КОНТЕЙНЕР ТЕКСТИЛЬНЫЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ (КТУ) И УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАЛЛАСТИРОВКИ ТРУБОПРОВОДА

Предлагаемые технические решения относятся к области транспортирования и хранения сыпучих продуктов в текстильных контейнерах (мягких емкостях), и может быть широко использовано в области производства строительных работ, в частности, для укрепления грунта искусственных и естественных выемок, балластировки при сооружении или реконструкции трубопроводов, при гидротехнических работах, укреплении насыпей и откосов и других инженерных сооружений.
Известен мягкий контейнер для сыпучих продуктов, содержащий мешок, в одной из стенок которого имеется отверстие, связанный с кромкой последнего загрузочный рукав и пару боковых монтажных петель, при этом, отверстие в стенке мешка выполнено в виде щели длиной, равной полупериметру сечения рукава, а последний выполнен длиной не менее половины диаметра мешка (RU №2062736, 1996 г.).
Наиболее близкими из известных являются контейнер для восстановления подверженных эрозии участков трубопроводов и способ его изготовления, в котором изготавливают содержащий снабженный боковыми грузовыми петлями закрытый мягкий мешок, крышка которого снабжена
щелевым отверстием, а с кромкой отверстия соединен мягкий загрузочный рукав, причем днище, стенки и крышка контейнера образованы из предварительно уложенных крестообразно двух неравной длины полотнищ, сшитых по кромкам соединительными швами, при этом зона пересечения полотнищ предварительно прострочена и образует двухслойное дно мягкого мешка, а его крышка образована отогнутыми поперечными краями долее длинного полотнища, причем щелевое отверстие для заполнения мягкого мешка сыпучим материалом расположено в середине крышки параллельно боковым грузовым петлям и получено посредством прерывания строчения соединительного шва, скрепляющего отогнутые поперечные края более длинного полотнища (RU №2214545, 2003 г.).
Известно также принятое за прототип устройство для балластировки трубопроводов, представляющее собой двух полостной, прошитый по поперечным и продольным кромкам мешок из синтетического материала, концевые участки которого образуют емкости, заполненные грунтом, а участок мешка между емкостями образует плоский расположенный выше трубопровода силовой пояс, при этом мешок снабжен дополнительным силовым поясом, расположенным над емкостями и скрепленным с поперечными кромками мешка, а полосы мешка, образующие силовой пояс, скреплены между емкостями, при этом длины основного и дополнительного силовых поясов выбираются из математических соотношений (SU №1737213, 1992 г.).
Известные конструкции контейнера и устройства для балластировки трубопровода не обеспечивают создания надежного в эксплуатации, равнопрочного при действующих на него нагрузках, и технологичного в изготовлении единого для использования по различным функциональным назначениям контейнера для сыпучего материала, обеспечивающего максимально возможное использование его полезного объема.
Задачей настоящего технического решения является создание надежного в эксплуатации, равнопрочного при действующих на него
нагрузках, и технологичного в изготовлении контейнера для сыпучего материала, который, являясь универсальным по области применения, можно эффективно использовать не только, как контейнер для укрепления подверженных эрозии склонов гидротехнических сооружений - берегов водоемов или участков сооружаемых или сооруженных трубопроводов, но и как контейнер, являющийся частью устройства для балластировки сооруженных или сооружаемых трубопроводов, прокладываемых в различных грунтовых условиях.
