СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ СТЕРЖНЕЙ РАМКИ ПОЛИМЕРНО-КОНТЕЙНЕРНОГО БАЛЛАСТИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

Техническое решение относится к области строительства и может быть использовано для соединения стержней при укладке и балластировке в траншеи подземных трубопроводов в обводненной или заболоченной местности.
Известно соединение стержней в виде сплющенного концевого участка на одном из них, вставляемого в продольную прорезь, выполненную вдоль образующей другого из них (RU 38034 U1, 2004 г.).
Наиболее близким из известных является конструкция соединения полых стержней в виде наружных сдвижных муфт и штырей (RU 38879 U1, 2004 г.).
Все известные соединения достаточно металлоемки материаллоемки, и в случае нарушения антикоррозионного покрытия, подвержены активной коррозии, поскольку находятся в агрессивной среде. Кроме того, известные соединения не позволяют соединить разнородные по материалу стержни, подобранные из условия эксплуатационной надежности, а характер сопротивления существующих конструкций металлических стержней изгибу обусловлен пластическими свойствами используемого малоуглеродистого и не легированного металла, обоснованность которого в свою очередь обусловлена соотношением цена/качество.
Технической задачей предлагаемого решения является обеспечение технологичности изготовления соединительных элементов, обеспечение возможности ускорения соединения разнородных по материалу стержней, снижение коррозии стержней рамки за счет исключения мест сварки и снижение материалоемкости.
Достигается это тем, что соединительный элемент для стержней рамки полимерно-контейнерного балластирующего устройства выполнен в виде Г-образного отрезка трубы, внутренний диаметр которой равен или превышает внешний диаметр соединяемого стержня, или внешний диаметр которой равен или менее внутреннего диаметра соединяемого стержня. Причем, при равенстве диаметров сопрягаемых соединительного элемента и стержня, их соединение осуществлено прессовой посадкой. Соединительный элемент и соединяемый с ним стержень могут быть изготовлены из разных материалов, предпочтительно из металла и композитного полимерного материала, соответственно. Или, соединительный элемент для соединения стержней рамки полимерно-контейнерного балластирующего устройства и соединяемый с ним стержень могут быть изготовлены из полимерного материала, предпочтительно композитного. Полость, по крайней мере в средней части трубы соединительного элемента, может быть заполнена твердеющим или отвердевшим материалом на основе минерального вяжущего или полимерного связующего, а в качестве наполнителя для твердеющего материала заполнения полости может быть использован сыпучий материал, предпочтительно песок мелкозернистый с размером частиц до 2 мм или среднезернистый с размером частиц от 2 мм до 2,8 мм или крупнозернистый песок с размером частиц 2,8-5 мм или смесь любых из них.
Соединительный элемент для стержней рамки полимерно-контейнерного балластирующего устройства выполнен в виде Г-образного отрезка 1 трубы, полученного путем ее гибки. Внутренний диаметр отрезка трубы для обеспечения соединения поверх стержня, равен или превышает внешний диаметр соединяемого стержня. А для обеспечения соединения внутрь стержня- внешний диаметр трубы равен или менее внутреннего диаметра соединяемого стержня. Причем, при равенстве диаметров сопрягаемых соединительного элемента и стержня, их соединение осуществлено прессовой посадкой. Соединительный элемент и соединяемый с ним стержень могут быть изготовлены из разных материалов, предпочтительно из металла и композитного полимерного материала, соответственно. Или, соединительный элемент для соединения стержней рамки полимерно-контейнерного балластирующего устройства и соединяемый с ним стержень могут быть изготовлены из полимерного материала, предпочтительно композитного. Полость, по крайней мере в средней части трубы соединительного элемента, может быть заполнена твердеющим или отвердевшим материалом на основе минерального вяжущего или полимерного связующего, а в качестве наполнителя для твердеющего материала заполнения полости может быть использован сыпучий материал, предпочтительно песок мелкозернистый с размером частиц до 2 мм или среднезернистый с размером частиц от 2 мм до 2,8 мм или крупнозернистый песок с размером частиц 2,8-5 мм или смесь любых из них. Указанные материалы при заполнении полости соединительного элемента значительно увеличивают его несущую способность за счет увеличения сопротивления срезу (сдвигу) и изгибу в местах соединения. Соединительный элемент может быть изготовлен из полимерного материала (например, стеклопластика), предпочтительно армированного волокнами и/или ориентированными в нем продольно нитями с последующим сплющиванием. Для производства стеклопластиковых стержней в виде труб могут быть применены различные типы связующего и армирующего материала: эпоксидные (GRE), полиэфирные (GRP), винилэфирные и пр. Стеклопластиковые стержни из термореактивного полимера, усиленные стекловолокном могут иметь жесткость SN=1250-10000 Па. Выбор композитного полимерного материала обеспечивает необходимую стойкость к коррозии в агрессивной водонасыщенной среде. Размещение полимерного материала в грунте предохраняет его от воздействия пагубного для него ультрафиолетового излучения (УФ). Эксплуатационные нагрузки на стержень рамки создаются контейнером, заполненным сыпучим материалом, например, песком, и воспринимаются продольными стержнями, как изгибающие, а поперечными - как сжимающие их по продольной оси. В первом случае заполнение, по крайней мере средней части верхнего полого стержня приводит к увеличению его сопротивления изгибающему моменту, что позволит уменьшить расчетное поперечное сечение стержня, снизив материалоемкость. Во втором случае заполнение, по крайней мере средней части поперечных стержней приведет к повышению их устойчивости под действием расчетных нагрузок, что позволит уменьшить сечение и снизить материалоемкость рамки.