179642. lajstromszámú szabadalom • Ejárás földbe fektetett csővezeték teherbírásának növelésére
5 179642 6 két részre osztott — reakcióerő szolgáltatja; ezt a reakcióerőt a fent említett kengyeltalpak segítségével hasznosíthatjuk a legkedvezőbben. A talprészek a kengyellel egybeépülhetnek, de attól különállóan is kialakíthatók. Egy további találmányi ismérv szerint az egyik oldalon nyitott — célszerűen lényegében U-alakú kengyelek alkalmazása esetén —- kengyelek egymással szemben fekvő szárai közé helyezett feszítőhuzal és/vagy vonórúd segítségével hozzuk létre a nyomásra együttdolgozó kapcsolatot a kengyel és a csővezeték között. A találmány előnyös hatásai a következőkben foglalhatók össze: a csővezetékre helyezett, és azzal nyomásra együttdolgozó módon összekapcsolt kengyelek a cső erőjátékát alapvetően megváltoztatják : a cső síkbeli erőjátékát térbelivé teszik. Az egymástól távközzel elhelyezkedő kengyelek veszik át az oldalsó talajtömeg megtámasztó szerepét, vagyis e kengyelek fejtik ki az 1. ábrán bejelölt L erőket. A kengyelek közötti csőszakaszok mint e kengyelekkel megtámasztott tartók működnek, miáltal a csővezeték most már — többtámaszú dongához hasonló — térbeli szerkezetté válik. Míg a kengyelek nélküli csővezetékben tiszta gyűrűfeszültség lép fel, a találmány szerinti módon kengyelekkel kombinált csővezetékben alkotóirányú- és nyírófeszültségek is ébrednek, ezek értéke azonban jóval kisebb, és a feszültségek a csőátmérő növekedésével csökkenő tendenciát mutatnak, szemben a szokásos csővezeték-erőjátékkal, ahol e vonatkozásban a helyzet fordított (l. a 13. ábrát). A törési próbák azt mutatták, hogy az alkotóirányú vonalas repedések helyett a cső egész keresztmetszetében kagylós törések jelentek meg, ami a térbeli erőjátékot igazolja. A találmány szerinti módon a beton csővezetékek teherbíróképessége — a végrehajtott vizsgálatok szerint — az eredeti érték mintegy 3,5—4,0-szeresére növekszik. A találmány szerinti módszerrel iparosított, szerelőjellegű csőfektetés valósítható meg, és mintegy 25—50% költség-, 30—40% anyag- és 25—35% élőmunka-megtakarítás érhető el. Nincs szükség tehát a gyártóberendezések átállítására, a jelenleg szabványosított csövekkel is építhető bármilyen közúti terheléskategóriának megfelelő teherbírású csővezeték. A kengyelek többletsúlya kisebb, mint a hagyományos eljárással készült csővezetéké lenne, ha annak falvastagságát a teherviselést biztosítandó meg kellene növelni. Az elemek gyártása, szállítása és beépítése egyszerűbb, olcsóbb és gyorsabb, mert anyagigényük, súlyuk kisebb, mint a méretezés szerint adódó, azonos teherbírású kengyelezetlen csöveké. A találmány szerinti eljárással tehát ki lehet terjeszteni a jelenleg gyártott csövek alkalmazási területét, fokozni lehet a meglevő csőgyártási kapacitás kihasználását, nincs szükség új (nagyobb falvastagságot biztosító) gyártógépek beszerzésére, és egyben biztosítható a csőfektetés kívánatos szerelő jellege. A kengyelek előregyártása kedvező munkakörülmények között nagy pontosság elérését teszi lehetővé, így biztosítva van a csővezetékek számítás szerinti teherbírása. A találmányt a továbbiakban a csatolt rajzok alapján ismertetjük részletesen, amelyek egyrészt a talajban fekvő csővezetékre ható erőket és deformációkat illusztrálják, másrészt a találmány szerinti eljárás néhány előnyös foganatosítási módját érzékeltetik. A rajzokon az 1. ábra egy árokban fekvő, talajjal körülvett csővezetéket, az arra ható erőket és az erők hatására fellépő deformációkat szemlélteti függőleges keresztmetszetben ; a 2. ábra a csővezetékre ható terheléseket a mélység függvényében ábrázoló görbéket tartalmaz ; a 3. ábra a csővezeték geometriai hossztengelyére merőleges metszetben mutat egy betoncsövet az arra illeszkedő vasbeton-anyagú kengyellel; a 4. ábra a 3. ábra szerinti szerkezet felülnézete; az 5. ábra a csővezeték geometriai hossztengelyére merőleges metszetben mutat egy műanyagcsőre felülről ráfeszített acélkengyelt ; a 6. ábra az 5. ábra szerinti szerkezet felülnézete; a 7. ábra a csővezeték geometriai hossztengelyére merőleges metszetben mutat egy betoncsőhöz alulról csatlakoztatott vasbetonkengyelt ; a 8. ábra a 7. ábra szerintivel azonos metszetben mutat egy békaszáj-szelvényű beton csővezetéket, amelyre felülről csuklós kengyel illeszkedik ; a 9. ábra a 7. ábra szerintivel azonos metszetben mutat egy körszelvényű beton csővezetéket, amelyre alulról illeszkedik egy olyan vasbeton kengyel, amely középen gyengített (rejtett csuklós) szelvényű; a 10—12. ábrák előnyös — példakénti — kengyelkeresztmetszetek ; a 13. ábra a találmány szerinti eljárás eredményeként a csővezetékben fellépő feszültségeket a csőátmérő függvényében szemléltető görbesereget tartalmaz. Amint az 1. ábra mutatja, a 2 árokban fekvő 1 csővezetéket visszatöltött 4 talaj veszi körül. Az 1 csővezetékre — mint statikus terhelés — felülről az F földnyomás, mint dinamikus terhelés pedig a járműforgalomból származó J terhelés hat, ezek eredője a függőleges P erő, amit a csővezeték alatt levő — a csővezetéket hordozó — talaj által kifejtett R reakcióerő egyensúlyoz. (Az F és J terheléseket a 2. ábrán látható koordinátarendszer függőleges tengelyére vittük fel, 1. a későbbi magyarázatokat.) Az ellentétes irányú P és R erők az 1 csővezetéket összelapítani igyekeznek, aminek hatására a cső kétoldalt — a vállvonal tartományában — oldalirányú A deformációkat szenved. E deformációkat a 2. árokba visszatöltött, a csőtől kétoldalt levő 4 talaj az L nyilakkal jelölt oldalnyomásának kellene ellensúlyoznia, ez azonban a gyakorlatban nem következik be, mert a 4 talaj megbízható tömörítésére szinte soha nem lehet számítani. A 2 árok b szélessége gépi árokkiemelés esetén a szükségest még meg is haladja, és a viszonylag laza 4 talaj annál kevésbé alkalmas megtámasztásra, minél nagyobb a 2 árok b szélessége. A fent vázolt problémán — amint a bevezetőben említettük — valamit segíthet az, ha az 1 csővezeték 3 ágyazatát körivesen kiszélesítik, ami az ágyazat a középponti szögének 0°-tól 180°-ig való növelésével érhető el. Optimális lenne az a=180°-os betonágyazat, a már kifejtett okok miatt azonban ilyen gyakorlatilag nem ké5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
