МЯГКИЙ СИЛОВОЙ ПОЯС ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ БАЛЛАСТНЫХ ГРУЗОВ
SOFT POWER BELT FOR FIXATION OF BALLAST WEIGHTS

Изобретение относится к области строительства, а именно к средствам, используемым для балластировки, особенно при ремонте обводненных, заболоченных и пойменных участков трубопроводов, и обеспечивающим их проектное положение в процессе эксплуатации.
Из уровня техники известен сборный железобетонный утяжелитель охватывающего типа УБО, предназначенный для балластировки трубопроводов диаметром от 529 до 1420 мм, проходящих через болота, обводненные участки и поймы рек (ТУ 102-300-81, Москва, Миннефтегазстрой, ВНИИСТ, 1990). Утяжелитель содержит два железобетонных блока, имеющих форму прямоугольного параллелепипеда и опирающейся на него усеченной пирамиды.
Известно техническое решение, по которому утяжелитель сборный железобетонный охватывающего типа, выполненный в виде пары симметрично располагаемых относительно оси трубопровода блоков из бетона, имеющих призматическую форму со скошенными верхней и нижней гранями, образующими в верхней и нижней частях блока площадки соответственно меньшей и большей площади, причем с плоской стороны, обращаемой к трубопроводу, каждый блок имеет размещенные в нишах монтажные приспособления в виде крюков, или петель, или, по крайней мере, пары консольно закрепленных и встречно направленных стержней для соединения блоков, с которыми соединены две пары мягких соединительных поясов из прошитой технической ткани или из тканых лент на основе полиэфира или полиамида, имеющих расчетный запас прочности не менее 4, а на стороне, обращаемой от трубопровода, имеются строповочные грузоподъемные петли (патент РФ на полезную модель №106632).
Наиболее близким к предложенному техническим решением является утяжелитель железобетонный блочный УББ, содержащий пару снабженных монтажными петлями и симметрично расположенных относительно трубопровода балластных грузов, к каждому из которых ниже его центра тяжести закладными элементами шарнирно на лобовой поверхности грузов присоединены наложенные сверху на трубопровод гибкие перемычки, а каждый балластный груз на нижней плоской и направленной к трубопроводу взаимодействующей с ним ниже его горизонтальной осевой плоскости стенке снабжен упорной накладкой, в утяжелителе железобетонном блочном гибкие перемычки выполнены в виде мягких поясов, расположены Х-образно относительно продольной оси трубопровода, с расчетным углом между мягкими поясами, скреплены в своей средней части налагаемой на трубопровод накладкой с образованием единого комбинированного пояса, при этом на лобовых поверхностях грузов выполнены наклонные глухие пазы, в которых размещены не выступающие за лобовые поверхности грузов шарниры узлов крепления концов комбинированного пояса, причем для исключения повреждения последнего заходная часть глухих пазов выполнена конической (патент РФ №2226635).
Общим недостатком известных технических решений является необходимость наличия в бетонных блоках ниш с установленными в них элементами крепления поясов. Это обстоятельство приводит к тому, что при ремонте трубопроводов приходится заменять ранее применявшиеся (бывшие в употреблении) блоки, если они имеют повреждения ниш или элементов крепления, т.е. имеется необходимость выполнения таких нерациональных работ, как погрузка, транспортировка (вывозка), утилизация использованных железобетонных блоков (пригрузов), что, в свою очередь, требует неоправданных финансовых вложений.
Кроме того, для обеспечения требуемого усилия прижатия блоков к трубе необходимо увеличивать угол раскрыва установленных на трубе блоков (пригрузов), и, следовательно, расширять соответствующий участок траншеи.
Техническая задача, на решение которой направленно изобретение, - создание бетонного утяжелителя, обеспечивающего возможность при капитальном ремонте линейной части магистральных газопроводов без повреждения его изоляции при монтаже утяжелителя и осевых перемещениях трубопровода за счет его установки за один прием в заданное проектное положение относительно трубопровода, стенок и дна траншеи, обеспечив при этом возможность неоднократного использования бетонных блоков, блоков более простой конструкции и уменьшение объема земляных работ.
Для решения этой технической задачи предлагается мягкий силовой пояс для крепления балластных грузов, имеющих форму прямоугольного параллелепипеда и опирающейся на него усеченной пирамиды, содержащий две гибкие перемычки, прикрепленные к концам перемычек гибкие корзины, каждая из которых содержит по меньшей мере два гибких кольца, охватывающих усеченную пирамиду на различных ее высотах, соединенных между собой дополнительными перемычками с возможностью их расположения по боковым ребрам усеченной пирамиды и центральной перемычкой с возможностью охвата гибких колец и прямоугольного параллелепипеда по плоскости симметрии балластных грузов, гибкие перемычки прикреплены к корзинам по меньшим диагоналям трапеций, образованных гибкими кольцами, охватывающими усеченную пирамиду на различных ее высотах и дополнительными перемычками. Гибкие перемычки могут быть соединены между собой лентой вдоль плоскости симметрии мягкого силового пояса.
