УСТРОЙСТВО ДЛЯ БАЛЛАСТИРОВКИ ТРУБОПРОВОДА

Настоящая полезная модель относится к строительству трубопроводов и других конструкций, в частности она может использоваться при сооружении и ремонте переходов подземных трубопроводов на обводненных грунтах, болотах, а также при пересечении водных преград, автотрасс и железнодорожных путей. Более конкретно, полезная модель относится к устройству для балластировки.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Для обеспечения устойчивого положения подводных трубопроводов на дне водной преграды применяют различные способы их балластировки и закрепления. С увеличением диаметра трубопровода значительно возрастают затраты на балластировку и закрепление. От способов балластировки существенно зависит качество и темпы сооружения переходов. Поэтому выбор рациональных способов и разработка новых более совершенных конструктивных устройств для балластировки и закрепления подводных трубопроводов имеет большое значение.
Известно устройство для балластировки, включающее в себя по меньшей мере один элемент утяжеления, при этом материал элемента утяжеления содержит полимер, отличающееся тем, что элемент утяжеления выполнен полым с возможностью заполнения полости балластирующим наполнителем и с возможностью герметичного закрывания полости, при этом устройство в рабочем состоянии содержит по меньшей мере один обратный клапан, открывающийся при направлении потока среды внутрь полости устройства (реферат патента RU 117556 U1, опубликованный 27.06.2012). Как следует из описания патента и прилагаемых к нему чертежей, элемент утяжеления может выполняться способом ротационного формования, методом литья под давлением или выклеиваться из стеклопластика. При этом корпус элемента утяжеления, как это видно на фиг. 1-3 выполняется цельным.
В ходе изготовления опытных образцов устройств для балластировки, согласно известному решению, разработчики настоящей полезной модели столкнулись с недостатком известного решения, а именно высокой сложностью изготовления: для производства корпуса утяжелителя любым из предложенных способов требуется сложная оснастка. Кроме того, корпус элемента утяжеления известной конструкции занимает при транспортировке значительным объем, что увеличивает затраты на транспортировку устройств утяжеления до места установки. Известное решение было принято в качестве прототипа (ближайшего аналога) настоящей полезной модели.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Перед разработчиками настоящей полезной модели была поставлена цель создания устройства для балластировки, не обладающего указанными недостатками. В рамках достижения этой цели необходимо быть решить задачу, заключающуюся в повышении удобства транспортировки и, соответственно, снижения затрат на нее. Кроме того, перед разработчиками стояла задача расширения арсенала технических средств для балластировки трубопроводов.
Для решения указанных задач было разработано устройство для балластировки, включающее в себя по меньшей мере один элемент утяжеления в виде емкости, выполненной с возможностью заполнения ее балластирующим наполнителем и с возможностью герметичного закрывания. При этом устройство отличается от ближайшего аналога тем, что емкость сформирована по меньшей мере двумя отдельными частями корпуса, выполненными с возможностью герметичного соединения друг с другом.
Технический результат, достигаемый настоящей полезной моделью, при реализации назначения устройства для балластировки, заключается в снижении объема, занимаемого устройствами при транспортировке: отдельные части корпуса нескольких устройств могут плотно входить друг в друга; а также в расширении арсенала технических средств для балластировки трубопровода.
Далее заявленная полезная модель будет описана более подробно со ссылками на прилагаемые к описанию фигуры чертежей.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - показывает вид спереди внутренней части корпуса устройства в предпочтительном варианте осуществления настоящей полезной модели.
Фиг. 2 - показывает вид сбоку внутренней части корпуса устройства в предпочтительном варианте осуществления.
Фиг. 3 - показывает вид сверху внутренней части корпуса устройства в предпочтительном варианте осуществления.
Фиг. 4 - показывает вид спереди внешней части корпуса устройства в предпочтительном варианте осуществления настоящей полезной модели.
Фиг. 5 - показывает вид сбоку внешней части корпуса устройства в предпочтительном варианте осуществления.
Фиг. 6 - показывает вид сверху внешней части корпуса устройства в предпочтительном варианте осуществления.
Фиг. 7 - показывает вид спереди устройства в рабочем состоянии.
Фиг. 8 - показывает вид сверху устройства в рабочем состоянии.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Устройство для балластировки включает в себя по меньшей мере один, а предпочтительно два элемента 1 утяжеления в виде емкости, выполненной с возможностью заполнения ее балластирующим наполнителем.
