Полимерконтейнерное устройство для балластировки трубопровода

Варианты представляют собой дальнейшее совершенствование зарекомендовавших себя устройств для балластировки и также, как и предыдущие разработки авторов, относятся к области прокладки трубопроводов, преимущественно магистральных, в траншеях, выполненных в водонасыщенных и болотистых грунтах, в которых возможно всплытие трубопровода при отсутствии эффективного его пригружения балластом, но также могут быть использованы и в других условиях прокладки или ремонта трубопроводов. Технической задачей является создание надежной в эксплуатации, долговечной конструкции устройства для балластировки трубопровода в условиях динамических воздействий, проявляемых как в процессе укладки устройства для балластировки, так и в процессе длительной эксплуатации, обеспечиваемой за счет совокупного использования входящих в устройство средств для предотвращения повреждения изоляции трубопровода нижней частью распорной рамки. Это обеспечивается путем создания пригруза со стороны загружаемого балласта на нижнюю часть рамки - нижний продольный стержень. Величина пригруза определяется величиной выступающей в сторону трубопровода части передней стенки емкости. Как вариант возможно выполнение передней стенки с поперечными (по длине полотнища) гофрами, например (зед) Z-образными, или поперечными складками, например (омега) -образными. На достижение поставленного технического результата в немалой степени влияет также и отсутствие жесткого соединения между собой стержней (труб), образующих распорную рамку. Этим исключается поломка рамки, как в процессе заполнения емкости балластом, так и в процессе эксплуатации - в результате возникающих подвижек трубопровода или грунта. 2 н.п. ф-лы 1 ил.

Предлагаемые варианты технического решения представляют собой дальнейшее совершенствование зарекомендовавших себя устройств для балластировки и также, как и предыдущие разработки авторов, относятся к области прокладки трубопроводов, преимущественно магистральных, в траншеях, выполненных в водонасыщенных и болотистых грунтах, в которых возможно всплытие трубопровода при отсутствии эффективного его пригружения балластом, но также могут быть использованы и в других условиях прокладки или ремонта трубопроводов.

Известно полимерконтейнерное балластирующее устройство, содержащее две распорные рамки жесткости размещаемые наклонно к трубопроводу по обе стороны от его продольной оси и образованные верхними - соединенными между собой верхними грузовыми поясами, и нижними - соединенными между собой нижними грузовыми поясами, поперечинами, а также стойками, соединяющими нижние и верхние поперечины, причем к верхним поперечинам распорных рамок жесткости прикреплены заполняемые балластом емкости, каждая из которых образована единым для двух емкостей полотнищем полимерной технической ткани, средней частью охватывающим трубопровод сверху, пропущенным в каждую рамку над нижней поперечиной и соединенным непосредственно или через проушины с верхней поперечиной, и парой боковых стенок, каждая из которых выполнена в виде отрезка полотнища, пришитого по трем его сторонам - боковым и нижней - к единому полотнищу на участке его длины, ниспадающем с трубопровода и поднимающемся к верхней поперечине, и парой косынок из полотнища, каждая из которых закреплена по двум

сторонам - к верхнему и к нижнему поясам, а третьей стороной - свободно размещена в полости емкости внахлест на полотнище боковой стенки на не пришитую его сторону, при этом каждая стойка распорной рамки жесткости выполнена прямолинейной, а ее длина превышает диаметр трубопровода (патент RU №49164 U1, 2005 г.).

Наиболее близким из известных является полимерконтейнерное балластирующее устройство, содержащее две распорные рамки жесткости, размещаемые наклонно к трубопроводу по обе стороны от его продольной оси и образованные верхними - соединенными между собой верхними грузовыми поясами, и нижними - соединенными между собой нижними грузовыми поясами, поперечинами, а также стойками, соединяющими нижние и верхние поперечины, причем к верхним поперечинам распорных рамок жесткости прикреплены заполняемые балластом емкости, каждая из которых образована единым для двух емкостей полотнищем полимерной технической ткани, средней частью охватывающим трубопровод сверху, пропущенным в каждую рамку над нижней поперечиной и соединенным непосредственно или через проушины с верхней поперечиной, и парой боковых стенок, каждая из которых выполнена в виде отрезка полотнища, пришитого по трем его сторонам - боковым и нижней - к единому полотнищу на участке его длины, ниспадающем с трубопровода и поднимающемся к верхней поперечине, и парой косынок из полотнища, каждая из которых закреплена по двум сторонам - к верхнему и к нижнему поясам, а третьей стороной - свободно размещена в полости емкости внахлест на полотнище боковой стенки на не пришитую его сторону, при этом каждая стойка распорной рамки жесткости выполнена с нижним концевым криволинейным или отогнутым прямолинейным участком, отклоненным от продольной оси стойки в сторону уложенного в траншею трубопровода (патент RU №49165 U1, 2005 г.).