Достигается это тем, что:
- Контейнер текстильный содержит емкость призматической формы, передняя и задняя наклонные к продольной или к вертикальной его оси стенки, днище, загрузочная горловина и грузовые петли образованы единым полотнищем технической ткани, а полость емкости по боковым сторонам ограничена боковыми стенками, каждая из которых образована пришитым к единому полотнищу отрезком технической ткани, имеющего площадь, превышающую площадь соответствующей боковой стенки, при этом каждая из боковых стенок имеет складку с выступающей ее частью, образованную путем складывания и прошивки отрезка технической ткани по высоте боковой стенки, а грузовые петли выполнены из полученных путем надреза единого полотнища технической ткани со стороны его свободные кромок меньшей длины вдоль кромок большей длины и, затем П-образно сложенных свободными концами внахлест противолежащих по длине полотнища ее участков, прошитых на части их длины совместно и, предпочтительно, с верхней частью упомянутой выступающей части складки, при этом загрузочная горловина образована прошитыми совместно центральными противолежащими по длине участками единого полотнища технической ткани, образованными при выполнении упомянутых надрезов. При этом, складка может быть выполнена Т-образной с выступающим внутрь или наружу емкости ребром. Складка может иметь в поперечном сечении Z-образную форму с прошивкой по центру вдоль нее или вдоль нее по ее краям,
с увеличением ширины складки по высоте боковой стенки. При этом, складка может быть прошита по высоте боковой стенки только в верхней ее части или выполнена на большей части высоты боковой стенки. Кроме того, передняя и задняя наклонные стенки могут быть выполнены не равной между собой длины. При выполнении загрузочной горловины соблюдают условие, при котором удвоенное расстояние от надреза единого полотнища технической ткани со стороны свободной его кромки до кромки, по которой пришита боковая стенка, не превышает расстояния между упомянутыми надрезами, выполненными со стороны одной свободной кромки. При выполнении боковой стенки соблюдают условие, при котором боковая стенка выполнена из отрезка технической ткани, имевшего до образования на нем складки, по крайней мере, пару противолежащих параллельных кромок. Длина складки может быть не менее половины высоты боковой стенки. Образующие грузовые петли участки полотнища технической ткани могут быть прошиты по их ширине зигзагообразным швом. Контейнер текстильный может быть снабжен, по крайней мере одной, растяжкой, предпочтительно в виде петли, закрепленной в верней части емкости контейнера на передней или задней его стенке у основания горловины. Контейнер текстильный может быть также снабжен, по крайней мере одной дополнительной грузовой петлей, закрепленной в нижней части емкости контейнера на передней или задней его стенке или на днище.
- Устройство для балластировки трубопровода с использованием упомянутых выше соединенных попарно за их грузовые петли параллельно в плане или перекрещивающимися гибкими силовыми поясами контейнеров текстильных, содержит, по крайней мере две емкости, каждая из которых имеет образованные единым полотнищем технической ткани переднюю и заднюю наклонные к продольной или к вертикальной его оси стенки, днище, загрузочную горловину и грузовые петли, а полость емкости по боковым сторонам ограничена боковыми стенками, каждая из которых образована пришитым к единому полотнищу отрезком технической ткани, имеющего
площадь, превышающую площадь соответствующей боковой стенки, при этом каждая из боковых стенок имеет складку с выступающей ее частью, образованную путем складывания и прошивки отрезка технической ткани по высоте боковой стенки, а грузовые петли выполнены из полученных путем надреза единого полотнища технической ткани со стороны его свободные кромок меньшей длины вдоль кромок большей длины и, затем П-образно сложенных свободными концами внахлест противолежащих по длине полотнища ее участков, прошитых на части их длины совместно и, предпочтительно, с верхней частью упомянутой выступающей части складки, при этом загрузочная горловина образована прошитыми совместно центральными противолежащими по длине участками единого полотнища технической ткани, образованными при выполнении упомянутых надрезов. При этом, каждая грузовая петля контейнера текстильного выполнена с возможностью соединения ее с грузовой петлей такого же контейнера силовым поясом, имеющим крюк на одном из его концов, а на другом - крюк или петлю, через которую могут быть пропущены крюк или с образованием затягивающейся петли - упомянутый силовой пояс.
На фиг.1 представлен общий вид контейнера текстильного универсального (вид на боковую стенку);
На фиг.2 - вид сбоку контейнера текстильного универсального;
На фиг.3 - узел П-образного соединения участков технической ткани при образовании грузовых петель, (вариант);
На фиг.4 - схема раскроя единого полотнища технической ткани;
На фиг.5 - схема размещения пары заполненных балластом контейнеров на трубопроводе при выполнении ими функций устройства для балластировки.
