ТРУБА ДЛЯ ВАНТЫ, СНАБЖЕННАЯ СРЕДСТВОМ НАПРЯЖЕНИЯ, А ТАКЖЕ СПОСОБ СЖАТИЯ ВНЕШНЕЙ ПОВЕРХНОСТИ СТЕНКИ ТРУБЫ ДЛЯ ВАНТЫ С ПОМОЩЬЮ СРЕДСТВА НАПРЯЖЕНИЯ
PIPE FOR CABLE, EQUIPPED WITH TENSION MEANS, AS WELL AS METHOD OF COMPRESSION OF OUTER SURFACE OF PIPE WALL FOR CABLE USING TENSION MEANS

Техническая область изобретения
Настоящее изобретение относится к технической области вант. В частности, настоящее изобретение относится к трубе или ванте для размещения растягивающихся элементов, используемых в конструкциях, содержащих высокопрочные стальные ванты, которые являются применимыми к мачтам, опорам, мостам, пешеходным мостам, крышам для стадионов или другим аналогичным сооружениям.
Уровень техники
Растущие количества вантовых конструкций использовались для различных сооружений, таких как вышки с оттяжками и опоры, пешеходные мосты, мосты или висящие кровли. Поскольку все больше вант задействуется в конструкциях новых сооружений, необходимость в новой и лучшей трубе, которая оснащается большим количеством функций, но не является обязательно более сложной, постоянно возрастает.
Тем не менее, поскольку все большее количество функций или дополнительных компонентов добавляется к традиционной и простой трубе ванты, традиционная аэродинамическая форма трубы ванты изменяется и, таким образом, может подвергаться более значительным внешним воздействиям, т.е., ветру, дождю, снегу или другим окружающим факторам, таким образом, вызывая нежелательные последствия для трубы.
Следовательно, доступные в настоящее время трубы вант необязательно являются подходящими и достаточными, чтобы удовлетворять все или часть потребностей для таких новых труб.
Одним аспектом потребности в новой трубе является способность эффективно уменьшать вибрации или дребезжание трубы, вызванные внешними окружающими факторами, такими как ветер, вследствие дополнительных функций или дополнительных компонентов, предусмотренных для трубы. Вибрации могут вынуждать растягивающиеся элементы или другие компоненты, размещенные внутри или на трубе, быть менее устойчивыми, таким образом, уменьшая общий срок службы трубы.
В другом аспекте, существует потребность в более быстром и более эффективном способе сборки дополнительных компонентов или дополнительных устройств на трубе моста и более эффективным образом. Такая потребность дополнительно усиливается фактом того, что некоторые дополнительные устройства, такие как нагревательные элементы, могут нуждаться в повторяющейся замене или осмотре, или фактом того, что осветительные элементы могут часто заменяться для того, чтобы удовлетворять различным потребностям (различные цвета, яркость или т.д.) для различных случаев.
Кроме того, поскольку современные трубы вант преимущественно выполняются из легких материалов, таких как пластиковые материалы (термопластик, полиэтилен, полиэтилен высокой плотности или т.д.), такие материалы обычно имеют более высокое (термическое) расширение по сравнению с трубой, выполненной из других материалов, таких как сталь. Деформация или расширение трубы может быть угрозой для сооружения, где такие трубы предусматриваются. Следовательно, новая труба должна также иметь возможность удовлетворять этому требованию.
Сущность изобретения
Авторы настоящего изобретения обнаружили эффективные средства против обсужденных выше проблем, предоставив вновь предложенную трубу, которая заявляется в настоящий момент. Благодаря компоновке и компонентам средства напряжения, новая труба для ванты согласно настоящему изобретению предоставляет возможность уменьшенных вибраций и явления дребезжания трубы для ванты. Такие вибрации вызываются, например, ветром вследствие дополнительных вспомогательных компонентов на трубе, которые вынуждают внешнюю поверхность трубы быть менее аэродинамической. Настоящее изобретение решает проблему, следовательно, улучшая рабочую характеристику трубы.
Кроме того, средство напряжения, предусмотренное для новой трубы, которая заявляется в настоящий момент, также является регулируемым в ответ на расширение или деформацию трубы, вызванную изменением в температуре (термическое), например. Такая регулировка может быть саморегулируемым механизмом благодаря средству напряжения настоящего изобретения и/или разжимным втулкам и/или благодаря дополнительным компонентам, предусмотренным для него (например, растягиваемому второму средству, такому как элементы в виде шасси), так что является приспособленной для реагирования на расширение или деформацию трубы.
Кроме того, усилие сжатия может быть регулируемым посредством предоставления регулируемого средства натяжения для средства напряжения, так что усилие сжатия средства напряжения может быть отрегулировано согласно потребностям.
Кроме того, дополнительные устройства, например, подъемное средство (такое как подъемные тросы) и/или осветительные элементы (такие как LED) и/или нагревательные элементы могут быть предусмотрены для средства напряжения настоящего изобретения более практичным и более эстетичным образом и могут быть эффективно объединены со средством напряжения для дополнительных преимуществ.
