БАЛЛАСТИРУЮЩЕЕ ПРОТИВОЭРОЗИОННОЕ УСТРОЙСТВО МАТРАЦНО-ТЮФЯЧНОГО ТИПА

Устройство относится к области средств для обеспечения балластировки трубопроводов, как при ремонте уже существующих, так и при прокладке новых, преимущественно магистральных, трубопроводов с одновременным предотвращением эрозийных процессов.
Известно устройство для балластировки трубопровода, содержащее заполненный балластом и подвешенный к трубопроводу мягкий контейнер из сетки с днищем, выполненный в виде двух разнесенных полостей, днище каждой из которых образовано из гибкого полотнища, препятствующего просыпанию балласта через ячейки сетки (1).
Известное устройство не исключает возможности потери балласта через боковые стенки, что существенно снижает надежность его работы.
Известно устройство для балластировки трубопроводов, выполненное в виде пары соединенных между собой швом емкостей для балластного материала, располагаемое швом вдоль оси трубопровода (2).
Такое устройство предназначено для проведения подводных работ с использованием расположенного на плавучем средстве материалопровода, нагнетающего балластный материал в расположенные и развернутые вдоль подводного трубопровода емкости.
Наиболее близким из известных является устройство для решения проблем защиты трубопроводов, анонсированное в рамках проведения встречи специалистов «Современные технологии габионных конструкций,
представляемых компанией «Габионы Маккаферри СНГ» в Петербургском строительном центре и выполненное в виде габиона из сетки двойного кручения и используемое в сочетании с геосинтетическими материалами (3).
Такое устройство в представленном на встрече специалистов виде не раскрыто в должной для его осуществления степени и находилось до настоящего времени в опытной эксплуатации на ряде объектов СНГ. Результаты эксплуатации показали необходимость конструктивной доработки устройства до степени, представленной далее в материалах описания.
Технической задачей является создание балластирующего противоэрозионного устройства матрацно-тюфячного типа, которое при возможном подвсплытии трубопровода обеспечило бы увеличение действующей на него массы пригруза за счет вовлечения в работу масс балластного материала, расположенного в соседних разделенным перегородками зонах. Кроме того, заполнение насыпным балластным материалом с избытком не менее, чем на 5% приводит к тому при динамическом воздействии материал балласта несколько уплотняется и заполнение каждой разделенной перегородками зоны становится полным (при изменении этой величины до значений, менее 5% происходит неравномерное по площади заполнение разделенных перемычками зон вследствие смещения материала балласта к одной из перемычек в процессе укладки, возможного прогиба проволочной сетки и ее разрушения под внешней нагрузкой, при значительном превышении, например более 15%, технически сложно осуществить закрытие крышки). Кроме того, каждая шестигранная в плане ячейка сетки, образованной двойным кручением, обеспечивает достаточно высокие анкерующие показатели - значительное сопротивление сдвигу расположенных на основании частей балластирующего устройства, происходящему при подвсплытии трубопровода.
Достигается это тем, что укладываемое на трубопровод через защитный коврик балластирующее противоэрозионное устройство матрацно-тюфячного типа включает заполненный насыпным балластным материалом в виде песка или песчано-гравийной смеси и имеющий размещенную в нем прослойку из фильтрующего синтетического материала прямоугольный в плане короб, образованный из стальной сетки двойного кручения с шестигранными по форме ячейками, разделенный поперечно расположенными с равномерным интервалом перемычками из сетки с армированием их проволокой по периметру, высота которых равна высоте продольных и поперечных бортов короба, и имеющий крышку из сетки, закрепленную к бортам или к бортам и к перемычкам, при этом, насыпной балластный материал расположен в коробе на прослойке из фильтрующего синтетического материала с превышением не менее, чем на 5% уровня бортов и высоты перемычек, и обернут выпусками материала прослойки, скрепленными между собой с образованием контейнера оплавлением и/или проволочными скрутками, причем лицевой и задний продольный борта короба образованы из сетки днища короба путем ее отгиба и привязаны непрерывным, по крайней мере на длине одной стороны перемычки, отрезком проволоки к торцам перемычек с захватом проволоки их армирования, а перемычки и параллельные им борта снабжены парами грузоподъемных петель, связанных с проволокой армирования, причем перемычки при укладке устройства на трубопровод ориентированы вдоль его продольной оси, а защитный коврик имеет длину, превышающую диаметр трубопровода. Кроме того, защитный коврик может быть закреплен снизу короба до укладки устройства на трубопровод, а контейнер может быть выполнен секционным по длине короба и его секции расположены между перемычками и бортами короба.
