RU2220351C1

RU2220351C1 - Polymer container ballasting unit

Info

Publication number: RU2220351C1
Application number: RU2003101302A
Authority: RU
Inventors: Х.К. Мухаметдинов; А.Д. Муфтахова
Original assignee: Мухаметдинов Харис Касьянович
Priority date: 2003-01-20
Filing date: 2003-01-20
Publication date: 2003-12-27

Abstract

FIELD: construction engineering; erection and repair of underground pipe lines. SUBSTANCE: proposed unit includes pair of reservoirs which are symmetrical relative to longitudinal axis of pipe line and are connected with load-bearing band applied to pipe line and pair of flexible external strips secured to outer corners of rigid rectangular frames forming framework of reservoirs; they are engageable with pipe line by inner longitudinal sides. Bottoms of reservoirs and load-bearing band are from one panel of flexible material and are provided with additional cover plate located above panel of load-bearing band embracing inner longitudinal sides of flat frames; its longitudinal edges are applied on pipe line and are connected at overlap above upper generatrix of pipe line. Outer load-bearing strips are made in form of multi-layer tapes whose ends are provided with ears; twin panel of cover plate, load- bearing band and outer load-bearing strips are fastened in center portion. End walls of reservoirs are made from partitions sewn into bottoms. Outer load-bearing strips are provided with additional end walls which may be introduced inside reservoirs. EFFECT: enhanced efficiency. 5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, используется при прокладке подземных магистральных трубопроводов, трубопроводов, плавающих в обводненной траншее, а также при прокладке трубопроводов на болотах. The invention relates to construction, is used when laying underground trunk pipelines, pipelines floating in a flooded trench, as well as when laying pipelines in swamps.

Из уровня техники известен утяжелитель для прокладки подземного трубопровода, содержащий симметрично навешенную на трубопровод и заполненную грунтом пару емкостей, каждая из которых составлена из жесткой рамки и подвешенного к ней полуцилиндрического выполненного из гибкого материала контейнера (SU 769178 А, 1978, F 16 L 1/06). Известные утяжелители используют при групповой балластировке трубопроводов, при этом утяжелители в группе скрепляют за торцовые поперечины рамок. Недостатком известного решения является повышенный расход материала на торцовые стенки контейнеров, поскольку обе примыкающие стенки контейнеров выполняют одну функцию - являются разделителями для грунта засыпки. A weighting material for laying an underground pipeline is known from the prior art, comprising a pair of containers symmetrically hung on the pipeline and filled with soil, each of which is composed of a rigid frame and a semi-cylindrical container made of flexible material suspended from it (SU 769178 A, 1978, F 16 L 1 / 06). Known weighting agents are used for group ballasting of pipelines, while the weighting agents in the group are fastened to the end cross members of the frames. A disadvantage of the known solution is the increased consumption of material on the end walls of the containers, since both adjacent walls of the containers perform one function - they are separators for the backfill soil.

Аналогом заявленного изобретения является утяжелитель трубопровода, известный из патента RU 2164636 С1, 27.03.2001, F 16 L 1/06. An analogue of the claimed invention is a pipeline weighting agent known from patent RU 2164636 C1, 03/27/2001, F 16 L 1/06.

Утяжелитель содержит пару емкостей, составленных из жесткой плоской рамки и подвешенного к ней полуцилиндрического выполненного из гибкого материала контейнера. Емкости выполнены многосекционными вдоль оси трубопровода, секции отделены от соседних промежуточными поперечными стенками и рамными распорками. Емкости утяжелителя соединены между собой налагаемой на трубопровод связью - силовыми поясами, изготовленными из гибкого материала и закрепленными концами на внешних прогонах рамок. Недостатком известного решения является повышенный расход грунта засыпки. При установке утяжелителей в группе (при непрерывной балластировке трубопровода) под действием грунта засыпки полотнища, образующие емкости, деформируются и между соседними в группе утяжелителями возникают клиновидные зазоры, в которые просыпается балластирующий грунт засыпки. The weighting agent contains a pair of containers composed of a rigid flat frame and a semi-cylindrical container made of flexible material suspended from it. The tanks are multisectional along the axis of the pipeline, the sections are separated from the neighboring ones by intermediate transverse walls and frame spacers. The tanks of the weighting compound are interconnected by a bond imposed on the pipeline - power belts made of flexible material and fixed by the ends on the external runs of the frames. A disadvantage of the known solution is the increased consumption of backfill soil. When weighting agents are installed in the group (with continuous ballasting of the pipeline) under the influence of the soil backfill, the containers forming the containers are deformed and wedge-shaped gaps arise in the weighting media adjacent to the group, into which ballasting soil of the backfill wakes up.