В одном аспекте настоящее изобретение относится к трубе для ванты, содержащей трубчатую по форме стенку, имеющую внутреннюю и внешнюю поверхности, труба содержит средство напряжения, предусмотренное для внешней поверхности трубчатой по форме стенки трубы, при этом средство напряжения выполнено таким образом, чтобы оказывать радиальное давление на трубчатую по форме стенку трубы при продольном натяжении.
В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу сжатия внешней поверхности трубчатой по форме стенки трубы для ванты с помощью средства напряжения, содержащему этапы
- крепления, по меньшей мере, одного конца средства напряжения к конструкции или к одному концу трубы, предпочтительно, соединяющемуся через один или более пружинных элементов большой тяги;
- натяжение средства напряжения, чтобы оказывать радиальное сжатие на трубчатую по форме стенку трубы.
В другом аспекте настоящее изобретение относится к средству напряжения для трубы ванты, содержащему одно или более гибких первых средств и одно или более растягиваемых вторых средств, при этом первое средство и второе средство соединяются, чтобы формировать повторяющуюся структуру, при этом средство напряжения выполняется таким образом, чтобы оказывать усилие сжатия вокруг трубчатой по форме стенки трубы продольно, и имеет возможность реагировать на расширение или деформацию трубы.
В одном варианте осуществления средство напряжения содержит гибкое первое средство, при этом гибкое первое средство является предпочтительно одним или более растягивающимися элементами. Это имеет преимущество в том, что помимо того, что первое средство является гибким, такая форма обеспечивает, как правило, более легкий вес средству напряжения.
В одном дополнительном варианте осуществления гибкое первое средство снабжается первым крепежным средством, так что взаимосвязанная конструкция гибкого первого средства обеспечивается и формирует одну или более точек соприкосновения для внешней поверхности трубчатой по форме стенки трубы. Это имеет преимущество в том, что средство напряжения может оказывать эффективно усилие сжатия вокруг трубчатой по форме стенки трубы.
В одном дополнительном варианте осуществления средство напряжения содержит растягиваемое второе средство, при этом растягиваемое второе средство предпочтительно является одним или более элементами в виде шасси, так что средство напряжения компенсирует, по меньшей мере, частично растяжение или деформацию трубы.
В одном дополнительном варианте осуществления средство напряжения содержит один или более элементов в виде шасси и/или натяжных пружин, связанных посредством одного или более растягивающихся элементов, формирующих повторяющуюся структуру вдоль трубы, при этом средство напряжения натягивается, чтобы оказывать усилие сжатия радиально на трубчатую по форме стенку трубы и приспособлено для реагирования на расширение или деформацию трубы.
В одном дополнительном варианте осуществления повторяющаяся структура средства напряжения в форме одиночной спирали, двойной спирали, решетки, гибкой трубчатой мембраны или их сочетания предусматривается протягивающейся вдоль внешней поверхности трубчатой по форме стенки трубы, при этом, по меньшей мере, один конец средства напряжения прикрепляется, по меньшей мере, к одному концу трубы или к конструкции, так что труба эффективно сжимается средством напряжения. Одиночная спиральная форма является простой для создания и установки на средство напряжения по сравнению с двойной спиралью, однако, решетчатая форма повторяющейся структуры средства напряжения предоставляет возможность оказания усилия сжатия лучше по сравнению с другими двумя формами.
В одном дополнительном варианте осуществления средство напряжения дополнительно содержит регулируемое средство натяжения, предусмотренное, по меньшей мере, для одной стороны трубы или для конструкции, при этом регулируемое средство натяжения соединяется с одним концом средства напряжения и конфигурируется, чтобы натягивать средство напряжения, так что усилие сжатия, оказываемое на трубчатую по форме стенку трубы, является регулируемым посредством натянутого регулируемого средства сжатия.
В одном дополнительном варианте осуществления средство напряжения снабжается повторяющейся структурой, содержащей пару элементов в виде шасси и растягивающихся элементов, при этом каждый из элементов в виде шасси размещается на противоположной внешней поверхности трубчатой стенки и соединяется посредством пары растягивающихся элементов, при этом пара растягивающихся элементов пересекается друг с другом, по меньшей мере, в одной точке, при этом точка дополнительно закрепляется крепежным средством.
В одном дополнительном варианте осуществления один или более элементов в виде шасси предусматриваются для средства напряжения, при этом элемент в виде шасси имеет изогнутый профиль или прямой профиль, предназначенный для добавления податливости, так что средство напряжения является регулируемым согласно расширению или деформации трубы.
В одном дополнительном варианте осуществления средство напряжения содержит второе средство в форме сплющенного элемента в виде шасси и дополнительно снабжается сжимаемым средством под сплющенным элементом в виде шасси, выполненным таким образом, чтобы обеспечивать радиальную податливость средству напряжения, так что средство напряжения приспособлено для реагирования на расширение или деформацию трубы. В одном дополнительном варианте осуществления, дополнительно содержащем множество дополнительных устройств, например, один или более осветительных элементов, таких как множество LED, нагревательные элементы, подъемное средство, такое как подъемные тросы, и/или элементы наблюдения, такие как камера, при этом дополнительные устройства предпочтительно предусматриваются для средства напряжения или для внешней поверхности трубчатой по форме стенки трубы или для элементов в виде шасси.
