РАСПОРНАЯ РАМКА УТЯЖЕЛИТЕЛЯ ТРУБОПРОВОДА

Предлагаемое техническое решение относится к области строительства трубопроводов, предпочтительно, магистральных, прокладываемых в траншеях или в водонасыщенных грунтах, и совместно с закрепленными на них емкостями для сыпучего материала предназначено для предотвращения всплытия трубопровода.
Известна распорная рамка утяжелителя трубопровода, содержащая жестко соединенные поперечными ригелями продольные балки, - такое соединение предполагает доставку рамок в собранном виде к месту укладки трубопровода и укладки на него утяжелителя (SU №1551930 A1, F 16 L 1/06, 1990 г.).
Наиболее близкой из известных является распорная рамка утяжелителя трубопровода, содержащая продольные стержни, предпочтительно трубчатые, располагаемые параллельно продольной оси трубопровода и соединенные с ними с образованием замкнутого контура поперечные, предпочтительно трубчатые, стержни, причем по крайней мере один из них соединен с продольным стержнем посредством соединительного элемента, выполненного в виде стержня с ограничителем его осевого перемещения, пропущенного через образованные в указанном продольном и в поперечном стержнях, предпочтительно соосные, отверстия, при этом поперечный стержень в месте соединения с продольным стержнем выполнен с
уменьшением, по меньшей мере в два раза, высоты своего поперечного сечения и, соответственно, с увеличением ширины поперечного сечения, большая ось которого лежит в плоскости расположения продольной оси продольного стержня или в плоскости, параллельной продольной оси продольного стержня (RU №38034 U1, F 16 L 1/06, 2004 г.).
Известная распорная рамка доставляется на место производства работ, как правило, в разобранном виде и содержит отдельные детали, необходимые для фиксации ее в собранном виде. Технологически изготовление отдельных деталей трудоемко и включает различные операции, выполняемые на нескольких станках.
Технической задачей настоящего предложения является упрощение конструкции распорной рамки за счет исключения из ее состава отдельных деталей, обеспечивающих фиксацию собранного состояния рамки и являющихся съемными деталями. Наличие съемных деталей требует усложнения технологии изготовления рамки по отдельным операциях, выполняемым на различных станках. Поставленная задача направлена на упрощение технологии и исключения возможности утери отдельных мелких деталей, обеспечивающих фиксацию рамки в собранном положении. Кроме того, задачей настоящего технического решения является создание конструкции рамки, обеспечивающей возможность углового перемещения (поворота стойки относительно поперечины) в небольших пределах, что исключит поломки рамки в процессе эксплуатации и возможной осевой подвижки трубопровода. Этим обеспечивается повышение технологичности рамки, упрощение ее конструкции и обеспечение надежности работы.
Достигается поставленная задача тем, что распорная рамка утяжелителя трубопровода содержит образующие ее продольные и поперечные трубчатые стержневые элементы, последние из которых выполнены с уширением на концах, полученным, предпочтительно, путем сплющивания концов труб, а продольные - имеют пазы для размещения
указанных уширений, причем в уширении с одной из его боковых сторон выполнен паз, которым поперечный стержневой элемент одет на стенку продольного трубчатого стержневого элемента, а противоположная пазу уширения кромка паза продольного трубчатого стрежневого элемента выполнена с просечками с двух ее сторон, образующими отгибаемый фиксатор, взаимодействующий с противоположной пазу стороной уширения. При этом, поперечный стержневой элемент одет на стенку продольного трубчатого стержневого элемента с образованием зазора между внутренней поверхностью трубы продольного стержневого элемента и расположенным между боковыми стенками торцом уширения. Уширение и паз в нем могут быть образованы путем штамповки, а отгибаемый фиксатор и просечки - штамповкой. Фиксатор в нерабочем положении отогнут внутрь продольного трубчатого стрежневого элемента и расположен со стороны ближайшего к нему торца продольного трубчатого стрежневого элемента или отогнут наружу из продольного трубчатого стрежневого элемента. Поперечные трубчатые стержневые элементы могут быть выполнены с изгибом под острым углом из плоскости рамки в нижней их части или могут быть выполнены прямолинейными и образуют с продольными трубчатыми стержневыми элементами плоскость рамки. Кроме того, поперечные трубчатые стержневые элементы соединены с продольными трубчатыми стержневыми элементами с возможностью поворота или качания за счет зазоров в соединениях с возможностью образования в плане параллелограмма.
При этом, за продольное направление принято направление, параллельное продольной оси трубопровода (или траншеи), за поперечное - расположение в плоскости, перпендикулярной продольной оси трубопровода.
