RU157233U1

RU157233U1 - Кольцевой бетонный утяжелитель

Info

Publication number: RU157233U1
Application number: RU2014139501/06U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Викторович Чернусский; Денис Николаевич Сницарь
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Мехсервис" (ООО "Мехсервис")
Priority date: 2014-09-30
Filing date: 2014-09-30
Publication date: 2015-11-27

Abstract

1. Кольцевой бетонный утяжелитель трубопровода, имеющий две соединенные между собой секции по форме полуколец в их поперечном сечении, стяжные элементы, соединяющие секции, и монтажные элементы, отличающийся тем, что секции выполнены в виде жестких оболочек, заполненных бетонной смесью.2. Кольцевой бетонный утяжелитель по п.1, отличающийся тем, что стяжные элементы выполнены в виде проушин с отверстиями для размещения крепежных элементов, например, болтового соединения.3. Кольцевой бетонный утяжелитель по п.1, отличающийся тем, что монтажный элемент представляет собой стержень, размещенный в углублении, выполненном на поверхности оболочек секций.4. Кольцевой бетонный утяжелитель по п.1, отличающийся тем, что монтажный элемент выполнен съемным, например, в виде рым-болта.5. Кольцевой бетонный утяжелитель по п.1, отличающийся тем, что оболочки секций выполнены из листового металлического материала.6. Кольцевой бетонный утяжелитель по п.5, отличающийся тем, что листовой металлический материал имеет антикоррозионное покрытие.7. Кольцевой бетонный утяжелитель по п.1, отличающийся тем, что оболочки секций имеют люки для их заполнения бетонной смесью.8. Кольцевой бетонный утяжелитель по п.1, отличающийся тем, что поверхность торцевых сторон секций, обращенная к трубопроводу, имеет диаметр, превышающий диаметр трубопровода, по крайней мере, на толщину располагаемого на трубопроводе средства для защиты его поверхности.9. Кольцевой бетонный утяжелитель по п.1, отличающийся тем, что секции с внешней стороны имеют цилиндрическую форму, а торцевые стороны их выполнены с фасками.10. Кольцевой бетонный утяжелитель по п.1, отличающи

Description

Предлагаемое техническое решение относится к области строительства и ремонта трубопроводов, и предназначено для сохранения проектного положения трубопровода при укладке последнего через водные преграды (реки, ручьи, озера, болота III типа и т.д.) и в процессе эксплуатации.

Известен контейнерный утяжелитель трубопровода, содержащий пару заполненных грунтом параллельно связанных между собой и располагаемых на трубопроводе в горизонтальном положении мягких емкостей, каждая из которых имеет торцевой загрузочный рукав, пару размещенных симметрично оси емкости петель для подвеса к грунтозаполняющему бункеру и дополнительную петлю у свободного торца емкости для демонтажа контейнера в случае реконструкции трубопровода [Патент РФ №2153619, кл. F16L 1/06, опубл. 2000 г.].

Заполняемый грунтом утяжелитель в основном используется на болотах и периодически подтопляемой местности.

Он обладает рядом недостатков: негерметичен - грунт может просачиваться через горловину, если ее плохо связать, либо через отверстия от механических повреждений ткани; грунт не твердеет и может вымываться; неравномерное заполнение емкостей.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является кольцевой бетонный утяжелитель, имеющий две соединенные между собой секции по форме полуколец в их поперечном сечении, стяжные элементы, соединяющие секции и монтажные элементы [Патент РФ №91612, кл. F16L 1/00, опубл. 20.02.20101.

Внешняя выпуклая поверхность каждой секции имеет в продольном сечении на участке от торцевой поверхности секции утяжелителя дугообразную кривую, а для размещения стяжных элементов выполнены открытые с внешней поверхности по крайней мере одной секции ниши, в которых размещены стяжные элементы. Один из утяжелителей выполнен длиной менее другого утяжелителя из данного комплекта предпочтительно на половину длины последнего. Обращенная к трубе внутренняя поверхность секций имеет диаметр, превышающий диаметр трубопровода по крайней мере на толщину располагаемого на трубопроводе средства для защиты его поверхности, выполненного, например, из полимерного материала. Величина зазора между секциями в месте их соединения стяжными элементами превышает величину зазора между трубой и внутренней поверхностью каждой секции. Диаметр каждой из торцевых поверхностей не менее половины максимального диаметра секции утяжелителя по его внешней поверхности, а длина секции превышает максимальный диаметр секции утяжелителя.

Кольцевой бетонный утяжелитель имеет следующие недостатки:

- трудоемкость изготовления (требует постоянной формы для заливки, которую необходимо очищать, ремонтировать при/между заливками);

- транспортировка массивных и громоздких утяжелителей на место их монтажа (зачастую это сотни и тысячи километров, как правило, при использовании железнодорожного транспорта);

- достаточно высокая стоимость применения утяжелителя.