В одном дополнительном варианте осуществления осветительные элементы предусматриваются для растягиваемого второго средства, такого как элементы в виде шасси, и предпочтительно снабжаются самопроизводящей энергию системой энергоснабжения, такой как солнечная энергосистема, при этом осветительные элементы предпочтительно являются множеством LED.
В одном дополнительном варианте осуществления один конец средства напряжения прикрепляется к верхнему концу конструкции или к одному концу трубы, при этом другой конец средства напряжения натягивается на трубе или посредством регулируемого средства натяжения, предусмотренного предпочтительно на нижнем конце конструкции или трубы, так что средство напряжения эффективно сжимает внешнюю поверхность трубчатой по форме стенки трубы.
В дополнительном варианте осуществления труба является модернизированной трубой, такой как противопожарная модернизированная труба. Средство напряжения приспособлено для усиления модернизированного решения.
В одном из дополнительных вариантах осуществления способ дополнительно содержит один или более этапов:
- Предоставление повторяющейся структуры, содержащей гибкое первое средство, такое как растягивающиеся элементы, или дополнительно снабженное растягиваемым вторым средством, таким как элементы в виде шасси, для средства напряжения, при этом растягиваемое второе средство связывается гибким первым средством;
- Предоставление первого крепежного средства, чтобы закреплять точки пересечения гибкого первого средства, при этом первое крепежное средство предпочтительно является постоянным крепежным средством.
- Предоставление одного или более подъемных средств, таких как подъемные тросы, для трубы или для средства напряжения;
- Прикрепление подъемного средства к трубе или к средству напряжения через второе крепежное средство, при этом второе крепежное средство предпочтительно является временным крепежным средством;
- Прикрепление второго крепежного средства к первому крепежному средству, при этом множество точек соприкосновения между крепежным средством и трубой предусматриваются для внешней поверхности трубчатой по форме стенки трубы продольно;
- Подъем средства напряжения посредством подъемного средства, так что средство напряжения растягивается вдоль трубчатой по форме стенки трубы до достижения первого конца трубы или конструкции, предпочтительно первый конец является верхним концом;
- Снятие подъемного средства с трубы, предпочтительно посредством снятия второго крепежного средства, например, путем ослабления, разламывания или разрыва второго крепежного средства;
- Предоставление одного или более регулируемых средств натяжения, по меньшей мере, для первого конца трубы или конструкции, первый конец предпочтительно является нижним концом;
- Предоставление дополнительных устройств для внешней поверхности трубчатой по форме стенки трубы или для средства напряжения, при этом дополнительные устройства предпочтительно выполняются как одно целое со средством напряжения.
Краткое описание чертежей
Последующие чертежи необязательно представлены в масштабе, акцент вместо этого, в целом, делается на иллюстрировании принципов различных вариантов осуществления. В последующем описании различные варианты осуществления изобретения описываются со ссылкой на следующие чертежи:
Фиг. 1 - это схематичный общий вид трубы для ванты моста согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 2a и 2b - это схематичный укрупненный общий вид (фиг. 2a) и вид в поперечном сечении (фиг. 2b) трубы согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения, без подъемного средства.
Фиг. 3a и 3b - это схематичный укрупненный общий вид (фиг. 3a) и вид в поперечном сечении (фиг. 3b) трубы согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения, с подъемным средством.
Фиг. 4a и 4b - это схематичный укрупненный общий вид (фиг. 4a) и вид в поперечном сечении (фиг. 4b) трубы согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения, без подъемного средства.
Фиг. 5a - это схематичный укрупненный общий вид трубы согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения, с подъемным средством.
Фиг. 5b - это схематичный укрупненный общий вид трубы согласно фиг. 5a, при этом второе крепежное средство предусматривается для подъемного средства и прикрепляется к первому крепежному средству.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
Несколько предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения теперь будут описаны подробно со ссылкой на сопровождающие чертежи. В последующем описании подробное описание известных функций и конфигураций, включенных в данный документ, было пропущено для краткости.
Фиг. 1 иллюстрирует схематичный общий вид новой трубы 5 для ванты моста согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Новая труба 5 содержит трубчатую по форме стенку, при этом один или более пучков прядей, содержащих растягивающиеся элементы, размещаются в ней. Средство 10 напряжения предусматривается для внешней поверхности трубчатой по форме стенки трубы 5 и конфигурируется таким образом, чтобы оказывать усилие сжатия вокруг трубчатой по форме стенки трубы 1. Как может быть видно на фиг. 1, две трубы 5 предусматриваются соединяющими верхний конец (опору 100 моста) и нижний конец (платформу 90 моста для проходящего транспорта или людей) конструкции моста.
Средство 10 напряжения содержит гибкое первое средство 12, при этом гибкое первое средство 12 является, например, одним или более растягивающимися элементами 12. Для этого, упомянем, что в дополнительных вариантах осуществления средство 10 напряжения может дополнительно состоять из одного или более растягиваемых вторых средств 14, таких как элементы 14 в виде шасси, регулируемое средство 20 натяжения, подъемное средство 40 и/или первое или дополнительное крепежное средство 30. Кроме того, хотя они могут не принадлежать к части средства 10 напряжения, один или более пружинных элементов 25 большой тяги могут дополнительно быть предусмотрены для средства 10 напряжения, чтобы оказывать постоянное натяжение.