На фиг.1 представлен фрагмент поперечного стержневого элемента с уширением и пазом в нем.
На фиг.2 представлен фрагмент продольного стержня с пазом для размещения уширения и отогнутым вверх (от полости трубы) фиксатором.
На фиг.3 представлена прямолинейная рамка (изометрия), образованная прямолинейными поперечными стержнями.
На фиг.4 - то же, с отогнутыми (криволинейными в нижней части) поперечными стержнями.
На фиг.5 представлен фрагмент продольного стержня с пазом для размещения уширения и отогнутым вниз (в полость трубы) фиксатором.
Распорная рамка (фиг.3, 4) утяжелителя трубопровода образована продольными 1 и поперечными 2 трубчатыми стержневыми элементами. Поперечные 2 элементы выполнены с уширением 3 на концах. Технологически, уширение 3 может быть получено, предпочтительно, путем сплющивания концов труб, а также привариванием трапециевидных пластин или запрессовкой в полость трубчатых элементов оправок со сплющенными концами или приваренными пластинами. Продольные 1 - имеют пазы 4 для размещения указанных уширений 3. В уширении 3 с одной из его боковых сторон 5 выполнен паз 6, которым поперечный 2 стержневой элемент после сборки рамки одет на стенку продольного 1 трубчатого стержневого элемента. Противоположная кромка паза 4 продольного 1 трубчатого стрежневого элемента выполнена с просечками 7 с двух ее сторон, образующими отгибаемый фиксатор 8, который взаимодействует с противоположной пазу стороной уширения 3. При этом, поперечный 2 стержневой элемент одет на стенку продольного трубчатого стержневого элемента с образованием зазора между внутренней поверхностью трубы продольного 1 стержневого элемента и расположенным между боковыми стенками торцом уширения 3. Технологически, уширение и паз в нем могут быть образованы путем штамповки, отгибаемый фиксатор и просечки - также штамповкой (вырубкой) - все операции выполняются за один технологический ход штампа, что значительно снижает трудоемкость и не
требует какой-либо переустановки оборудования и обрабатываемых деталей. Фиксатор 8 в виде язычка или в нерабочем положении отогнут внутрь (фиг.5) продольного трубчатого стрежневого элемента или отогнут наружу (фиг.2) из продольного трубчатого стрежневого элемента. Для обеспечения крепления стержней в рабочем положении фиксаторам придают положение, совпадающее с образующей стержня или наклонное к ней, предпочтительно с упором в уширение 3. Поперечные 2 трубчатые стержневые элементы, в зависимости от типа балластного устройства, могут быть выполнены с изгибом (фиг.4) под острым - до 15° (оптимально 2°-5°), углом из плоскости рамки в нижней их части или могут быть выполнены прямолинейными (фиг.3) и образуют с продольными трубчатыми стержневыми элементами плоскость рамки. Кроме того, поперечные трубчатые стержневые элементы могут быть выполнены прямолинейными и соединены с продольными трубчатыми стержневыми элементами с возможностью поворота в пределах зазоров в соединениях до образования в плане параллелограмма. При этом, за продольное направление принято направление, параллельное продольной оси трубопровода (или траншеи), за поперечное - расположение в плоскости, перпендикулярной продольной оси трубопровода. Наличие зазоров предотвращает поломку рамок при смещении стержней друг относительно друга, что значительно повышает долговечность эксплуатации и надежность балластного устройства в целом.
Сборка распорной рамки производится из доставленных на объект продольных 1 и поперечных 2 элементов. При этом после размещения уширения 3 в пазу 4, его смещают в сторону, противоположную отогнутому фиксатору 8. Уширение 3 пазом 6 одевают на стенку трубчатого продольного элемента, после чего, фиксатору 8 придают отгибом положение, препятствующее полному извлечению паза 6 уширения со стенки трубчатого продольного элемента. Выполнение уширения с одним пазом, позволяет повысить его подвижность (отклонение от исходного прямоугольного
положения рамки до образования параллелограмма) под действием внешних сил в процессе эксплуатации, что не приводит к поломке рамки в целом, т.к. место соединения уширения может быть рассмотрено до определенной степени подвижности, как шарнирное с осью поворота в зоне паза уширения. При снятии нагрузки, например сезонной, приводящей к отклонению от прямоугольности рамки, она под действием нагрузки, прикладываемой в противоположном направлении, возвращается в исходное положение, а элементы конструкции и соединения элементов рамки в этом случае не имеют остаточных деформаций, что повышает надежность работы за счет увеличения воспринимаемых ею циклов знакопеременной нагрузки.