RU196331U1 - ADDITIONAL RING WEIGHT BUILDER FOR A SET OF CONCRETE LOADERS - Google Patents

Abstract

Техническое решение относится к области средств, используемых при строительстве или ремонте для балластировки расположенных в траншеях трубопроводов и обеспечивающих их проектное положение в процессе эксплуатации, в том числе в обводненных грунтах и в водных преградах.Задачей настоящего технического решения - создание доборного утяжелителя, размещаемого, как правило, перед основным, имеющего профиль в продольном его сечении, обеспечивающий устойчивость при продольном перемещении и имеющий незначительную величину сопротивления при продольном перемещении, не позволяющую повредить изоляцию, за счет минимизации отклонения продольной доборного утяжелителя относительно оси трубопровода. Технический результат - снижение сопротивления продольному перемещению доборного утяжелителя совместно с участком трубопровода при минимизации отклонения от соосности. Достигается это тем, что в доборном кольцевом утяжелителе из комплекта армированных бетонных утяжелителей для трубопровода, выполненном из соединенных между собой стяжными шпильками секций из железобетона по форме полуколец в их поперечном сечении, внешняя выпуклая поверхность каждой секции имеет в продольном сечении на участке от торцевой стороны секции утяжелителя дугообразную кривую, а для размещения стяжных шпилек выполнены открытые с внешней поверхности секции ниши, в которых размещены стяжные шпильки, причем доборный утяжелитель выполнен длиной менее основного утяжелителя на половину его длины, - концевые по его длине участки дугообразной в поперечном сечении кривой выполнены меньшего радиуса, чем центральный участок с образованием сопряжения в месте соединения центрального и концевых участков. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.The technical solution relates to the field of means used in the construction or repair for ballasting of pipelines located in trenches and ensuring their design position during operation, including in flooded soils and in water barriers. The objective of this technical solution is to create an additional weighting material placed as as a rule, before the main one, having a profile in its longitudinal section, providing stability during longitudinal movement and having an insignificant value of resistance at rodolnom move that prevents damage to the insulation, by minimizing the deviation of the longitudinal dobornye weighting agent with respect to the pipe axis. EFFECT: reduced resistance to longitudinal movement of additional weighting material together with a pipeline section while minimizing deviation from alignment. This is achieved by the fact that in the additional ring weighting material from the set of reinforced concrete weighting materials for the pipeline, made of sections of reinforced concrete interconnected by tie rods in the shape of half rings in their cross section, the outer convex surface of each section has a longitudinal section in the section from the end side of the section the weighting agent is an arcuate curve, and to accommodate the tie rods, niche sections open from the outer surface are made in which the tie rods are placed, and the additional weight l is made shorter than the primary weighting agent to half its length, - the end portions along the length of the arcuate cross-sectional curve formed smaller radius than the central portion to form an interface at the juncture of the central and end portions. 3 s.p. f-ly, 3 ill.

Description

Техническое решение относится к области средств, используемых при строительстве или ремонте для балластировки расположенных в траншеях трубопроводов и обеспечивающих их проектное положение в процессе эксплуатации, в том числе, в обводненных грунтах и в водных преградах.The technical solution relates to the field of means used during construction or repair for ballasting of pipelines located in trenches and ensuring their design position during operation, including in flooded soils and in water obstacles.

Известен кольцевой бетонный утяжелитель цилиндрической формы, представляющий собой два железобетонных полукольца, соединенных между собой шпильками, торцы которых имеют конический скос (http://www.favoritgbi.ru/utyazheliteli-betonnye/sbornye-kolcevogo-tipa/2utk-1420-24-1/, 2018 г.).Known annular concrete weighting agent of a cylindrical shape, which is two reinforced concrete half rings connected by studs, the ends of which have a tapered bevel (http://www.favoritgbi.ru/utyazheliteli-betonnye/sbornye-kolcevogo-tipa/2utk-1420-24- 1 /, 2018).

Известен доборный кольцевой утяжелитель из комплекта бетонных (железобетонных) утяжелителей для трубопровода, выполненный из соединенных между собой стяжными шпильками секций из железобетона по форме полуколец в их поперечном сечении, внешняя выпуклая поверхность каждой секции имеет в продольном сечении на участке от торцевой стороны секции утяжелителя дугообразную кривую, а для размещения стяжных шпилек выполнены открытые с внешней поверхности секции ниши, в которых размещены стяжные шпильки, причем доборный утяжелитель выполнен длиной менее основного утяжелителя на половину его длины RU 91612U1, 20.02.2010).Known additional ring weighting agent from a set of concrete (reinforced concrete) weighting materials for the pipeline, made of sections connected from each other by reinforcing rods of reinforced concrete in the shape of half rings in their cross section, the outer convex surface of each section in longitudinal section on the section from the end side of the weighting section has an arcuate curve and to accommodate the tie rods, niche sections open from the outer surface are made, in which the tie rods are placed, and the additional weighting material is made for less than the main weighting agent by half its length RU 91612U1, 02.20.2010).

