Утяжелитель подводного трубопровода и бетонная смесь

 

Использование: прокладка подводных трубопроводов. Сущность изобретения: утяжелитель представляет собой контейнер, заполненный смесью вяжущего и заполнителя . Контейнер выполнен из синтетического водопроницаемого гибкого материала. В смеси равномерно размещены водовсэсывающие фитили. Концы фитилей прикреплены к соответствующим торцам контейнера Фитили расположены параллельно оДин другому . Фитили могут быть выполнены в виде перегородок, которые разделяют контейнер на примерно равные объемы. Смесь помещается в контейнер в сухом виде. Смесь содержит цемент, отходы никелевого производства и дробленый щебенчатый отвальный шток цветной металлургии в массовом соотношении 1:3-4:8-9. Смесь готовят путем затворения водой сухой композиции исходных материалов при тщательном перемешивании . Плотность смеси 288-310 г/м3, прочность 100-150 МПа. 2 с.и 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з . F 161 1/00, С 04 В 28/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I = :, / 1 щ! ур (21) 4733810/ЗЗ (22) 14,07.89 . (46) 15.07,92. Бюл. № 26 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов (72) А.С. Гехмэн, И,Ф. Белова, 6,И. Смирнов, А.LU. Самигуллин, В.Н, Сатаров, Н.Н, Фофанов, P.M. Дячук, В,Е, Поляков и С.П. Вельчев (53) 621.643(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1364819, кл. F 16 1 1/04, 1988.

Авторское свидетельство СССР № 819476, кл. F 16 | 1/04, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 605055, кл. F 16 L 1/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР N 662520, кл, С 04 В 28/00, 1976, (54) УТЯЖЕЛИТЕЛЬ ПОДВОДНОГО ТРУБОПРОВОДА И БЕТОННАЯ СМЕСЬ (57) Использование: прокладка подводных

Предлагаемое изобретение относится к строительству и может найти применейие при прокладке подводных стальных трубопроводов.

Известны утяжелители подводного трубопровода, Один из них выполнен в виде навешиваемого на трубопровод отлитого в жесткбй форме блока из крупнокускового заполнители и прослоек-связей между заполнителем из вяжущего:

Однако сформированные в объеме утяжелителя данной конструкции пустоты служат для заполнения их внешней водой, что вызывает уменьшение выталкивающей ар„„Я2„„1747791 А1

2 трубопроводов. Сущность изобретения: утяжелитель представляет собой контейнер. заполненный смесью вяжущего и заполнителя, Контейнер выполнен из синтетического водопройицаемого гибкого материала. В смеси равномерно размещены водовсасывающие фитили. Концы фитилей прикреплены к соответствующим торцам контейнера.

Фитили расположены параллельно оДин другому. Фитили могут быть выполнены в виде перегородок, которые разделяют контейнер на примерно равные объемы, Смесь помещается в контейнер в сухам виде. Смесь содержит цемент, отходы никелевого производства и дробленый щебенчатый отвальный шток цветной металлургии в массовом соотноше- нии 1;3-4:8 — 9. Смесь готовят путем затворения водой сухой композиции исходных материалов при тщательном перемешивании. Плотность смеси 288-310 г/м, прочноз сть 100 — 150 МПа. 2 с.и 1 з.п. ф-лы, 1табл.,,2 ил. химедовой силы и, следовательно, рост бал- Д ластирующей нагрузки утяжелителя. Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является утяжелитель йодводного трубопровода, включаю- . щий размещенный на трубе с ее охватом . контейнер, выполненный из синтетического водопроницаемого гибкого материала и заполненный смесью вяжущего и заполнителя.

Недостатком известного технического решения, особенно при больших поперечных габаритах контейнера, является то, что сосредоточенная первоначально в средней части смесь не получает необходимого количества воды после обводнения утяжелителя . из-за удаленности от внешней стенки, в зоI

1747791 не которой сухая смесь быстро взаимодействует с водой и превращается в плотный гидратированный цементный камень, затрудняющий дальнейший подсос воды, В

t>e3yltbt3T8 возможно разрушение утяжели- 5 теля при случайном нарушении стенки контейнера.:

Цель изобретения — повышение наде>кности утяжелителя за счет образования в немтвердого конгломерата по всему обьему 10 и обеспечения равномерного доступа в него внешней воды.

: Для решения укаэанной задачи в утяжелителе подводного трубопровода, включающем размещенный на трубе с ее охватом 15 контейнер иэ синтетического водопроницаемого гибкого материала и заполненный смесью вяжущего и заполнителя, в смеси равномерно распределены водовсасывающие фитили, концы которых прикреплены к 20 соответствующим торцам контейнера, Кроме того, фитили выполнены в виде перегородок, разделяющих контейнер на примерно равные объемы, На фиг, 1 изображен утяжелитель в од- 25 нсм из вариантов исполнения контейнера, фронтальный вид; на фиг. 2 — то же, в другом варианте.