Средство 10 напряжения, в этом примере на фиг. 1 размещается в решетчатой форме (или аналогично двум взаимосвязанным двойным скрученным спиралям), обвивающей внешнюю поверхность трубы 5 и протягивающейся продольно вдоль трубчатой по форме стенке трубы 5. Один конец средства 10 напряжения может быть прикреплен к верхнему концу конструкции моста через пружинные элементы, такие как пружинные элементы 25 большой тяги, тогда как другой конец средства 10 напряжения может быть присоединен к регулируемому средству 20 натяжения, например, одной или более винтовым стяжкам или головкам прядевых анкеров.
Средство 10 напряжения может быть закреплено на одном или обоих концах на трубе, также как и к конструкции. В таких конфигурациях дополнительные компоненты (например, регулируемое средство 20 натяжения) не требуются. Средство 10 напряжения может быть натянуто соответственно, прежде чем оно закрепляется с желаемым натяжением, так что средство 10 напряжения эффективно сжимается вокруг трубчатой по форме стенки трубы. Хотя такие конфигурации могут быть более легкими для установки, усилие сжатия может не быть легко регулируемым.
Кроме того, может также быть предусмотрено, что крепление и натяжение средства 10 напряжения может быть обеспечено на одном и том же первом конце трубы 5. Например, первый конец средства 10 напряжения прикрепляется к трубе 5 или к конструкции; средство 10 напряжения затем делает петлю на другом конце трубы и протягивается обратно к первому концу средства 10 напряжения, так что второй конец средства 10 напряжения может быть натянут, чтобы оказывать усилие сжатия вокруг трубчатой по форме стенки трубы 5.
Также отмечается, что хотя в этом варианте осуществления, показанном на фиг. 1, регулируемое средство 20 натяжения предусматривается только на нижнем конце трубы 5 (соединяющимся с платформой 90 моста), может быть понятно, что регулируемое средство 20 натяжения может также быть подходящим образом предусмотрено на верхнем конце трубы 5 (соединяющимся с опорой 100 моста) или в любых других подходящих местах, которые могут быть или могут не быть соединены с пружинным элементом 25 большой тяги.
Регулируемое средство 20 натяжения в форме винтовых стяжек имеет преимущество наличия небольшого размера, легкого доступа к участкам, имеющим узкие пространства, тогда как регулируемое средство 20 натяжения в форме головок прядевых анкеров имеет преимущество меньшей стоимости, но они могут быть более объемными и более крупными по сравнению с винтовыми стяжками, следовательно, могут не иметь легкого доступа к различным участкам.
Благодаря регулируемому средству 20 натяжения, предусмотренному для нижнего конца трубы 5 (на конструкции моста), средство 10 напряжения может быть натянуто вокруг внешней поверхности трубчатой по форме стенки трубы 5 и растягиваться соответствующим образом в зависимости от необходимости такого применения, таким образом, уменьшая нежелательные вибрации трубы 5, вызванные трубой, которая является менее идеальной по сравнению с аэродинамическим профилем.
Фиг. 2a и 2b являются одним вариантом осуществления средства 10 напряжения согласно настоящему изобретения, которое содержит гибкое первое средство 12, которое имеет вытянутую конструкцию в форме растягивающихся элементов 12. Для этого упомянем, что гибкое первое средство 12 может также быть в другой форме, такой как предоставленная в фрагменте гибкой конструкции (например, элемент оплетки), которая является приспособленной для обматывания вокруг и натягивания трубчатой по форме стенки трубы.
Растягивающиеся элементы 12 предусматриваются вокруг трубчатой по форме стенки и протягиваются продольно вдоль трубы 5. Растягивающиеся элементы 12 пересекают друг друга в одной или более точках пересечения, при этом первое крепежное средство 30 предусматривается в точках пересечения, чтобы фиксировать точки пересечения. Когда средство 10 напряжения натягивается до усилия возможно в диапазоне 500-50000 Н, предпочтительно 1000-30000 Н, первое крепежное средство 30, таким образом, формирует множество точек соприкосновения с внешней поверхностью трубчатой по форме стенки трубы 5, таким образом, эффективно сжимая трубчатую по форме стенку трубы 5. Первое крепежное средство 30 может быть прочным крепежным средством, которое подходит для постоянного крепления точек пересечения растягивающихся элементов 12. Такое первое крепежное средство 30 может быть предоставлено посредством обжимных бусин или прядевых обжимов, например.
Фиг. 2b показывает, как четыре первых крепежных средства 30 предусматриваются вокруг трубчатой по форме стенки трубы 5, чтобы закреплять гибкое первое средство 12, например, растягивающиеся элементы 12, посредством опоясывания продольно вокруг трубы 5, при этом первые крепежные средства 30 могут, например, быть предусмотрены на одинаковом расстоянии, или, например, в позициях часовой стрелки на 3, 6, 9 и 12 часов, если смотреть в виде в поперечном сечении. Когда средство 10 напряжения натягивается, четыре точки соприкосновения (как показано на фиг. 2b) предусматриваются вокруг трубчатой по форме стенки посредством первого крепежного средства 30, тем самым, обеспечивая одинаково распределенное усилие сжатия вокруг трубчатой по форме стенки трубы 5.