Известные устройства приспособлены для балластировки трубопровода без повреждения его изоляции, однако, в процессе эксплуатации возможны ситуации, при которых под воздействием внешних факторов - подвижки

грунта, подвижки трубопровода, приводящих к перемещению или к поломке рамки, возможно касание и повреждение изоляции трубопровода нижней частью рамки и, как следствие - снижение долговечности эксплуатации.

Технической задачей является создание надежной в эксплуатации, долговечной конструкции полимерконтейнерного устройства для балластировки трубопровода в условиях динамических воздействий, проявляемых как в процессе укладки устройства для балластировки, так и в процессе длительной эксплуатации, обеспечиваемой за счет совокупного использования входящих в устройство средств для предотвращения повреждения изоляции трубопровода нижней частью распорной рамки. Это обеспечивается путем создания пригруза со стороны загружаемого балласта на нижнюю часть рамки - нижний продольный стержень. Величина пригруза определяется величиной выступающей в сторону трубопровода части передней стенки емкости. Как вариант возможно выполнение передней стенки с поперечными (по длине полотнища) гофрами, например (зед) Z-образными, или поперечными складками, например (омега) -образными. На достижение поставленного технического результата в немалой степени влияет также и отсутствие жесткого соединения между собой стержней (труб), образующих распорную рамку. Этим исключается поломка рамки, как в процессе заполнения емкости балластом, так и в процессе эксплуатации - в результате возникающих подвижек трубопровода или грунта.

Достигается это тем, что:

- в одном из вариантов полимерконтейнерное устройство для балластировки трубопровода содержит две наклонно располагаемые к трубопроводу по обе стороны его продольной оси распорные рамки, каждая из которых образована продольными верхним и нижним, параллельными взаимно и продольной оси трубопровода, и соединенными с ними поперечными стержнями, предпочтительно трубчатыми, из которых верхние соединены между собой верхними гибкими силовыми поясами, а нижние - подвешены с возможностью смещения к трубопроводу на нижних силовых поясах, при этом емкости для балласта образованы полотнищем из

полимерной технической ткани, охватывающим при размещении сверху на трубопроводе средней частью участок трубопровода по длине дуги его окружности, не менее ее полупериметра, и соединенным противоположными наиболее удаленными краями с верхними продольными стержнями соответствующих распорных рамок с образованием провисающей между ними и опирающейся на трубопровод частью полотнища днища, передней, обращенной к трубопроводу с возможностью опирания на нижний продольный стержень и/или размещения ее части между ним и трубопроводом, и задней стенок - емкостей для балласта, боковые стенки которых образованы вставками из полимерной технической ткани, соединенными путем прошивки с полотнищем на участке провисающей его части и с верхними силовыми поясами, которые прошиты на располагаемом на трубопроводе участке с нижними силовыми поясами и полотнищем полимерной технической ткани, предпочтительно совместно при указанной последовательности их расположения. Кроме того, целесообразно, чтобы образующие распорную рамку стержни были соединены между собой с возможностью ограниченного поворота, скольжения или смещения в месте соединения. Боковые стенки могут быть выполнены с, предпочтительно прикрытыми изнутри клапанами, прорезями, в которые пропущены поперечные стержни, верхняя часть или верхняя и средняя части которых расположены внутри емкости. Вставка боковой стенки может быть пришита к полотнищу с образованием непрошитого участка в виде, предпочтительно прикрытой изнутри клапаном, щели, в которую пропущен поперечный стержень, верхняя часть или верхняя и средняя части которого расположены внутри емкости.

- В другом варианте исполнения полимерконтейнерное устройство для балластировки трубопровода содержит две наклонно располагаемые к трубопроводу по обе стороны его продольной оси распорные рамки, каждая из которых образована взаимно параллельными верхним и нижним продольными и соединенными с ними поперечными стержнями, предпочтительно трубчатыми, из которых верхние соединены между собой

