БЕТОННЫЙ УТЯЖЕЛИТЕЛЬ

Техническое решение относится к области конструкции средств, используемых при строительстве или ремонте для балластировки расположенных в траншеях трубопроводов и обеспечивающих их проектное положение в процессе эксплуатации, в том числе и в обводненных грунтах и прохождении через водные преграды.
Известен бетонный утяжелитель трубопровода, включающий пару симметрично относительно трубопровода расположенных балластных грузов, плоские направленные навстречу друг к другу стенки которых взаимодействуют с трубопроводом и к которым шарнирно присоединены наложенные сверху трубопровода гибкие перемычки, каждый балластный груз снабжен упорной накладкой на нижней части плоской стенки, а каждый из шарниров присоединения к балластному грузу гибких перемычек размещен ниже его центра тяжести и расположен на его лобовой поверхности, при этом сама перемычка выполнена с длиной, обеспечивающей взаимодействие упорных накладок балластных грузов с поверхностью трубопровода ниже его горизонтальной осевой плоскости, при этом лобовые поверхности каждого балластного груза утяжелителя выполнены с глухим пазом со стороны трубопровода, который расположен ниже его центра тяжести, а каждый из шарниров присоединения к балластному грузу гибкой перемычки размещен в этом пазе впотай для возможности смыкания лобовых поверхностей балластных грузов соседних утяжелителей (SU №1106950, 1984 г.).
Наиболее близким из известных является бетонный утяжелитель, содержащий два блока, располагаемых противоположно относительно продольной оси трубопровода и соединяемых в двух уровнях гибкими силовыми поясами, причем в каждом из блоков со стороны, обращенной к трубопроводу, ниже центра тяжести блока образовано углубление, в котором размещен элемент крепления гибкого силового пояса, при этом каждый блок выполнен в верхней части по форме усеченной пирамиды, вершина которой ориентирована в проектном положении от оси трубопровода, а большее основание представляет собой основание призмы нижней части блока, имеющей в уровне нижней части трубопровода опорную часть и наклонно расположенную к ней со стороны трубопровода поверхность, площадь которой превышает площадь опорной части (RU №92137 U1, 2009). Предлагаемое техническое решение является дальнейшим совершенствованием данной разработки.
Однако, известные конструкции бетонных утяжелителей нередко затрудняют установку их в проектное положение, что обусловлено возможностью нарушения центровки блоков на подвесе за счет скольжения гибкого силового пояса по элементам анкера при силовом воздействии внешних факторов или неравномерного перемещения блоков грузоподъемным оборудованием.
Задачей является создание бетонного утяжелителя, обеспечивающего возможность производства монтажных работ без излишних трудозатрат на придание блокам проектного положения.
Технический результат заключается в снижении влияния внешних силовых факторов (инерционного, преимущественно тангенциального, воздействия на закрепленный на элементах анкера силовой пояс, проявляемого вследствие ускорения или замедления при перемещении бетонного утяжелителя), что обеспечивает надежность крепления силового пояса на анкере, тем самым предотвращая нарушение центровки утяжелителя при его монтаже.
Достигается это тем, что бетонный утяжелитель содержит два блока, располагаемых противоположно относительно продольной оси трубопровода и соединяемых в двух уровнях гибкими силовыми поясами, каждый блок которого выполнен в верхней части по форме усеченной пирамиды, вершина которой ориентирована в проектном положении от оси трубопровода, а большее основание представляет собой основание призмы нижней части блока, имеющей в уровне нижней части трубопровода опорную часть и наклонно расположенную к ней со стороны трубопровода поверхность, причем в каждом из блоков со стороны, обращенной к трубопроводу, ниже центра тяжести блока образовано углубление, в котором размещен элемент крепления гибкого силового пояса, выполненный в виде анкера, размещенные в углублении свободные концы которого выполнены в виде стержней, которые расположены относительно друг друга с взаимным перекрытием на части их длины и с образованием зазора между ними, достаточного для заведения между ними и в углубление гибкого силового пояса, причем нижний из стержней выполнен с отогнутым наружу к основанию блока концом. При этом, анкер может быть выполнен в виде скобы, дугообразная часть которого омоноличена в бетоне блока, а свободные концы анкера предпочтительно могут быть расположены один над другим так, что силовой пояс охватывает нижний стержень до места его отгиба и заведен обеими ветвями в углубление блока за другой стержень.