Наиболее близким к заявленному изобретению является утяжелитель трубопровода, известный из SU 1067284 A, 15.01.1984, F 16 L 1/06. Известный утяжелитель содержит размещенные симметрично относительно продольной оси трубопровода емкости с жесткими прямоугольными каркасами из прутка. Стенки емкостей подвешены к каркасам и выполнены из единой полосы гибкого материала. Утяжелитель снабжен парой гибких перемычек, прикрепленных концами к наружным углам каркасов. Гибкие перемычки и образующая стенки емкостей полоса гибкого материала соединены в средней части, налагаемой на верхнюю образующую трубопровода. Недостатком известного решения является недостаточная надежность днища емкостей, повышенная металлоемкость, возможность высыпания грунта засыпки через боковые стороны емкостей. Closest to the claimed invention is a weighting pipe, known from SU 1067284 A, 01/15/1984, F 16 L 1/06. Known weighting material contains placed symmetrically relative to the longitudinal axis of the pipeline tanks with rigid rectangular frames from a bar. The walls of the containers are suspended from the frames and are made of a single strip of flexible material. The weighting agent is equipped with a pair of flexible jumpers attached by their ends to the outer corners of the frames. The flexible jumpers and the container wall forming a strip of flexible material are connected in the middle part superimposed on the upper pipe generatrix. A disadvantage of the known solution is the lack of reliability of the bottom of the tanks, increased metal consumption, the possibility of pouring soil backfill through the sides of the tanks.

Задачей изобретения является повышение надежности балластировки трубопровода за счет полного вовлечения в работу грунта засыпки траншеи и повышение технологичности балластировки трубопровода. The objective of the invention is to increase the reliability of the ballasting of the pipeline due to the full involvement in the work of the soil backfill trenches and increase the manufacturability of ballasting the pipeline.

Указанная задача решается тем, что полимерно-контейнерное балластирующее устройство для трубопроводов содержит пару симметричных относительно продольной оси трубопровода заполняемых балластирующим грунтом и выполненных из полотнищ гибкого материала емкостей, соединенных налагаемыми на трубопровод силовым поясом и парой гибких внешних силовых перемычек, прикрепленных к наружным углам жестких плоских прямоугольных рамок, образующих каркас емкостей и контактирующих с трубопроводом внутренними продольными сторонами. Дно емкостей и силовой пояс выполнены из единого налагаемого на трубопровод полотнища гибкого материала, проходящего под внутренними продольными сторонами плоских рамок, закрепленного на их внешних продольных сторонах продольными краями с проушинами, и снабжено дополнительной расположенной над полотнищем силового пояса и огибающей внутренние продольные стороны плоских рамок накладкой, продольные края которой повторно налагаются на трубопровод и соединены с нахлестом над верхней образующей трубопровода. This problem is solved in that the polymer-container ballasting device for pipelines contains a pair of tanks symmetrical with respect to the longitudinal axis of the pipeline and filled with ballasting soil and containers made of panels of flexible material connected by a power belt imposed on the pipeline and a pair of flexible external power jumpers attached to the outer corners of rigid flat planes rectangular frames that form the frame of the containers and in contact with the pipeline internal longitudinal sides. The bottom of the containers and the power belt are made of a single flexible material superimposed on the pipe web, passing under the inner longitudinal sides of the flat frames, fixed on their outer longitudinal sides by longitudinal edges with eyes, and provided with an additional overlay located above the cloth belt and enveloping the inner longitudinal sides of the flat frames , the longitudinal edges of which are repeatedly superimposed on the pipeline and connected with an overlap over the upper generatrix of the pipeline.

