ПОЛИМЕРКОНТЕЙНЕР ТЕКСТИЛЬНЫЙ БЕСКАРКАСНЫЙ "ПТБК 700-1600"

Техническое решение относится к области строительства, а именно к средствам балластировки трубопроводов, предпочтительно магистральных, и представляет собой конструкцию контейнеров, используемых совместно с загруженным в них балластом для пригружения от всплытия трубопроводов диаметром более 500 мм, располагаемых в траншеях, в обводненных грунтах, в том числе подверженных эрозии.
Известен контейнер текстильный, содержащий емкость призматической формы, передняя и задняя наклонные к продольной его оси стенки, днище, загрузочная горловина и грузовые петли образованы единым отрезком технической ткани, а полость емкости по боковым сторонам ограничена вшитыми боковинами контейнера текстильного, каждая из которых имеет, по крайней мере одну складку, образованную за счет прошивки и закладывания части технической ткани боковины контейнера текстильного внутрь емкости с образованием при этом по линии шва складки или между ее швами выступающей части технической ткани, причем грузовые петли выполнены из полученных путем надреза со стороны кромок меньшей длины единого отрезка технической ткани П-образно сложенных свободными концами внахлест периферийных участков технической ткани, прошитых совместно и, предпочтительно, с упомянутой выступающей частью технической ткани каждой боковины контейнера текстильного, при этом загрузочная горловина образована прошитыми совместно центральными участками единого отрезка технической ткани, образованными при выполнении упомянутых продольных надрезов (RU №2292293, 27.01.2007).
Наиболее близким из известных является полимерконтейнер текстильный бескаркасный для балластировки трубопровода диаметром более 500 мм, содержащий параллельно ориентированные вдоль трубопровода емкости призматической, имеющей в основании четырехугольник, предпочтительно ромбовидной в поперечном сечении формы, боковая поверхность которых образована единым для двух емкостей полотнищем, с расположенной вдоль прорези на части длины ребра загрузочной горловиной в верхней части каждой из них, связанные по обращенным друг к другу ребрам перемычкой, налагаемой при балластировке на трубопровод, а торцевые части емкостей вшиты по периметрам торцов соответствующей боковой поверхности каждой емкости призматической формы, причем контейнер имеет пару силовых поясов, расположенных взаимно параллельно и пришитых средними частями к перемычке, а также силовые ленты, диагонально расположенные в плане с образованием их пересечения над перемычкой с закреплением на стороне емкости, противоположной перемычке, а грузовые петли пришиты к каждой из торцевых частей емкости непосредственно или через армирующие накладки, причем длина полимерконтейнера, измеренная в направлении, параллельном оси трубопровода, менее его ширины, измеренной между наиболее удаленными друг от друга его ребрами (RU №101691 U1, 27.01.2011).
Известные полимерконтейнеры являются устройствами, изготовленными из полимерных технических тканей путем шовного соединения составляющих их частей и рассчитаны на длительный срок эксплуатации, что определяет требования к их надежности и долговечности. Однако, при загрузке в них сыпучего материала, а также в процессе эксплуатации возникают нагрузки, действующие на шовное соединение перпендикулярно краевым нитям, которые могут привести к смещению краевых нитей, а следовательно, к нарушению целостности соединения частей полимерконтейнера.
Задачей настоящего технического решения является создание полимерконтейнера текстильного бескаркасного, не имеющего указанных выше недостатков.
Технический результат заключается в повышении надежности за счет увеличения разрывной нагрузки шовных соединений частей полимерконтейнера текстильного бескаркасного.