Известные кольцевые утяжелители не обеспечивают в должной мере предотвращения повреждения трубопровода при его осевых подвижках, как в процессе укладки, так и при эксплуатации, например, в результате температурных линейных перемещений. Конический скос торцов утяжелителя создает значительное сопротивление перемещению, а дугообразная по всей длине поверхность не обеспечивает требуемой продольной устойчивости утяжелителя, в результате чего возможно повреждение трубопровода, в частности - его изоляции, внутренними кромками бетонного утяжелителя.Known ring weighting agents do not adequately prevent damage to the pipeline during its axial movements, both during installation and during operation, for example, as a result of temperature linear movements. The conical bevel of the ends of the weighting agent creates significant resistance to movement, and the curved surface along the entire length does not provide the required longitudinal stability of the weighting, as a result of which damage to the pipeline, in particular its insulation, by the inner edges of the concrete weighting is possible.

Настоящее техническое решение является дальнейшим совершенствованием утяжелителя по указанному патенту RU 91612U1.This technical solution is a further improvement of the weighting agent according to the specified patent RU 91612U1.

Задачей настоящего технического решения является создание доборного утяжелителя, размещаемого, как правило, перед основным, имеющего профиль в продольном его сечении, обеспечивающий устойчивость при продольном перемещении и имеющем незначительную величину сопротивления при продольном перемещении, не позволяющую повредить изоляцию, за счет минимизации отклонения продольной доборного утяжелителя относительно оси трубопровода.The objective of this technical solution is to create an additional weighting material, placed, as a rule, in front of the main one, having a profile in its longitudinal section, providing stability during longitudinal movement and having a small amount of resistance during longitudinal movement, which does not allow damage to the insulation, by minimizing the deviation of the longitudinal additional weighting material relative to the axis of the pipeline.

Технический результат - снижение сопротивления продольному перемещению доборного утяжелителя совместно с участком трубопровода при минимизации отклонения от соосности.EFFECT: reduced resistance to longitudinal movement of additional weighting material together with a pipeline section while minimizing deviation from alignment.

Достигается это тем, что в доборном кольцевом утяжелителе из комплекта армированных бетонных утяжелителей для трубопровода, выполненном из соединенных между собой стяжными шпильками секций из железобетона по форме полуколец в их поперечном сечении, внешняя выпуклая поверхность каждой секции имеет в продольном сечении на участке от торцевой стороны секции утяжелителя дугообразную кривую, а для размещения стяжных шпилек выполнены открытые с внешней поверхности секции ниши, в которых размещены стяжные шпильки, причем доборный утяжелитель выполнен длиной менее основного утяжелителя на половину его длины, - концевые по его длине участки дугообразной в поперечном сечении кривой выполнены меньшего радиуса, чем центральный участок с образованием сопряжения в месте соединения центрального и концевых участков. Кроме того, его секции в месте соединения их стяжными шпильками, выполнены в каждой из них с расположенными в одной плоскости закладными пластинами, соединенными с арматурным каркасом и имеющими отверстия под стяжные шпильки. А заанкеренные в бетоне строповочные петли его секции выполнены выступающими за его поперечное сечение и попарно наклонены к продольной вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось доборного кольцевого утяжелителя или от нее.This is achieved by the fact that in the additional ring weighting material from the set of reinforced concrete weighting materials for the pipeline, made of sections of reinforced concrete interconnected by tie rods in the shape of half rings in their cross section, the outer convex surface of each section has a longitudinal section in the section from the end side of the section the weighting agent is an arcuate curve, and to accommodate the tie rods, niche sections open from the outer surface are made, in which the tie rods are placed, and the additional weight l is made shorter than the primary weighting agent to half its length, - the end portions along the length of the arcuate cross-sectional curve formed smaller radius than the central portion to form an interface at the juncture of the central and end portions. In addition, its sections at the junction with their tie rods are made in each of them with embedded plates located in the same plane, connected to the reinforcing cage and having holes for the tie rods. And the sling loops of its section anchored in concrete are made protruding beyond its cross section and are pairwise inclined to the longitudinal vertical plane passing through the longitudinal axis of the additional ring weighting compound or away from it.