Кроме того, в процессе транспортирования, проведения такелажных работ от железобетонных кольцевых утяжелителей могут откалываться части, что приводит к понижению их веса относительно изначального, оголению и последующей коррозии арматурного каркаса.

Утяжелитель имеет строго заданную массу, что может ограничивать его применение.

Технический результат полезной модели заключается в создании утяжелителя, простого и наименее затратного в производстве и доставке и обладающего повышенными прочностными характеристиками.

Указанный результат достигается тем, что в кольцевом бетонном утяжелителе трубопровода, имеющем две соединенные между собой секции по форме полуколец в их поперечном сечении, стяжные элементы, соединяющие секции, и монтажные элементы, секции выполнены в виде жестких оболочек, заполненных бетонной смесью.

Преимущественно стяжные элементы выполнить в виде проушин с отверстиями для размещения крепежных элементов, например, болтового соединения.

Преимущественно монтажный элемент представляет собой стержень, размещенный в углублении, выполненном на поверхности полуколец, или съемным, например, в виде рым-болта.

Преимущественно оболочку выполнить из листового металлического материала, а на его поверхность нанести антикоррозионное покрытие.

Целесообразно оболочки снабдить люками для их заполнения бетонной смесью.

Преимущественно поверхность торцевых сторон секций, обращенной к трубопроводу, имеет диаметр, превышающий диаметр трубопровода, по крайней мере, на толщину располагаемого на трубопроводе средства для защиты его поверхности.

Целесообразно секции с внешней стороны выполнить цилиндрической формы, а торцевые стороны их - с фасками, или выполнить внешнюю выпуклую поверхность каждой секции в продольном сечении с дугообразной кривой, соединяющей торцевые стороны секций утяжелителя.

На фиг. 1 представлен вид кольцевого бетонного утяжелителя, выполненного с внешней стороны цилиндрической формы каждой секции с фасками.

На фиг. 2 - представлен вид кольцевого бетонного утяжелителя с внешней выпуклой поверхностью каждой секции, имеющей в продольном сечении дугообразную кривую, соединяющую торцевые стороны секций утяжелителя.

На фиг. 3 - вид сбоку полукольца цилиндрической формы с фасками.

На фиг. 4 - вид сверху полукольца цилиндрической формы с фасками.

На фиг. 5 - вид А-А фиг. 3.

На фиг. 6 - вид сбоку полукольца с внешней выпуклой поверхностью.

На фиг. 7 - вид сверху полукольца с внешней выпуклой поверхностью.

На фиг. 8 - вид А-А фиг. 6.

Кольцевой бетонный утяжелитель представляет собой две секции по форме полуколец в их поперечном сечении, соответственно, 1 и 2, стяжные элементы, соединяющие секции, и монтажные элементы.

Каждая секция 1 и 2 изготовлена в виде жестких оболочек из листового металлического материала, имеет полость, предназначенную для заполнения бетонной смесью с определенными характеристиками (в зависимости от потребности выполнения работ на конкретном объекте строительства). После заполнения бетонной смесью люк 3, через который производилась заливка, может быть герметично закрыт.

В качестве листового металлического материала оболочек секций 1, 2 используют металлический лист с антикоррозионным покрытием.

Стяжные элементы выполнены в виде проушин 4 и 5 с отверстиями для размещения крепежных элементов, например, болтового соединения.

В середине каждой оболочки секций 1 и 2 предусмотрен монтажный элемент 6 для возможности подъема секций грузоподъемными механизмами и проведения монтажа.

В качестве монтажных элементов может быть использован стержень (на чертежах не показан), размещенный в углублении, выполненном на поверхности оболочек секций 1 и 2.

Монтажный элемент также может быть выполнен съемным, например, в виде рым-болта 6 (фиг. 1-2). Он вывинчивается из оболочки секции сразу после установки последней в нужное положение.

Секции 1 и 2 с внешней стороны имеют цилиндрическую форму, а торцевые стороны их выполнены с фасками, или внешняя выпуклая поверхность каждой секции 1 и 2 имеет в продольном сечении дугообразную кривую, соединяющую торцевые стороны секций 1 и 2 утяжелителя

Кольцевой бетонный утяжелитель монтируется на трубопровод 7 с установленным средством 8 для защиты поверхности трубопровода, например, защитным матом, при помощи крепежных элементов (фиг. 1, 2). При этом диаметр поверхности торцевых сторон секций 1 и 2, обращенной к трубопроводу, превышает диаметр трубопровода по крайней мере, на толщину располагаемого на трубопроводе средства 8 для защиты его поверхности.

