179642. lajstromszámú szabadalom • Ejárás földbe fektetett csővezeték teherbírásának növelésére
7 179642 8 szül, általában inkább a=30°—90°-os homokos kavicságyazatot készítenek, ami viszont igen csekély értékű a megtámasztás szempontjából. A 2. ábrán látható koordináta-rendszer vízszintes tengelyére az m árokmélység, függőleges tengelyének felső részére a statikus F földnyomás, alsó részére pedig a dinamikus J járműterhelés értékei vannak felhordva. Az F földterhelést az m árokmélység függvényében az S] görbe reprezentálja. Ha erről lefelé lemérjük a vizsgált cső — általában betoncső — szabvány szerinti S élnyomási törőerő-nagyságokat (1. a bevezetőben közölt fejtegetéseket is) különféle árokmélység-értékeknél, az S2 görbét kapjuk, amelyről leolvashatjuk, hogy adott mélységben és meghatározott X középponti szögű 3 ágyazat esetén mennyi terhelést kaphat a cső az F földnyomásból, és mennyit a lefelé felrakott járműterhelésből. A J járműterhelés az m árokmélység (földtakarás) növekedésével csökken, ezt a j görbe jól érzékelteti. Az S2 és a j görbe X metszéspontja határozza meg a cső alkalmazhatósági területét, vagyis azt a maximális m földtakarási értéket, amelynél az 1 csővezetéket az adott j görbe által meghatározott, például „A” osztályú közúti terhelés esetén még alkalmazni lehet. Amint ezt a bevezetőben már kifejtettük, konkrét értékeket figyelembe véve nyilvánvalóvá válik, hogy szabványos NA—500-as (500 mm belső átmérőjű) betoncsövet a=30°-os kavicságyazattal „A” osztályú közúti terhelés esetén egyáltalán nem; a=90°-os kavicságyazattal legfeljebb 2,20 m-es földtakarásig szabadna alkalmazni. Az NA—800-as szabványos betoncső még a=90°-os kavicságyazattal sem alkalmazható, a minimális 1,0 m-es földtakarás esetén sem. így a csövek, az útburkolatok tönkremennek, vagy legalábbis károsodnak, a találmány szerinti eljárással viszont az 1 csővezeték oldalirányú A deformációja kiküszöbölhető, vagy legalábbis elhanyagolhatóan kis értékre szorítható le, miáltal az 1 csővezeték teherbírása megnövekszik. A 3. és 4. ábra szerint a találmány értelmében oly módon növelhetjük az 1 csővezeték teherbírását, hogy az a középponti szögű, homokos kavicsból készült 3 ágyazaton nyugvó csőre szakaszonként — vagyis olyan terhelési síkokban, amelyek egymástól mért távolsága körülbelül a csőátmérővel azonos — száraikkal lefelé lényegében U-alakú, vasbetonanyagú, előregyártott 5 kengyeleket helyezünk, amelynek a 10. ábrán látható keresztmetszeti alakja van. Az 5 kengyelnek felül emelésre szolgáló 6 füle, és kétoldalt alul 7 szárnyrészei vannak, amelyek a nyomásra együttdolgoztató 8 habarcsot tartják. A habarcs természetesen kétoldalt az 5 kengyel belső és az 1 csővezeték külső felülete közötti rést is kitölti, a kengyel megtámasztó erőhatását az 1 csővezeték falára átadja, és ezzel meggátolja annak oldalirányú deformációját. A 3. és 4. ábrák szerinti eljárást egyébként már az árokban fekvő 1 csővezetéknél alkalmazzuk, például úgy, hogy a csőelhelyezéshez használt szállítódaruval a 6 fülnél fogva emeljük be az egyes csodaraboknál kisebb súlyú kengyeleket, ezután a 7 szárnyrészekre és a kengyel és cső közötti résbe bedolgozzuk a 8 habarcsot, végül tömörítjük a 2 árokba visszatöltött 4 talajt. Az 5. és 6. ábrák szerinti megoldás a 3. és 4. ábra szerintihez hasonló. Eltérés annyiban van, hogy itt az 1 csővezetéket műanyagcsövekből építjük meg, és acélból készült, lényegében U-alakú — természetesen ezesetben is előregyártott — 