Внешние силовые перемычки выполнены в виде многослойных лент, концы которых снабжены проушинами. Сдвоенные полотнища дополнительной накладки, силовой пояс и внешние силовые перемычки скреплены в налагаемой на трубопровод их средней части. Торцовые стенки емкостей выполнены из вшитых в днища емкостей перегородок и подвешены на проушинах к поперечным торцовым сторонам плоских рамок. Для лучшего использования грунта засыпки внешние силовые перемычки снабжены скрепленными с ними дополнительными торцовыми стенками с возможностью заведения их внутрь емкостей. В частном случае выполнения устройства жесткие плоские прямоугольные рамки выполнены разборными из трубчатых элементов с возможностью продольного соединения рамок устройств при групповом использовании утяжелителей для балластировки трубопровода. External power jumpers are made in the form of multilayer tapes, the ends of which are provided with eyes. The double panels of the additional lining, the power belt and external power jumpers are fastened in the middle part imposed on the pipeline. The end walls of the tanks are made of partitions sewn into the bottoms of the tanks and suspended on the eyes to the transverse end sides of the flat frames. For better use of backfill soil, external power jumpers are equipped with additional end walls fastened with them with the possibility of introducing them into containers. In the particular case of the device, rigid flat rectangular frames are made collapsible from tubular elements with the possibility of longitudinal connection of the device frames in group use of weighting materials for ballasting the pipeline.

В частном случае для продольного соединения рамок при групповой балластировке трубопровода продольные стороны плоских рамок снабжены жесткими вставками с возможностью их фиксации. In a particular case, for the longitudinal connection of the frames during group ballasting of the pipeline, the longitudinal sides of the flat frames are equipped with rigid inserts with the possibility of their fixation.

При балластировке трубопровода плоские жесткие рамки располагаются наклонно и контактируют с ним нижними продольными сторонами на уровне, не превышающем горизонтальный диаметр трубопровода, при этом верхние продольные стороны рамок располагаются на уровне, не превышающем верхней образующей трубопровода, что обеспечивается соотношением длин силового пояса и внешних силовых перемычек. When ballasting the pipeline, flat rigid frames are inclined and contact with their lower longitudinal sides at a level not exceeding the horizontal diameter of the pipeline, while the upper longitudinal sides of the frames are at a level not exceeding the upper generatrix of the pipeline, which is ensured by the ratio of the length of the power belt and the external power jumpers .

При балластировке трубопровода в траншее увеличенной глубины поперечные элементы рамок выполнены удлиненными, а продольные стороны рамок располагаются выше верхней образующей трубопровода за счет соотношения длин силового пояса и внешних силовых перемычек, при этом последние снабжены верхними дополнительными скрепленными с ними торцовыми стенками. When ballasting the pipeline in a trench of increased depth, the transverse elements of the frames are elongated, and the longitudinal sides of the frames are located above the upper generatrix of the pipeline due to the ratio of the lengths of the power belt and the external power jumpers, the latter being equipped with upper additional end walls attached to them.

Выполнение дополнительной накладки из сдвоенного полотнища, закрепление ее концов на внутренних (нижних) продольных сторонах плоских рамок и выполнение внешних силовых перемычек в виде многослойной ленты с проушинами, закрепленными на наружных (верхних) продольных сторонах плоских рамок, повышает надежность закрепления устройства на трубопроводе. Наличие торцовых стенок емкостей и скрепленных с внешними силовыми перемычками дополнительных торцовых стенок повышает надежность балластировки за счет более полного заполнения объема устройства грунтом и устраняет высыпание грунта засыпки через торцы утяжелителя. Performing an additional lining from a double panel, securing its ends on the inner (lower) longitudinal sides of the flat frames and making external power jumpers in the form of a multilayer tape with eyes fixed on the outer (upper) longitudinal sides of the flat frames, increases the reliability of fixing the device to the pipeline. The presence of the end walls of the containers and the additional end walls fastened with external power jumpers increases the reliability of ballasting due to a more complete filling of the device volume with soil and eliminates the filling of the filling soil through the ends of the weighting agent.

