Устройство защиты соединения подземных кабелей от механических нагрузок

0%0 И СОЮЗ СОВЕТСКИХШИЦВРПНЕСНИИРЕСПУБЛИН НИЯ ЕТЕЛЬСТВУсю ц лотковыи во СССР981. я ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБ(56) 1. Авторское свидетельВ 1008836, кл. Н 02 С 3/04,(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ СОЕДИНЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ КАБЕЛЕЙ ОТ МЕХАНИЧЕСКИХ НАГРУЗОК по авт.св.В 1008836, о т л и ч а ю щ е е стем, что, с целью снижения механи,ческих нагрузок на кабельное соединение в случаях сверхмощных толчкови сотрясений грунта, муфта и непосредственно примыкающие к ней прямолинейные части концов кабелей зафиксированы в среднем лотковом элементе жестко, а зигзагообразные выкладки - упругр. 4 (51) Н 02 С 3/04; Н 02 С 9/04 ство по п,1, о т л и с я тем, что средний емент выполнен с разд ляющими его на три отсека перегородками, каждая из которых установлена перпендикулярно продольной оси лоткового элемента на расстоянии от муфты, соответствующем длине непосредственно примыкающих к ней прямолинейных частей кабелей, при этом отсек, в котором размещена муфта, заполнен жестким пенопластом, а два других - полужестким.3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, са целью повышения сопротивления продоль Е ному смещению непосредственно примыкающих к муфте прямолинейных частей концов кабелей, имеющих металлическую оболочку, на каждой такой части вертикально закреплено по меньшей мере по одному разгрузочному диску.20 Однако выкладка концов кабелей при воздействии на нее динамических нагрузок, вызванных сверхмощными толчками и сотрясениями грунта, не обеспечивает полное гашение колебаний, поэтс 1 му послеамортизационная нагрузка через отгиб выкладки воздействует на соединенный с муфтой конец кабеля. При этом ее продольная составляющая вызывает сдвиг, а поперечная в .изгиб конца кабеля . на входе в муфту, вследствие чего нарушается герметичность соединения кабельной оболочки смуфтой.Причины укаэанных недостатков заключаются в том, что вследствие сыпучести засыпки из песка, запол 50 55 45 Изобретение относится к устройствам защиты соединения строительных длин подземных кабельных линий от статических и динамических нагрузок, возникающих в процессе колебания температуры, морозного пучения грунта и образования морозобойных треп;ин, землетрясений, взрывов, движения транспорта и т.п., а также от нагрузок, возникающйх в особо опасных случаях сверхмощных толчков и сотрясений грунта.Но основному авт.св. 9 100883 б известно устройство защиты соединения подземных кабелей от механи ческих нагрузок, содержащее заглубленную в траншее с засыпкой из песка ограждающую конструкцию, выполненную в виде соединенных между собой лотковых элементов с наружным защитным антифрикционным покрытием и слоем смазки .поверх него, в сред-нем из которых расположена муфта и симметрично уложенные относительно ее продольной оси зигзагообраз ные выкладки срощенных концов кабелей, прямолинейные участки которых, лежащие за выкладками в пределах лотковых элементов, расположены соосно с муфтой, причем ограждающая конструкция снабжена демпфирующими элементами, каждый из которых :состоит по наименьшей мере из двух разноупругнх пластин, установленных на торцах крайних лотковых эле 35 ментов, на граничащих с траншейной засыпкой из песка частях поверхностей торцов среднего лоткового элемента и между каждыми двумя соседними лотковыми элементами, соединенными подпружиненными болтами Я . няющей средний лотковый элемент,не обеспечивается разгрузка выкладок срощенных концов кабелей, муфты и прямолинейных частей, непосредственно примыкающих к ней, отизменяющихся по величине и знакунагрузок растяжения и сжатия, чтоприводит к повреждению кабельнойлинии,Цель изобретения - снижение механических нагрузок на кабельноесоединение в случаях сверхмощныхтолчков и сотрясений грунта.