Распорная рамка утяжелителя трубопровода
Техническое решение относится к области строительства трубопроводов, предпочтительно, магистральных, прокладываемых в траншеях или в водонасыщенных грунтах, и совместно с закрепленными на них емкостями для сыпучего материала предназначено для предотвращения всплытия трубопровода.
Задачей является повышение технологичности рамки, упрощение ее конструкции и обеспечение надежности работы.
Достигается это тем, что распорная рамка утяжелителя трубопровода содержит образующие ее продольные и поперечные с уширением на концах трубчатые стержневые элементы. Уширения получены сплющиванием концов труб. Продольные элементы имеют пазы для размещения уширений, в котором с одной из его боковых сторон выполнен паз, которым поперечный стержневой элемент одет на стенку продольного элемента, а противоположная кромка паза продольного элемента выполнена с просечками с двух ее сторон, образующими отгибаемый фиксатор, взаимодействующий с противоположной пазу стороной уширения. Поперечный элемент одет на стенку продольного трубчатого элемента с образованием зазора между внутренней поверхностью трубы продольного элемента и расположенным между боковыми стенками торцом уширения. Уширение и паз в нем, отгибаемый фиксатор и просечки - образованы - штамповкой. Фиксатор в нерабочем положении отогнут внутрь или отогнут наружу продольного трубчатого элемента. Наличие зазоров предотвращает поломку рамок при смещении стержней друг относительно друга, что значительно повышает долговечность эксплуатации и надежность балластного устройства в целом.
1 н.п. ф-лы, 5 илл.
Предлагаемое техническое решение относится к области строительства трубопроводов, предпочтительно, магистральных, прокладываемых в траншеях или в водонасыщенных грунтах, и совместно с закрепленными на них емкостями для сыпучего материала предназначено для предотвращения всплытия трубопровода.
Известна распорная рамка утяжелителя трубопровода, содержащая жестко соединенные поперечными ригелями продольные балки, - такое соединение предполагает доставку рамок в собранном виде к месту укладки трубопровода и укладки на него утяжелителя (SU №1551930 A1, F 16 L 1/06, 1990 г.).
Наиболее близкой из известных является распорная рамка утяжелителя трубопровода, содержащая продольные стержни, предпочтительно трубчатые, располагаемые параллельно продольной оси трубопровода и соединенные с ними с образованием замкнутого контура поперечные, предпочтительно трубчатые, стержни, причем по крайней мере один из них соединен с продольным стержнем посредством соединительного элемента, выполненного в виде стержня с ограничителем его осевого перемещения, пропущенного через образованные в указанном продольном и в поперечном стержнях, предпочтительно соосные, отверстия, при этом поперечный стержень в месте соединения с продольным стержнем выполнен с
уменьшением, по меньшей мере в два раза, высоты своего поперечного сечения и, соответственно, с увеличением ширины поперечного сечения, большая ось которого лежит в плоскости расположения продольной оси продольного стержня или в плоскости, параллельной продольной оси продольного стержня (RU №38034 U1, F 16 L 1/06, 2004 г.).
Известная распорная рамка доставляется на место производства работ, как правило, в разобранном виде и содержит отдельные детали, необходимые для фиксации ее в собранном виде. Технологически изготовление отдельных деталей трудоемко и включает различные операции, выполняемые на нескольких станках.
Технической задачей настоящего предложения является упрощение конструкции распорной рамки за счет исключения из ее состава отдельных деталей, обеспечивающих фиксацию собранного состояния рамки и являющихся съемными деталями. Наличие съемных деталей требует усложнения технологии изготовления рамки по отдельным операциях, выполняемым на различных станках. Поставленная задача направлена на упрощение технологии и исключения возможности утери отдельных мелких деталей, обеспечивающих фиксацию рамки в собранном положении. Кроме того, задачей настоящего технического решения является создание конструкции рамки, обеспечивающей возможность углового перемещения (поворота стойки относительно поперечины) в небольших пределах, что исключит поломки рамки в процессе эксплуатации и возможной осевой подвижки трубопровода. Этим обеспечивается повышение технологичности рамки, упрощение ее конструкции и обеспечение надежности работы.