Монтируют кольцевые бетонные утяжелители на трубопровод в заполненном предварительно (на заводе) состоянии, при этом бетонная смесь после заполнения оболочек секций 1 и 2 некоторое время "затвердевает".

Монтируют кольцевые бетонные утяжелители в следующей последовательности:

- раскладка краном нижних оболочек секций в ряд, с заданным шагом;

- укладка сверху в полукольца трубопровода (участка трубы);

- укладка краном на трубопровод верхних оболочек секций;

- стяжка оболочек крепежом (шпильками и гайками);

- протяжка или укладка трубопровода с утяжелителями в проектное положение.

Этот процесс ничем не отличается от существующих технологий укладки трубопроводов.

При укладке трубопровода в водную преграду зачастую применяют способ протаскивания, когда сваренную часть трубопровода с установленными кольцевыми утяжелителями «затягивают» в водную преграду с помощью тянущего механизма (лебедки), установленного на противоположном берегу. При этом возникает достаточно большая сила трения. Конструкция утяжелителя в обоих вышеприведенных вариантах исполнения (особенно при дугообразной форме) позволяет минимизировать потери на трение, возникающие при протаскивании.

Конструкция утяжелителя имеет следующие преимущества, противопоставляемые недостаткам двух типов применяемых утяжелителей:

- элементы оболочек секций, выполненные из листового металлического материала, изготавливаются и соединяются (сваркой) в заводских условиях, не требуют частого обслуживания оснастки - повышается производительность;

- заполнение бетонной смесью может производиться на любом заводе по производству бетонной смеси (в таком случае до завода по производству бетонной смеси транспортируются пустые оболочки секций, а на заводе по производству бетонной смеси, который выбирается как можно ближе к объекту, и на котором предполагается применение утяжелителей, производится заполнение полости бетонной смесью). Дополнительные преимущества утяжелителя:

- стабильный процесс изготовления, позволяющий получать изделие с заданными конечными характеристиками;

- отсутствие рисков образования сколов;

- возможность применения съемного монтажного элемента - уменьшение трудоемкости изготовления при снижении рисков зацепа утяжелителя за валуны, коренья и др. при протаскивании трубопровода при строительстве подводного перехода;

- отсутствие необходимости изготовления арматурного каркаса (как в случае с железобетонными кольцевыми утяжелителями);

- возможность варьирования массы за счет применения бетонной смеси различной плотности;

- габаритные размеры утяжелителя кратны размерам полувагона - максимальное использование погрузочных габаритов транспортного средства;

- высокая стойкость изделия в агрессивных грунтах (например, болото), т.к. сначала будет разрушаться покрытие листового металлического материала, затем материал, затем только бетон. Процесс деградации (разрушения) утяжелителя займет не менее 70 лет, что больше, чем срок эксплуатации трубопровода.

Claims

1. Кольцевой бетонный утяжелитель трубопровода, имеющий две соединенные между собой секции по форме полуколец в их поперечном сечении, стяжные элементы, соединяющие секции, и монтажные элементы, отличающийся тем, что секции выполнены в виде жестких оболочек, заполненных бетонной смесью.

2. Кольцевой бетонный утяжелитель по п.1, отличающийся тем, что стяжные элементы выполнены в виде проушин с отверстиями для размещения крепежных элементов, например, болтового соединения.

3. Кольцевой бетонный утяжелитель по п.1, отличающийся тем, что монтажный элемент представляет собой стержень, размещенный в углублении, выполненном на поверхности оболочек секций.

4. Кольцевой бетонный утяжелитель по п.1, отличающийся тем, что монтажный элемент выполнен съемным, например, в виде рым-болта.

5. Кольцевой бетонный утяжелитель по п.1, отличающийся тем, что оболочки секций выполнены из листового металлического материала.

6. Кольцевой бетонный утяжелитель по п.5, отличающийся тем, что листовой металлический материал имеет антикоррозионное покрытие.

7. Кольцевой бетонный утяжелитель по п.1, отличающийся тем, что оболочки секций имеют люки для их заполнения бетонной смесью.

8. Кольцевой бетонный утяжелитель по п.1, отличающийся тем, что поверхность торцевых сторон секций, обращенная к трубопроводу, имеет диаметр, превышающий диаметр трубопровода, по крайней мере, на толщину располагаемого на трубопроводе средства для защиты его поверхности.

9. Кольцевой бетонный утяжелитель по п.1, отличающийся тем, что секции с внешней стороны имеют цилиндрическую форму, а торцевые стороны их выполнены с фасками.

10. Кольцевой бетонный утяжелитель по п.1, отличающийся тем, что внешняя выпуклая поверхность каждой секции имеет в продольном сечении дугообразную кривую, соединяющую торцевые стороны секций утяжелителя.