Труба с балластным покрытием

Заявляемое устройство относится к трубопроводной технике, а именно к трубам с балластным покрытием, используемым при прокладке трубопроводов по дну водоемов. Технический результат, достигаемый в заявляемой трубе с балластным покрытием, состоит в повышении прочности и долговечности устройства. Кроме того, повышается прочность на изгиб и расширяется область применения, за счет возможности использования в районах Крайнего Севера. Технический результат достигается тем, что труба с балластным покрытием содержит центральную трубу 1, оболочку 6, установленную соосно центральной трубе 1 с образованием кольцевого пространства и балластный материал 5. Оболочка 6 имеет внутренний диаметр больший, чем наружный диаметр центральной трубы 1. Опорно-направляющее устройство состоит из центраторов 2, распределенных и закрепленных на наружной поверхности центральной трубы 1. На центральной трубе 1 с помощью фиксаторов 4 установлен арматурный каркас 3, который расположен внутри балластного материала 5. При этом арматурный каркас 3 имеет, по меньшей мере, четыре продольные арматуры 7, на которые навита по спирали с равным шагом поперечная арматура 8. Продольная 7 и поперечная 8 арматура соединена с помощью вязальной проволоки и/или сварки. В качестве балластного материала использован тяжелый или особо тяжелый бетон.

Заявляемое устройство относится к трубопроводной технике, а именно к трубам с балластным покрытием, используемым при прокладке трубопроводов по дну водоемов.

Известна труба, описанная в изобретении на способ, состоящая из центральной стальной трубы, трубы-оболочки из полиэтилена. Труба-оболочка установлена соосно центральной трубе с зазором и образует межтрубное кольцевое пространство. Центральная труба имеет антикоррозионное покрытие. На центральную трубу равномерно по ее длине установлены и закреплены опорные центрирующие кольца. Каждое опорное центрирующее кольцо выполнено составным и содержит гибкую стальную ленту, концы которой соединены между собой замком с образование кольца. По окружности кольца равномерно распределены центрирующие выступы прямоугольной формы из твердого полиэтилена. Кольцевое пространство между центральной трубой и полиэтиленовой трубой заполнено цементно-песчаным раствором (Патент RU 2257503 от 22.10.2003).

Недостаток известной трубы заключается в том, что при вводе центральной трубы с опорными центрирующими, кольцами в полиэтиленовую трубу, которая, как правило, имеет отклонения от правильной цилиндрической формы, возникает значительное давление на поверхностях центрирующих выступов, контактирующих с внутренней поверхностью полиэтиленовой трубы, и, соответственно, возникает значительная сила трения, создающая опрокидывающий момент на центрирующих выступах, что приводит к затруднению движения и вызывает местное выпучивание оболочки или даже ее разрыв.

Кроме того, прямоугольные центрирующие выступы, создают при заполнении кольцевого пространства бетонной смесью значительное гидравлическое сопротивление движению вязкой утяжеляющей цементно-песчаной или бетонной смеси, и, как следствие, значительный перепад давления смеси перед выступами и за выступами, и возникновение опрокидывающего момента на выступах, способного вызвать их опрокидывание с возможным разрывом гибкой стальной ленты, что приведет к браку.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является конструкция трубы комбинированной с балластным покрытием. Труба комбинированная с балластным покрытием состоит из центральной трубы, проводящей вещество в газообразном или жидком состоянии и оболочки, установленной соосно центральной трубе с образованием кольцевого пространства. Внутренний диаметр оболочки больше, чем наружный диаметр центральной трубы, а длина оболочки, чем длина центральной трубы. Центральная труба снабжена опорно-направляющим устройством, которое состоит из центраторов, распределенных и закрепленных на наружной поверхности центральной трубы. Центраторы имеют фаски, которые расположены на поверхностях, контактирующих с внутренней поверхностью оболочки. Кольцевое пространство заполняет балластный материал. Оболочка является спиральновитой из оцинкованной стальной ленты с выступающими внутрь швами. Оболочка на наружной поверхности имеет защитное покрытие (Патент RU 2317469 от 20.10.2006).

Недостатком данной трубы является низкая прочность. При повреждении защитного покрытия в уложенной на дно водоема трубе она подвергается разрушению, поскольку оболочка трубы является спиральновитой из оцинкованной стальной ленты и имеет швы.

Технический результат, достигаемый в заявляемой трубе с балластным покрытием, состоит в повышении прочности и долговечности устройства. Кроме того, повышается прочность на изгиб и расширяется область применения, за счет возможности использования в районах Крайнего Севера.