5 kengyeleket alkalmazzuk, amely keresztmetszetben I-alakú, vagyis a 12. ábra szerinti. E megoldásnál az 1 csővezeték és 5 kengyelek között a nyomásra együttdolgozó kapcsolatot úgy hozzuk létre, hogy a rugalmas anyagú 5 kengyel lefelé kissé széttartó szárait felülről a csőre ráfeszítjük. E művelethez elegendő lehet a kengyelek saját súlya, tehát a kengyelnek a daruval való beemelésekor a csőre engedésével már létrejön a cső és kengyel közötti kapcsolat, de a befeszítést — a szükséghez képest — óvatos rávezetéssel még fokozhatjuk is. Habarcs alkalmazására nincs szükség, viszont a ráfeszítés előtt az érintkezés tartományában a csőfalra és/vagy a kengyelre ragasztóanyagot hordhatunk fel. A 7. ábra szerinti megoldásnál az ugyancsak vasbetonanyagú, előregyártott, lényegében U-alakú 5 kengyeleket száraikkal felfelé helyezzük a homokos kavicsból készült, a középponti szögű 3 ágyazatra, és az egymástól távközzel elhelyezkedő 5 kengyelekbe fektetjük az 1 csővezetéket. A kengyelek és csővezeték között a nyomásra együttdolgoztató kapcsolatot ezesetben is 8 habarcsréteg — pl. műanyaghabarcs — biztosítja. A 8. ábra szerinti megoldásnál — a 3. és 4. ábra szerintihez hasonlóan — olyan kengyeleket alkalmaztunk, amelyek ugyancsak lényegében U-alakúak, előregyártott vasbetonból készülnek, és 5b, 5j száraikkal lefelé vannak a jelen esetben békaszájszelvényű, betonból készült 1 csővezetékre helyezve, e kengyel-szárakat azonban itt felül a cső és kengyel közös függőleges szimmetriatengelyében elhelyezkedő 9 csukló kapcsolja össze. Ezen intézkedés eredményeként a felülről ható terhelések P eredője (1. ábra) két fél-terhelésre oszlik, amelyeket egy-egy P/2 nyíllal jelöltünk. Ezesetben a 9 csukló körül keletkező nyomaték szolgáltatja az 1. ábrán látható L oldalirányú támasztóerőket. A 9. ábra szerinti megoldásnál — a 7. ábra szerintihez hasonlóan — felfelé álló, 5b, 5j szárakkal rendelkező, lényegében U-alakú előregyártott vasbeton kengyeleket alkalmazunk. A szárak között — a cső és kengyel közös függőleges szimmetriatengelyében — 10 gyengített szelvény van kiképezve, amely rejtett csuklóként funkcionál. A szárak alatt talpak vannak kialakítva. Ezesetben az 1. ábra szerinti R reakciócső oszlik két részre, ezt az R/2 nyilak érzékeltetik. E reakcióerők hatására a kengyel a hajlítónyomaték hatására a 10 gyengített szelvényénél meghajolva szorítja össze kétoldalról az 1 betoncsövet és fejti ki az 1. ábra szerinti L oldalsó támasztóerőket. A 10—12. ábrák példakénti kengyelszelvényeket mutatnak. E kengyelek elhelyezése célszerűen úgy történik, hogy magasságuk a csővezeték geometriai hossztengelyére merőleges síkba essék, vagyis hogy például a 10. ábra szerinti téglalap alakú szelvény a téglalap egyik rövid oldalával feküdjék fel a cső külső felületére; így biztosítható ugyanis a kengyel inerciájának optimális kihasználása. A 13. ábrán látható koordináta-rendszerben a a görbe reprezentálja a hagyományos módon — tehát kengyelek nélkül — fektetett csővezetékben fellépő gyűrűfeszültséget. A találmány szerinti eljárással megnövelt teherbírású — egyébként azonos — csővezetékben fellépő nyírófeszültségeknek a t, az alkotóirányú feszültségeknek a cx, a gyűrűirányú feszültségeknek pedig a c9 görbe felel meg. Jól látható, hogy ez utóbbi feszültségek lényegesen kisebb értékűek a a feszültségnél, és — azonos kengyel-távközt feltételezve — a csővezetékátmérő növekedésével csökkennek. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