На фиг.1 - общий вид балластирующего противоэрозионного устройства матрацно-тюфячного типа, расположенного на трубопроводе в проектном положении.
На фиг.2 - крышка короба из сетки,
На фиг.3 - короб с перемычками,
На фиг.4 - балластирующее противоэрозионное устройство матрацно-тюфячного типа в сборе (с частично удаленной крышкой короба).
Балластирующее противоэрозионное устройство матрацно-тюфячного типа (фиг.1) укладывают на трубопровод 1. Устройство включает заполненный насыпным балластным материалом в виде песка или песчано-гравийной смеси прямоугольный в плане короб 2, в котором между сеткой и балластным материалом размещена прослойка 3 из фильтрующего синтетического материала. Короб 2 образован из стальной сетки двойного кручения с шестигранными по форме ячейками 4 и разделен на секции 5 поперечно расположенными с равномерным интервалом перемычками 6 из сетки. Перемычки 6 для обеспечения жесткости и устойчивости имеют армирование 7 проволокой по их периметру. Высота перемычек 6 равна высоте продольных и поперечных бортов 8 короба. Сверху короб 2 закрыт крышкой 9 из сетки, которая закреплена к бортам 8 или к бортам 8 и к перемычкам 6. Насыпной балластный материал расположен в коробе 2 на прослойке 3 из фильтрующего синтетического материала с превышением не менее, чем на 5% уровня бортов 8 и высоты перемычек 6. Прослойка 3 может быть выполнена из нескольких уложенных друг на друга слоев, а балластный материал обернут выпусками материала прослойки 3, которые скреплены между собой с образованием контейнера (фиг.4) оплавлением их кромок и/или проволочными скрутками. В коробе 2 лицевой и задний продольный борта 8 образованы из сетки днища короба путем ее отгиба и привязаны непрерывным, по крайней мере на длине одной стороны перемычки, отрезком проволоки к торцам перемычек 6 с захватом проволоки их армирования 7. Перемычки 6 и параллельные им борта снабжены парами грузоподъемных петель 10, связанными с проволокой армирования 7.
Перемычки 6 при укладке устройства имеющим траверсу грузоподъемным механизмом на трубопровод 1 ориентированы вдоль его
продольной оси, что позволяет из-за наличия армирования 7 сохранить их форму, а за счет использования проволоки двойного кручения, предотвратить разрывы сетки по внешнему периметру и смятие сетки по внутреннему периметру расположенного на трубопроводе криволинейного участка. Для предотвращения повреждения трубопровода, а также предохранения фильтрующего материала от разрыва расположенными вне короба посторонними включениями, защитный коврик 11 имеет длину, превышающую диаметр трубопровода 1. Для этого, защитный коврик 11 может быть закреплен снизу короба 2 до укладки устройства на трубопровод 1. Как вариант, контейнер (фиг.4) может быть выполнен секционным по длине короба 2 и его изолированные для предотвращения пересыпания балластного материала секции расположены между перемычками 6 и бортами 8 короба.
Предлагаемое техническое решение в течении длительного срока прошло опытные испытания на различных объектах в различных климатических зонах с обеспечением по их результатам высокой надежности балластировки.
Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР №1818493, F16L 1/06, 1993.
2. Патент США №3793845, E02D 15/06, 1974.
3. «Современные технологии габионных конструкций, представляемых компанией «Габионы Маккаферри СНГ», встреча специалистов 30.08.2001 в Петербургском строительном центре, http://articles.strovbm.ru/sobitiya/20010828143700/index.html.