Сущность изобретения поясняется чертежами, которые объясняют, но не ограничивают его объем.
На Фиг.1-5 обозначены: балластный груз, выполненный в форме прямоугольного параллелепипеда 1 и опирающейся на него усеченной пирамиды 2, две гибкие перемычки 3, гибкие корзины, каждая из которых образована двумя гибкими кольцами 4 и 5, охватывающими усеченную пирамиду 2 на различных ее высотах, соединенными между собой дополнительными перемычками 6 и 7, расположенными по боковым ребрам усеченной пирамиды 2 и перемычкой 8, охватывающей кольца 4, 5 и прямоугольный параллелепипед 1 балластного груза по плоскости симметрии балластного груза, гибкие перемычки 3 прикреплены к гибким кольцам 4 и 5 и дополнительным перемычкам 6 и 7 по меньшим диагоналям трапеций, образованных гибкими кольцами 4 и 5, охватывающими усеченную пирамиду 2 на различных ее высотах, и дополнительными перемычками 6 и 7, гибкие перемычки 3 соединены между собой лентой 9 вдоль плоскости симметрии мягкого силового пояса.
Устройство работает следующим образом. Балластные грузы, выполненные в форме прямоугольного параллелепипеда 1 и опирающейся на него усеченной пирамиды 2, помещают в гибкие корзины, каждая из которых образована двумя гибкими кольцами 4 и 5, охватывающими усеченную пирамиду 2 на различных ее высотах, соединенными между собой дополнительными перемычками 6 и 7, расположенными по боковым ребрам усеченной пирамиды 2, и замыкают перемычкой 8, охватывающей кольца 4, 5 и прямоугольный параллелепипед 1 балластного груза по плоскости симметрии балластного груза, гибкие перемычки 3 прикрепляют к гибким кольцам 4 и 5 и дополнительным перемычкам 6 и 7 по меньшим диагоналям трапеций, образованных гибкими кольцами 4 и 5, охватывающими усеченную пирамиду 2 на различных ее высотах, и дополнительными перемычками 6 и 7.
Затем, при наличии монтажных скоб 10 балластных грузов, а при их повреждении за перемычки 8, охватывающие кольца 4 и 5 и прямоугольный параллелепипед 1 балластного груза по плоскости симметрии балластных грузов, закрепляют траверсу 11 и автокраном 12 устанавливают утяжелитель в проектное положение на фиксируемую трубу 13. Позицией 14 обозначена траншея.
Утяжелитель может быть снабжен ковриком (не показан) из технической ткани, размещенным на трубопроводе. Длина коврика обеспечивает свисание его концов с обеих сторон ниже горизонтального диаметра трубопровода и каждый его край располагается под нижним ребром установленного на трубопровод балластного груза.
Пример реализации изобретения.
На промышленной базе создали условия, максимально приближенные к полевым (трассовым), т.е. на бровке зафиксировали плеть длинной 30 м, Ду1420. Мягкий силовой пояс для крепления балластных грузов изготовлен из технической ткани, прочность, деформируемость, химическая стойкость и долговечность которой обеспечивают возможность использования ее в качестве элементов балластирующих конструкций трубопроводов. При помощи автокрана выполнили установку пригрузов типа УБО-1420 с использованием предлагаемого мягкого силового пояса для крепления балластных грузов на трубопровод. При монтаже нижняя кромка пригруза УБО-1420 на грунт не опирается. Сутки конструкция провела на выдержке. Пригрузы типа УБО-1420 положение свое не изменили, мягкий силовой пояс работает без отказов (отсутствуют какие-либо разрывы, материал не растягивается). После засыпки пригрузов песчаным влажным грунтом пригрузы типа УБО-1420 положение свое не изменили, отсутствуют какие-либо разрывы, материал не растягивается.
Испытания прошли успешно, предлагаемый мягкий силовой пояс для крепления балластных грузов работает в соответствии с требованиями разработанного проектного решения.
Так как балластный груз в проектном положении на трубе 13 расположен прямоугольным параллелепипедом 1 кверху, усилие прижатия балластного груза к трубе обеспечивается при меньшем угле его отклонения от вертикали, что дополнительно уменьшает объем земляных работ.
Предлагаемая конструкция мягкого силового пояса не требует наличия монтажных элементов (скоб, штырей, ниш) в конструкции балластных грузов, что позволяет использовать их повторно, в том числе и некондиционных балластных грузов.