Трубчатые элементы каркаса плоских рамок обеспечивают удобство сборки, особенно при групповой балластировке трубопровода, для чего в полости продольных элементов смежных рамок вводят жесткие элементы и фиксируют их. Tubular elements of the frame of the flat frames provide ease of assembly, especially with group ballasting of the pipe, for which rigid elements are introduced into the cavity of the longitudinal elements of adjacent frames and fix them.

Изобретение иллюстрируется графическим материалом, где на фиг.1 изображено устройство в плане; на фиг.2 - вид А на фиг.1, на фиг.3 - частный случай выполнения утяжелителя для траншеи увеличенной глубины; на фиг.4 - выносной элемент I на фиг.2; на фиг.5 - выносной элемент II на фиг.3. The invention is illustrated in graphic material, in which figure 1 shows a device in plan; figure 2 is a view a in figure 1, figure 3 is a special case of weighting for a trench of increased depth; figure 4 - remote element I in figure 2; figure 5 - remote element II in figure 3.

Полимерно-контейнерное балластирующее устройство для трубопроводов содержит налагаемый на трубопровод 1 силовой пояс 2 и прикрепленные к его продольным относительно оси трубопровода кромкам пары плоских жестких рамок 3. С рамками связаны заполняемые балластирующим грунтом 4 емкости 5 из гибкого материала. Продольные кромки гибких полотнищ 6 емкостей 5 скреплены с верхними относительно трубопровода продольными сторонами 7 и 8 (прогонами) плоских жестких рамок 3. В верхних углах рамок 3 зафиксированы углы полотнищ 6, образующих дно емкостей 5, а также проушины верхних силовых перемычек 9. Дно емкостей 6 и силовой пояс 2 выполнены из единого налагаемого на трубопровод полотнища гибкого материала, проходящего под внутренними продольными сторонами 7 плоских рамок 3, закрепленного на их внешних продольных сторонах 8 продольными краями с проушинами и снабжено дополнительной, расположенной над силовым поясом 2 и огибающей внутренние продольные стороны 7 плоских рамок 3 накладкой 10. Силовой пояс, днища емкостей и внешние силовые перемычки изготовлены из технической ткани. The polymer-container ballasting device for pipelines contains a power belt 2 imposed on the pipeline 1 and pairs of flat rigid frames 3 attached to its longitudinal edges relative to the pipeline axis. Tanks 5 made of flexible material filled with ballasting soil are connected with the frames. The longitudinal edges of the flexible panels 6 containers 5 are bonded to the upper longitudinal sides 7 and 8 (runs) of the flat rigid frames 3 relative to the pipeline. The corners of the panels 6, forming the bottom of the containers 5, as well as the eyes of the upper power bridges 9, are fixed in the upper corners of the frames 3. 6 and the power belt 2 are made of a single flexible material superimposed on the pipeline web passing under the inner longitudinal sides of 7 flat frames 3, mounted on their outer longitudinal sides 8 with longitudinal edges with eyes and with abzheno further positioned above the belt 2 and the power envelope of the inner longitudinal sides of flat frames 3 7 plate 10. A power belt, the bottom of the containers and external power webs made of technical fabrics.

