ГИБКОЕ БАЛЛАСТИРОВОЧНОЕ ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ

Полезная модель относится к строительной отрасли и предназначена преимущественно для балластировки и защиты подводных трубопроводов от размывов водным потоком, а также трубопроводов при их выходе на дневную поверхность на болотах и поймах рек от внешних воздействий.
Известно универсальное гибкое защитное бетонное покрытие, содержащее бетонные блоки, выполненные в виде усеченных двухсторонних пирамид и соединенные между собой порядно посредством троса в виде замоноличенного каната (Патент РФ №2129635, Е02В 3/12, оп. 27.04.1999, г.)
Недостатком известного технического решения является то, что форма выполнения блока в виду двусторонней усеченной пирамиды при контакте с защищаемой поверхностью трубопровода обеспечивает контактное давление только по одной линии.
Известно Универсальное гибкое защитное бетонное покрытие, содержащее соединенные между собой замоноличенным канатом бетонные блоки, выполненные в виде двухсторонних усеченных пирамид с общим большим прямоугольным основанием и с меньшими вершинами, при этом, бетонные блоки выполнены асимметричными относительно плоскости общего прямоугольного основания пирамид (Патент РФ №2364678, Е02В 3/12, оп. 20.08.2009 г., прототип)
Недостатком известного решения является наличие контактного давления по одной линии защищаемой поверхности трубопровода. Кроме того, форма выполнения блока в виде усеченных двусторонних пирамид ассиметричных относительно плоскости общего прямоугольного основания не позволяет эффективно использовать объем и, следовательно, вес бетонного блока.
Предлагаемое техническое решение позволяет избежать указанные выше недостатки, и позволяет повысить надежность балластировки и защиты трубопроводов за счет снижения и равномерного распределения контактных нагрузок на объект.
Поставленная цель достигается тем, что Гибкое балластировочное защитное покрытие содержит, соединенные между собой замоноличенным канатом бетонные блоки, выполненные в виде двухсторонних усеченных пирамид с общим прямоугольным основанием и ассиметрично расположенные относительно плоскости общего прямоугольного основания, боковые смежные грани усеченных двухсторонних пирамид выполнены ассиметрично относительно общего прямоугольного основания, а в средней части нижнего основания бетонного блока выполнена продольная сквозная выемка плавно сопряженная с нижним основанием бетонного блока, при этом бетонные блоки дополнительно снабжены противоэрозийными насадками, соединение между собой бетонных блоков замоноличенным канатом выполнено в плоскости наибольшего сечения с внешним креплением, с боковым креплением, по диагонали, при диагональном соединении в углах бетонного блока выполнены фаски и дополнительно установлено крепежное устройство.
На фигуре 1 изображена аксонометрия фрагмента Гибкого балластировочного защитного покрытия, на фиг.2 изображен бетонный блок вид спереди, на фиг.3 изображен бетонный блок вид сбоку, на фиг.4 изображен бетонный блок вид сверху, на фиг.5 изображена аксонометрия бетонного блока с диагональным креплением, на фиг.6 изображено опирание бетонных блоков на поверхность трубопровода в двух точках, на фиг.7 изображена аксонометрия бетонного блока с внешним креплением, на фиг.8 изображено внешнее крепление бетонного блока замоноличенным канатом к монтажному канату, на фиг.9 изображено внешнее крепление бетонного блока к монтажному канату узлом, на фиг.10 изображено внешнее крепление бетонного блока с помощью зажима, на фиг.11 изображено внешнее крепление бетонного блока с дополнительным полукольцом, на фиг.12 изображено крепление бетонного блока по диагонали, на фиг.13 изображена аксонометрия противоэрозионной насадки.
Гибкое балластировочное защитное покрытие состоит из соединенных между собой бетонных блоков 1 замоноличенными канатами 2.
Бетонные блоки 1 выполнены в виде двухсторонних усеченных пирамид с общим прямоугольным основанием 3 и ассиметрично расположеных относительно плоскости общего прямоугольного основания 3 пирамид, при этом боковые смежные грани 4 и 5 верхней усеченной пирамиды, и боковые смежные грани 6 и 7 нижней усеченной пирамиды выполнены ассиметрично относительно общего прямоугольного основания, то есть с разным углом наклона - углов β и α, δ и γ к общему прямоугольному основанию 3, а в средней части нижнего основания 8 бетонного блока 1 выполнена продольная сквозная выемка 9 плавно сопряженная с нижним основанием 8.