Контейнер текстильный универсальный изготавливают из высокопрочной технической ткани, например, ТБГ-360 (ТУ 6-06-6-67-87), либо аналогичной ей с разрывной нагрузкой не менее 60 кг/см, как по основе, так и по утку. Контейнер текстильный содержит сужающуюся кверху
емкость 1 призматической (по раскрою, до заполнения ее балластом) формы (фиг.1, 2), передняя 2 и задняя 3 наклонные (не взаимно параллельные) к продольной или к вертикальной его оси стенки, днище 4, загрузочная горловина 5 в верхней части емкости 1 и грузовые петли 6 образованы единым полотнищем технической ткани (фиг.4). Полость емкости 1 по боковым сторонам ограничена пришитыми (вшитыми изнутри) боковыми стенками 7. Боковая стенка имеет складку 8, образованную путем закладывания части технической ткани боковой стенки 7 внутрь емкости 1 и прошивки с образованием при этом по линии шва складки 8 выступающей внутрь емкости части технической ткани. Грузовые петли 6 (фиг.3) выполнены из полученных путем надреза 9 единого отрезка технической ткани (фиг.4) со стороны свободных его кромок П-образно сложенных свободными концами 10 внахлест ее участков, прошитых зигзагообразным швом 11 совместно и, предпочтительно, с упомянутой выступающей частью (фиг.3) технической ткани каждой боковой стенки 7. Загрузочная горловина 5 образована прошитыми совместно центральными участками 12 единого отрезка технической ткани, образованными при выполнении упомянутого ее надреза 9. При этом, передняя 2 и задняя 3 наклонные стенки контейнера могут быть выполнены не равной между собой длины, что обеспечивает необходимую поверхность ее контакта при укладке контейнера. Каждая грузовая петля 6 контейнера может быть выполнена с возможностью соединения ее с грузовой петлей 6 такого же контейнера гибким силовым поясом 13 (фиг.5), имеющим, например съемный, крюк на одном из его концов, а на другом - крюк или петлю, через которую могут быть пропущены крюк или с образованием затягивающейся петли - упомянутый гибкий силовой пояс 13. Боковая стенка 7 выполнена из отрезка технической ткани, имевшего до образования на нем складки, по крайней мере, пару противолежащих параллельных кромок или из прямоугольного отрезка. Длина складки не менее половины высоты боковой стенки, что увеличивает прочностные характеристика контейнера, особенно, при транспортных
операциях с контейнером, заполненным сыпучим материалом, например песком или грунтом. При этом, складка 8 может быть выполнена Т-образной с выступающим внутрь или наружу емкости ребром, обеспечивающим высокие прочностные характеристики контейнера и высокую, при необходимости (за счет его прочности) емкость. Складка 8 может иметь в поперечном сечении Z-образную форму, образованную изгибом боковой стенки 7, с прошивкой по центру вдоль складки или вдоль складки по ее краям. Складку 8 образуют с увеличением ширины складки по высоте боковой стенки 7. При этом, складка 8 может быть прошита по высоте боковой стенки 7 только в верхней части складки, а также может быть выполнена на большей части высоты боковой стенки, с выводом "на нет" в нижней части боковой стенки. Выполнение передней и задней наклонных стенок не равной между собой длины за счет складывания по разметке 14 обеспечивает удобство размещения контейнера на трубопроводе в случае использования его в качестве части балластирующего устройства, а также обеспечивает возможность смещения центра масс контейнера (для обеспечения большей устойчивости) при укладке его на наклонную поверхность. При выполнении загрузочной горловины соблюдают условие, при котором удвоенное расстояние от надреза единого полотнища технической ткани со стороны свободной его кромки до кромки, по которой пришита боковая стенка, не превышает расстояния между упомянутыми надрезами, выполненными со стороны одной свободной кромки. При выполнении боковой стенки соблюдают условие, при котором боковая стенка выполнена из отрезка технической ткани, имевшего до образования на нем складки, по крайней мере, пару противолежащих параллельных кромок. Длина складки может быть не менее половины высоты боковой стенки. Образующие грузовые петли участки полотнища технической ткани могут быть прошиты по их ширине зигзагообразным швом. Контейнер текстильный может быть снабжен, по крайней мере одной, растяжкой, предпочтительно в виде петли 15, закрепленной в верней части емкости контейнера на передней
или задней его стенке у основания горловины. Контейнер текстильный может быть также снабжен, по крайней мере одной дополнительной грузовой петлей 16, закрепленной в нижней части емкости контейнера на передней или задней его стенке или на днище.