верхними гибкими силовыми поясами в виде растяжек, а нижние - подвешены на нижних силовых поясах, при этом емкости для балласта образованы полотнищем из полимерной технической ткани, охватывающим при размещении сверху на трубопроводе средней частью верхний участок трубопровода, и соединенным противоположными краями с верхними продольными стержнями соответствующих распорных рамок с образованием провисающей между ними и опирающейся на трубопровод средней по длине частью полотнища днища, передней, обращенной к трубопроводу, стенки, имеющей складки и/или гофры, расправляемые при загрузке балласта с возможностью размещения их на нижнем продольном стержне или между ним и трубопроводом, и задней стенки емкостей для балласта, боковые стенки которых образованы вставками из полимерной технической ткани, соединенными путем прошивки с полотнищем на участке провисающей его части и с верхними силовыми поясами, которые прошиты на располагаемом на трубопроводе участке с нижними силовыми поясами и полотнищем полимерной технической ткани. Боковые кромки полотнища в месте образования складок или гофр могут быть прошиты, предпочтительно совместно с нижними силовыми поясами, а образующие распорную рамку стержни соединены между собой с возможностью ограниченного поворота, скольжения или смещения в месте соединения. Кроме того, боковые стенки могут быть выполнены с, предпочтительно прикрытыми изнутри клапанами, прорезями, в которые пропущены поперечные стержни, верхняя часть или верхняя и средняя части которых расположены внутри емкости или же вставка боковой стенки может быть пришита к полотнищу с образованием непрошитого участка в виде, предпочтительно прикрытой изнутри клапаном, щели, в которую пропущен поперечный стержень, верхняя часть или верхняя и средняя части которого расположены внутри емкости.

На фиг.1 представлен общий вид полимерконтейнерного устройства для балластировки трубопровода.

Полимерконтейнерное устройство для балластировки трубопровода в обеих вариантах содержит две наклонно располагаемые к трубопроводу 1 по

обе стороны его продольной оси распорные рамки. Каждая из рамок образована продольными верхним 2 и нижним 3 стержнями и поперечными 4 стержнями. Все стержни выполняются в виде труб. Продольные стержни 2 и 3 расположены взаимно параллельно и параллельно продольной оси трубопровода 1. Верхние 2 стержни соединены между собой верхними гибкими силовыми поясами 5, а нижние 3 - подвешены с возможностью смещения к трубопроводу 1 на нижних силовых поясах 6. Емкости для балласта образованы полотнищем из полимерной технической ткани, охватывающим при размещении сверху на трубопроводе средней частью участок трубопровода 1 по длине дуги его окружности (фиг.1), не менее ее полупериметра, что обуславливает расположение нижних 3 стержней в зоне под трубопроводом без касания грунта, на который он опирается. Полотнище соединено противоположными наиболее удаленными краями с верхними 2 продольными стержнями соответствующих распорных рамок. При этом образуется провисающее между ними днище 7, передняя стенка 8, обращенная к трубопроводу с возможностью опирания на нижний продольный стержень и/или размещения ее части между ним и трубопроводом, а также задняя стенка 9. Боковые стенки емкостей для балласта образованы вставками 10 из полимерной технической ткани, соединенными путем прошивки с полотнищем на участке провисающей его части и с верхними силовыми поясами 5, которые прошиты на располагаемом на трубопроводе участке с нижними силовыми поясами 6 и полотнищем полимерной технической ткани. Прошивка выполнена предпочтительно совместно при указанной последовательности их расположения. Образующие распорную рамку стержни 2, 3 и 4 соединены между собой с возможностью ограниченного поворота, скольжения или смещения в месте соединения, что предотвращает разрушение рамки и обеспечивает подвижность передней стенки в сторону трубопровода с переводом ее части в положение между стержнем 3 и трубопроводом. Боковые стенки выполнены с, предпочтительно прикрытыми изнутри клапанами, прорезями 11, в которые пропущены поперечные стержни 4, верхняя часть или верхняя и средняя части которых

расположены внутри емкости. Вставка боковой стенки может быть пришита к полотнищу с образованием непрошитого участка в виде, предпочтительно прикрытой изнутри клапаном, щели, в которую пропущен поперечный стержень 4, верхняя часть или верхняя и средняя части которого расположены внутри емкости. Как вариант, обеспечивающий большую надежность работы передняя стенка 8 имеет складки и/или гофры, расправляемые при загрузке балласта с возможностью размещения их на нижнем продольном стержне или между ним и трубопроводом. Боковые кромки полотнища в месте образования складок или гофр прошиты, предпочтительно совместно с нижними силовыми поясами, а образующие распорную рамку стержни соединены между собой с возможностью ограниченного поворота, скольжения или смещения в месте соединения.

Поперечные стержни 4 могут быть выполнены как прямолинейными, так и иметь в нижней части отгиб в сторону трубопровода на угол 1°-15°, что обеспечивает наилучшие условия работы (гарантированный поджим) несущего пригруз из заполненного грунтом участка передней стенки нижнего продольного стержня 3.

Предлагаемые конструкции прошли длительные испытания на различных объектах и зарекомендовали себя, как надежные и достаточно технологичные конструкции балластных устройств.

