БАЛЛАСТИРУЮЩЕЕ ПРОТИВОЭРОЗИОННОЕ УСТРОЙСТВО ГАБИОННОГО 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, выполненное в виде размещенного на трубе с ее охватом контейнера из синтетического водопроницаемого гибкого материала, заполненного смесью вяжущего и заполнителя, при этом в смеси равномерно размещены водовсасывающие фитили, а их концы прикреплены к соответствующим торцам контейнера (1).
Известное устройство содержит мелкодисперсный вяжущий материал потери которого при любом перемещении контейнера приводят с снижению эффективности закрепления заполнителя в контейнере из-за чего возможно высыпание или вымывание заполнителя и потеря устройством балластирующих свойств.
Известно устройство для балластировки трубопровода, выполненное в виде заполняемых балластом емкостей при расположении их в траншее, а емкости образованы огибающим трубопровод отрезком полотна, соединенного с боковыми стенками, и имеет два ряда грузоподъемных петель по длине устройства (2).
Такое устройство пригодно для использования в траншее, в которой расположен трубопровод, а при размещении вне траншеи оно склонно к опрокидыванию и при минимальном силовом воздействии на него теряет устойчивость.
Наиболее близким из известных является устройство для решения проблем защиты трубопроводов, анонсированное в рамках проведения семинара в республике Азербайджан в июне 2004 года представителями компании «Габионы Маккаферри СНГ» и выполненное в виде габиона из сетки двойного кручения и используемое в сочетании с геосинтетическими материалами (3).
Такое устройство в представленном на семинаре 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 габионного 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.
Решение указанной задачи достигается тем, что балластирующее противоэрозионное устройство габионного типа, укладываемое на трубопровод через защитный коврик, включает заполненный насыпным балластным материалом 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 при его укладке в короб, равномерно расположен по площади короба с превышением не менее, чем на 5% уровня бортов и высоты перемычек, 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 борта и перемычки снабжены парами грузоподъемных петель, смещенных от их центра к краям, причем перемычки при укладке устройства на трубопровод ориентированы вдоль его продольной оси, а защитный коврик имеет длину, превышающую диаметр трубопровода. Защитный коврик балластирующего противоэрозионного устройства габионного типа закреплен снизу короба до укладки устройства на трубопровод, а внутри короба на его днище или на днище, на бортах и перемычках уложен геосинтетический материал.
На фиг.1 - общий вид балластирующего противоэрозионного устройства габионного типа, расположенного на трубопроводе в проектном положении.
Балластирующее противоэрозионное устройство габионного типа, укладывают на трубопровод 1 через защитный коврик 2. Устройство включает в себя заполненный насыпным балластным материалом 3 прямоугольный в плане короб 4, который образован из стальной сетки 5 двойного кручения с шестигранными по форме ячейками. Короб 4 разделен поперечно расположенными с равномерным интервалом - около 1 м - перемычками 6 из такой же сетки с усилением их жесткости за счет армирования их проволокой по периметру с образованием каркаса. Высота перемычек 6 равна высоте продольных и поперечных бортов 7 короба 4, который закрыт крышкой 8 из сетки. Крышка 8 закреплена к бортам 7 или к бортам 7 и к перемычкам 6. Насыпной балластный материал 3 при его укладке в короб 4, равномерно располагают по площади короба 4 с превышением не менее, чем на 5% уровня бортов 7 и высоты перемычек 6. Лицевой и задний продольный борта 7 короба 4 образованы из сетки днища короба 4 путем ее отгиба и привязаны непрерывным, по крайней мере на длине одной стороны перемычки 6, отрезком проволоки к торцам перемычек с захватом проволоки их армирования. Этим обеспечивается высокая степень надежности при установке на трубопровод и долговечность эксплуатации и исключается возможность пересыпания балластного материала, которая могла бы возникнуть при смещении перегородки из-за нарушения ее связи с бортом короба. Борта 7 и перемычки 6 снабжены парами расположенных сверху короба 4 грузоподъемных петель 9, которые смещены от центра перемычек 6 к их краям.
Перемычки 6 при укладке устройства на трубопровод 1 за петли 9 ориентированы вдоль его продольной оси, что обеспечивает неизменность их геометрии с использованием для этого грузоподъемной траверсы. За счет
наличия в образующей короб сетке шестигранных ячеек двойного кручения - возможность упругой деформации при огибании коробом 4 трубопровода без нарушения целостности его и составляющих его элементов. Защитный коврик 2 имеет длину, превышающую диаметр трубопровода, что обеспечивает исключение возможности повреждения изоляции трубопровода. Длину коврика 2 целесообразно ограничить двумя диаметрами трубопровода при обеспечении требований анкеровки за счет зацепления ячейками расположенной на грунтовом основании части короба 4. Защитный коврик 2 балластирующего противоэрозионного устройства габионного типа закреплен снизу короба до укладки устройства на трубопровод, что препятствует сдвигу при укладке всего устройства на трубопровод. Внутри короба 4 на его днище или на днище, на бортах 7 и перемычках 6 для обеспечения сохранности балластирующего материала в процессе укладки и эксплуатации уложен геосинтетический материал, обеспечивающий только фильтрацию и предотвращающий просыпание балластного материала.
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 №1747791, С04В 28/08, 1992.
2. Патент США №53585430, F16L 1/028, 1995.
3. «Габионные технологии в Азербайджане - навстречу ожиданиям», http://www. makkaferri.ru/events_archives.php, 07.07.2004.