БЕСКАРКАСНОЕ БАЛЛАСТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для строительства трубопроводного транспорта, и используется при прокладке подземных магистральных трубопроводов в условиях распространения вечномерзлых грунтов, при прокладке трубопроводов на болотах, а также на обводненных участках.
В настоящее время одним из актуальных аспектов развития транспортной индустрии является транспортировка сырой нефти, природного и попутного газа, немаловажная роль в которой отводится возведению магистральных трубопроводов. При прокладке данного типа трубопроводов важным процессом является производство балластировочных работ, связанных с закреплением труб с помощью утяжеляющих грузов. Из уровня техники известны различные устройства, реализованные на данной основе. Например, известен утяжелитель трубопровода (SU 769178 A1, F16L 1/02, опубл. 07.10.1980), содержащий симметрично навешенную на трубопровод и заполненную грунтом пару емкостей, каждая из которых составлена из жесткой рамки и подвешенного к ней полуцилиндрического, выполненного из гибкого материала, контейнера. К основному недостатку данного устройства следует отнести повышенный расход материала на торцовые стенки контейнеров из-за того, что обе примыкающие стенки контейнеров выполняют одну функцию - являются разделителями для грунта засыпки. Известен так же утяжелитель трубопровода (SU 1710913 A1, F16L 1/06, опубл. 07.02.1992), содержащий V-образно размещенную пару бетонных блоков, подвешенных на трубопроводе посредством силовых поясов и опирающихся нижней частью на дно траншеи. В каждом из блоков выполнена открытая сверху глухая полость, создающая дополнительный объем, заполняемый грунтом засыпки.
Недостатками данного устройства являются возможность повреждения изоляции трубопровода, повышенный расход бетона, значительные затраты при изготовлении утяжелителей и при транспортировании их к месту строительства трубопровода. Из уровня техники известен так же утяжелитель трубопровода (RU 2164636 C1, F16L 1/06, опубл. 27.03.2001), содержащий пару емкостей, каждая из которых составлена из жесткой плоской рамки и подвешенного к ней полуцилиндрического выполненного из гибкого материала контейнера. Каждая из емкостей выполнена удлиненной и многосекционной в направлении оси трубопровода, при этом каждая из секций отделена от соседней посредством промежуточной поперечной стенки и рамной распорки. Пара емкостей утяжелителя соединена между собой посредством налагаемой на трубопровод связи, выполненной из гибкого материала - налагаемых на трубопровод силовых поясов, укрепленных концами на внешних прогонах рамки. Утяжелитель навешивают на трубопровод и емкости заполняют грунтом.
Основным недостатком данного устройства является повышенный расход грунта засыпки вследствие деформации образующих емкостей и образованием клиновидных зазоров, в которые просыпается балластирующий грунт засыпки, между соседними в группе утяжелителями.
Наиболее близким аналогом является полимерно-контейнерное грунтозаполняемое балластирующее устройство для балластировки магистральных трубопроводов (RU 111234 U1, F16L 1/06, опубл. 10.12.2011), в котором концевые части, предназначенного для навешивания на трубопровод единого полотнища полимерной технической ткани, образуют открытые емкости, выполненные с возможностью их заполнения балластирующим материалом, каждая из открытых емкостей снабжена металлической распорной рамкой жесткости, внутренние продольные относительно трубопровода стороны - прогоны каждой из указанных рамок размещены в проушинах нижних грузовых лент, внешние продольные относительно трубопровода стороны - прогоны каждой из указанных рамок размещены в соответствующих проушинах, выполненных на концах указанного полотнища, а концы каждого внешнего прогона рамок размещены в проушинах, выполненных на концах верхних грузовых лент, скрепленных с полотнищем в его средней части, каждая открытая емкость снабжена парой торцовых перегородок, соединенных соответственно с образующей емкость частью единого полотнища полимерной технической ткани, и соответствующей верхней грузовой лентой, при этом длины нижних грузовых лент, поперечных трубопроводу сторон - распорных элементов указанных рамок и верхних грузовых лент, соответственно, обеспечивают наклонное в сторону трубопровода расположение указанных рамок и касание их внутренних прогонов с наружной поверхностью трубопровода в зоне его средней образующей.
Ближайшим аналогом так же является полимерно-контейнерное балластирующее устройство (RU 113808 U1, F16L 1/06, опубл. 27.02.2012), содержащее две размещаемые по обе стороны от трубопровода и заполняемые грунтом емкости, выполненные из единого налагаемого на трубопровод полотнища и пришитых к нему торцевых стенок, рамки жесткости, состоящие из продольных, расположенных вдоль трубопровода, и поперечных элементов, два верхних и два нижних силовых пояса, соединенные проушинами, соответственно, с верхними и нижними продольными элементами рамок жесткости, при этом нижние силовые пояса располагаются под единым полотнищем, торцевые стенки контейнеров подвешены на верхних силовых поясах, охватывают рамку жесткости со стороны ее поперечных элементов и выполнены с разрезами или вырезами, через которые проходят поперечные элементы рамок жесткости для соединения с нижними продольными элементами.