Фиг. 3a и 3b отличаются от фиг. 2a и 2b только в том, что подъемное средство 40 присоединяется к средству 10 напряжения. В этом примере подъемное средство 40 предусматривается в форме подъемных тросов, при этом подъемные тросы прикрепляются через второе крепежное средство 30' к части или всем точкам пересечения растягивающихся элементов 12, которые были закреплены посредством первого крепежного средства 30. Подъемные тросы 40 могут быть закреплены временным крепежным средством 30', например, застежкой-молнией, которая связывается вместе с растягивающимися элементами 12, которые были закреплены посредством первого крепежного средства 30, при этом первое крепежное средство 30 может быть более прочным и может постоянно закреплять гибкое первое средство 12 или растягивающиеся элементы 12. Хрупкое или временное крепежное средство 30' предпочитается для фиксации подъемного средства 40 с растягивающимися элементами 12, поскольку оно может служить для обеспечения временного связывания, прежде чем крепежное средство 30' удаляется, например, посредством простого способа разламывания или разрыва второго крепежного средства 30', например, во время опускания подъемного средства 40 посредством вытягивания.
Подъемное средство 40 в форме подъемных тросов 40 может содержаться в качестве дополнительных устройств. Подъемное средство 40 проектируется и может быть хорошо расположено таким образом, чтобы предоставлять подъемное средство 40 для средства 10 напряжения или для внешней поверхности трубы 5 (например, моста), и будет описано более подробно на фиг. 5a и 5b.
Фиг. 4a является увеличенным общим видом трубы 5 согласно другому варианту осуществления изобретения, при этом множество пар растягиваемых вторых средств 14, например, элементов 14', 14'') в виде шасси предусматривается для противоположной внешней поверхности трубчатой по форме стенки трубы 5 и соединяются посредством растягивающихся элементов 12 с каждой стороны элементов 14 в виде шасси, при этом каждый из растягивающихся элементов 12 из пары перекрещивается или пересекается друг с другом, по меньшей мере, в одной точке (точках пересечения), при этом точка дополнительно закрепляется первым крепежным средством 30, таким как обжимные бусины или прядевые обжимы. Благодаря первому крепежному средству 30, сеткообразная или решетчатая повторяющаяся структура может быть видна протягивающейся вдоль трубчатой по форме стенки трубы 5 и эффективно натягивающейся вокруг трубчатой стенки, чтобы сжимать трубу 5.
Также ожидается, что растягивающиеся элементы 12 необязательно перекрещиваются или пересекаются друг с другом. Например, дополнительный компонент может быть предусмотрен на половине длины, четверти длины или любой другой длине растягивающихся элементов 12, чтобы закреплять растягивающиеся элементы 12 близко друг к другу, предоставляя, например, "X"-образный профиль.
Для этого, следует понимать, что вместо того, что пара растягиваемых вторых средств 14, таких как элементы (14', 14") в виде шасси предусматривается и связываются на каждой стороне посредством двух гибких первых средств 12, например, растягивающихся элементов 12, может также быть понятно, что один из элементов 14 в виде шасси может быть заменен другими элементами, такими как натяжные пружины. Натяжные пружины, аналогично элементу 14 в виде шасси, приспособлены для реагирования на расширение или деформацию трубы 5. Это имеет преимущество в том, что вес и производственные затраты для средства 10 напряжения уменьшаются. Кроме того, дополнительные устройства, такие как осветительные элементы, могут все еще быть предусмотрены для растягиваемого второго средства 14, например, элементов 14 в виде шасси. Таким образом, ожидается, что элемент 14 в виде шасси может быть предусмотрен в любом количестве, например, 1, 2, 3, 4, 5 или выше вплоть до 10 в одной повторяющейся структуре средства 10 напряжения.
Повторяющаяся структура средства 10 напряжения может быть выполнена из одного или более растягиваемых вторых средств 14, например, элементов 14 в виде шасси, связанных посредством одного или более гибких первых средств 12, например, растягивающихся элементов 12. Конечно, дополнительные элементы, такие как соединители, связующие устройства или другие компоненты могут также формировать часть повторяющейся структуры средства 10 напряжения.
Можно ожидать, что другая повторяющаяся структура может также быть предоставлена для средства 10 напряжения, например, однонитевый растягивающийся элемент 12 может быть предусмотрен, чтобы окружать продольно трубчатую по форме стенку, таким образом, выглядит как однонитевая спираль, или двухнитевые растягивающиеся элементы 12 могут быть предусмотрены, чтобы окружать продольно трубчатую по форме стенку, формируя двухнитевую спираль или посредством двух двухнитевых спиралей, которые могут быть взаимно соединены друг с другом посредством первого крепежного средства 30.
Стоит повторить, что благодаря регулируемому средству 20 натяжения (или необязательно упомянутое средство 20 дополнительно соединяется с пружинными элементами 25 большой тяги), предусмотренному, по меньшей мере, на одном конце трубы 5, средство 10 напряжения может стягиваться или растягиваться соответственно, так что вибрация или дребезжание внешней поверхности трубчатой по форме стенки трубы 5 эффективно уменьшается до безопасного уровня или может также быть полностью ликвидировано.
