стыковое соединение секций водовода

Формула изобретения

1. Стыковое соединение секций водовода, выполненное на его наружной поверхности и включающее перекрывающую шов кольцевую эластичную ленту с компенсатором по оси шва и кольцевые несущие элементы, выполненные в виде отдельных, соединенных между собой жестких сегментов, размещенных по обе стороны от шва, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительными несущими элементами в виде стержней криволинейного очертания, соединяющих сегменты несущих колец смежных секций между собой.

2. Соединение по п.1, отличающееся тем, что стержни выполнены составными.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может найти применение при строительстве напорных водоводов больших диаметров.

Известно стыковое соединение секций водовода, содержащее установленную с наружной стороны секции и перекрывающую шов кольцевую уплотнительную ленту, прижимаемую к поверхности водовода пересекающим шов жестким кольцом и тросами с затяжками на участках водовода [1].

Из-за нарушения герметичности шва при перемещениях смежных секций в условиях эксплуатации, а также из-за трудностей, возникающих при выполнении ремонтных работ снижается эксплуатационная надежность стыкового соединения и усложняется производство работ.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому стыковому соединению является стыковое соединение секций водовода, выполненное на наружной поверхности и включающее перекрывающую шов кольцевую уплотнительную эластичную ленту с компенсатором по оси шва и кольцевые несущие элементы, выполненные в виде отдельных жестких колец, размещенных по обе стороны от шва, а в полости между ними над швом несущие элементы, выполненные в виде тросов с затяжками. Кроме того, над полостью шва в вертикальной плоскости по его оси устроено дополнительное упругое кольцо, формирующее компенсатор в уплотнительной ленте [2].

Недостатком прототипа является необходимость выполнения сложного комплекса работ при монтаже, включающего установку жестких колец отдельно по обе стороны от шва, собираемых из сегментов; установку между ними над швом отдельных тросов, вплотную друг к другу и натяжение этих тросов.

В условиях эксплуатации при больших взаимных перемещениях смежных секций происходит значительное увеличение растягивающих напряжений и деформация элементов, обеспечивающих герметичность полости шва, что может вызвать их разрыв и разгерметизацию шва. С целью не допущения этого необходима своевременная подтяжка тросов, что усложняет условия эксплуатации.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования стыкового соединения путем изменения конструкции несущих элементов обеспечить предотвращение возникновения недопустимых растягивающих напряжений в них и исключить деформацию этих элементов.

Ожидаемый технический результат достигается тем, что сегменты несущих жестких колец, размещенных по обе стороны шва, соединены между собой дополнительными несущими элементами в виде стержней криволинейного очертания. При этом стержни могут быть выполнены составными. Таким образом, сегменты, расположенные по обе стороны от шва и соединенные стержнями криволинейного очертания, образуют объединенный элемент-сегмент.

При этом работы при монтаже упрощаются, так как из объединенных элементов-сегментов сразу образуются несущие жесткие кольца, соединенные криволинейными стержнями, исключаются дополнительные сложные работы по установке и натяжению тросов, а в процессе эксплуатации - подтяжки тросов.

При возникновении больших взаимных перемещений смежных секций благодаря гибкости стержней криволинейного очертания исключаются растягивающие напряжения, происходит их относительное распрямление без возможности нарушения герметичности стыка.

При этом в процессе эксплуатации не требуется дополнительных мероприятий для обеспечения надежной работы стыка.

Признаки, отличающие техническое решение, не выявлены в других аналогичных технических решениях при изучении данной и смежной областей техники, и, следовательно, обеспечивают по мнению заявителя, предлагаемому стыковому соединению секций водовода соответствие критерию "новизна".

Сопоставительный анализпредлагаемого устройства стыкового соединения с прототипом в отношении совокупности его существенных признаков показывает, что новым в конструкции стыкового соединения секций водовода является выполнение дополнительных несущих элементов в виде стержней криволинейного очертания, соединяющих сегменты несущих колец смежных секций между собой, причем стержни могут быть выполнены составными. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 приведена предлагаемая конструкция стыкового соединения секций водовода; на фиг. 2 - поперечный разрез А-А по оси шва; на фиг. 3 - поперечный Б-Б .

Водовод состоит из отдельных секций 1, отделенных друг от друга деформационными швами 2. Водовод может быть выполнен сталежелезобетонным с металлической облицовкой 3 или металлическим. Стыковое соединение может быть выполнено непосредственно на наружной поверхности секций 1 или в специальном пазу.

Со стороны наружной поверхности водовода размещена кольцевая уплотнительная эластичная лента 4 с компенсатором по оси шва. Эластичная лента 4 может быть выполнена из резины и других материалов, состоять из одного или нескольких слоев.

Эластичная лента 4 прижимается к наружной поверхности смежных секций 1 жесткими несущими кольцами, размещенными по обе стороны от шва и образованными из отдельных сегментов 5. Эластичная лента 4 свободно укладывается на наружную поверхность смежных секций трубопроводов и не связана с жесткими сегментами 5.

Сегменты 5 несущих колец смежных секций соединены между собой дополнительными несущими элементами в виде стержней криволинейного очертания 6. Стержни 6 соединяются с сегментами 5 при помощи сварки, образуя объединенный элемент -сегмент. Стержни 6 также формируют компенсатор эластичной ленты 4. На ленту 4 может быть свободно уложена прокладка, например, из полиэтилена и распределительная лента 7, например, из тонкого металлического листа.

Для повышения гибкости криволинейного очертания по высоте могут состоять из нескольких стержней, образуя составной стержень. Отдельные сегменты 5 могут быть соединены между собой в кольцо болтовыми соединениями 8, благодаря чему возможно предварительное обжатие сегментами эластичной ленты 4.

В строительный период после завершения работ по монтажу стыкового соединения обеспечено обжатие эластичной ленты 4 кольцами, образованными сегментами 5 на участках смежных секций 1, примыкающих к шву 2.

В эксплуатационный период под действием гидростатического давления, действующего на ленту 4, происходит ее прижатие к криволинейным стержням 6, в которых возникают усилия, передаваемые ими жестким кольцам. При возникновении взаимных значительных перемещений смежных секций в зоне шва благодаря гибкости криволинейных стержней 6 происходит их относительное распрямление вместе с участком компенсатора ленты 4 без нарушения герметичности стыка.

В условиях эксплуатации водовода при необходимости (например, для уменьшения протечек) можно дополнительно затянуть болтовые соединения сегментов 5 несущих колец.

Таким образом, предлагаемая конструкция стыкового соединения водовода обеспечивает высокую несущую способность и надежность работы стыка в условиях эксплуатации, особенно при значительных взаимных перемещениях сложных секций, а также значительное упрощение производства работ по устройству и ремонту стыка.