Цель достигается тем, что в устройстве, содержащем заглубленнуюв траншее с засыпкой из песка, ограждающую конструкцию, выполненнуюв виде соединенных между собой лотковых элементов с наружным защитнымантифрикционным покрытием и слоемсмазки поверх него, в среднем из которых расположена муфта и симметрично уложенные относительно ее продольной оси зигзагообразные выкладки срощенных концов кабелей, прямолинейные участки которых, лежащие за выкладками в пределах лотковых элементов, расположены соосно с муфтой, причем ограждающая конструкция снабжена демпфирующими элементами, каждый из которых состоит по меньшей мере из двух разноупругих пластин, установленных на торцах с траншейной засыпкой из песка частях поверхностей торцов среднего лоткового элемента и между каждыми двумя соседними,лотковыми элементами соединенными подпружиненными болтами, муфта и непосредственно примыкающие к ней прямолинейные части концов кабелей зафиксированы в среднем лотковом элементе жестко, а зигзагообразные выкладки - упруго. Кроме того, средний лотковый элемент выполнен с разделяющими его на три отсека перегородками, каждая из которых установлена перпендикулярно продольной оси лоткового элемента на расстоянии от муфты, соответствующем длине непосредственно примыкающих к ней прямолинейных частей кабелей, при этом отсек, в котором размещена муфта, заполнен жестким пенопластом, а два других - полужестким.С целью повышения сопротивления продольному смещению непосредственно примыкающих к муфте прямолинейныхз 1 частей концов кабелей, имеющих оболочку, на каждой такой части вертикально закреплено по меньшей мере поодному разгрузочному диску.На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид спереди; на фиг2 - то же, общий вид сверху; на фиг. 3 - средний лотковый элемент с изображением разгрузочных дисков, применяемых для кабелей, имеющих металлическую Оболочку, вид сверху; на фиг. 4 - разгрузочный диск, вид спереди; на фиг. 5 - то же, вид сбоку.Устройство состоит из охватывающей соединение ограждающей конструкции, включающей средний лотковый элемент Фиг.1) и состыкованные с ним с двух сторон лотковые элементы 2. Все элементы имеют плиты 3 перекрытий с герметизирующими прокладками 4 и состыкованы внутренними торцовыми отбортовками 5 при помощи болтов 6 с пружинами 7 через по меньшей мере две, выполненные, например, из пенопласта, разноупругие демпфирующие прокладки 8 и 9. На открытых, граничащих с траншейной засыпкой из песка, торцовых частях поверхности среднего элемента 1 и торцах концевых элементов 2 установлены компенсационные амортизаторы,0 фиг.2), состоящие по меньшей мере из двух сцепленных между собой разноупругих пластин, выполненных, например, из того же материала, что и прокладки 8 и 9.Суммарная толщина компенсационныхамортизаторов 10 определяется максимальной величиной смещения грунта вдоль кабеля, а предварительное поджатие прокладок 8 и 9 - величиной сжатия амортизаторов 10 в процессе растяжения этих же прокладок. В среднем лотковом элементе 1 размещена муфта 11 и двухсторонние по отношению к ее оси зигзагообразные выкладки 12 герметично соединенных с ней срощенных концов кабелей, перехЬдящие в соосные с муфтой 11 прямолинейные участки 13, уложенные в засыпке 14 из песка лотковых элементов 2. 136238 4элемента 1 - диаметром и жесткостьюоболочки кабеля. На прямолинейныхучастках 3 нанесен слой консистентной смазки 15.