К недостаткам данных устройств следует отнести наличие металлических частей (рамок для монтажа и засыпки ПКБУ), которые остаются на весь срок службы трубопровода в траншее, что отрицательно влияет на изоляцию трубопровода (при его перемещениях) и его электрохимзащите, недостаточную возможность засыпки больших объемов грунта, а так же сложность засыпки грунта и монтажа самих устройств ввиду наличия громоздких бункерных устройств.
Технический результат данной полезной модели заключается в реализации удобства монтажа устройства и засыпки в него грунта при балластировке трубопроводов без использования громоздких бункерных устройств с одновременным созданием возможности использования устройства непосредственно в закрытой траншее без металлических деталей.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что бескаркасное балластирующее устройство, представляющее собой текстильную бескаркасную корытообразную емкость, изготовленную методом сшивания, отличающееся тем, что центральная часть емкости в поперечном сечении выполнена в виде арки по ширине балластируемой трубы, функцией которой является монтаж устройства на трубопроводе и прогиб емкости с захватом трубы под объемом засыпаемого грунта, а верхняя часть емкости по периметру содержит монтажные ленты и/или петли, функцией которых является растяжка емкости относительно внутренней вставки, представляющей собой монтажную раму, которая содержит элементы для удержания и фиксации емкости - штыри и/или механизмы для заклинивания, а так же различные устройства - цепи и/или троса, выполненные с возможностью сброса монтажных лент и/или петель емкости и беспрепятственного извлечения монтажной рамы из емкости после наполнения ее грунтом.
Емкость может быть выполнена в виде нескольких секций, отделенных друг от друга посредством швов между боковыми стенками емкости и/или посредством перегородок.
Сущность полезной модели поясняется чертежами: на фиг.1 изображен трехмерный вид корытообразной емкости устройства, на фиг 2. - трехмерный вид корытообразной емкости устройства с вариантом посекционного исполнения, на фиг.3 - трехмерный вид монтажной рамы устройства, на фиг.4 - трехмерный вид емкости устройства в сборе с монтажной рамой.
Бескаркасное балластирующее устройство представляет собой текстильную бескаркасную корытообразную емкость 1, изготовленную методом сшивания. Центральная часть корытообразной емкости 1 выполнена в вертикальном сечении в виде арки 2, функцией которой является монтаж устройства на трубопроводе и прогиб емкости с захватом трубы под объемом засыпаемого грунта, шириной равной ширине балластируемой трубы, а верхняя часть - по периметру емкости 1 содержит специальный шнур и ленты, выполненные с функцией стяжки верхней части 3 устройства и исключения возможности просыпания грунта из балластирующей емкости 1. При этом бескаркасная корытообразная емкость 1 может быть выполнена в виде нескольких секций 4, изготовленных посредством сшивания стенок емкости 1 и/или вставки перегородок, функцией которых является увеличение жесткости конструкции. Причем, верхняя часть 3 по периметру емкости 1 содержит монтажные ленты и/или петли, функцией которых является растяжка емкости 1 посредством внутренней вставки монтажной рамы 5, которая содержит элементы для удержания и фиксации емкости - штыри 6 и/или механизмы для заклинивания, а так же различные устройства - цепи и/или троса, выполненные с возможностью сброса монтажных лент и/или петель емкости 1 и беспрепятственного извлечения монтажной рамы 5 из емкости 1 после наполнения ее грунтом.
Устройство работает следующим образом: вначале текстильную бескаркасную корытообразную емкость 1 растягивают на монтажной раме 5 посредством вставки штырей 6 и/или механизмов для заклинивания через монтажные ленты и/или петли емкости 1 и стягивают по периметру верхнюю часть 3 емкости 1 посредством специального шнура и лент. Затем устройство посредством центральной части, выполненной в виде арки 2, емкости 1 монтируют на балластируемой трубе. После чего производится наполнение емкости 1 грунтом. При этом центральная часть устройства, выполненная в виде арки 2, прогибает емкость 1 с захватом и фиксацией трубы под объемом засыпаемого грунта. По окончании засыпки монтажная рама 5 посредством цепи и/или троса извлекается из емкости 2 устройства.
В целом устройство обеспечивает реализацию удобства монтажа устройства и засыпки в него грунта при балластировке трубопроводов без использования громоздких бункерных устройств с одновременным созданием возможности использования устройства непосредственно в закрытой траншее без металлических деталей. Объясняется это тем, что, во-первых, основная часть устройства выполнена в виде текстильной бескаркасной емкости, что обеспечивает удобство при транспортировке и монтаже устройства в целом. И, во-вторых, возможность после засыпки емкости демонтажа монтажной рамы устройства, и как следствие этого, отсутствие в смонтированном на трубе устройстве металлических частей положительно влияет на изоляцию трубопровода и его электрохимзащиту.