Изготавливают контейнер текстильный универсальный (КТУ) следующим образом. Выполняют на прямоугольном, имеющем пары кромок большей и меньшей длины (фиг.4) полотнище технической ткани со стороны каждой из имеющих меньшую длину противолежащих кромок, пары продольных надрезов 9 с образованием между надрезами 9 каждой из пар центрального участка ткани 12 для формирования загрузочной горловины 5, а по его боковым сторонам - периферийных участков со свободными концами 10 для формирования грузовых петель 6. Складывание ткани (фиг.4) производят по разметке 14. Производят вставку боковин контейнера - боковых стенок 7 в виде дополнительных прямоугольных отрезков технической ткани с образованием емкости по форме открытого сверху короба путем прошивки с трех сторон каждого из упомянутых дополнительных отрезков технической ткани вдоль соответствующих кромок большей длины основного полотнища технической ткани. При этом образуют свободно расположенные выпуски концевых участков основного полотнища технической ткани, на которых выполнены надрезы 9, формируют в центральной части боковин закладываемых внутрь емкости складок, П-образное (фиг.3) по их длине складывание образованных надрезами 9 упомянутых периферийных участков ткани. При этом один из периферийных участков ткани, выполненный со стороны одной из противолежащих кромок меньшей длины, укладывают внахлест на аналогичный периферийный участок, выполненный со стороны другой противолежащей кромки меньшей длины, с его охватом, и совместно прошивают, предпочтительно зигзагообразным швом 11. Шов выполняют у основания грузовой петли 6, а также, при необходимости, и в средней ее части, прошивая П-образно сложенные охватываемый и охватывающий
участки ткани с образованием в верхней их части проушины грузовой петли 6. При изготовлении загрузочной горловины 5 наложенные друг на друга участки большей длины, образованные между периферийными участками, прошивают по их боковым сторонам. А при формировании в центральной части боковин закладываемых внутрь емкости складок 8, каждой из боковин придают форму плоской геометрической, предпочтительно правильной или равнобокой, фигуры, например, треугольника или трапеции, образуют выступающие в верхней части за их контур и внутрь емкости 1 участки складок 8, поверх, по крайней мере, одного из слоев складки которого, укладывают концевую часть одного из упомянутых П-образно сложенных участков ткани, причем для повышения прочностных характеристик выступающую часть складки 8 прошивают (фиг.3) у основания совместно с концевыми и/или средними частями П-образно сложенных и наложенных друг на друга участков ткани. При необходимости формировании в центральной части боковин закладываемых внутрь емкости складок 8, каждой из боковин можно придавать выпуклую форму части поверхности объемной геометрической фигуры, например, сферы, параболоида, многогранной поверхности, образуя выступающие в верхней части за их контур участки складок, что приводит к увеличению массы загружаемого сыпучего материала. Далее, поверх, по крайней мере, одного из слоев складки 8, укладывают концевую часть одного из П-образно сложенных участков ткани, причем выступающую часть складки прошивают совместно с концевыми и/или средними частями П-образно сложенных и наложенных друг на друга участков ткани. При формировании в центральной части боковин закладываемых внутрь емкости складок 8 им придают клинообразную форму и прошивают, предпочтительно зигзагообразно. При этом, максимальную ширину складки в ее выступающей и закладываемой внутрь емкости части приводят в соответствие с шириной соответствующего продольного надреза 9, определяющего ширину грузовой петли 6. Это может быть выполнено, например, путем первоначального задания величины
максимальной ширины складки, подгиба образующей ее ткани или обрезания выступающей за ширину грузовой петли ее части. Кроме того, участок ткани для формирования загрузочной горловины выполняют длиной, измеренной между образующими его в каждой из пар продольными надрезами 9, не менее суммы длин, образованных данной парой периферийных участков от каждого надреза 9 до ближайшей кромки большей длины отрезка технической ткани. Боковые стенки могут быть выполнены из единого полотнища, расположенного под основным перпендикулярно ему и прошитым с образованием складок 8, как указано выше.
При заполнении контейнера на объекте или в полевых условиях загрузочную горловину одевают на рукав бункера с сыпучим материалом, под которым контейнер удерживают в процессе всего заполнения. Само заполнение контейнера, благодаря его форме и расположению удерживающих его грузовых петель, не создающих в процессе такого удержания каких-либо складок, приводящих к образованию "мертвых зон", в которые не проникает сыпучий материал, достигает 96%-99% по объему контейнера. Для ускорения заполнения (снижения трения о стенки горловины), по крайней мере одна из них может быть смещена относительно потока сыпучего материала оттяжкой 14, при этом изменяется (увеличивается проходное сечение загрузочной горловины и процесс загрузки также ускоряется. Петля 15 служит для реализации сложных по ориентированию контейнера случаев его укладки на объекте, например, в стесненных условиях. При этом, параллельное или перекрестное расположение гибких силовых поясов позволяет обеспечить необходимое ступенчатое регулирование (по принципу "катет-гипотенуза") расстояния между укладываемыми контейнерами. Использование различных по форме креплений - крюк, затяжная петля, - позволяет, при необходимости, разнообразить виды крепления контейнеров исходя из имеющихся на объекте.
Такое выполнение контейнера текстильного универсального (КТУ) и устройства для балластировки трубопровода, выполненного на основе КТУ, позволяет значительно повысить его технологичность при снижении трудоемкости изготовления и заполнения сыпучим материалом, а также повысить надежность в эксплуатации и эффективность в работе при высоком коэффициенте использования его объема, обеспечивая ему при этом повышенные прочностные характеристики. Контейнер (КТУ) позволяет повысить темпы производства работ за счет повышения эффективности его заполнения и оперативности укладки, а также использовать его в случаях необходимости выполнения работ по балластировке трубопровода.