно-контейнерное грунтозаполняемое балластирующее устройство для балластировки магистральных трубопроводов (ПКБУ), в котором две заполняемые балластирующим материалом открытые емкости выполнены из полотнищ полимерной технической ткани с возможностью размещения открытых емкостей по обе стороны от трубопровода, каждая из открытых емкостей снабжена торцевыми перегородками и металлическими распорными рамками жесткости, продольные относительно трубопровода стороны - прогоны каждой рамки размещены в проушинах, которыми снабжены соответствующие края образующего каждую открытую емкость полотнища, каждый конец внутреннего и наружного прогона размещен в проушине, которой снабжены, соответственно, нижние и верхние грузовые ленты, налагаемые на трубопровод, при этом длины нижних грузовых лент, поперечных трубопроводу сторон - распорных элементов указанных рамок и верхних грузовых лент, соответственно, обеспечивают наклонное в сторону трубопровода расположение указанных рамок и касание их внутренних прогонов с наружной поверхностью трубопровода в зоне его средней образующей.

13. Устройство по п.12, в котором каждая торцевая перегородка скреплена с краями образующего емкость полотнища, нижней и верхней грузовыми лентами.

14. Распорная рамка жесткости ПКБУ, в которой выполненная из трубных элементов в виде плоского сборно-разборного замкнутого каркаса для каждой емкости ПКБУ и содержащая продольные и поперечные трубопроводу несущие элементы, соответственно, прогоны и распорные элементы, соединяемые при сборке ПКБУ в углах рамки посредством бобышек с отверстиями или путем размещения концов распорных элементов/прогонов рамки с последующей их фиксацией в пазах, выполненных в прогонах рамок/распорных элементов.

15. Рамка по п.14, в которой в стенке каждого прогона/распорного элемента на всю толщину его стенки вдоль одной его образующей выполнены, по меньшей мере, два паза.

16. Рамка по п.15, в которой два паза выполнены на концах прогона/распорного элемента и вскрыты со стороны его торцов, а один паз расположен в его середине, при этом ширина всех пазов не меньше удвоенной толщины стенки сопрягаемого трубного элемента.

17. Рамка по п.16, в которой фиксируются концы указанных трубных элементов в указанных пазах посредством отгибных элементов, при этом отгибной элемент выполнен на конце трубного элемента, в котором выполнены пазы, для чего параллельно вскрытому со стороны его торца пазу на заданном расстоянии от указанного паза выполнена прорезь.

18. Рамка по п.14, в которой концы распорного элемента/прогона выполнены с возможностью размещения в пазах указанных трубных элементов и имеют форму плоских лопаток за счет их пластической деформации до соприкосновения противоположных сторон трубного элемента на длине не меньшей внутреннего диаметра трубного элемента, в котором выполнены пазы.

19. Рамка по п.16, в которой на концах распорного элемента/прогона с возможностью размещения во вскрытых пазах указанных трубных элементов образованы плоские участки за счет пластической деформации до соприкосновения противоположных сторон трубного элемента, при этом расстояние от цилиндрического конца трубного элемента до его плоского участка не превышает величину внутреннего диаметра трубного элемента, в котором выполнены пазы.

20. Рамка по п.14, которая снабжена одним или несколькими дополнительными распорными элементами.