Достигается поставленная задача тем, что распорная рамка утяжелителя трубопровода содержит образующие ее продольные и поперечные трубчатые стержневые элементы, последние из которых выполнены с уширением на концах, полученным, предпочтительно, путем сплющивания концов труб, а продольные - имеют пазы для размещения
указанных уширений, причем в уширении с одной из его боковых сторон выполнен паз, которым поперечный стержневой элемент одет на стенку продольного трубчатого стержневого элемента, а противоположная пазу уширения кромка паза продольного трубчатого стрежневого элемента выполнена с просечками с двух ее сторон, образующими отгибаемый фиксатор, взаимодействующий с противоположной пазу стороной уширения. При этом, поперечный стержневой элемент одет на стенку продольного трубчатого стержневого элемента с образованием зазора между внутренней поверхностью трубы продольного стержневого элемента и расположенным между боковыми стенками торцом уширения. Уширение и паз в нем могут быть образованы путем штамповки, а отгибаемый фиксатор и просечки - штамповкой. Фиксатор в нерабочем положении отогнут внутрь продольного трубчатого стрежневого элемента и расположен со стороны ближайшего к нему торца продольного трубчатого стрежневого элемента или отогнут наружу из продольного трубчатого стрежневого элемента. Поперечные трубчатые стержневые элементы могут быть выполнены с изгибом под острым углом из плоскости рамки в нижней их части или могут быть выполнены прямолинейными и образуют с продольными трубчатыми стержневыми элементами плоскость рамки. Кроме того, поперечные трубчатые стержневые элементы соединены с продольными трубчатыми стержневыми элементами с возможностью поворота или качания за счет зазоров в соединениях с возможностью образования в плане параллелограмма.
При этом, за продольное направление принято направление, параллельное продольной оси трубопровода (или траншеи), за поперечное - расположение в плоскости, перпендикулярной продольной оси трубопровода.
На фиг.1 представлен фрагмент поперечного стержневого элемента с уширением и пазом в нем.
На фиг.2 представлен фрагмент продольного стержня с пазом для размещения уширения и отогнутым вверх (от полости трубы) фиксатором.
На фиг.3 представлена прямолинейная рамка (изометрия), образованная прямолинейными поперечными стержнями.
На фиг.4 - то же, с отогнутыми (криволинейными в нижней части) поперечными стержнями.
На фиг.5 представлен фрагмент продольного стержня с пазом для размещения уширения и отогнутым вниз (в полость трубы) фиксатором.
Распорная рамка (фиг.3, 4) утяжелителя трубопровода образована продольными 1 и поперечными 2 трубчатыми стержневыми элементами. Поперечные 2 элементы выполнены с уширением 3 на концах. Технологически, уширение 3 может быть получено, предпочтительно, путем сплющивания концов труб, а также привариванием трапециевидных пластин или запрессовкой в полость трубчатых элементов оправок со сплющенными концами или приваренными пластинами. Продольные 1 - имеют пазы 4 для размещения указанных уширений 3. В уширении 3 с одной из его боковых сторон 5 выполнен паз 6, которым поперечный 2 стержневой элемент после сборки рамки одет на стенку продольного 1 трубчатого стержневого элемента. Противоположная кромка паза 4 продольного 1 трубчатого стрежневого элемента выполнена с просечками 7 с двух ее сторон, образующими отгибаемый фиксатор 8, который взаимодействует с противоположной пазу стороной уширения 3. При этом, поперечный 2 стержневой элемент одет на стенку продольного трубчатого стержневого элемента с образованием зазора между внутренней поверхностью трубы продольного 1 стержневого элемента и расположенным между боковыми стенками торцом уширения 3. Технологически, уширение и паз в нем могут быть образованы путем штамповки, отгибаемый фиксатор и просечки - также штамповкой (вырубкой) - все операции выполняются за один технологический ход штампа, что значительно снижает трудоемкость и не
требует какой-либо переустановки оборудования и обрабатываемых деталей. Фиксатор 8 в виде язычка или в нерабочем положении отогнут внутрь (фиг.5) продольного трубчатого стрежневого элемента или отогнут наружу (фиг.2) из продольного трубчатого стрежневого элемента. Для обеспечения крепления стержней в рабочем положении фиксаторам придают положение, совпадающее с образующей стержня или наклонное к ней, предпочтительно с упором в уширение 3. Поперечные 2 трубчатые стержневые элементы, в зависимости от типа балластного устройства, могут быть выполнены с изгибом (фиг.4) под острым - до 15° (оптимально 2°-5°), углом из плоскости рамки в нижней их части или могут быть выполнены прямолинейными (фиг.3) и образуют с продольными трубчатыми стержневыми элементами плоскость рамки. Кроме того, поперечные трубчатые стержневые элементы могут быть выполнены прямолинейными и соединены с продольными трубчатыми стержневыми элементами с возможностью поворота в пределах зазоров в соединениях до образования в плане параллелограмма. При этом, за продольное направление принято направление, параллельное продольной оси трубопровода (или траншеи), за поперечное - расположение в плоскости, перпендикулярной продольной оси трубопровода. Наличие зазоров предотвращает поломку рамок при смещении стержней друг относительно друга, что значительно повышает долговечность эксплуатации и надежность балластного устройства в целом.
