УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБЧАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ РАСПОРНОЙ РАМКИ ПОЛИМЕРКОНТЕЙНЕРНОГО БАЛЛАСТИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА И ИНВЕНТАРНЫЙ КЛИН

Предлагаемое техническое решение относится к области строительства трубопроводов и используется при сборке из трубчатых элементов распорных рамок полимерконтейнерных балластирующих устройств, нашедших широкое применение при обеспечении эффективной балластировки, предпочтительно, местным грунтом расположенных в траншеях трубопроводов.
Из известных, наиболее близким является узел соединения трубчатых элементов распорной рамки балластирующего устройства подземного трубопровода, выполненной из металлопроката в виде плоского замкнутого многоугольного каркаса для емкости балластирующего устройства и содержащая соединенные замками в углах рамки несущие элементы - прогоны и распорные элементы, каждый из концов прогона или распорного элемента снабжен замком, который изогнут в плоскости рамки под углом к прогону или распорному элементу, снабжен узлом соединения с концом, соответственно, распорного элемента или прогона с возможностью фиксации указанного соединения, при этом узлы соединения прогона или распорного элемента располагаются по одну сторону от его продольной оси (RU №2289054 С1, 10.12.2006).
В известном решении из-за его конструктивных особенностей, в частности - того, что замок изогнут в плоскости рамки под углом к прогону или распорному элементу, технологически сложно и трудоемко обеспечить сборку трубчатых элементов распорной рамки непосредственно на объекте, также из-за сложности используемого для монтажа специального инструмента. Известное соединение не обеспечивает возможности качательного смещения соединяемых элементов, что необходимо для обеспечения надежности работы балластирующего устройства при осевой подвижке трубопровода.
Технической задачей предлагаемого решения является создание надежного при продольной подвижке трубопровода узла соединения трубчатых элементов распорной рамки, обеспечивающего за счет простоты конструкции высокую технологичность выполнения работ по соединению элементов рамки с использованием инвентарного инструмента.
Достигается это тем, что узел соединения трубчатых элементов распорной рамки полимерконтейнерного балластирующиего устройства образован выполненными из труб поперечной стойкой со сплющенным концом и продольной балкой со сквозным внутрь нее пазом, расположенным по образующей трубы, в которую заведен сплющенный конец поперечной стойки, причем сплющенный конец имеет на участке между его торцом и внутренней поверхностью продольной балки вырезы, образованные по наиболее удаленным друг от друга боковым сторонам сплющенного конца для обеспечения возможности образующего замок отгиба, по крайней мере одной, стенки сплющенного конца до величины расстояния между крайними наружными поверхностями сплющенного конца в месте отгиба, превышающего соответствующую величину сквозного паза. При этом, сквозной паз может быть образован просечкой или вырубкой стенки трубы, имеет параллельные по его длине кромки, сопряженные между собой по дуге, причем сплющенный конец заведен в сквозной паз с образованием зазора между сплющенным концом и кромками сквозного паза для
обеспечения возможности качательного смещения соединенных трубчатых элементов. Вырезы могут быть выполнены по дугообразной кривой с центром, расположенным вне сплющенного конца. При этом, вырезы могут быть выполнены по ломанной линии, например, имеющей обращенный вершиной к продольной оси поперечной стойки острый или тупой угол или часть периметра трапеции. В месте образованных вырезов стенки сплющенного конца предварительно - до образования соединения, разведены, по крайней мере с одной стороны, на величину, не превышающую соответствующей величины продольного паза.
Технический результат обеспечивается также тем, что для производства работ по устройству узла соединения трубчатых элементов используется инвентарный клин, выполненный в виде металлического тела, длина которого превышает расстояние от торца продольной балки до конца продольного паза, с заостренным, предпочтительно двугранным относительно тела концевым участком с одной стороны, предназначенным для введения в месте выреза между стенками сплющенного конца поперечной стойки, и имеющий с противоположного конца тупую часть, предназначенную для восприятия наносимого по клину удара.
На фиг.1 представлен схематично продольный разрез узла соединения трубчатых элементов распорной рамки полимерконтейнерного балластирующиего устройства;
На фиг.2 - поперечный разрез по фиг.1.
Узел соединения трубчатых элементов распорной рамки полимерконтейнерного балластирующиего устройства образован выполненными из труб поперечной стойкой 1 со сплющенным концом 2 и продольной балкой 3 со сквозным внутрь нее пазом 4, расположенным по образующей трубы, в которую заведен сплющенный конец поперечной стойки 1. Сплющенный конец 2 имеет на участке между его торцом и внутренней поверхностью продольной балки 3 выполненные на части его длины, приближенной к основанию сплющенного конца 2, вырезы 5,
образованные по наиболее удаленным друг от друга боковым сторонам сплющенного конца 2.
При отгибе по крайней мере одной, стенки 6 сплющенного конца образуется замок, размер поперечного сечения которого превышает аналогичный размер паза 4, в который был введен сплющенный конец 2. Отгиб производят до величины расстояния между крайними наружными поверхностями сплющенного конца 2 в месте отгиба, превышающего соответствующую величину сквозного паза 4. При этом, сквозной паз 4 образован просечкой или вырубкой стенки трубы, имеет параллельные по его длине кромки, сопряженные между собой по дуге для уменьшения концентрации напряжений при возможной осевой подвижке трубопровода. Сплющенный конец 2 заведен в сквозной паз 4 с образованием зазора между свободным торцом сплющенного конца 2 и внутренней стенкой продольной балки. Зазор имеет место между боковыми кромками сплющенного конца 2 и обращенными к ним соответствующими кромками сквозного паза, что обеспечивает возможность качательного смещения соединенных трубчатых элементов при указанной выше продольной осевой подвижке. Вырезы 5 могут быть выполнены по дугообразной кривой (пример на фиг.1) с центром, расположенным вне сплющенного конца. При этом, вырезы 5 могут быть выполнены по ломанной линии, например, имеющей обращенный вершиной к продольной оси поперечной стойки острый или тупой угол или часть периметра трапеции, что обеспечит различную форму замка за счет изгиба стенок 6 в месте максимально ослабленного сечения. В месте образованных вырезов стенки сплющенного конца могут быть предварительно - до образования соединения, разведены (как показано на фиг.2), по крайней мере с одной стороны или в две стороны с образованием «фонарика» 7, на величину, не превышающую соответствующей величины продольного. Допускается выполнение «фонарика» с предварительным разведением образующих его стенок на величину, несколько превышающую (с учетом упругой деформации образующих его стенок) соответствующую величину
продольного паза. Введение таких стенок в продольный паз для образования замкового соединения должно быть осуществлено с усилием, вызывающим упругую деформацию «фонарика» с последующим возвратом его в полости трубы к первоначальной форме. Реакции от усилия, создаваемого деформированными стенками, введенными в полость трубы, достаточно для удержания распорной рамки при ее монтаже, тем более при эксплуатации балластирующего устройства, учитывая действующие на распорную рамку нагрузки.
Для производства работ по устройству узла соединения трубчатых элементов используют инвентарный клин 8, выполненный в виде металлического тела, длина которого превышает расстояние от торца продольной балки до конца продольного паза, с заостренным, предпочтительно двугранным относительно тела концевым участком с одной стороны. Указанный концевой участок клина предназначен для введения в месте выреза между стенками сплющенного конца поперечной стойки. Клин с противоположного конца имеет тупую часть, предназначенную для восприятия наносимого по клину удара, в результате которого образуется разведение образующих замковое соединение стенок.