Емкость может быть сформирована по меньшей мере двумя частями корпуса, выполненными с возможностью герметичного соединения между собой. В предпочтительном варианте осуществления емкость элемента 1 утяжеления в рабочем состоянии сформирована двумя частями корпуса: внутренней частью 2 корпуса и внешней частью 3 корпуса. При этом внутренняя часть 2 корпуса в рабочем состоянии прилегает по меньшей мере частью своей поверхности к части поверхности трубопровода. При этом трубопровод может быть предварительно снабжен футеровкой или другими средствами защиты трубопровода.
Внутренняя часть 2 корпуса в наиболее предпочтительном варианте осуществления выполнена так, что ее основная часть, формирующая стенки емкости, имеет в поперечном сечении по существу форму дуги, на концах которых выполнены соединительные полки 4, снабженные отверстиями (показаны на фиг. 8) для соединения частей корпуса между собой. Внутренняя часть 2 корпуса, имеющая в поперечном сечении по существу форму дуги, практически повторяет своей поверхностью форму поверхности трубопровода, чем обеспечивает в рабочем состоянии большую площадь контакта и, тем самым, уменьшает возможность повреждения тела трубы. Для увеличения прочности внутренней части 2 она может содержать ребра 5 жесткости. В изображенном на фигурах варианте осуществления ребра 5 жесткости выполнены поперечно расположению трубы в рабочем состоянии в виде изгиба стенки внутренней части. Также ребра 5 жесткости могут быть выполнены другой формы и в другом направлении. Аналогичными ребрами жесткости могут быть снабжены и другие части корпуса 2. Кроме того, для повышения прочности части корпуса могут содержать дополнительное армирование, например металлическими или другими элементами.
Соединительные полки 4 в наиболее предпочтительном варианте осуществления выполняются продольными и поперечными. Продольные расположены по существу перпендикулярно касательной к дуге, образующейся в результате поперечного сечения внутренней части 2 корпуса, в соответствующей крайней точке дуги. В других вариантах осуществления возможно расположение продольных соединительных полок 4 под другим углом, по существу этот угол может составлять от 0 до 180°. Поперечные соединительные полки в наиболее предпочтительном варианте осуществления имеют в поперечном сечении форму дуги. Поперечные соединительные полки внутренней и внешней части корпуса могут соединяться между собой аналогично продольным.
Поперечные соединительные полки в предпочтительном варианте осуществления настоящей полезной модели в рабочем состоянии плотно обхватывают трубопровод и частью своей поверхности (а именно, внутренней поверхностью полок внутренней части корпуса) соприкасаются с поверхностью трубы. Этим обеспечивается наиболее устойчивое положение устройства на трубопроводе.
Внешняя часть 3 корпуса также содержит соединительные полки 6, выполненные с возможностью герметичного соединения с соединительными полками 4. Для герметичного соединения соединительные полки 4 и соединительные полки 6 выполнены в наиболее предпочтительном варианте так, что они в рабочем состоянии прилегают друг к другу по меньшей мере частью своей поверхности и содержат в парные отверстия для размещения в них соединительных элементов, таких как болт и гайка, другое подходящее резьбовое соединение, заклепка.
Под герметичным соединением для целей настоящей заявки следует понимать соединение, которое препятствует по меньшей мере выходу из емкости элемента утяжеления содержащегося в нем балластирующего наполнителя. В качестве такого наполнителя элемент утяжеления может содержать по меньшей мере одно из: песка, гравия, цемента, щебня, шлаковых отходов, зольных отходов, воды и любого другого подходящего материала.
В предпочтительном варианте осуществления внешняя часть 3 корпуса имеет в поперечном сечении преимущественно форму дуги, большей по диаметру, чем внутренняя часть 2 корпуса. За счет разницы в диаметрах и герметичном соединении частей посредством соединительных полок формируется емкость элемента утяжеления. При этом внутренняя часть 2 здесь выполняет кроме формирования стенок емкости функцию обеспечения контакта с телом трубопровода, а внешняя часть 3 - функцию формирования объема для размещения балластирующего наполнителя. Очевидно, что внешняя часть 3 корпуса может иметь иную форму без выхода за рамки заявленной формулы полезной модели. Так, она может быть выполнена в форме сегмента или другой части поверхности сферы, кольца, параллелепипеда и в другой, более сложной форме.
В предпочтительном варианте осуществления настоящей полезной модели элемент утяжеления имеет форму полукольца, и при соединении на трубе двух элементов утяжеления устройство замыкается вокруг тела трубы, представляя собой кольцевое устройство для балластировки. Также элемент утяжеления, согласно настоящей полезной модели может выполняться без возможности соединения с другим элементом утяжеления. В таком случае устройство может в рабочем состоянии представлять собой седловидное устройство для балластировки или устройство любого другого известного типа.
