УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ВЫСЫПАНИЯ СЫПУЧЕГО МАТЕРИАЛА ИЗ ОТВЕРСТИЯ КОНТЕЙНЕРА

Полезная модель относится к области строительства, в частности, предназначена для производства работ, предусматривающих укладку контейнеров, заполненных сыпучим материалом, например, для балластировки при сооружении или реконструкции трубопроводов, для укрепления грунта искусственных и естественных выемок, при гидротехнических работах, укреплении насыпей и откосов и других инженерных сооружений.
Трубопроводы для текучей среды (нефть, газ, вода и т.д.) прокладывают зачастую в траншеях глубиной 1,5-2 м. Трубопровод состоит из сварных по торцам труб, установленных на стойках в траншеях. Траншеи могут заполняться водой в результате таяния снега (т.е. паводковыми водами), а также в результате поступления грунтовых вод из верхних слоев (пластов). Это приводит к тому, что трубопроводы
«выпирают» или происходит их всплытие. Возникающий при этом изгиб трубопровода влечет деформацию сварных швов, приводящее к разрушению трубопровода.
С другой стороны, подаваемая под давлением внутри трубопровода текучая среда (газ, нефть, вода и т.д.) может при резком увеличении давления изменить геометрию трубопровода в плане, то есть произойдет его поперечное перемещение в плане. Возникший в плане изгиб труб также влечет деформацию сварных швов, что может привести к разлому трубопровода в сварном шве и к его разрушению.
Поэтому стоит задача, во-первых удержать трубопровод на проектной отметке по вертикали, а во-вторых, удержать его от поперечных перемещений в плане (то есть от горизонтальных перемещений в плане).
Обе эти задачи решаются путем навешивания сверху на трубопровод заполненных сыпучим материалом (грунтом, песком и т.д.) пар контейнеров, соединенных между собой соединительным полотнищем («сшивкой»), укладываемых на трубопровод. Пары контейнеров соединительными полотнищами прижимают трубы трубопровода к подготовленному основанию, например, к песчано-гравийной подушке, к стойкам и т.д. На 1 км трубопровода обычно навешивается 40-50 пар контейнеров (мешков).
Каждый контейнер, а также соединительное полотнище может быть изготовлено из текстильного материала.
Соединительную полосу каждой пары контейнеров, как отмечено выше, располагают сверху трубопровода, а сами контейнеры располагают так, чтобы с одной стороны трубопровода был один контейнер, а с другой, симметрично, другой контейнер. При таком расположении контейнеры своим весом воздействуют на трубопровод так, что прижимают его подготовленному основанию и предотвращают таким образом «всплытие» трубопровода, а также его поперечные смещения в горизонтальной плоскости.
Заполнение контейнеров сыпучим материалом механизировано.
Для этого отверстие каждого контейнера из пары соединяют с концом патрубка устройства для подачи грунта и подают сыпучий материал (грунт, песок и т.д.) внутрь контейнера. После заполнения контейнера прекращают подачу сыпучего материала, отсоединяют патрубок и закрывают отверстие контейнера для предотвращения высыпания сыпучего материала.
Известно устройство для предотвращения высыпания сыпучего материала из отверстия контейнера, включающее средство для закрытия отверстия контейнера (см. патент на полезную модель №75705, кл. F16L 1|06, приоритет 25.01.2008).
Данное техническое решение принято в качестве прототипа заявленной полезной модели, поскольку является наиболее близким к ней по совокупности общих существенных признаков и достигаемому техническому результату.
Недостаток известного устройства состоит в следующем.
Средство для закрытия отверстия контейнера представляет собой прикрепленные к контейнеру тесемки. Отверстие каждого контейнера закрывают путем обвязывания и затягивания части контейнера вблизи отверстия тесемками (веревками) с завязыванием их узлом. Однако тесемки (веревки) могут развязаться самопроизвольно или в результате халатности. Кроме того, тесемки могут разорваться вследствие износа. По этим причинам часть сыпучего материала может постепенно высыпаться из контейнера. Не помогает от этого даже дополнительное запасовывание связанной тесемкой части контейнера внутрь него.
Технической задачей заявленной полезной модели является предотвращение самопроизвольного высыпания сыпучего материала.
Поставленная техническая задача достигается тем, что устройство для предотвращения высыпания сыпучего материала из отверстия контейнера включает средство для закрытия отверстия контейнера, причем, согласно полезной модели, упомянутое средство для закрытия отверстия контейнера содержит примыкающую к отверстию и
выполненную из гибкого материала часть контейнера и гибкое листообразное тело, расположенное снаружи нее в направлении от отверстия, скрепленное с ней в областях, вдоль кромок гибкого листообразного тела, кроме кромки, противоположной отверстию, и имеющее поверхность для предотвращения высыпания сыпучего материала, представляющую собой обращенную противоположно контейнеру сторону гибкого листообразного тела, в положении предотвращения высыпания сыпучего материала охватывающей снаружи отверстие контейнера и примыкающую к нему выполненную из гибкого материала часть контейнера.