Причинно-следственная связь признаков с указанным техническим результатом заключается в том, что форма блока утяжелителя, описанная признаками, характеризующими образующими его усеченную пирамиду и призму с указанным основанием и местом его расположения, а также выполнением анкера в углублении - позволяют исключить какие-либо дополнительные работы по центровке блока в процессе монтажа за счет его самоустановки с равномерным охватом нижней части трубы. Это возможно за счет предотвращения в процессе установки блока каких-либо изменений приданной ему центровки, что определяется также наличием ориентированного к основанию отгиба стержня, ограничивающего возможность смещения по нему силового пояса. Дополнительно, результат может быть усилен за счет того, что силовой пояс охватывает нижний стержень до места его отгиба и заведен обеими ветвями в углубление блока за другой стержень.
На фиг. 1 представлен общий вид спереди бетонного утяжелителя по месту монтажа на трубе;
На фиг. 2 - вид сбоку на блок бетонного утяжелителя по месту монтажа на трубе;
На фиг. 3 - вид сверху на бетонный утяжелитель по месту монтажа на трубе.
На фиг. 4 - узел крепления силового пояса (вид А на фиг. 1).
3
Кольцевой бетонный утяжелитель содержит два выполненные из бетона класса В 12,5-22,5 с объемной плотностью не ниже 2300 кг/м блока 1 и 2 с нижней частью 3 по форме призмы, соединенной в верхней ее части с имеющими верхнее основание меньшей площади усеченной пирамидой 4. Блоки 1 и 2 расположены противоположно (по обе стороны) относительно продольной оси трубопровода и соединены в двух уровнях гибкими силовыми поясами - верхними 5 и нижними 6. В каждом из блоков со стороны, обращенной к трубопроводу, ниже центра тяжести (центра масс) блока образовано углубление (ниша) 7, в котором размещен элемент крепления гибкого силового пояса 6. Каждый блок выполнен в верхней части по форме усеченной пирамиды 4, вершина которой ориентирована в проектном положении от продольной оси трубопровода. Большее их основание представляет собой (совмещено) основание призмы нижней части блока, имеющей в уровне нижней части трубопровода опорную часть 8 и наклонно расположенную к ней со стороны трубопровода поверхность 9, площадь которой превышает площадь опорной части. Элемент крепления гибкого силового пояса 6 выполнен в виде закладного в бетон при формовании блока анкера, имеющего форму С-образного стержня, размещенные в углублении свободные концы 10 и 11 которого расположены друг относительно друга с взаимным перекрытием на части их длины, и с образованием зазора «е» (см. фиг. 4) между ними, достаточного для заведения между ними и в углубление гибкого силового пояса. При этом нижний из стержней имеет отгиб его концевой части наружу к основанию блока.
Перед укладкой блоков утяжелителя строповочная петля силового пояса заводится в зазор между стержнями, охватывая в результате этого стержни, и тем самым надежно предохраняется от самопроизвольного освобождения, поскольку при подъеме блока за силовые пояса величина зазора «е» между стержнями 10 и 11 может уменьшаться, что приведет к смещению силового пояса по стержням и к потере центровки блока. Предотвращению этого способствует наличие отгиба нижнего из стержней, ограничивающего возможность такого смещения. В процессе опускания блоков в стабилизированном их положении по обе стороны трубопровода, ребра 12 их оснований заводят под трубопровод, не касаясь его, а сами блоки фиксируют такое положение, устанавливаясь на опорную часть. Силовые пояса 5 могут быть закреплены к блокам 1 и 2 также, как и нижние силовые пояса 6. Этим обеспечивается надежность крепления и оперативность выполнения монтажных работ.
Такая конструкция бетонного утяжелителя позволяет эффективно использовать его при прокладке и реконструкции трубопроводов в различных типах грунтов в траншеях, на обводненных пространствах, в том числе и в болотах и водных преградах, снижая трудоемкость производства работ.