Для соединения элементов утяжеления в предпочтительном варианте осуществления настоящей полезной модели элементы утяжеления могут содержать парные отверстия для соединения (показаны на фиг. 8), выполненные в соединительных полках. Очевидно, что эти отверстия в таком случае выполняются сквозными как во внутренней части 2 корпуса, так и во внешней части 3 корпуса. При этом отверстия одного элемента утяжеления должны соответствовать по своей форме и расположению отверстиям другого элемента утяжеления устройства. Соединение может осуществляться посредством элементов резьбового соединения, заклепок и других известных средств. Соединение частей корпуса между собой в предпочтительном варианте осуществления выполняется соединительными элементами меньшего типоразмера, но в значительно большем количестве, по сравнению с соединительными элементами, которыми соединяются элементы утяжеления.
По меньшей мере одна из частей корпуса может быть выполнена из материала, содержащего текстильный материал, пропитанный твердеющим составом. При этом текстильный материал может содержать по меньшей мере одно из: полиамидное волокно, полиэфирное волокно, базальтовое волокно, стекловолокно.
Устройство, согласно настоящей полезной модели, элемент утяжеления может содержать отверстие для загрузки балласта. Предпочтительно такое отверстие может быть выполнено во внешней части корпуса. При этом указанное отверстие предпочтительным образом выполняется с возможностью герметичного закрывания, то есть его перекрытия. Такая возможность может быть обеспечена тем, что отверстие может быть снабжено крышкой, обратным клапаном или другим подходящим для герметичного закрывания средством.
Для удаления из емкости элемента утяжеления жидкости оно может быть снабжено по меньшей мере одним дренажным отверстием. Преимущественно оно может быть размещено в нижней части устройства в рабочем положении, но возможны также и другие варианты.
Для повышения удобства установки устройства оно или отдельные его части может содержать средство соединения с грузоподъемным механизмом. В качестве такого средства может быть использованы отверстия. Предпочтительно средство соединения с грузоподъемным механизмом выполнено в виде петли из гибкого материала. Для повышения удобства установки устройства оно также может содержать ленту из гибкого материала, отдельные части которой неразъемно соединены с устройством так, что по меньшей мере одна свободная часть формирует собой по меньшей мере одну петлю, выполненную с возможностью соединения с грузоподъемным механизмом или другими средствами установки. При этом гибкий материал ленты может содержать текстильный материал. Текстильный материал может включать в себя по меньшей мере одно из: полиамидное волокно, полиэфирное волокно, базальтовое волокно, стекловолокно. Неразъемное соединение частей ленты с частями корпуса может обеспечиваться путем заформовывания частей ленты в стенку части корпуса при изготовлении. При изготовлении части корпуса из текстильного материала - до схватывания твердеющего состава.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Части корпуса (в предпочтительном варианте - внутренняя часть 2 корпуса и внешняя часть 3 корпуса) могут быть выполнены из раскрытого ранее текстильного материала, пропитанного твердеющим составом (связующим) формованием. При изготовлении в стенки могут быть заформованы также армирующие элементы, средства соединения с грузоподъемным механизмом и другие части устройства.
Устройство для балластировки трубопровода в предпочтительном варианте его осуществления может быть установлено следующим образом.
Емкость элемента утяжеления формируется при соединении частей корпуса друг с другом. В предпочтительном варианте - это внутренняя часть 2 корпуса и внешняя часть 3 корпуса. Соединение в предпочтительном варианте осуществления осуществляется посредством отверстий для резьбового соединения, расположенных в соединительных полках частей корпуса, с помощью резьбового соединения или заклепок. Между соединительными полками может также быть размещена герметизирующая прокладка. Далее, через отверстие для загрузки балласта в емкость загружается балластирующий материал. После загрузки отверстие закрывается. Заполненный балластом сформированный элемент утяжеления устанавливается на трубопроводе вместе с другим аналогичным элементом утяжеления так, чтобы они вместе обхватывали тело трубопровода, соприкасаясь с ним по меньшей мере частью поверхности внутренних частей 2 корпуса. После этого элементы утяжеления соединяются между собой посредством отверстий для резьбового соединения, расположенных в соединительных полках частей корпуса, с помощью резьбового соединения или заклепок.
При отступлении от предпочтительного варианта осуществления в рамках настоящей полезной модели может быть целесообразной и иная последовательность установки.
Настоящая полезная модель была подробно описана со ссылками на варианты ее осуществления, однако очевидно, что она может быть осуществлена в различных вариантах, не выходя за рамки заявленного объема правовой охраны, определяемого формулой полезной модели.