Внешние силовые перемычки 9 изготовлены в виде многослойных поясов с проушинами на концах, в которые вставлены продольные элементы 8 плоских рамок 3. Силовой пояс 2, сдвоенное полотнище дополнительной накладки 10 и внешние силовые перемычки 9 соединены в своих средних налагаемых на трубопровод 1 частях. К образующему дно емкостей 5 полотнищу пришиты торцовые стенки 11 емкостей 5, соединенные с поперечными элементами 12 плоских рамок 3. С внешними силовыми перемычками 9 соединены выполненные в виде косынок из технической ткани дополнительные торцевые стенки 13, которые при балластировке заводятся внутрь емкостей 5 с прилеганием к торцевым стенкам 11. The external power jumpers 9 are made in the form of multilayer belts with eyes at the ends, into which the longitudinal elements 8 of the flat frames 3 are inserted. The power belt 2, the double panel of the additional lining 10 and the external power jumpers 9 are connected in their middle parts imposed on the pipeline 1. End walls 11 of containers 5 are sewn to the bottom of the containers 5 and connected to the transverse elements 12 of the flat frames 3. Additional end walls 13 made in the form of kerchiefs from technical fabric are connected to the external power jumpers 9, which, when ballasting, are inserted inside the containers 5 with an adjoining end walls 11.

Емкости 5 симметрично навешены на трубопровод 1. Прогоны плоских жестких рамок 3, их торцовые элементы - поперечины и распорки - выполнены из трубчатых элементов. Такое выполнение плоских жестких рамок упрощает их транспортирование и монтаж. Плоские жесткие рамки являются силовыми несущими элементами емкостей утяжелителя. Устойчивость утяжелителя на трубопроводе обеспечивается размером нижнего полотнища - силового пояса, налагаемого на трубопровод, когда плоские жесткие рамки контактируют своими нижними прогонами с поверхностью трубопровода ниже его горизонтального диаметра. Соотношение длин силового пояса, дополнительной накладки и внешних силовых перемычек обеспечивает размещение рамок, при котором их верхние продольные стороны - прогоны - не выступают над верхней образующей трубопровода. Такое размещение утяжелителя не вызывает увеличения объема земляных работ. Емкости утяжелителя заполняют грунтом последовательно, желательно симметрично, что препятствует перекосу емкостей. Изгибная в плоскости плоских жестких рамок нагрузка воспринимается распорками. Объем грунта, вмещаемый одним устройством, в зависимости от диаметра трубопровода составляет от 1,0 до 8 куб. м. При групповом использовании утяжелителей для балластировки трубопровода в группе используют до четырех утяжелителей, при этом количество групп на один километр трубопровода составляет от 40 до 50. Tanks 5 are symmetrically hung on the pipeline 1. Runs of flat rigid frames 3, their end elements - cross members and spacers - are made of tubular elements. This embodiment of flat rigid frames simplifies their transportation and installation. Flat rigid frames are power bearing elements of weighting tanks. The stability of the weighting agent on the pipeline is ensured by the size of the lower panel - the power belt imposed on the pipeline, when the flat rigid frames contact their lower runs with the surface of the pipeline below its horizontal diameter. The ratio of the lengths of the power belt, the additional lining and the external power jumpers ensures the placement of the frames, in which their upper longitudinal sides - runs - do not protrude above the upper generatrix of the pipeline. Such placement of the weighting agent does not cause an increase in the volume of earthwork. Weighting tanks are filled with soil sequentially, preferably symmetrically, which prevents the skewing of the tanks. Bending in the plane of flat rigid frames, the load is perceived by spacers. The volume of soil contained by one device, depending on the diameter of the pipeline, is from 1.0 to 8 cubic meters. m. In group use of weighting agents for ballasting the pipeline in a group, up to four weighting agents are used, while the number of groups per kilometer of the pipeline is from 40 to 50.