Достигается это тем, что полимерконтейнер текстильный бескаркасный для балластировки трубопровода содержит параллельно ориентированные вдоль трубопровода емкости призматической формы, имеющей в основании четырехугольник, боковая поверхность каждой из которых образована из полимерной технической ткани полотняного переплетения с оплавленными по линиям реза концами, верхнее и нижнее полотнища которой сшиты между собой вдоль наиболее удаленного и наиболее приближенного к продольной оси контейнера ребер с загрузочными горловинами, каждая из которых расположен в верхней части ребра вдоль, выполненной на части его длины прорези, а совместно прошитые средние части полотнищ образуют перемычку, налагаемую при балластировке на трубопровод, причем торцевые части емкостей также оплавлены по линиям реза и вшиты по периметрам торцов соответствующей боковой поверхности каждой емкости призматической формы, причем оплавление упомянутых элементов произведено с образованием утолщения, препятствующего смещению близлежащих нитей технической ткани, причем контейнер имеет пару взаимно параллельно расположенных силовых поясов, пришитых средними частями к перемычке, а также силовые ленты, диагонально расположенные в плане с образованием их пересечения над перемычкой с закреплением на стороне емкости, противоположной перемычке, а грузовые петли пришиты к каждой из торцевых частей емкости. При этом оплавленные утолщения имеют форму сегментов, хорда которых обращена к нитям технической ткани. Грузовые петли пришиты непосредственно или через армирующие накладки, причем длина полимерконтейнера, измеренная в направлении, параллельном оси трубопровода, менее его ширины, измеренной между наиболее удаленными друг от друга его ребрами. А силовые пояса пришиты, предпочтительно дискретно, изнутри емкости к ее торцевым частям. Кроме того, грузовые петли пришиты к торцевым частям через армирующие накладки из полимерной технической ткани полотняного переплетения, также имеющие оплавленные кромки с утолщениями.
Причинно-следственная связь признаков с техническим результатом обеспечивается тем, что в данной конструкции контейнера текстильного бескаркасного, описываемой признаками независимого пункта формулы, в составляющих его элементах при загрузке сыпучего материала возникают растягивающие нагрузки, действующие под углом к швам, либо перпендикулярно им. Такие нагрузки, как правило, приводят к смещению нитей швов к закрепленной оверлоком кромке и ослаблению шва. Однако, наличие в элементах из технической ткани утолщения на их кромках препятствует разуплотнению нитей шва и исключает возможное нарушение целостности контейнера полимертекстильного бескаркасного, поскольку именно в бескаркасном контейнере все действующие нагрузки, из-за отсутствия несущего каркаса, воспринимаются элементами контейнера. Дополнительно определено, что наилучшие результаты по надежности достигаются, тогда, когда по всем линиям реза технической ткани составляющих контейнер, элементы имеют оплавление с утолщением на конце «е», составляющим 1,2-2,0 толщины «h» полотна полимерной технической ткани, препятствующим смещению близлежащих нитей технической ткани. При величине, меньшей 1,2 толщины полотна происходит проскальзывание нитей ткани, т.е. отсутствует требуемая анкеровка нитей ткани и шва, а при величине, большей 2,0 толщины полотна возможно взаимное перекрытие утолщений и изменение их углового положения друг относительно друга. Оптимальная форма утолщений для анкеровки нитей - форма сегментов, хорда которых обращена к нитям технической ткани.
На фиг. 1 представлен общий вид полимерконтейнера текстильного бескаркасного.
На фиг. 2 - сечение по оплавленной части полотна.