Причинно-следственная связь признаков с техническим результатом обеспечивается тем, что доборный кольцевой утяжелитель является охватывающим и выполнен из разъемно соединенных между собой стяжными шпильками секций из железобетона по форме полуколец в их поперечном сечении, что обеспечивает возможность его сборки на трубопроводе без повреждения изоляции трубопровода. Внешняя выпуклая поверхность каждой секции имеет в продольном сечении на участке от торцевой стороны секции утяжелителя дугообразную кривую, образованную кривой меньшего радиуса, чем ее центральный участок, с образованием сопряжения в месте соединения центрального и концевых участков. Этим обеспечивается снижение сопротивления продольному смещению доборного элемента по грунту любой категории без передачи значительного сдвигающего усилия непосредственно на трубопровод. При таком выполнении значительно снижается величина призмы волочения и динамическое воздействие на изоляцию трубопровода. Соединение секций стяжными шпильками позволяет регулировать создаваемое ими усилие, при котором исключается сдвиг утяжелителя относительно изоляции трубопровода. Размещение стяжных шпилек в открытых с внешней поверхности секции нишах исключает их срез при перемещении утяжелителя по грунту и минимизирует их длину, что снижает возможную величину смещения одной секции утяжелителя относительно другой по поверхности изоляции трубопровода. Кроме того, наличие и расположение в месте соединения секций стяжными шпильками в одной плоскости имеющих отверстия под стяжные шпильки закладных пластин и соединение их с арматурным каркасом секций позволяет уравновесить величину сдвигающего усилия по боковым сторонам утяжелителя в связи с тем, что этими признаками достигается равенство рабочих длин стяжных шпилек, а следовательно и равенство их упругих свойств на каждой из сторон утяжелителя, что предотвращает возможность разворота его секций. Кроме того, установлено, что ориентированное расположение заанкеренных в бетоне строповочных петель его секций (выступающих за его поперечное сечение) попарно наклоненными к продольной вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось доборного кольцевого утяжелителя или от нее, позволяет снизить при перемещении утяжелителя величину возникающего крутящего момента, и тем самым исключить возможность повреждения изоляции трубопровода, особенно на криволинейных его участках. При сборке на трубопроводе, описанная форма утяжелителя с наличием на участке от торцевой стороны секции утяжелителя дугообразной кривой, обеспечивает наименьшее сопротивление смешению при подвижке трубопровода, что предотвращает повреждение изоляции, а наличие в комплекте утяжелителей меньшей в указанных пределах, длины позволяет гарантированно обеспечить целостность изоляции на криволинейных участках трубопровода, где радиус кривизны составляет около пяти диаметров трубопровода, на котором они размещены.A causal relationship of the features with the technical result is ensured by the fact that the additional ring weighting agent is covering and made of sections of reinforced concrete detachably interconnected by tie rods in the shape of half rings in their cross section, which makes it possible to assemble it on the pipeline without damaging the insulation of the pipeline. The outer convex surface of each section has an arcuate curve in the longitudinal section of the section from the end side of the weighting section, formed by a curve of a smaller radius than its central section, with the formation of a pair at the junction of the central and end sections. This ensures a decrease in resistance to the longitudinal displacement of the additional element on the soil of any category without transferring significant shear forces directly to the pipeline. With this embodiment, the magnitude of the prism of the drawing and the dynamic effect on the insulation of the pipeline are significantly reduced. The connection of the sections with tie rods makes it possible to regulate the force created by them, at which the shift of the weighting agent relative to the pipeline insulation is excluded. Placing the tie rods in the niches open from the outer surface of the section eliminates their slice when moving the weighting agent over the ground and minimizes their length, which reduces the possible displacement of one weighting section relative to another along the pipeline insulation surface. In addition, the presence and location at the junction of sections with tie rods in one plane having openings for tie rods of embedded plates and their connection with the reinforcing cage of the sections makes it possible to balance the amount of shear force on the lateral sides of the weighting compound due to the fact that with these signs equal working lengths are achieved tie rods, and hence the equality of their elastic properties on each side of the weighting agent, which prevents the possibility of a turn of its sections. In addition, it was found that the oriented arrangement of the sling loops of its sections anchored in concrete (protruding beyond its cross section) pairwise inclined to the longitudinal vertical plane passing through the longitudinal axis of the additional ring weighting material or to reduce the amount of torque that occurs when moving the weighting agent, and thereby exclude the possibility of damage to the insulation of the pipeline, especially in its curved sections. When assembling on a pipeline, the described shape of the weighting compound with an arcuate curve in the section from the front side of the weighting section provides the smallest resistance to mixing when moving the pipeline, which prevents insulation damage, and the presence of weighting materials in the kit is shorter in the specified limits and ensures the integrity of the insulation on curved sections of the pipeline, where the radius of curvature is about five diameters of the pipeline on which they are placed.

