ГРУНТОЗАПОЛНЯЕМЫЙ УТЯЖЕЛИТЕЛЬ ТРУБОПРОВОДА

Полезная модель относится к области сооружения и ремонта магистральных трубопроводов (МТ) на участках обводненных и заболоченных грунтов со слабой несущей способностью, периодически затопляемых прибрежных участках подводных переходов магистральных трубопроводов (ППМТ) и береговых участках малых водотоков, для обеспечения проектного положения МТ в процессе сооружения и эксплуатации.
Известен утяжелитель изолированного трубопровода, выполненный в виде П-образного бетонного блока с симметричными стойками, каждая из которых имеет касательную к трубопроводу (SU 1244420 A1, 30.07.1980). Недостатком известного утяжелителя является значительная материалоемкость, склонность к опрокидыванию при перемещениях МТ, а также повреждение изоляционного покрытия МТ.
Известен утяжелитель трубопровода выполненный в виде П-образного бетонного блока (SU 901693, 10.06.80). Проблема слабой устойчивости на опрокидывание частично решена размещением в нижней части стоек П-образного блока запирающих элементов. Недостатком известного решения является значительная материалоемкость и повреждение изоляционного покрытия МТ седловидной частью утяжелителя и запирающими устройствами.
Известен утяжелитель для балластировки трубопровода, характеризуемый низкой материалоемкостью (RU 2147352 C1, 19.05.1999). Утяжелитель выполнен в виде грунтозаполняемого короба из термопластичного или композитного материала, снабжен ребрами жесткости и имеет седловину для установки на трубопровод. Недостатками данного решения является слабая устойчивость на опрокидывание при перемещениях МТ.
Известен утяжелитель трубопровода и способ его балластировки (RU 2185561 C1, 03.11.2000) выбранный в качестве прототипа, согласно которому на МТ устанавливается седловидный П-образный короб из стеклоткани, пропитанной твердеющим составом. Короб выполнен со стенками, наклонными к вертикальной оси и имеет расширение полости вверх. Усиливающий пояс, выполненный у верхнего торца утяжелителя из полосового материала, снабжен по углам монтажными петлями из стеклоткани. Короб снабжен внешними откидывающимися от боковых стенок клапанами из полосового материала, связанными с нижней и верхней частями боковых стенок. В качестве полосового материала применяется стеклоткань. При монтаже пригруза клапаны откидываются и покрывают всю поверхность дна траншеи.
Недостатки утяжелителя по патенту RU 2185561 C1:
- грани пригруза, контактирующие в установленном положении с МТ не имеют скруглений, что негативно сказывается на устойчивости пригруза и сохранность изоляционного покрытия при продольных перемещениях МТ.
- седловидная часть пригруза выполнена гладкой, что увеличивает сопротивление продольному перемещению МТ и концентрирует контактное давление.
- откидывающиеся клапаны выполнены из гладкого материала, оказывающего незначительное сопротивление на выдергивание из грунта при возникновении опрокидывающего момента.
- в нижней части грунтозаполняемых карманов не предусмотрена система дренажа воды.
Задачей полезной модели является обеспечение свободного перемещения забалластированного трубопровода в продольном направлении, повышение устойчивости и надежности утяжелителя.
Поставленная задача решается тем, что внутренние грани короба, обращенные в смонтированном положении к магистральному трубопроводу (МТ), имеют закругления (1), а седловидная часть пригруза, обращенная в смонтированном положении к магистральному трубопроводу (МТ), снабжена накладками (2), выполненными совместно с конструкцией пригруза, из материала с низким коэффициентом трения относительно изоляционного покрытия трубопровода. Для увеличения устойчивости утяжелителя от опрокидывания, боковые элементы дополнительной устойчивости пригруза (3) выполнены из георешетки. Для дренажа влаги из корпуса пригруза в нижней части стоек П-образного короба выполнены отверстия (4). До заполнения короба грунтом, на дно стоек укладывается нетканый синтетический материал (5), для предотвращения вымывания грунта через дренажные отверстия.
Существенными отличительными признаками заявленной полезной модели являются:
- Закругление (1) внутренних граней короба, обращенных в смонтированном положении к магистральному трубопроводу (МТ).
- Устройство на поверхности утяжелителя, обращенной в смонтированном положении к магистральному трубопроводу накладок (2), выполненных совместно с конструкцией короба, из материала с низким коэффициентом трения относительно изоляционного покрытия трубопровода.
- Устройство в нижней часть грунтозаполняемых карманов отверстий (4), для дренажа воды с укладкой нетканого синтетического материала (5) до заполнения короба грунтом.
- Устройство боковых элементов устойчивости (3) из георешетки.
- Обеспечено свободное перемещение забалластированного трубопровода в продольном направлении Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого утяжелителя, на фиг. 2 - поперечное сечение утяжелителя, на фиг. 3 - вид спереди. На чертежах указано: 1 - скругление грани пригруза; 2 -антифрикционные накладки, призванные обеспечить свободное перемещение трубопровода в продольном направлении под пригрузом; 3 - элементы дополнительной устойчивости пригруза от опрокидывания, выполненные из георешетки; 4 - дренажные отверстия; 5 - нетканый синтетический материал.
Грунтозаполняемый утяжелитель работает следующим образом. Пустой стеклопаластиковый короб устанавливается седловидной частью на трубопровод, уложенный на проектные отметки, боковые элементы дополнительной устойчивости расправляются по стенкам и низу траншеи. После этого производится заполнение короба и элементов дополнительной устойчивости грунтом, предотвращая смещение заполняемого утяжелителя относительно трубопровода. После заполнения короба производится обратная засыпка трубопровода согласно технологических карт на выполнение данного вида работ. Утяжелитель за счет собственного веса, а также веса грунта обваловки (вовлекаемого в работу боковыми элементами дополнительной устойчивости) фиксирует трубопровод в проектном положении, прижимая его седловидной частью к низу траншеи. Элементы дополнительной устойчивости, прижатые к стенкам и низу траншеи грунтом обваловки, предотвращают опрокидывание утяжелителя при перемещениях трубопровода. За счет установки антифрикционных накладок (2) на седловидной части утяжелителя, выполненных из материала с низким коэффициентом трения по изоляционному покрытию трубопровода, существенно снижается сопротивление продольному перемещению трубопровода относительно утяжелителя. Данное решение (совместно с элементами дополнительной устойчивости) минимизирует вероятность опрокидывания утяжелителя, а также исключает повреждение изоляционного покрытия от повреждения при перемещениях трубопровода.