Данная совокупность общих существенных признаков необходима и достаточна при любой реализации полезной модели.
Технический результат полезной модели заключается в предотвращении самопроизвольного высыпания сыпучего материала из контейнера при эксплуатации.
Кроме того, мы считаем необходимым выделить следующие развития и/или уточнения совокупности общих существенных признаков полезной модели, относящиеся к частным случаям выполнения или использования.
Они вызваны тем, что, вообще говоря, можно сконструировать множество различных вариантов конструкций устройств для
предотвращения высыпания сыпучего материала из отверстия контейнера с использованием заявленной полезной модели, причем во всех случаях сохранится сущность полезной модели. Заявитель сам разработал несколько ее модификаций. Ниже заявитель предлагает некоторые наиболее оптимальные модификации.
Для повышения надежности закрытия отверстия контейнера от высыпания, желательно, чтобы часть контейнера из гибкого материала, примыкающую к отверстию, была бы выполнена зауженной и к ней под гибким листообразным телом была бы прикреплена пара гибких продолговатых тел, например, тесемок, веревок, проволок и т.д., причем в положении предотвращения высыпания сыпучего материала зауженная часть контейнера и гибкое листообразное тело были бы сжаты охватывающими их гибкими продолговатыми телами, завязанными узлом, и расположены в полости контейнера.
При этом для облегчения и упрощения процедуры завязывания предпочтительно, чтобы пара гибких продолговатых тел, например, тесемок, была бы прикреплена к общему месту зауженной части контейнера из гибкого материала.
Для дополнительного повышения надежности закрытия отверстия контейнера от высыпания целесообразно, чтобы у основания зауженной части контейнера была бы прикреплена пара дополнительных
противоположно расположенных гибких продолговатых тел, например, тесемок, веревок, которые в положении предотвращения высыпания сыпучего материала завязаны узлом.
Материал, из которого выполнен контейнер и гибкое листообразное тело могут быть различны. При этом гибкое листообразное тело может представлять собой ткань, в частности, из полимерного материала, например, полиамида.
Гибкое листообразное тело и гибкий материал части контейнера, примыкающей к отверстию, могут быть выполнены из одинакового материала, например, полимерного материала.
Следует отметить, что для полезной модели существенно важно, чтобы часть контейнера, примыкающая к отверстию, была бы выполнена из гибкого материала, которая в сочетании с гибким листообразным телом обеспечивает надежное закрытие отверстия контейнера от высыпания.
Что касается остальной часть контейнера, то она может быть выполнена заедино с частью, примыкающей к отверстию, из одного с ней материала, например, ткани, в частности, из полимерного материала, например, полиамида. Примером такого контейнера является мешок из полиамидной ткани.
Однако упомянутая остальная часть контейнера может быть выполнена из другого материала, например, более жесткого, в частности, дерева, пластмассы, листового оцинкованного железа и т.д.
Полезная модель поясняется на чертеже.
На фиг.1 изображена пара контейнеров, соединенных между собой соединительной полосой, аксонометрия;
На фиг.2 схематично изображен трубопровод с навешанными на него горизонтально расположенными контейнерами, поперечное сечение (для пояснения важности полезной модели отверстия каждого контейнера показаны условно раскрытыми с возможностью высыпания из них сыпучего материала, и, кроме того, чтобы данную фигуру верхние края траншей не показаны);
На фиг.3 изображено заявленное устройство в процессе закрывания отверстия контейнера, а именно в начальный момент, когда руки расположены между гибким листообразным телом и выполненной из гибкого материала частью контейнера (аксонометрия);
На фиг.4 изображено заявленное устройство в процессе закрывания отверстия контейнера, а именно в момент, когда пальцами рук захватываются сверху и с боков близкие к отверстию части контейнера (аксонометрия);
На фиг.5 изображено заявленное устройство в процессе закрывания отверстия контейнера, а именно в момент, когда, не отпуская пальцами рук захваченных частей контейнера по обеим сторонам отверстия, наружной стороной кистей рук выворачивают гибкое листообразное тело так, чтобы оно, обращенной противоположно контейнеру стороной, охватило бы снаружи отверстие контейнера и примыкающую к нему выполненную из гибкого материала часть контейнера (аксонометрия);
На фиг.6 изображено заявленное устройство в процессе закрывания отверстия контейнера, а именно в момент, когда заканчивают выворачивать гибкое листообразное тело, которое закрывает отверстие контейнера (аксонометрия);
На фиг.7 изображено заявленное устройство в процессе закрывания отверстия контейнера, а именно в момент, расправляют верхнюю часть контейнера (аксонометрия);
На фиг.8 изображено заявленное устройство в процессе закрывания отверстия контейнера, а именно в момент, когда собирают стенку контейнера у горловины и завязывают ее гибкими продолговатыми телами (тесемками), (аксонометрия);
Рис.9 - то же, после окончания завязывания гибких продолговатых тел (тесемок), (аксонометрия);
На фиг.10 изображено заявленное устройство в процессе закрывания отверстия контейнера, а именно в момент, когда погружают («запаковывают») завязанное отверстие вместе с прилегающей частью контейнера внутрь полости контейнера, (аксонометрия);
На фиг.11 изображено заявленное устройство в процессе завязывания пары дополнительных противоположно расположенных гибких продолговатых тел, (аксонометрия);
На фиг.12 показан контейнер с закрытым отверстием.