Сборка распорной рамки производится из доставленных на объект продольных 1 и поперечных 2 элементов. При этом после размещения уширения 3 в пазу 4, его смещают в сторону, противоположную отогнутому фиксатору 8. Уширение 3 пазом 6 одевают на стенку трубчатого продольного элемента, после чего, фиксатору 8 придают отгибом положение, препятствующее полному извлечению паза 6 уширения со стенки трубчатого продольного элемента. Выполнение уширения с одним пазом, позволяет повысить его подвижность (отклонение от исходного прямоугольного
положения рамки до образования параллелограмма) под действием внешних сил в процессе эксплуатации, что не приводит к поломке рамки в целом, т.к. место соединения уширения может быть рассмотрено до определенной степени подвижности, как шарнирное с осью поворота в зоне паза уширения. При снятии нагрузки, например сезонной, приводящей к отклонению от прямоугольности рамки, она под действием нагрузки, прикладываемой в противоположном направлении, возвращается в исходное положение, а элементы конструкции и соединения элементов рамки в этом случае не имеют остаточных деформаций, что повышает надежность работы за счет увеличения воспринимаемых ею циклов знакопеременной нагрузки.
1. Распорная рамка утяжелителя трубопровода, содержащая образующие ее продольные и поперечные трубчатые стержневые элементы, последние из которых выполнены с уширением на концах, полученным, предпочтительно, путем сплющивания концов труб, а продольные - имеют пазы для размещения указанных уширений, причем в уширении с одной из его боковых сторон выполнен паз, которым поперечный стержневой элемент одет на стенку продольного трубчатого стержневого элемента, отличающаяся тем, что противоположная пазу уширения кромка паза продольного трубчатого стрежневого элемента выполнена с просечками с двух ее сторон, образующими отгибаемый фиксатор.
2. Распорная рамка утяжелителя трубопровода по п.1, отличающаяся тем, что поперечный стержневой элемент одет на стенку продольного трубчатого стержневого элемента с образованием зазора между внутренней поверхностью трубы продольного стержневого элемента и расположенным между боковыми стенками торцом уширения.
3. Распорная рамка утяжелителя трубопровода по п.1, отличающаяся тем, что уширение и паз в нем образованы путем штамповки.
4. Распорная рамка утяжелителя трубопровода по п.1, отличающаяся тем, что отгибаемый фиксатор и просечки образованы штамповкой.
5. Распорная рамка утяжелителя трубопровода по п.1, отличающаяся тем, что фиксатор в нерабочем положении отогнут внутрь продольного трубчатого стрежневого элемента и расположен со стороны ближайшего к нему торца продольного трубчатого стрежневого элемента.
6. Распорная рамка утяжелителя трубопровода по п.1, отличающаяся тем, что фиксатор в нерабочем положении отогнут наружу из продольного трубчатого стрежневого элемента.
7. Распорная рамка утяжелителя трубопровода по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что поперечные трубчатые стержневые элементы выполнены с изгибом под острым углом из плоскости рамки в нижней их части.
8. Распорная рамка утяжелителя трубопровода по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что поперечные трубчатые стержневые элементы выполнены прямолинейными и образуют с продольными трубчатыми стержневыми элементами плоскость рамки.
9. Распорная рамка утяжелителя трубопровода по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что поперечные трубчатые стержневые элементы соединены с продольными трубчатыми стержневыми элементами с возможностью поворота или качания за счет зазоров в соединениях с возможностью образования в плане параллелограмма.