Утяжелитель подводного трубопровода содержит налагаемый на трубопровод 1 и 30 заполненный смесью 2 вяжущего и заполнителя контейнер 3 из синтетического водопроницаемого гибкого материала. Контейнер может состоять из двух емкостей, соединенных силовым поясом 4. В смеси равномерно 35 распределены водовсасывающие фитили 5, концы которых прикреплены к соответствующим торцам контейнера. Наборы фитилей могут быть выполнены в виде перегородок, разделяющих контейнер или его емкости 40 на примерно равные объемы. Фитили изготовляют из нетканого иглопробивного синтетического материала плотностью не менее 400 г/см .

Утяжелитель работает следующим об- 45 разом.

После навески группы утяжелителей на трубопровод 1 и принятия ими формы по. следнего происходит процесс погружения утяжеленного трубопровода в воду, сопровож- 50 дающийся поступлением воды сквозь стенку контейнера 3. Поступлению воды в среднюю . часть контейнера, заполненного смесью 2, способствуют фитили 5, которые обеспечивают подачу воды всасыванием даже после того, 55 как в зоне стенки контейнера образуется слой гидратированного бетона, затрудняющий. дальнейшее проникновение воды.

Йзвестны бетонные смеси для утяжелителя трубопровода.

Одна из них содержит портландцемент в смеси с грунтом засыпки. Однако в этом случае образуется утяжелитель невысокой прочности, малонадежный в эксплуатации.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является бетонная смесь, включающая цемент и гранулированный заполнитель из отвальных шлаков цветной металлургии в соотношении 1:3 по массе. Однако; обеспечивая достаточно высокую прочность бетону, смесь характеризуется высоким содержанием вяжущего, т,е. повышенными материалоемкостью и стоимостью, à так>хе значительными энергоэатратами, связанными с фракционированием заполнителя, Так, на 1 м бетона приходится расходовать 400/500 кг цемента.

Цель изобретения — снижение расхода цемента.

Указанная цель достигается тем, что бетонная смесь, включающая цемент и гранулированный заполнитель из отвальных шлаков цветной металлургии, содержит в качестве заполнителя отходы никелевого производства и дополнительно дробленый щебенчатый отвальный шлак цветной металлургии при массовом соотношении компонентов 1:3-4:8 — 9.

Бетонная смесь, в силу невысокого процентного содер>кания в ней вяжущего(всего до 17Я не обеспечивает надежного связывания гранул после затворения смеси водой и твердения. Однако, благодаря тому, что смесь затворяется водой в обжатом контейнером состоянии и работает в качестве утяжелителя вместе с этим контейнером, обеспечивается компенсация уменьшения связанности грайул после затворения водой и твердения прочностью вмещающего смесь контейнера, Для опытной проверки свойств предлагаемых составов бетонной смеси, которая образуется в обьеме контейнерного утяжелителя из гибкой водопроницаемой синтетической ткани в процессе поступления (подсоса) внутрь воды, было изготовлено несколько сухих композиций путем тщательного перемешивания исходных материалов, Однородная сухая смесь затворялась водой при соотношении вода/цемент 0,6-0,7. Указанное соотношение установлено при опытном погружении контейнерного утяжелителя, заполненного сухой смесью, в воду. Твердение осуществлялось в естественных условиях при температуре окружающего воздуха

+18 — 20 С. Для затвердевшего бетона определяли прочность при сжатии в возрасте 28 сут и общую массу.

Для всех составов использовали портландцемент марки 300, гранулированный

1747791 отвальный шлак никелевого производства и дробленый щебенчатый отвальный шлак цветной металлургии. Фракционирование шлаков не осуществляли.

Максимальная крупность гранулированного шлака 7 — 10 мм, а щебенистого

70 мм.

Объемная насыпная плотность гранулированного шлака 1,5-1,6 т/м, щебенистого з шлака 2 — 2,1 т/м .

Составы бетонных смесей и их основные свойства йриведены в таблице.

Как видно из таблицы, по сравнению с прототипом предлагаемый состав бетонных смесей для контейнерного утяжелителя имеет пониженный расход цемента при высокой объемной плотности.

Оптимальными принимаются составы, содержащие малый расход цемента при условии сохранения прочности на уровне

100 кгс/см .

Таким образом, комплексное техническое решение обеспечивает снижение материалоемкости по цементу утяжелителя и повышение его объемной массы.

Формула изобретения

1. Утяжелитель подводного трубопровода, включающий размещенный на трубе с ее охватом контейнер, выполненный из синте5 тического водопроницаемого гибкого материала и заполненный смесью вяжущего и заполнителя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности утяжелителя, в смеси равномерно размещены водо10 всасывающие фитили, концы которых прикреплены к соответствующим торцам контейнера.

2, Утяжелитель по п. 1; о т л и ч а ю щ и йс я тем, что фитили выполнены в виде пере15 городок.

3. Бетонная смесь, включающая цемент и гранулированный заполнитель из отвальных шлаков цветной металлургии, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения

20 расхода цемента, она содержит в качестве заполнителя отходы никелевого производства и дополнительно дробленый щебенчатый отвальный шлак цветной металлургии при массовом соотношении компонентов

25 1;3 — 4:8 — 9., 1747791

Составитель Ю.Силаков

Редактор H.Êàìåíñêàÿ Техред М.Моргентал Корректор О.Кундрик

Заказ 2488 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина 101