Устройство для предотвращения высыпания сыпучего материала из отверстия контейнера предназначено, в первую очередь, для балластировки трубопроводов и проиллюстрирована на этом примере. Однако оно может быть использовано для предотвращения высыпания сыпучего материала из отдельного контейнера везде, где имеется опасность самопроизвольного раскрытия его отверстия и высыпания наружу заполняющего его полость сыпучего материала.
На фиг.1 схематично показана пара изготовленных из ткани контейнеров 1, заполненных сыпучим материалом, например, грунтом или песком. Контейнеры 1 соединены между собой соединительной полосой 2, также изготовленной из ткани. Каждый контейнер имеет отверстие 3 для заполнения его полости сыпучим материалом. Кроме
того, на каждом контейнере имеются грузовые петли 4 для перемещения их краном.
При установке на трубопровод 5 сборку из пары контейнеров 1 располагают так, чтобы соединительная полоса 2 лежала бы сверху трубопровода 5, а сами контейнеры 1 располагались бы так, чтобы с одной стороны трубопровода был один контейнер, а с другой, симметрично, другой контейнер (фиг.2). При таком расположении контейнеры своим весом воздействуют на трубопровод 5 так, что прижимают его к стойкам 6 и предотвращают таким образом всплытие трубопровода 5 в траншее 7, а также его поперечные смещения в горизонтальной плоскости.
Однако, как отмечено ранее, в силу ряда причин отверстия 3 контейнеров могут раскрыться в процессе эксплуатации или ремонта (фиг.2). Поскольку продольные оси контейнеров располагаются почти горизонтально, то после раскрытия создается возможность самопроизвольного высыпания сыпучего материала из них.
Для предотвращения этого каждый контейнер 1 оснащен устройством 8 для предотвращения высыпания сыпучего материала из отверстия контейнера для балластировки трубопровода, включающее средство 9 для закрытия отверстия контейнера, которое содержит примыкающую к отверстию и выполненную из гибкого материала часть
10 контейнера и гибкое листообразное тело 11, расположенное снаружи нее в направлении от отверстия 3 (фиг.3).
Примыкающее к отверстию и выполненное из гибкого материала часть 10 контейнера и гибкое листообразное тело 11 скреплены между собой в областях 12, вдоль кромок гибкого листообразного тела 11, кроме кромки 13, противоположной отверстию 3. В результате между выполненной из гибкого материала части 10 контейнера и гибким листообразным телом 11 образуется полость (карман), открытый со стороны, противоположной отверстию 3. Обращенная противоположно контейнеру сторона 14 гибкого листообразного тела 11 представляет собой поверхность для предотвращения высыпания сыпучего материала. В положении предотвращения высыпания сыпучего материала из контейнера 1 сторона 14 гибкого листообразного тела 11 охватывает снаружи отверстие 3 контейнера и частично примыкающую к нему выполненную из гибкого материала часть 10 контейнера 1 (см. ниже процесс закрывания отверстия контейнера).
При этом примыкающая к отверстию и выполненная из гибкого материала часть 10 контейнера может иметь различную форму. Как показано на фиг.3 она выполнена зауженной и к ней под гибким листообразным телом 11 прикреплена пара гибких продолговатых тел 15, например, пара тесемок. В положении предотвращения высыпания
сыпучего материала примыкающая к отверстию и выполненная из гибкого материала зауженная часть 10 контейнера (далее зауженная часть 10 контейнера) и гибкое листообразное тело 11 сжаты охватывающими их упомянутыми гибкими продолговатыми телами 15, завязанными узлом, и расположены в полости контейнера 1 (см. ниже процесс закрывания отверстия контейнера). При этом пара гибких продолговатых тел 15 прикреплена к общему месту 16 примыкающей к отверстию и выполненной из гибкого материала зауженной части 10 контейнера 1.
