ТРУБА С КАБЕЛЬ-КАНАЛАМИ

Полезная модель относится к трубопроводной технике, к трубам с бетонным покрытием, используемым при прокладке трубопроводов на морских шельфах, водных переходах, в обводненной или заболоченной местности, а также при подземной или надземной прокладке трубопроводов в сезонно-мерзлых и слабонесущих грунтах.
Известен способ развертывания одного или нескольких кабель - каналов под волоконно-оптические волноводы в трубопроводе с защитным покрытием (см. патент GB 2443832). В данном изобретении кабель - каналы размещают в защитном покрытии (слое) проводящей трубы при формировании покрытия (заливка или нагнетание с последующей сушкой или полимеризацией). Или путем сверления защитного покрытия (слоя) с последующим внедрением в отверстие кабель-канала.
Данный способ формирования кабель-каналов не гарантирует их точную ориентацию относительно продольной оси трубы и прямолинейность самого канала, что приводит к значительным затруднениям при протягивании кабелей.
Наиболее близким техническим решением к предполагаемой полезной модели, является описанное в патенте №2616681 техническое решение опубл. 18.04.2017 г на способ производства обетонированной трубы с кабель-каналом. Описанная конструкция трубы с кабель-каналом имеет стальную трубу с антикоррозионным покрытием, на котором установлен арматурный каркас. Вдоль арматурного каркаса размещают и фиксируют кабель-канал. На конструкцию надевают защитную оболочку, которую центрируют относительно стальной трубы, устанавливают заливочные торцевые заглушки и в образовавшееся пространство закачивают бетонную смесь.
К недостатку описанного устройства трубы с кабель-каналами относят: отсутствие точной ориентации относительно продольной оси трубы и прямолинейности самого канала, что приводит к значительным затруднениям при протягивании кабелей.
Технический результат, достигаемый в заявляемой конструкции трубы с кабель-каналами состоит в сохранении прямолинейности и точной ориентации кабель-каналов при нанесении бетонного покрытия на трубу.
Технический результат достигается тем, что труба с кабель-каналом с наружным бетонным покрытием, включающая трубу с бетонным покрытием и арматурным каркасом и установленными на трубе кабель-каналами. Согласно полезной модели на трубе установлено, по меньшей мере, три кабель-канала. Центральный кабель канал установлен вдоль образующей цилиндрической поверхности трубы, а другие кабель-каналы установлены симметрично относительно центрального кабель-канала. При этом между трубой и арматурным каркасом установлены центрирующие опоры для равномерного размещения кабель-каналов вдоль образующей цилиндрической поверхности трубы.
Предпочтительно крепление каждого кабель-канала на арматурном каркасе осуществлять с шагом не более 100 мм, что позволит сохранить прямолинейность и точную ориентацию кабель-каналов при нанесении бетонного покрытия на трубу.
Крепление каждого кабель-канала возможно осуществлять путем приклеивания кабель-канала к арматуре каркаса, что позволит сохранить прямолинейность и точную ориентацию кабель-каналов при нанесении бетонного покрытия на трубу.
Крепление каждого кабель-канала возможно осуществлять путем точечной сварки кабель-канала к арматуре каркаса, что позволит сохранить прямолинейность и точную ориентацию кабель-каналов при нанесении бетонного покрытия на трубу.
В дальнейшем полезная модель поясняется примерами конкретного выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:
На фиг. 1 - показан разрез трубы с бетонным покрытием и кабель каналами.
На фиг. 2 - показано позиционирование трех кабель-каналов
На фиг. 3 - показано позиционирование пяти кабель-каналов
На фиг. 4 - показано расположение кабель-каналов в стыкуемых трубах трубопровода.
