НАКОНЕЧНИК ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ СТЕРЖНЕЙ РАМКИ ПОЛИМЕРНО-КОНТЕЙНЕРНОГО БАЛЛАСТИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

Техническое решение относится к области строительства и может быть использовано для соединения стержней при укладке и балластировке в траншеи подземных трубопроводов в обводненной или заболоченной местности.
Известна конструкция соединения полых стержней в виде наружных сдвижных муфт и штырей (RU 38879 U1, 2004 г.).
Наиболее близким из известных является соединение стержней в виде сплющенного концевого участка на одном из них, вставляемого в продольную прорезь, выполненную вдоль образующей другого из них (RU 38034 U1, 2004 г.).
Все известные соединения достаточно металлоемки материаллоемки, и в случае нарушения антикоррозионного покрытия, подвержены активной коррозии, поскольку находятся в агрессивной среде. Кроме того, известные соединения не позволяют соединить разнородные по материалу стержни, подобранные из условия эксплуатационной надежности, а характер сопротивления существующих конструкций металлических стержней изгибу обусловлен пластическими свойствами используемого малоуглеродистого и не легированного металла, обоснованность которого в свою очередь обусловлена соотношением цена/качество.
Технической задачей предлагаемого решения является обеспечение возможности соединения разнородных по материалу стержней, снижение коррозии стержней рамки и снижение материалоемкости и их массы.
Достигается это тем, что наконечник для соединения стержней рамки полимерно-контейнерного балластирующего устройства выполнен в виде отрезка сплющенной на одном конце трубы, длина которого менее длины стержня, а внутренний диаметр равен или превышает наружный диаметр стержня, на который он одевается, или наружный его диаметр равен или менее внутреннего диаметра полого стержня, внутрь которого он вводится. При этом, при равенстве диаметров сопрягаемых наконечника и стержня, их соединение осуществлено прессовой посадкой. Наконечник и соединяемый с ним стержень могут быть изготовлены из разных материалов, предпочтительно из металла и композиционного полимера, соответственно. Наконечник и соединяемый с ним стержень могут быть изготовлены из полимера, предпочтительно композиционного. Наконечник имеет отверстие на сплющенном конце трубы для фиксатора.
На фиг.1 представлен внешний вид наконечника для соединения стержней рамки полимерно-контейнерного балластирующего устройства.
Наконечник для соединения стержней рамки полимерно-контейнерного балластирующего устройства выполнен в виде отрезка 1 трубы 2, со сплющиванием 3 одного ее конца. Длина наконечника по оси вдоль трубы менее длины стержня. При этом для наружного соединения наконечника со стержнем внутренний диаметр трубы наконечника равен или превышает наружный диаметр стержня, на который он одевается. Как вариант для внутреннего соединения наружный диаметр трубы наконечника равен или менее внутреннего диаметра полого стержня, внутрь которого он вводится. При этом, при равенстве диаметров сопрягаемых наконечника и стержня, их соединение осуществлено прессовой посадкой. Наконечник и соединяемый с ним стержень могут быть изготовлены из разных материалов, предпочтительно из металла и композиционного полимера, соответственно, что значительно снижает металлоемкость и массу стержней и повышает долговечность и обеспечивает надежность их эксплуатации в агрессивной среде водонасыщенного грунта. Длина наконечника ограничена длиной второго наконечника, одеваемого на противоположный конец стержня, т.к. сумма длин наконечников не должна превышать длины самого стержня. При вводе в полость стержня, наконечник может служить заглушкой заполнения полости стержня, выполненного, например из полимерного материала, предпочтительно композиционного, например армированного волокнами и/или ориентированными в нем продольно нитями. Стержень может быть выполнен в поперечном сечении в виде многоугольника, предпочтительно правильного, или имеет продольно ориентированные ребра, причем волокна или нити пропущены по периферии поперечного сечения. Полость стержня может быть заполнена твердеющим материалом, предпочтительно на основе минерального вяжущего или полимерного связующего. В качестве наполнителя для твердеющего материала заполнения полости стержней может быть использован сыпучий материал, предпочтительно песок мелкозернистый с размером частиц до 2 мм или среднезернистый с размером частиц от 2 мм до 2,8 мм или крупнозернистый песок с размером частиц 2,8-5 мм или смесь любых из них. Полость стержней может быть заполнена частично, предпочтительно в средней по длине их части, с образованием пробки, по обеим сторонам которой могут быть размещены описанные выше наконечники. Рабочие нагрузки на соединяемые стержни осуществляются в направлении сжатия стержней, что дает возможность использовать наконечник со свободной посадкой на стержень, т.е. с зазором, зафиксировав его лишь на время монтажа, а также в соединяемом стержне, например фиксатором через отверстие 4.
Наконечник может быть изготовлен из полимерного материала (например, стеклопластика), предпочтительно армированного волокнами и/или ориентированными в нем продольно нитями с последующим сплющиванием. Для производства стеклопластиковых стержней в виде труб могут быть применены различные типы связующего и армирующего материала: эпоксидные (GRE), полиэфирные (GRP), винилэфирные и пр. Стеклопластиковые стержни из термореактивного полимера, усиленные стекловолокном могут иметь жесткость SN=1250-10000 Па. Выбор композитного полимерного материала обеспечивает необходимую стойкость к коррозии в агрессивной водонасыщенной среде. Размещение полимерного материала в грунте предохраняет его от воздействия пагубного для него ультрафиолетового излучения (УФ). Эксплуатационные нагрузки на стержень рамки создаются контейнером, заполненным сыпучим материалом, например, песком, и воспринимаются продольными стержнями, как изгибающие, а поперечными - как сжимающие их по продольной оси. В первом случае заполнение, по крайней мере средней части верхнего полого стержня приводит к увеличению его сопротивления изгибающему моменту, что позволит уменьшить расчетное поперечное сечение стержня, снизив материалоемкость. Во втором случае заполнение, по крайней мере средней части поперечных стержней приведет к повышению их устойчивости под действием расчетных нагрузок, что позволит уменьшить сечение и снизить материалоемкость рамки.