Выполнение бетонных блоков 1 с продольной сквозной выемкой 9 в средней части нижнего основания 8 бетонного блока 1, обеспечивает опирание бетонных блоков 1 на поверхность трубопровода 10 по двум линиям 11 и 12, т.е. в месте плавного сопряжения продольной сквозной выемки 9 с нижним основанием 8, что позволяет распределить контактные давления по поверхности трубопровода 10, а также значительно уменьшить величину давления на трубопровод 10.
При этом, соотношение длин плоских участков нижнего основания 8 бетонного блока 1 равного «А», с длиной проекции продольной сквозной выемки 9 равной «В» позволяет изменить угол опирания φ, бетонного блока 1 на трубопровод 10 и регулировать напряжения от контактных давлений в опорных точках а, б - по двум линиям 11 и 12.
Бетонные блоки 1 соединены между собой замоноличенным канатом 2 или петлями 13 из замоноличенного каната 2 в плоскости наибольшего сечения.
Соединение между собой бетонных блоков 1 замоноличенным канатом 2 выполнено с боковым внутренним креплением, с диагональным внутренним креплением, с внешним креплением.
В случае диагонального соединения в углах бетонных блоков 1 дополнительно выполнены фаски 14 и дополнительно установлено крепежное устройство 15.
Соединение бетонных блоков 1 осуществлено в плоскости наибольшего сечения. Боковое и диагональное крепление бетонных блоков 1 обеспечивает минимальный монтажный зазор между ними.
При диагональном соединении бетонных блоков 1 крепление выполнено преимущественно при помощи петель 13 из замоноличенного каната 2.
Длина петель 13 или замоноличенного каната 2 обеспечивает технологический зазор, позволяющий гибкому балластировочному защитному покрытию огибать поверхности трубопровода 10 с большей кривизной.
Для бетонных блоков 1 предусмотрено внешнее крепление 16 замоноличенным канатом 2. Внешнее крепление 16 скреплены узлом или зажимом.
Внешнее крепление 16 дополнительно снабжено полукольцами 17, которые подкладываются между внешнем креплением 16 и бетонным блоком 1, что позволяет перемещаться бетонным блокам 1 относительно замоноличенного каната 2.
Внешнее крепление 16 дополнительно снабжено монтажным канатом 18, например, нейлоновым, пропущенным внутри полуколец 17.
Использование внешнего крепления 16 позволяет проводить монтаж гибкого балластировочного защитного покрытия из отдельных бетонных блоков 1, так как их внешнее крепление 16 к замоноличенному канату 2 осуществляют независимо друг от друга.
Боковые смежные грани 4 и 5 верхней усеченной пирамиды и боковые смежные грани 6 и 7 нижней усеченной пирамиды, образуют углы с плоскостью общего прямоугольного основания 3, а именно, углы β, δ, α и γ. При этом углы β и δ не равны между собой и определяются исходя из условий: для угла β уравнения цепной линии образующейся при монтаже гибкого балластировочного защитного покрытия с помощью траверсы, для угла δ, продольной кривизной защищаемого трубопровода 10.
Аналогично углы α и γ не равны между собой и определяются исходя из условий: для угла α продольной кривизной защищаемого трубопровода 10, для угла γ радиусом защищаемого трубопровода 10.
Бетонные блоки 1 дополнительно снабжены противоэрозийными насадками, предназначенными для удержания грунта на верхнем основании бетонного блока 1.
Противоэрозионная насадка выполнена из геоматериала и состоит из центрального элемента 19 и четырех боковых элементов 20, образующих контур, насаживаемый на бетонный блок 1. Элементы 19 и 20 скреплены между собой заклепками 21. В противоэрозийной насадке предусмотрены отверстия 22 служащие для фиксации противоэрозийной насадки на бетонный блок 1 при диагональном соединении бетонных блоков 1. На боковых элементах 20 предусмотрены вырезы 23, в которые пропускается замоноличенный канат 2 при боковом креплении бетонных блоков 1.
Гибкое балластировочное защитное покрытие работает следующим образом.
Осуществляют монтаж бетонных блоков 1, учитывая длину петель 13 или длину замоноличенного каната 2, обеспечивая заданный технологический зазор между бетонными блоками 1, который позволяет гибкому балластировочному защитному покрытию огибать поверхность трубопровода 10 с заданной кривизной.
Гибкое балластировочное защитное покрытие укладывают на трубопровод 10 с помощью специальной траверсы за монтажные петли и подъемным механизмом так, чтобы продольная сквозная выемка 9 нижнего основания 8 бетонного блока 1 была прижата к поверхности трубопровода 10 по двум линиям 11 и 12.
Предлагаемое техническое решение позволяет повысить надежность балластировки и защиты трубопроводов за счет снижения и равномерного распределения контактных нагрузок на трубопровод.