Растягиваемое второе средство 14 может быть предусмотрено в любой форме или любом профиле или в любом материале, пока оно добавляет соответствие. Растягиваемое второе средство 14 предоставляется для средства 10 напряжения, чтобы иметь возможность реагировать на растяжение или деформацию трубы 5, вследствие изменения в температуре или других внешних факторов (старение трубы и т.д.).
В этом примере, как может быть видно на фиг. 4a, элементы 14 в виде шасси имеют прямоугольную форму с изогнутым профилем в середине элементов 14 в виде шасси. Элементы 14 в виде шасси являются практически плоскими и могут быть выполнены из металла, такого как стандартная сталь, при этом изогнутый профиль (волнистый, с завитушками или извилистый) предоставляет возможность растягиваемому второму средству 14 иметь возможность растягиваться, чтобы добавлять податливость. Однако, элементы 14 в виде шасси, выполненные из таких материалов как армированные пластики, армированные волокном полимеры или мягкие металлы, могут также добавлять податливость, таким образом, элементы 14 в виде шасси в этом случае могут также быть в сплющенной форме, за исключением растягивающегося второго средства 14, имеющего изогнутый профиль.
Благодаря этим примерам растягиваемого второго средства 14, средство 10 напряжения настоящего изобретения, предусмотренное для трубы 5, имеет возможность реагировать на (термическое) расширение или деформацию трубы 5. При более высокой температуре трубы 5 для вант обычно расширяются. Элементы 14 в виде шасси изогнутой формы могут, таким образом, добавлять податливость и растягиваться, чтобы саморегулироваться и компенсировать расширившуюся трубу 5.
Растягиваемое второе средство 14, такое как элементы 14 в виде шасси, имеющие изогнутый профиль, особенно подходят для традиционной трубы для ванты, имеющей длину между 30-300 метрами, поскольку изогнутый профиль элемента 14 в виде шасси может растягиваться (таким образом, добавляя податливость). Для более короткой трубы ванты растягиваемое второе средство 14 может быть предусмотрено, например, как сплющенный лист элементов 14 в виде шасси, выполненных, например, из армированного пластика, который может быть использован. Такой тип элементов 14 в виде шасси имеет более низкую стоимость производства, является более легким для производства или имеет более легкий вес. Кроме того, растягиваемое второе средство 14 в форме в виде шасси имеет преимущество в том, что дополнительное устройство, т.е. осветительные элементы (LED), может быть установлено на в виде шасси.
Альтернативная версия растягиваемого второго средства 14 может быть снабжена вторым средством 14 в форме сплющенного элемента в виде шасси (когда дополнительные устройства могут быть установлены на нем) и дополнительно снабжена сжимаемым средством под сплющенным элементом в виде шасси, так что обеспечивается радиальная податливость (податливость в радиальном направлении). В этом примере второе средство не является растягиваемым, но расширение или деформация трубы могут быть компенсированы благодаря сжимаемому средству. Сжимаемое средство может быть в форме пружины, т.е., пластинчатой пружины. Это альтернативное изменение, следовательно, также приспособлено для компенсации расширения или деформации трубы.
Другими словами, средство 10 напряжения настоящего изобретения приспособлено не только для натяжения вокруг трубы 5, чтобы уменьшать нежелательные вибрации (вследствие факта того, что трубы не являются аэродинамическими), средство 10 напряжения также приспособлено для регулирования соответствующим образом в ответ на (термическое) расширение или деформацию трубы 5.
В этом моменте упомянем, что гибкое первое средство 12, такое как растягивающиеся элементы 12, которые выглядят подобно прядям или проводам, может быть снабжено металлическими или упругими материалами, так что в дополнение к элементам 14 в виде шасси, которые являются растягиваемыми в ответ на термическое расширение, растягивающиеся элементы 12, выполненные из таких материалов, могут также реагировать соответствующим образом на термическое расширение трубы 5, хотя компенсация эффекта термического расширения, которой способствуют такие растягивающиеся элементы 12, является минимальной по сравнению с элементами 14 в виде шасси настоящего изобретения. Такое устройство может быть подходящим для трубы для ванты, которая имеет более короткую длину, т.е. менее 50 метров.
В одном варианте осуществления гибкое первое средство 12 в форме растягивающихся элементов 12, как может быть видно на фиг. 4a и 4b, снабжается скрепкообразной формой на каждом конце растягивающихся элементов 12. Скрепкообразная форма проектируется таким образом, чтобы иметь возможность удерживать растягиваемое второе средство 14, такое как элементы 14 в виде шасси (фиг. 4b), на месте.
В качестве примера, единственный элемент 14 в виде шасси, имеющий практически сплющенную прямоугольную конструкцию с округлым профилем в центре может удерживаться на каждом углу посредством четырех элементов для растягивающихся элементов 12, имеющих скрепкообразный конец (фиг. 4a и 4b). После того как элемент 14 в виде шасси помещается в правильную позицию и соединяется с растягивающимися элементами 12, соединение может быть закреплено постоянно с помощью шпильки, винта, сварки или любым другим подходящим средством. Однако, можно ожидать, что конец растягивающихся элементов 12 может также быть предусмотрен в любой подходящей форме, пока гибкое первое средство 12 (например, растягивающиеся элементы 12) проектируются, чтобы быть подходящими для соединения с растягиваемым вторым средством 14 (например, элементами 14 в виде шасси).