На фиг. 1 для сравнения представлен общий вид известного по патенту 91612 кольцевого бетонного утяжелителя длиной L в продольном разрезе по месту монтажа на трубе и вид кольцевого бетонного утяжелителя меньшей длины в продольном разрезе по месту монтажа на трубе.In FIG. 1 for comparison, a general view of a ring concrete weighting agent of length L of length L, known in patent 91612, is shown in longitudinal section at the place of installation on the pipe and a view of the ring concrete weighting compound of shorter length in longitudinal section at the place of installation on the pipe.

На фиг. 2 - представлен продольный разрез предлагаемого доборного кольцевого бетонного утяжелителя в поперечном разрезе по месту монтажа на трубе (с изображением схемы его армирования).In FIG. 2 - shows a longitudinal section of the proposed additional ring concrete weighting in cross section at the place of installation on the pipe (with an image of the scheme of its reinforcement).

На фиг. 3 - представлен поперечный разрез предлагаемого доборного кольцевого бетонного утяжелителя в поперечном разрезе по месту монтажа на трубе.In FIG. 3 - shows a cross section of the proposed additional ring concrete weighting in cross section at the place of installation on the pipe.

Доборный кольцевой бетонный утяжелитель монтируется на имеющем изоляцию трубопроводе в составе полноразмерных утяжелителей длиной L и имеет длину L/2. Каждый утяжелитель содержит две секции 1 и 2 по форме полуколец в их поперечном сечении, выполненные из бетона класса В 12,5-22,5 с объемной плотностью не ниже 2300 кг/м³. При этом масса такого утяжелителя будет составлять (в зависимости от диаметра трубы трубопровода, на который он устанавливается) - от 0,5 т до 4,5 т. Секции 1 и 2 соединяют с зазором между собой, регулируемыми по длине стяжными элементами - шпильками 3. Обращенная к трубе внутренняя поверхность секций 1 и 2 имеет форму цилиндрической поверхности 4, а внешняя выпуклая поверхность каждой секции имеет в продольном сечении дугообразную кривую 5, выполненную большим радиусом R и сопряженным с ней кривой радиусом г, соединяющую торцевые стороны 6 и 7 утяжелителя. Для размещения стяжных элементов 3 выполнены открытые с внешней поверхности, по крайней мере одной, секции ниши 8 с соосными каналами, в которых стяжные элементы размещены, предпочтительно, заподлицо с внешней поверхностью секции. 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. Это обусловлено обеспечением при таких параметрах максимально возможного эффекта использования балласта с минимально возможными сопротивлением различным типам грунтов при осевом смещении, например, вследствие изменения его длины под воздействием температуры. Величина зазора между секциями 1 и 2 в месте их соединения стяжными элементами 3 превышает величину зазора между трубой и внутренней поверхностью каждой секции. Этим обеспечивается гарантированное предотвращение смещения секций 1 и 2 в закрепленном их положении относительно трубы при ее осевом перемещении. Строповочные петли 9 при указанном выше их симметричном расположении исключают возникновение крутящего момента при подвижке трубопровода. Этим обеспечивается устойчивость бетонного утяжелителя при продольном осевом перемещении трубы с сохранением его основного назначения, как средства балластировки трубопровода. В целой схеме балластировки трубопровода утяжелители меньшей длины устанавливаются на трубопроводе в заданной последовательности в соответствии проектом в зависимости от длины и кривизны участка трубопровода.An additional ring concrete weighting compound is mounted on an insulated pipeline as a part of full-size weighting materials with a length L and a length L / 2. Each weighting agent contains two sections 1 and 2 in the shape of half rings in their cross section, made of concrete of class B 12.5-22.5 with a bulk density of at least 2300 kg / m ³ . In this case, the mass of such a weighting agent will be (depending on the diameter of the pipe pipe on which it is installed) - from 0.5 t to 4.5 t. Sections 1 and 2 are connected with a gap between each other, length-adjustable tie elements - studs 3 The inner surface of the sections 1 and 2 facing the pipe has the shape of a cylindrical surface 4, and the outer convex surface of each section has an arcuate curve 5 in longitudinal section, made by a large radius R and a curve radius r associated with it, connecting the end faces 6 and 7 litel. To accommodate the coupling elements 3, sections of a niche 8 with coaxial channels open from the external surface of at least one are made, in which the coupling elements are preferably flush with the outer surface of the section. The inner surface of the sections facing the pipe has a diameter exceeding the diameter of the pipeline, at least by the thickness of the means for protecting its surface located on the pipeline, made, for example, of polymeric material. This is due to the provision under these parameters of the maximum possible effect of using ballast with the minimum possible resistance to various types of soil with axial displacement, for example, due to a change in its length under the influence of temperature. The gap between the sections 1 and 2 in the place of their connection by the tie elements 3 exceeds the gap between the pipe and the inner surface of each section. This ensures guaranteed prevention of the displacement of sections 1 and 2 in their fixed position relative to the pipe during its axial movement. The hinge loops 9 with the above symmetrical arrangement exclude the occurrence of torque when moving the pipeline. This ensures the stability of the concrete weighting agent with longitudinal axial movement of the pipe while maintaining its main purpose, as a means of ballasting the pipeline. In the whole scheme of pipeline ballasting, shorter weighting agents are installed on the pipeline in the given sequence in accordance with the project, depending on the length and curvature of the pipeline section.