Заявленное устройство состоит, например, из прямошовной стальной трубы 1 с антикоррозионным покрытием 2 и бетонным покрытием 3. На трубе 1 закреплен арматурный каркас 4. На представленных чертежах приведен пример, когда на внутренней стороне арматурного каркаса 4, обращенного к трубе 1 закреплены три кабель-канала: боковые кабель-каналы 5 и центральный кабель-канал 6. Для труб с небольшой толщиной бетонного покрытия целесообразно кабель-каналы размещать на арматурном каркасе 4 со стороны трубы 1, как это приведено на чертежах, а для труб с достаточной толщиной бетонного покрытия возможно крепление кабель-каналов и с внешней стороны арматурного каркаса 4. В любом случае, кабель-каналы должны находиться внутри бетонного покрытия 3. Центральный кабель-канал 6 ориентирован строго вдоль образующей цилиндрической поверхности трубы 1, таким ориентиром может быть, например, продольный сварной шов 7 или продольная арматура каркаса (на чертежах не показано). Арматурный каркас 4 устанавливается на трубу 1 на центрирующие опоры 8, которые препятствуют смещению каркаса 4 при заливке бетона, что обеспечивает точное позиционирование кабель-каналов 5 и 6 внутри бетонного покрытия без изгибов и смещений относительно поверхности и образующей цилиндрической поверхности трубы 1. Для того чтобы при заливке бетонного покрытия не происходил прогиб или сдвиг кабель-каналов 5 и 6 относительно поверхности трубы 1 под воздействием бетона необходимо осуществлять крепление кабель-каналов 5 и 6 к арматурному каркасу 4. Крепление можно осуществлять с помощью вязальной проволоки или специальных зажимных скоб (на чертежах не показаны). При этом шаг крепления не должен превышать 100 мм. При шаге более 100 мм при заливке бетонного покрытия в некоторых местах наблюдался изгиб или прогиб кабель-канала, что затрудняло в дальнейшем протяжку кабеля.
Предпочтительно крепление кабель-каналов 5 и 6 к арматурному каркасу 4 осуществлять приклеиванием или точечной сваркой, что повышает надежность крепления и как следствие сохранения точного ориентирования кабель-каналов внутри бетонного покрытия.
Сборка конструкции трубы осуществляется следующим образом: стальная труба 1 с предварительно нанесенной теплогидроизоляцией или без таковой устанавливается на монтажный стенд, представляющий собой трубу меньшего диаметра жестко закрепленную в горизонтальном положении (установочный палец). На установочный палец с помощью грузоподъемного механизма устанавливается стальная труба 1, предназначенная для установки кабель-каналов. Далее на трубу 1 надеваются фиксаторы 8, на которых жестко фиксируется арматурный каркас 4. Фиксаторы 8 устанавливаются снаружи, по кольцевому сечению трубы 1 и жестко закрепляются стальными или неметаллическими лентами для предотвращения их смещения относительно установленной монтажной схемы 9на чертежах не показаны). На фиксаторы 8, при помощи грузоподъемного механизма, устанавливается и закрепляется арматурный каркас 4. После установки и закрепления арматурного каркаса 4 на нем, в соответствии с монтажной схемой закрепляются центральный кабель-канал 6, а затем и другие кабель-каналы 5, установленные симметрично от центрального кабель-канала 6 в необходимом количестве. Установленные кабель-каналы 5 закрепляются к арматурному каркасу 4 способом, как было описано ранее, исключающим их перемещение в процессе заливки конструкции бетоном.
Труба 1 может быть изготовлена, например, из металла, или полимера, или металлопластика, или композита. В свою очередь, арматурный каркас 4 может быть выполнен в виде каркаса из металлического прутка или сетки, например, из металла, или полимера, или композита.
Когда труба 1 представляет собой прямошовную электросварную трубу, на которой закреплен арматурный каркас 4 с размещенными под ним кабель-каналами 5 и 6, то размещение кабель-каналов ориентируется относительно сварного шва.
В частном случае центральный кабель-канал 6 может позиционироваться со сдвигом от сварного шва 7 трубы 1.
Бетонное покрытие 3 трубы может быть выполнено из бетонной смеси с различными добавками, в том числе и с наномодифицирующими добавками.
При монтаже трубопровода (фиг. 4) к раннее смонтированной трубе 1 приваривается аналогичная труба 9, при этом согласно ГОСТ 10706-76 п. 1.7 и (СТ СЭВ 489-77) продольные сварные швы этих труб 1 и 9 не должны совпадать, а кабель-канал 6 должен находиться напротив хотя бы одного кабель-канала трубы 1. Кабели 10 систем связи и мониторинга, пропускаются по кабель-каналам 5 и 6 с минимальными потерями. Так в случае использования систем связи и мониторинга двух кабелей, из трех кабель-каналов 5, то выбираются кабель-каналы 5 по следующей схеме: центральный плюс левый - центральный плюс левый - центральный плюс правый. Если имеет место использование одного кабель канала, то используется схема левый - центральный - правый, кабель-каналы 5 и 6.