СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ОБЕТОНИРОВАННОЙ ТРУБЫ С КАБЕЛЬ-КАНАЛОМ
METHOD FOR PRODUCTION OF ENCASED PIPE WITH CABLE-CONDUIT

Изобретение относится к трубопроводной технике, к трубам с балластным покрытием, используемым 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.
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, где 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 размещают на сборочном стенде, вдоль ее поверхности устанавливают арматурный каркас, состоящий из продольных и кольцевых стержней арматуры, на каркасе размещают кабель-канал в виде защитной трубки, трубу помещают в форму и внутрь пространства между трубой и формой закачивают бетонную смесь, после набора прочности бетоном трубу извлекают из формы.
Кроме того, предлагаются конкретные выполнения операций способа, заключающиеся в следующем:
- используют металлические, или полимерные, или металлопластиковые, или композитные трубы; при использовании металлической трубы на нее наносят антикоррозионное покрытие;
- защитную трубку кабель-канала выполняют из полимера, или композита, или металла;
- защитную трубку кабель-канала выполняют гофрированной или перфорированной;
- арматурный каркас центрируют относительно трубы с помощью фиксаторов; каркас выполняют из стальной или композитной арматуры;
- бетонную смесь армируют фиброй;
- на трубу наносят дополнительно теплогидроизоляционное покрытие. Способ проиллюстрирован реализующим его устройством.
На чертеже приведен вид трубы с размещенным на ее поверхности арматурным каркасом и кабель-каналом в виде защитной трубки на поверхности каркаса.
Устройство содержит трубу 1, которая может быть металлической, или полимерной, или металлопластиковой, или композитной. На чертеже показано расположение трубы 1 в форме 2 для последующей заливки бетонной смесью, которая при ее армировании фиброй приобретает дополнительную прочность, долговечность, водонепроницаемость и морозоустойчивость. Вдоль поверхности трубы 1 установлен арматурный каркас 3, состоящий из продольных и кольцевых стержней арматуры, который центрируют относительно трубы 1 с помощью фиксаторов 4.
На каркасе 3, с его внутренней или наружной стороны, размещен кабель-канал в виде защитной трубки 5, выполненной из полимера, или композита, или металла. При использовании кабель-канала для сигнализации, защитную трубку 5 выполняют гофрированной или перфорированной.
Размещение кабель-канала в виде защитной трубки 5 на арматурном каркасе 3 придает прочность всей конструкции, повышая, таким образом, ее надежность.
После процесса заливки в форму 2 бетонной смеси и набора прочности бетоном, трубу 1 извлекают из формы 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.
Таким образом, в предложенном способе производства обетонированной трубы горизонтальным способом в форме решена задача размещения кабель-канала в толще бетонного покрытия трубы с применением арматурного каркаса. Труба имеет по окончании всего процесса наружное покрытие в виде открытого бетона. Этот способ позволяет получить трубы с кабель-каналом для прокладки кабеля связи, и/или сигнализации, и/или мониторинга, обладающие высокой надежностью, прочностью и универсальностью в применении.