Частным случаем прокладки трубопровода является выполнение траншеи увеличенной глубины, что характерно для льдистых грунтов в условиях севера. Поскольку траншея имеет увеличенную относительно рекомендованной СНиП глубину, то выступающие над верхней образующей трубопровода части балластирующего устройства не влияют на увеличение объема земляных работ. В этом случае целесообразно использовать полимерно-контейнерное устройство с увеличенным размером емкостей под балластирующий грунт, для чего поперечные элементы 12 плоских рамок 3 выполняют увеличенной длины. При балластировке верхние продольные элементы 8 рамок 3 располагаются выше верхней образующей трубопровода 1. Для более полного использования объема утяжелителя внешние силовые перемычки 9 снабжают верхними дополнительными торцовыми стенками 14, которые препятствуют высыпанию грунта из утяжелителя. A special case of laying a pipeline is the implementation of a trench of increased depth, which is typical for icy soils in the north. Since the trench has an increased depth relative to the recommended SNiP, the parts of the ballasting device protruding above the upper generatrix of the pipeline do not affect the increase in the volume of earthwork. In this case, it is advisable to use a polymer-container device with an increased size of containers for ballasting soil, for which the transverse elements 12 of the flat frames 3 are of increased length. When ballasting, the upper longitudinal elements 8 of the frames 3 are located above the upper generatrix of the pipe 1. For a more complete use of the volume of the weighting agent, the external power jumpers 9 provide the upper additional end walls 14, which prevent the precipitation of soil from the weighting agent.

Изобретение технологично при изготовлении, из-за незначительного собственного веса и простой сборки удобно при транспортировании и монтаже на трубопроводе, а также эффективно при различной прокладке и эксплуатации трубопроводов. Повышает надежность балластировки трубопровода и устраняет возможность повреждения его изоляции в процессе строительства и эксплуатации. The invention is technologically advanced in manufacture, due to its low dead weight and simple assembly, it is convenient for transportation and installation on the pipeline, and also effective for various pipelines laying and operation. Increases the reliability of the pipeline ballasting and eliminates the possibility of damage to its insulation during construction and operation.

Claims

1. Polymer-container ballasting device (PCBU) for pipelines, containing a pair of containers symmetrical with respect to the longitudinal axis of the pipeline and filled with ballasting soil and containers made of flexible material panels connected by a power belt imposed on the pipeline and a pair of flexible external power jumpers attached to the outer corners of rigid flat planes rectangular frames that form the frame of the tanks and in contact with the pipeline internal longitudinal sides, characterized in that the bottom of the tanks and The new belt is made of a single panel of flexible material imposed on the pipeline passing under the inner longitudinal sides of the flat frames, fixed on their outer longitudinal sides by longitudinal edges with eyes, and is equipped with an additional overlay located above the panel and enveloping the inner longitudinal sides of the flat frames, the longitudinal edges of which are repeatedly superimposed on the pipeline and are overlapped over the upper generatrix of the pipeline, and the external power jumpers are made in the form multilayer tapes, the ends of which are provided with eyes, a double cover plate, a power belt and external power jumpers are fastened in the middle part imposed on the pipeline, and the end walls of the tanks are made of partitions sewn into the bottoms of the tanks and hung by their eyes on the end transverse sides of the frames, and for better use of backfill soil, external power jumpers are equipped with additional end walls fastened with them with the possibility of introducing them into containers.

2. The device according to claim 1, characterized in that the rigid flat rectangular frames are made collapsible of tubular elements with the possibility of longitudinal connection of the device frames in group application of PCBUs.

3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that for the longitudinal connection of the frames, their longitudinal sides are equipped with rigid inserts with the possibility of their fixation.

4. The device according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that when the ballasting of the pipeline flat rigid frames are inclined and in contact with the lower longitudinal sides at a level not exceeding the horizontal diameter of the pipeline, while the upper longitudinal sides of the frames are located at a level not exceeding the upper forming a pipeline, which is provided by the ratio of the lengths of the power belt and external power jumpers.

5. The device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that when the ballasting of the pipeline in the trench of increased depth, the transverse elements of the frames are elongated, the longitudinal sides of the frames are located above the upper generatrix of the pipeline due to the ratio of the lengths of the power belt and external power jumpers, equipped with upper additional end walls attached to them.