Технический результат достигается тем, что труба с балластным покрытием содержит центральную трубу, оболочку, установленную соосно центральной трубе с образованием кольцевого пространства и балластный материал. Оболочка имеет внутренний диаметр больший, чем наружный диаметр центральной трубы. Опорно-направляющее устройство состоит из центраторов, распределенных и закрепленных на наружной поверхности центральной трубы. На центральной трубе с помощью фиксаторов установлен арматурный каркас, который расположен внутри балластного материала. При этом арматурный каркас имеет, по меньшей мере, четыре продольные арматуры, на которые навита по спирали с равным шагом поперечная арматура. Продольная и поперечная арматура соединена с помощью вязальной проволоки и/или сварки. В качестве балластного материала использован тяжелый или особо тяжелый бетон.

В частном случае оболочка может быть выполнена из металлополимера.

В частном случае оболочка может быть выполнена из металла.

В частном случае оболочка может быть выполнена из полимера.

На фиг.1 представлен продольный разрез трубы с балластным покрытием;

на фиг.2 - поперечный разрез трубы с балластным покрытием;

на фиг.3 - конструкция арматурного каркаса.

Труба с балластным покрытием (фиг.1, 2) содержит центральную трубу 1, опорно-направляющее устройство, состоящее из центраторов 2, распределенных и закрепленных на наружной поверхности центральной трубы 1. Арматурный каркас 3 закреплен на центральной трубе 1 с помощью фиксаторов 4 и расположен внутри балластного материала 5, на поверхности которого сформирована оболочка 6. Арматурный каркас 3 (фиг.3) состоит из продольной арматуры 7, на которую по спирали с равным шагом навивается поперечная арматура 8.

Сборка заявляемой трубы с балластным покрытием осуществляется следующим образом.

При изготовлении центральной трубы 1 на ее поверхность наносится трехслойное полиэтиленовое покрытие, которое с концов центральной трубы счищается. Центральная труба 1 закрепляется на сборочном стенде (на чертеже не показано) и на нее устанавливают первую заглушку с уплотнительным резиновым кольцом. Арматурный каркас 3 монтируется из продольной арматуры 7, на которую по спирали с равным шагом навивается поперечная арматура 8. Продольную 7 и поперечную 8 арматуру соединяют с помощью вязальной проволоки и/или сварки. Смонтированный арматурный каркас 3 закрепляется на центральной трубе 1 при помощи фиксаторов 4. Затем производят сборку центраторов 2. Сверху арматурного каркаса 3 формируют оболочку 6 (металл, металлополимер, полимер). Потом устанавливают вторую заглушку с уплотнительным резиновым кольцом, при этом одна из заглушек имеет горловину для закачивания тяжелого или особо тяжелого бетона. Собранную конструкцию снимают со сборочного стенда и укладывают в ложементе. Балластный материал (тяжелый или особо тяжелый бетон) 5 закачивают через горловину заглушки при помощи бетононасоса. Схватывание-балластного материала 5 происходит за 3-3,5 часа. Затем заглушки снимают и оставляют конструкцию на 10-12 часов при температуре +15-+20°С для набора прочности балластного материала 5 до 5 МПа. Набор прочности балластного материала 5 до 20 МПа осуществляется после укладки трубы с балластным покрытием на песчаную подушку.

Заявленная труба с балластным покрытием прочна и долговечна. Она имеет повышенную прочность на изгиб и может быть использована при строительстве подводных трубопроводов для прокладки их в различных климатических условиях.

1. Труба с балластным покрытием, содержащая центральную трубу, оболочку, установленную соосно центральной трубе с образованием кольцевого пространства, имеющую внутренний диаметр, больший, чем наружный диаметр центральной трубы, опорно-направляющее устройство, состоящее из центраторов, распределенных и закрепленных на наружной поверхности центральной трубы, и балластного материала, отличающаяся тем, что внутри балластного материала расположен арматурный каркас с фиксаторами, удерживающими арматурный каркас на центральной трубе, при этом арматурный каркас имеет, по меньшей мере, четыре продольные арматуры, на которые навита по спирали с равным шагом поперечная арматура, соединение продольной и поперечной арматуры осуществлено с помощью вязальной проволоки и/или сварки, а в качестве балластного материала использован тяжелый или особо тяжелый бетон.

2. Труба с балластным покрытием по п.1, отличающаяся тем, что оболочка выполнена из металлополимера.

3. Труба с балластным покрытием по п.1, отличающаяся тем, что оболочка выполнена из металла.

4. Труба с балластным покрытием по п.1, отличающаяся тем, что оболочка выполнена из полимера.