Растягивающиеся элементы 12 могут или не могут перекрещиваться (пересекаться) друг с другом, например, идти параллельно и закрепляться с помощью крепежного средства 30, чтобы предоставлять "X"-образную форму. Однако оба варианта могут быть одинаково хороши, чтобы оказывать сжатие вокруг трубчатой по форме стенки трубы 5. Если растягивающиеся элементы 12 пересекаются друг с другом, точки пересечения растягивающихся элементов 12 могут быть закреплены посредством крепежного средства 30, такого как обжимы. Крепежное средство 30, показанное на фиг. 4a, прикрепляется в центре двух соседних пар элементов 14 в виде шасси, таким образом, "X"-образная форма растягивающихся элементов 12 может быть видна, если смотреть с такого угла (см. фиг. 2a). Может быть легко понято, что в зависимости от местоположения крепежного средства 30 различные структуры могут быть сформированы, например, Y-образная форма, шестиугольная форма или даже двухнитевая спираль.
В этом моменте упомянем, что растягивающиеся элементы 12 могут быть предусмотрены одним непрерывным куском, протягивающимся от одного конца до другого конца трубы 5, и множество первых крепежных средств 30 может быть предусмотрено в таких точках пересечения растягивающегося элемента 12, чтобы предоставлять точки соприкосновения с внешней поверхностью трубы 5. Поскольку крепежное средство 30 может быть предусмотрено повторяющимся образом в различных местах на внешней поверхности стенки, протягивающимся по касательной по всей длине или преимущественно по большей части трубы 5, средство 10 напряжения, таким образом, может выглядеть подобно сетчатой или решетчатой структуре вокруг внешней поверхности трубчатой по форме стенки трубы 5. Для этого, становится очевидным, что радиальное сжатие от средства 10 напряжения гарантирует радиальное давление на трубчатую по форме стенку трубы ванты, таким образом, уменьшая или минимизируя вибрации трубы 5.
Фиг. 4b является видом в поперечном сечении в перспективе для трубы 5 согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. На этом чертеже может быть видно, что трубчатая по форме стенка трубы 5 снабжается средством 10 напряжения, содержащим растягивающиеся элементы 12 и два элемента (14', 14") в виде шасси, один в верхней части и один в нижней части трубы 5. Пара элементов (14', 14") в виде шасси, предусмотренных на противоположной внешней поверхности трубчатой по форме стенки трубы 5, связываются на каждой стороне посредством растягивающихся элементов 12.
Повторимся, что простая точка крепления может быть предусмотрена на одной стороне, например, на верхнем конце трубы 5 или для структуры, так что средство 10 напряжения может быть постоянно прикреплено к структуре или к трубе, предпочтительно посредством одного или более пружинных элементов, например, пружинных элементов 25 большой тяги. Другой конец средства 10 напряжения может быть соединен с другими пружинными элементами 25 большой тяги, например, перед соединением с регулируемым средством 20 натяжения, так что усилие сжатия может быть оказано соответствующим образом в зависимости от необходимости того как натяжение/напряжение средства 10 напряжения должно сжимать трубу 5. Эти крепления проектируются и размещаются таким образом, что концы растягивающихся элементов 12 средства 10 напряжения могут быть подходящим образом соединены с пружинными элементами 25 большой тяги и регулируемым средством 20 натяжения.
Фиг. 5a и 5b являются аналогичными фиг. 4a и 4b, но отличаются лишь в том, что подъемное средство 40 присоединено к средству 10 напряжения. Описание и функциональность такого примера (снабженного подъемным средством 40) являются аналогичными части, описанной на фиг. 3a и 3b.
Подъемное средство 40 в форме подъемных тросов 40 может содержаться в качестве дополнительных устройств. Подъемное средство 40 проектируется и размещается таким образом, чтобы предоставлять подъемное средство средству 10 напряжения на внешней поверхности трубы (например, моста).
Способ подъема, закрепления и натяжения средства 10 напряжения на трубе описывается ниже, хотя используются подъемные тросы в качестве примера, они могут быть заменены любым другим подходящим подъемным средством. Способ подъема описывается как следующий:
- Подъемное средство 40, например, подъемные тросы, сначала присоединяется к подъемному устройству в верхней части ванты.
- Самые верхние элементы средства 10 напряжения присоединяются к подъемному тросу.
- Каждый последующий элемент средства 10 напряжения добавляется, когда подъемный трос движется вверх, в каждой или каждых нескольких точках пересечения подъемный трос присоединятся к точке 30 пересечения через второе крепежное средство 30', например, застежку-молнию (см. фиг. 3b и 5b). Расстояние между этими присоединениями на подъемном тросе меньше расстояния между точками 30 пересечения средства 10 напряжения после установки на место. Таким образом, это гарантирует свободный ход вокруг трубы ванты, когда система натягивается.
- Поддерживание натяжения и присоединения до тех пор, пока самые верхние элементы средства 10 напряжения не будут в верхней части трубы 5 ванты.
- После того как самые верхние элементы средства напряжения устанавливаются на место, соединение самых верхних точек присоединения средства 10 напряжения к (двум противоположным внешним поверхностям) конструкции возможно с помощью двух пружинных элементов 25 большой тяги.