Такая конструкция доборного кольцевого бетонного утяжелителя позволяет эффективно использовать его совместно с основным утяжелителем большей длины при прокладке и реконструкции трубопроводов в различных типах грунтов в траншеях криволинейного очертания, на обводненных пространствах, в том числе и в болотах.This design of an additional ring-shaped concrete weighting agent makes it possible to effectively use it together with a larger weighting base when laying and reconstructing pipelines in various types of soils in trenches of curved shape, on flooded spaces, including in swamps.

Claims (4)

1. Доборный кольцевой утяжелитель из комплекта армированных бетонных утяжелителей для трубопровода, выполненный из соединенных между собой стяжными шпильками секций из железобетона по форме полуколец в их поперечном сечении, внешняя выпуклая поверхность каждой секции имеет в продольном сечении на участке от торцевой стороны секции утяжелителя дугообразную кривую, а для размещения стяжных шпилек выполнены открытые с внешней поверхности секции ниши, в которых размещены стяжные шпильки, причем доборный утяжелитель выполнен длиной менее основного утяжелителя на половину его длины, отличающийся тем, что концевые по его длине участки дугообразной в поперечном сечении кривой выполнены меньшего радиуса, чем центральный участок с образованием сопряжения в месте соединения центрального и концевых участков.1. An additional ring weighting compound from a set of reinforced concrete weighting materials for the pipeline, made of sections of reinforced concrete interconnected by tie rods in the shape of half rings in their cross section, the outer convex surface of each section has a curved curve in longitudinal section from the end side of the weighting section, and to accommodate the tie rods, niche sections open from the outer surface are made, in which the tie rods are placed, and the additional weighting agent is made less than basic weighting agent to half its length, characterized in that the end portions along the length of the arcuate cross-sectional curve formed smaller radius than the central portion to form an interface at the juncture of the central and end portions. 2. Доборный кольцевой утяжелитель по п. 1, отличающийся тем, что его секции в месте соединения их стяжными шпильками, выполнены в каждой из них с расположенными в одной плоскости закладными пластинами, соединенными с арматурным каркасом и имеющими отверстия под стяжные шпильки.2. The additional ring weighting compound according to claim 1, characterized in that its sections at the junction point with the tie rods are made in each of them with embedded plates located in the same plane, connected to the reinforcing cage and having holes for the tie rods. 3. Доборный кольцевой утяжелитель по п. 1, отличающийся тем, что заанкеренные в бетоне строповочные петли его секции выполнены выступающими за его поперечное сечение и попарно наклонены к продольной вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось доборного кольцевого утяжелителя.3. The additional ring weighting compound according to claim 1, characterized in that the sling loops anchored in concrete of its section are made protruding beyond its cross section and are pairwise inclined to the longitudinal vertical plane passing through the longitudinal axis of the additional ring weighting compound. 4. Доборный кольцевой утяжелитель по п. 1, отличающийся тем, что заанкеренные в бетоне строповочные петли его секции выполнены выступающими за его поперечное сечение и попарно наклонены от продольной вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось доборного кольцевого утяжелителя.4. The additional ring weighting compound according to claim 1, characterized in that the sling loops anchored in concrete of its section are protruding beyond its cross section and are pairwise inclined from the longitudinal vertical plane passing through the longitudinal axis of the additional ring weighting compound.

Images