Полимерконтейнер текстильный бескаркасный выполнен из стойкого к агрессивному воздействию синтетического материала и предназначен для балластировки трубопровода при расположении его емкостей 1 и 2, соответственно, по разные стороны продольной оси трубопровода. Продольные оси имеющих призматическую форму емкостей 1 и 2 параллельно ориентированы вдоль оси трубопровода. Емкости 1 и 2 имеют призматическую форму (описание контейнера и его емкостей произведено в статическом, расправленном и незаполненном балластом состоянии), боковая 3 поверхность которых образована единым для двух емкостей полотнищем 4. В верхней части каждой из емкостей вдоль прорези верхнего ребра 5 расположена загрузочная горловина 6 трапецеидальной в сечении формы, расположенная вдоль прорези на всю длину ребра загрузочной горловиной. Емкости 1 и 2 изолированы друг от друга, и при этом связаны со стороны обращенных друг к другу ребер перемычкой 7, выполненной в виде нахлеста свободных концов 8 и 9 единого полотнища (перемычка 7 налагается при балластировке на трубопровод). Торцевые части 10 емкостей выполнены каждая по форме четырехугольника и вшиты по периметрам торцов соответствующей боковой поверхности каждой емкости. Контейнер имеет пару параллельно расположенных с двух его сторон силовых поясов 11 из сложенного и прошитого синтетического материала или из прочной ленты, каждый из которых пришит, например, дискретно, по диагонали к соответствующей обращенной в одну сторону торцевой части 10 каждой емкости и к перемычке 7. Грузовые петли 12 предназначены для удержания контейнера при загрузке его балластом и при монтаже контейнера на трубопровод. Грузовые петли 12 пришиты к каждой из торцевых частей 10 по другим их диагоналям (перпендикулярно силовым поясам 11). Емкости в поперечном сечении могут иметь ромбовидную (похожую по форме на ромб, но имеющую некоторое неравенство и непараллельность сторон) форму или форму ромба (при совпадении размеров и параллельности сторон). Грузовые петли 12 пришиты к торцевым частям 10 швами, расположенными к продольной оси грузовой петли поперечно и/или продольно и/или зигзагообразно в зависимости от расчетных нагрузок и типоразмера контейнера. Силовые ленты 13 обеспечивают перераспределение нагрузки в рабочем состоянии контейнера и сохранение его формы, соответствующей форме траншеи. Утолщение 14 по форме сегментов в поперечном сечении выполнено оплавлением нитей полотнища 15 и обеспечивает удержание от смещения его нитей и/или нитей шва. Для этого (см. фиг. 2) составляющие контейнер элементы имеют оплавление с утолщением на конце, составляющим 1,2-2,0 толщины полотна полимерной технической ткани. В поперечном сечении расстояние между ближайшими друг к другу ребрами емкостей менее длины любой из граней в том же сечении, что обеспечивает оптимальное расположение емкостей 1 и 2 контейнера на трубопроводе. На это же направлено и то, что в поперечном сечении длина грани поверхности емкости, обращенной к трубопроводу, менее длины смежной с ней грани в том же сечении. Например, для трубопровода диаметром 1400 мм, контейнер выполняют длиной (вдоль ребер емкостей) 1500 мм, длина обращенной к трубопроводу грани (в поперечном сечении емкости) 1200 мм, смежной с ней грани - 1300 мм, длина перемычки (в поперечном сечении емкости) - 700 мм, загрузочная горловина представляет собой рукав, пришитый по кромке щели длиной 1000 мм, выполненной в верхнем ребре емкости 1 и 2.
Загрузка емкостей 1 и 2 контейнера производится сыпучим материалом из бункера. В процессе загрузки контейнер удерживают в подвешенном, по крайней мере частично, состоянии за грузовые петли. В процессе загрузки силовые пояса, расположенные внутри каждой емкости, уменьшают или предотвращают нежелательную деформацию поверхности емкостей, в результате которой могли бы образоваться складки, препятствующие полному заполнению емкостей 1 и 2 контейнера сыпучим материалом. По мере заполнения емкостей за счет давления сыпучего материала на. их стенки, связи силовых поясов 11 с торцевыми частями 10 могут быть разрушены, в результате чего силовые пояса 11, выполнив функцию по оптимизации заполнения емкостей, работают на растяжение, сохраняя близкую к призматической форму (ромбообразную в поперечном сечении) загруженных балластом емкостей контейнера. Указанная форма емкостей обеспечивает оптимальное заполнение емкостей и их расположение на трубопроводе без излишнего трения по его изоляции, могущего привести к его повреждению.
При изготовлении и испытаниях предлагаемый контейнер показал результаты, удовлетворяющие предъявляемым требованиям.
При изготовлении и испытаниях предлагаемый контейнер показал результаты, удовлетворяющие предъявляемым требованиям (см. таблицу 1) при предъявляемых требованиях для сшивных соединений не менее 1,5 кН.