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 упрощение конструкции распорной рамки за счет исключения из ее состава отдельных деталей, обеспечивающих фиксацию собранного состояния рамки и являющихся съемными деталями. Решение направлено 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 плоским по форме 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, причем, с торца продольного трубчатого элемента до образованного в нем паза выполнена просечка или прорезь, образующая отгибаемый, для обеспечения возможности введения уширения поперечного трубчатого стержневого элемента в паз продольного трубчатого стержневого элемента фиксатор в виде перемычки, образованной между торцом упомянутого продольного трубчатого элемента и внутренней кромкой паза в нем.
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 плоским по форме 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, причем, с торца продольного трубчатого элемента до образованного в нем паза выполнена просечка или прорезь, образующая отгибаемый, для обеспечения возможности введения уширения поперечного трубчатого стержневого элемента в паз продольного трубчатого стержневого элемента фиксатор в виде перемычки, образованной между торцом упомянутого продольного трубчатого элемента и внутренней кромкой паза в нем. Образующая фиксатор просечка может быть расположена, предпочтительно вдоль кромки паза, или параллельно ей или под углом к ней, или выполнена криволинейной, например по дуге, или в виде ломанной линии. Поперечный стержневой элемент одет его пазом на стенку продольного трубчатого стержневого элемента с образованием зазора между внутренней поверхностью продольного трубчатого стержневого элемента и расположенным между боковыми стенками торцом уширения. Уширение и паз в нем образованы путем штамповки, причем продольные кромки паза параллельны или расположены не параллельно, образуя сужение или расширение паза. Отгибаемый фиксатор и просечка могут быть образованы штамповкой. Фиксатор в нерабочем положении может быть отогнут внутрь 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. Поперечные трубчатые стержневые элементы могут быть выполнены прямолинейными и образуют с продольными трубчатыми стержневыми элементами плоскость рамки. Поперечные трубчатые стержневые элементы соединены с продольными трубчатыми стержневыми элементами с возможностью поворота в месте соединения 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 поэлементно узел соединения поперечного стержневого элемента с уширением и пазом в нем с продольным стержневым элементом в случае отогнутого вниз фиксатора.
На фиг.2 представлен поэлементно узел соединения поперечного стержневого элемента с уширением и пазом в нем с продольным стержневым элементом с отогнутым вниз фиксатором.
На фиг.3 представлена прямолинейная (по форме прямоугольника) распорная рамка.
На фиг.4 представлена распорная рамка с отгибом из плоскости рамки ее поперечных стержневых элементов.
Распорная рамка (фиг.3, 4) утяжелителя трубопровода образована продольными 1 и поперечными 2 трубчатыми стержневыми элементами. Поперечные 2 элементы выполнены с плоским по форме уширением 3 на концах, плавно переходящим в поперечный элемент. Технологически, уширение 3 может быть получено, предпочтительно, путем сплющивания концов труб в направлении, перпендикулярном их образующим, а также привариванием трапециевидных пластин или запрессовкой в полость трубчатых элементов оправок со сплющенными концами или приваренными пластинами. Продольные 1 элементы - имеют пазы 4 для размещения указанных уширений 3. В уширении 3 с одной из его боковых сторон 5 выполнен паз (или прорезь) 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 одной просечкой 7, образующей отгибаемый фиксатор 8, который может взаимодействовать с
противоположной пазу стороной уширения 3. При этом, поперечный 2 стержневой элемент путем перемещения его вдоль фиксатора 8 одет (надвинут) 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 просечка - 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 участка трубы прямоугольной, треугольной, трапециевидной, дугообразной, или ступенчато ломанной формы (для обеспечения различной его жесткости) в нерабочем положении отогнут внутрь (фиг.1) 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, например с зазором относительно уширения 3 или 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 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, в том
числе и зазора между торцом уширения и внутренней поверхностью трубчатого элемента, предотвращает поломку рамок при смещении стержней друг относительно друга, что значительно повышает долговечность эксплуатации и надежность балластного устройства в целом. Выполнение фиксатора 8 с торца трубы продольного элемента 1 упрощает процесс возврата его в рабочее положение и, при необходимости, позволяет легко придать дополнительный изгиб элементу 1 в случае возникновения дефектов в соединении, что повышает ремонтопригодность.
Сборка распорной рамки производится из доставленных на объект продольных 1 и поперечных 2 элементов. При этом после размещения уширения 3 в пазу 4 шириной «а» (фиг.2), его смещают в сторону, противоположную отогнутому фиксатору 8. Уширение 3 шириной «а» от паза 6 до его бокового торца, не имеющего паза, 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 плоским по форме 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 с торца продольного трубчатого элемента до образованного в нем паза выполнена просечка или прорезь, образующая отгибаемый, для обеспечения возможности введения уширения поперечного трубчатого стержневого элемента в паз продольного трубчатого стержневого элемента фиксатор в виде перемычки, образованной между торцом упомянутого продольного трубчатого элемента и внутренней кромкой паза в нем.
2. Распорная рамка утяжелителя трубопровода по п.1, отличающаяся тем, что образующая фиксатор просечка расположена предпочтительно вдоль кромки паза, или параллельно ей или под углом к ней, или выполнена криволинейной или в виде ломанной линии.
3. Распорная рамка утяжелителя трубопровода по п.1, отличающаяся тем, что поперечный стержневой элемент одет его пазом на стенку продольного трубчатого стержневого элемента с образованием зазора между внутренней поверхностью продольного трубчатого стержневого элемента и расположенным между боковыми стенками торцом уширения.
4. Распорная рамка утяжелителя трубопровода по п.1, отличающаяся тем, что уширение и паз в нем образованы путем штамповки, причем продольные кромки паза параллельны или расположены не параллельно, образуя сужение или расширение паза.
5. Распорная рамка утяжелителя трубопровода по п.1, отличающаяся тем, что отгибаемый фиксатор и просечка образованы штамповкой.
6. Распорная рамка утяжелителя трубопровода по п.1, отличающаяся тем, что фиксатор в нерабочем положении отогнут внутрь продольного трубчатого стрежневого элемента.
7. Распорная рамка утяжелителя трубопровода по п.1, отличающаяся тем, что фиксатор в нерабочем положении отогнут наружу из продольного трубчатого стрежневого элемента.
8. Распорная рамка утяжелителя трубопровода по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что поперечные трубчатые стержневые элементы выполнены с изгибом под острым углом из плоскости рамки в нижней их части.
9. Распорная рамка утяжелителя трубопровода по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что поперечные трубчатые стержневые элементы выполнены прямолинейными и образуют с продольными трубчатыми стержневыми элементами плоскость рамки.
10. Распорная рамка утяжелителя трубопровода по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что поперечные трубчатые стержневые элементы соединены с продольными трубчатыми стержневыми элементами с возможностью поворота в месте соединения за счет зазоров в соединениях с возможностью образования в плане параллелограмма.
