СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОБЕТОНИРОВАННОЙ ТРУБЫ С КАБЕЛЬ-КАНАЛОМ
METHOD FOR PRODUCTION OF CONCRETE WEIGHT COATED PIPE WITH CABLE TRUNKING

Изобретение относится к трубопроводной технике, к трубам с бетонным покрытием, при прокладке трубопроводов на морских шельфах, водных переходах, в обводненной или заболоченной местности, а также при подземной или надземной прокладке трубопроводов в многолетнемерзлых, сезонно-мерзлых и слабонесущих грунтах, с целью балластировки и/или защиты трубопроводов от механических повреждений.
При проектировании трубопроводных переходов трубопровод часто сопровождает кабель-спутник, расположенный параллельно трубопроводу и предназначенный для контроля и управления различными процессами, связанными с работой трубопровода, с применением специализированных преобразований сигналов каналов связи (телемеханизация). По назначению к средствам телемеханизации относятся устройства телеуправления (управление режимами работы, обеспечение надежного функционирования), телесигнализации (для передачи аварийных и предупредительных сигналов), телеизмерения (для измерения давления, температуры, вибраций, напряженно-деформированного состояния, коррозионного состояния трубопровода и другое).
Прокладка кабеля-спутника, являющегося каналом связи с вышеуказанным назначением и расположенным параллельно трубопроводу, требует дополнительных затрат материалов, труда и времени.
Известен способ восстановления трубопровода, являющийся наиболее близким аналогом к заявленному, при котором размещение кабель-канала производится непосредственно в трубопроводе. При этом производится очистка участка существующего трубопровода, после чего внутрь трубы протаскивается перфорированный (с отверстиями в толще стенки трубы) трубопровод меньшего диаметра. Затем перфорированный трубопровод центрируется относительно существующего трубопровода с помощью элементов гидравлической системы, после чего производится закачка цементного раствора в межтрубное пространство между существующим и перфорированным трубопроводом. Далее внутрь отверстия перфорированной трубы протаскивается механическим способом кабель связи - JPH 02120589 (а), 1990 г.
Известный способ оснащения обетонированной трубы каналом связи имеет следующие недостатки.
Ограниченность в применении ввиду того, что установка перфорированного трубопровода с кабель-каналом и его обетонирование выполняются только при восстановлении существующего трубопровода, но не при строительстве нового.
Процесс обетонирования перфорированной трубы производится в трассовых условиях, что может создавать трудности при выполнении всех операций технологии (в том числе - операций контроля качества).
Кабель-канал представляет собой отверстие в толще стенки перфорированной трубы, он защищен слоем бетона только с внешней стороны и в случае повреждения перфорированной трубы изнутри, например при ее износе, повреждается и кабель-канал, следствием чего является опасность повреждения кабеля.
Размеры кабель-канала определяются типоразмером перфорированной трубы и размерами существующего трубопровода, что требует изготовления перфорированных труб под соответствующий размер восстанавливаемого трубопровода.
В связи с указанными недостатками, техническая задача, решаемая изобретением, состоит в создании способа производства обетонированной трубы с кабель-каналом, который применяется при изготовлении секций нового трубопровода в заводских условиях, обладает высокой надежностью, связанной с размещением кабель-канала в толще бетонного покрытия трубопровода, а также - универсальностью, т.к. не требует применения высокотехнологичных дополнительных элементов (в известном решении это - перфорированные трубы). При этом кабель-канал предназначен для прокладки кабеля связи и/или сигнализации, и/или мониторинга.
Эта задача решена в способе производства обетонированной трубы с кабель-каналом, при котором трубу устанавливают на сборочном стенде, размещают на ней армирующую конструкцию, собранную конструкцию помещают в опалубку с выступом вдоль всей ее формообразующей поверхности, внутрь пространства между трубой и опалубкой закачивают бетонную смесь, после набора прочности бетоном трубу извлекают из опалубки.
Кроме того, предлагаются конкретные выполнения операций способа, заключающиеся в следующем:
- используют металлические, или полимерные, или металлопластиковые, или композитные, или металлокомпозитные трубы; при использовании металлической трубы на нее наносят антикоррозионное покрытие;
- бетонную смесь армируют фиброй;
- на трубу наносят дополнительно теплогидроизоляционное покрытие.
С помощью предлагаемого способа возможно производство обетонированных труб с кабель-каналом, проиллюстрированное на фиг. 1, 2 и 3.
На фиг. 1 приведен вид трубы в форме, на фиг. 2 - вид с торцевым разрезом А-А, на фиг. 3 показан вид готового устройства с проложенным кабелем.
Устройство трубы с кабель-каналом по фиг. 1 содержит трубу 1, которая может быть металлической, или полимерной, или металлопластиковой, или композитной, или металлокомпозитной. На рисунке показано расположение трубы 1 в опалубке 2 для последующей заливки бетонной смесью, которая при ее армировании фиброй приобретает дополнительную прочность, долговечность, водонепроницаемость и морозоустойчивость.
На трубу 1 помещают армирующую конструкцию 3 (фиг. 2), которая представляет собой арматурный каркас, состоящий из продольных и кольцевых стержней арматуры, который центрируют относительно трубы с помощью фиксаторов. При этом арматурный каркас выполнен из стальной или композитной арматуры. В качестве армирующей конструкции 3 может также использоваться армирующая сетка, выполненная из металла, или полимера, или композита.
После процесса заливки в опалубку 2 бетонной смеси и набора прочности бетоном, трубу 1 извлекают из опалубки 2, которая используется для обетонирования последующих труб.
При использовании металлических труб на них наносят антикоррозионное покрытие для предотвращения коррозии и дополнительно - теплогидроизоляционное покрытие для снижения потерь тепла и энергии транспортируемого вещества, а при прокладке в многолетнемерзлых грунтах - для препятствия растепления многолетнемерзлой породы.
Вдоль всей формообразующей поверхности опалубки 2 имеется выступ 4 для образования в процессе заливки бетонной смесью кабель-канала (осевого канала).
На фиг. 3 показана обетонированная труба 1 с кабель-каналом 5 (осевым каналом) после набора прочности бетоном 6 и изъятия трубы 1 из опалубки 2. В кабель-канале 5 размещают кабель 7, положение которого фиксировано стенками канала 5 и стяжной лентой 8, также защищающей кабель 7 от внешних воздействий.
Таким образом, в предложенном способе производства обетонированной трубы решена задача размещения кабеля снаружи поверхностного слоя бетонного покрытия трубы, произведенной с помощью этого способа. Этот способ позволяет получить трубы с кабель-каналом для прокладки кабеля связи и/или сигнализации, и/или мониторинга, обладающие высокой защищенностью прокладываемых кабелей, надежностью и универсальностью в применении.