1. Полимерконтейнерное устройство для балластировки трубопровода, содержащее две наклонно располагаемые к трубопроводу по обе стороны его продольной оси распорные рамки, каждая из которых образована продольными верхним и нижним стержнями, параллельными взаимно и продольной оси трубопровода и соединенными с ними поперечными стержнями, предпочтительно трубчатыми, из которых верхние соединены между собой верхними гибкими силовыми поясами, а нижние подвешены с возможностью смещения к трубопроводу на нижних силовых поясах, при этом емкости для балласта образованы полотнищем из полимерной технической ткани, охватывающим при размещении сверху на трубопроводе средней частью участок трубопровода по длине дуги его окружности, не менее ее полупериметра, и соединенным противоположными наиболее удаленными краями с верхними продольными стержнями соответствующих распорных рамок с образованием провисающей между ними и опирающейся на трубопровод частью полотнища днища, передней, обращенной к трубопроводу с возможностью опирания на нижний продольный стержень и/или размещения ее части между ним и трубопроводом, и задней стенок - емкостей для балласта, боковые стенки которых образованы вставками из полимерной технической ткани, соединенными путем прошивки с полотнищем на участке провисающей его части и с верхними силовыми поясами, которые прошиты на располагаемом на трубопроводе участке с нижними силовыми поясами и полотнищем полимерной технической ткани, предпочтительно совместно при указанной последовательности их расположения.

2. Полимерконтейнерное устройство для балластировки трубопровода по п.1, в котором образующие распорную рамку стержни соединены между собой с возможностью ограниченного поворота, скольжения или смещения в месте соединения.

3. Полимерконтейнерное устройство для балластировки трубопровода по п.1 или 2, в котором боковые стенки выполнены с предпочтительно прикрытыми изнутри клапанами, прорезями, в которые пропущены поперечные стержни, верхняя часть или верхняя и средняя части которых расположены внутри емкости.

4. Полимерконтейнерное устройство для балластировки трубопровода по п.1 или 2, в котором вставка боковой стенки пришита к полотнищу с образованием непрошитого участка в виде предпочтительно прикрытой изнутри клапаном щели, в которую пропущен поперечный стержень, верхняя часть или верхняя и средняя части которого расположены внутри емкости.

5. Полимерконтейнерное устройство для балластировки трубопровода, содержащее две наклонно располагаемые к трубопроводу по обе стороны его продольной оси распорные рамки, каждая из которых образована взаимно параллельными верхним и нижним продольными и соединенными с ними поперечными стержнями, предпочтительно трубчатыми, из которых верхние соединены между собой верхними гибкими силовыми поясами в виде растяжек, а нижние подвешены на нижних силовых поясах, при этом емкости для балласта образованы полотнищем из полимерной технической ткани, охватывающим при размещении сверху на трубопроводе средней частью верхний участок трубопровода, и соединенным противоположными краями с верхними продольными стержнями соответствующих распорных рамок с образованием провисающей между ними и опирающейся на трубопровод средней по длине частью полотнища днища, передней, обращенной к трубопроводу, стенки, имеющей складки и/или гофры, расправляемые при загрузке балласта с возможностью размещения их на нижнем продольном стержне или между ним и трубопроводом, и задней стенки емкостей для балласта, боковые стенки которых образованы вставками из полимерной технической ткани, соединенными путем прошивки с полотнищем на участке провисающей его части и с верхними силовыми поясами, которые прошиты на располагаемом на трубопроводе участке с нижними силовыми поясами и полотнищем полимерной технической ткани.

6. Полимерконтейнерное устройство для балластировки трубопровода по п.5, в котором боковые кромки полотнища в месте образования складок или гофр прошиты предпочтительно совместно с нижними силовыми поясами.

7. Полимерконтейнерное устройство для балластировки трубопровода по п.5, в котором образующие распорную рамку стержни соединены между собой с возможностью ограниченного поворота, скольжения или смещения в месте соединения.

8. Полимерконтейнерное устройство для балластировки трубопровода по п.5 или 6, в котором боковые стенки выполнены с предпочтительно прикрытыми изнутри клапанами, прорезями, в которые пропущены поперечные стержни, верхняя часть или верхняя и средняя части которых расположены внутри емкости.

9. Полимерконтейнерное устройство для балластировки трубопровода по п.5 или 6, в котором вставка боковой стенки пришита к полотнищу с образованием непрошитого участка в виде предпочтительно прикрытой изнутри клапаном щели, в которую пропущен поперечный стержень, верхняя часть или верхняя и средняя части которого расположены внутри емкости.