У основания 17 этой зауженной части 10 контейнера 1 прикреплена пара дополнительных противоположно расположенных гибких продолговатых тел 18, например, тесемок, которые в положении предотвращения высыпания сыпучего материала также завязаны узлом (см. ниже процесс закрывания отверстия контейнера).
Как отмечалось ранее, гибкое листообразное тело 11 может представлять собой ткань, например, из полимерного материала, в частности, полиамида.
Гибкое листообразное тело 11 и гибкий материал примыкающей к отверстию зауженной части 10 контейнера могут быть выполнены из одинакового материала.
Для заявленной полезной модели важно, чтобы примыкающая к отверстию зауженная часть 10 контейнера 1 была бы выполнена из гибкого материала, которая в сочетании с гибким листообразным телом 11 обеспечивает надежное закрытие отверстия 3 контейнера 1 от высыпания.
Что касается не примыкающей к отверстию 3 остальной части контейнера 19, то она может быть выполнена заедино с примыкающей к отверстию зауженной частью 10 контейнера, и из одного с ней материала, например, ткани, в частности, из полимерного материала, например, полиамида.
Примером такого контейнера является мешок из полиамидной ткани с зауженной частью у отверстия (зауженной «горловиной») или без зауженной части.
Упомянутая не примыкающая к отверстию 3 остальная часть контейнера 19 может быть выполнена из другого материала, например, более жесткого, в частности, дерева, пластмассы и т.д.
Рассмотрим процесс закрывания отверстия 3 контейнера 1.
После заполнения контейнера сыпучим материалом сначала необходимо обе руки ввести внутрь под гибкое листообразное тело 11, пальцами в сторону кромки отверстия 3, как показано на фиг.3.
После этого необходимо пальцами рук захватить сверху и частично с боков близкие к отверстию 3 части контейнера 1 по обеим сторонам отверстия 3, в частности, кромки 20 и 21 контейнера) с последующим сжатием их обеих руками в кулаки (фиг.4).
На фиг.5 изображено заявленное устройство в процессе закрывания отверстия 3 контейнера 1, а именно в момент, когда, не отпуская пальцами рук захваченных частей контейнера по обеим сторонам отверстия 3, наружной стороной кистей рук выворачивают гибкое листообразное тело 11 так, чтобы оно, обращенной противоположно контейнеру стороной 14, охватило бы снаружи отверстие 3 контейнера и частично примыкающую к нему выполненную из гибкого материала часть контейнера.
А на фиг.6 и фиг.7 изображена данная фаза на конечном этапе, когда после выворачивания гибкого листообразного тела его распрямляют с другой стороны отверстия контейнера.
После этого собирают примыкающую к отверстию и выполненную из гибкого материала часть 10 контейнера и гибкое листообразное тело 11 и обвязывают ее гибкими продолговатыми телами 15 (тесемками) (фиг.8).
Гибкие продолговатые тела 15 (тесемки) затягивают и завязывают узлом 22 (фиг.9).
Затем погружают («запаковывают») завязанное отверстие вместе с прилегающей частью контейнера внутрь полости контейнера 1 (фиг.10). Для этого стянутые гибкими продолговатыми телами 15 (тесемками) примыкающую к отверстию и выполненную из гибкого материала часть 10 контейнера и гибкое листообразное тело 11 постепенно просовывают внутрь полости между внутренней стороной стенки 23 контейнера и сыпучим материалом (грунтом, песком и т.д.) в полости контейнера 1 (на фиг.10 не показан).
После этого завязывают пару дополнительных противоположно расположенных гибких продолговатых тел 18 (фиг.11).
Контейнер с полностью закрытым отверстием с завязанными узлом 24 парой дополнительных противоположно расположенных гибких продолговатых тел 18 изображен на фиг.12.
Следует отметить, что в проиллюстрированном примере примыкающая к отверстию и выполненная из гибкого материала часть 10 контейнера 1 выполнена зауженной. Однако, очевидно, что в общем случае она может и не быть зауженной. На работу средства для закрытия отверстия контейнера это не повлияет.
Полезная модель позволяет предотвратить самопроизвольное высыпание сыпучего материала из контейнера при эксплуатации или ремонте.
Она может быть эффективно использована как для балластировки трубопроводов, так и в других областях промышленности и народного хозяйства, где требуется надежное закрытие отверстий контейнеров, в частности, для работ, предусматривающих укладку контейнеров, заполненных сыпучим материалом, например, для укрепления грунта искусственных и естественных выемок, при гидротехнических работах, укреплении насыпей и откосов и других инженерных сооружений.
Помимо приведенных вариантов полезной модели возможны и другие многочисленные ее модификации. Все они охватываются приведенной далее формулой полезной модели.
Источники информации, принятые во внимание:
1. Патент РФ на полезную модель №75705, кл. F16L 1|06, приоритет 25.01.2008 (прототип).