- После того как средство 10 напряжения укомплектовано и присоединено к трубе 5, подъемный трос может начинать опускаться, когда подъемное средство 40 будет необходимо потянуть вниз в некоторый момент (направленное вниз натяжение). Когда это выполнено, крепежное средство 40, например, застежка-молния для подъемных тросов на конструкции будет ломаться, это происходит при определенном усилии, так что средство 10 напряжения остается под натяжением.
- После того как все точки присоединения (второе крепежное средство 30') были разорваны, и подъемный трос опущен вниз, присоединение нижних винтовых стяжек и напряжение до определенного значения.
В этом моменте упомянем, что труба 5 может быть модернизированной трубой, такой как для пожарной или взрывозащиты, снабженной аэродинамическим отличительным признаком, отличительным признаком для удаления снега и/или льда. Несколько решений модернизированной трубы были известны. Один тип модернизированной трубы известен как "направляющая рельсовая система", где модернизированная труба содержит две полутрубы, использующие скользящие "крюки" для совместной подгонки. Она поддерживает себя, и обе половины являются идентичными. Оболочки производятся посредством HDPE-экструдирования и предназначаются для штепсельно-гнездового соединения. Тем не менее, может ожидаться, что две полутрубы могут быть подогнаны вместе с помощью механически обработанных рельсов или могут быть соединены посредством склеивания или сварки.
Другая модернизированная труба может быть "системой обмотки", когда она содержит обматывание компонента вокруг труб. Например, объединенная ленточная или пластинчатая пластиковая обмотка может быть использована, чтобы замыкать и запирать систему трубы. Компонент обмотки может быть мембраной, такой как гибкая трубчатая мембрана.
Дополнительный тип модернизированной трубы может быть "зажимной системой", когда зажимные компоненты, выполненные из состоящих из одного или более кусков оболочек с болтами, используются, чтобы замыкаться и запираться вокруг труб.
Во всех вышеописанных типах модернизированных труб средство напряжения согласно настоящему изобретению может быть одинаково хорошо предусмотрено для модернизированных труб по сравнению со стандартными трубами. Средство напряжения настоящего изобретения, в частности, например, в форме решетки может быть использовано, чтобы армировать модернизированное решение. Как упомянуто выше, модернизированное решение выполняется из полуоболочки (двух или более), соединенных посредством механического соединения или продольной сварки. При установке средства 10 напряжения на такую модернизированную трубу дополнительная механическая прочность может быть обеспечена. Следовательно, средство 10 напряжения служит в качестве двойной защиты, поскольку оно предотвращает разрушение в случае неудачи модернизации.
В этом моменте упомянем, что средство 10 напряжения согласно настоящему изобретению проектируется таким образом, что множество дополнительных устройств может быть дополнительно предусмотрено в нем. Например, осветительные элементы, такие как множество LED, могут быть предусмотрены на прямоугольном в виде шасси для элементов 14 в виде шасси, или нагревательные элементы могут быть предусмотрены вдоль проходных путей, созданных растягивающимися элементами 12.
Упомянем здесь, что различные отличительные признаки, описанные в различных вариантах осуществления настоящего изобретения, могут быть индивидуально выбраны, объединены и использованы в другом варианте осуществления, поскольку структурная аналогия других вариантов осуществления не препятствует объединению различных отличительных признаков из различных вариантов осуществления.
Под терминами "примерно" или "около" или "практически" в отношении данного числового значения для единицы измерения, величины, температуры или длины подразумевается содержание числовых значений в пределах 25% для указанного значения, или предпочтительно в пределах 10% для значения.
Под термином "содержащий" подразумевается включающий в себя, но не только, какое бы слово не следовало за термином "содержащий". Таким образом, использование термина "содержащий" указывает, что перечисленные элементы требуются или являются обязательными, но что другие элементы являются необязательными и могут или не могут присутствовать. Термины "содержащий" и "включающий в себя", когда используются в данном документе, являются взаимозаменяющими друг друга.
Под фразой "состоящий из" подразумевается включающий в себя, и ограниченный, чем либо, что следует за фразой "состоящий из". Таким образом, фраза "состоящий из" указывает, что перечисленные элементы требуются или являются обязательными, и что другие элементы не могут присутствовать.
Под терминами "целиком" или "полностью" подразумевается в целом и полностью (100%).
Под термином "преимущественно" подразумевается большая часть или более половины, или предпочтительно более 75%, более 90% или близко к 100%.
Термины "по меньшей мере один" и "один или более", когда используются в данном документе, являются взаимозаменяемыми и относятся по меньшей мере к 1 и включают в себя 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 и более.
Изобретение было описано широко и обобщенно в данном документе. Каждая из узких разновидностей и подобобщенных группировок, попадающих в обобщенное описание, также формируют часть изобретения. Оно включает в себя общее описание изобретения с оговоркой или отрицательным ограничением, устраняющим какой-либо предмет изучения из класса, независимо от того перечислен или нет конкретно удаленный материал в данном документе.
Номера ссылок
5 труба
10 средство напряжения
12 растягивающиеся элементы
14, 14', 14" элементы в виде шасси
20 регулируемое средство натяжения
25 пружинные элементы большой тяги
30, 30' крепежное средство
40 подъемное средство
90 платформа моста
100 опора моста.