Кроме того, на наружную поверхность ограждающей конструкции защитного антифрикционного покрытий нанесен отделенный от траншейной засыпки из песка полимерной пленкой 16слой консистентной смазки 17. Муфта 11 и непосредственно примыкающиек ней прямолинейные части концовкабелей зафиксированы неподвижнона длине упомянутой части концовкабелей, жестким пеноппастом 18 путемзаливки его компонентов между двумявертикальными перегородками 19,каждая из которых установлена на расстоянии от конца муфты 11, равномэтой же длине, с учетом применениялюбого другого способа.Зигзагообразные выкладки 12 срощениых концов кабелей таким же путем зафиксированы упруго полужест ким пенопластом 20 на длине междуперегородками 19 и внутренними торцовыми отбортовками 5, На каждойнепосредственно примыкающей к муфте прямолинейной части концовкабелей, имеющих металлическую оболочку, вертикально закреплено поменьшей мере по одному разгрузочному диску 21 (фиг.3) . Каждый из иих,так же как муфта и свободные от них 35поверхности прямолинейных частейконцов кабелей, неподвижно зафиксирован жестким пенопластом 18. Количество дисков 21 определяется величиной продольной нагрузки и сопротивлением сдвигу каждой упомянутойпрямолинейной части в пенопласте 18. Общая длина элементов 2 определяется величиной нагрузок на прямолинейных участках 13 кабеля, а количество двухсторонних отгибов выкладок 12 относительно муфты 11, а следовательно, и длина среднего Диск 23 в увеличенном виде представлена на фиг.4.При помощи винтов 22фиг.5 он закреплен нв составлен ной из двух половин ступице 23, которая закреплена на оболочке кабеля,24болтами 25. Площадь сцепления. ступицы 23 с металлической оболочкой 24может быть увеличина за счет Ее дли ны. Сила сцепления регулируется под,жатием эластичной прокладки 26.Причем крепление ступицы 23 на каждойпрямолинейной части концов кабелейс ниофрированыой оболочкой 24 может 55 быть усилено при посадке ее на слоесоответствующего клея.Функционирование предлагаемогоустройства обеспечивается при воз 113623840 действии;на кабельное соединениестатическихи динамических нагрузок любого направления,Рассматривается наиболее опас"ный для кабельного соединения воздействия Фронтальных направлениюего оси, сверхмощных сотрясенийгрунта и толчков передающихся 4 уфте по срощенным концам кабелей.От указанных воздействий на одном 10срощенном конце кабеля возникаетсжимающая нагрузка ана другом -растягивающая, причем последняя,вследствие гашения колебаний настроительной длине кабеля, может . 15быть тормозящей относительно сжимающих нагрузок, действующих с противо"попожного конца муфты.упомянутые сотрясения грунтаи толчки распространяются на расположенные со стороны смешения грун"та компенсационные амортизаторы 10(Фиг,2, состоящие по меньшей мереиз двух сцепленных между собойпластин, которые сжимаются, частично компенсируют смещение грунта ипоглощают некоторую часть энергиидействующих нагрузок нри демпфировании. При этом граничащий с ограж.дающей конструкцией слой засыпки ЗОиз песка в траншее под напряжениемгрунта смещается, проскальзывая. послою смазки 17. Причем вследствиенекоторого смещения лотковых элементов 2 Фиг. ) разноупругие прок- З 5ладки 8 и 9 сжимаются, а пружины 7растягиваются и через болты 6 проти"водействуют смещению среднего элемента 1 без нарушения герметичностисоединения лотковых элементов 1 и,2Нагрузка растяжения, воздействуЬщая на поверхности лотковых элементов 2, примыкающих к среднему элементу 1 с противоположной стороны,сжимает пружины 7, вследствие чего 45поджатые демпфирующие прокладки8 и 9 растягиваются, противодействуя смещению среднего элементаРазгрузка кабельного соединенияот переменных нагрузок сжатия и рас 50тяжения, возникаощнх на сращенныхконцах кабелей, осуществляется следующим образом,Распространяющиеся фронтальнонаправлению трассы колебания грунта воздействуют на траншейную засыпку и ограждающую конструкцию, передаются по кабелю через лежащий в пределах лотковых элементов 2 соосный с муфтой 11 (Фиг.2) прямолинейный участок 13 кабеля к зигзагообразной выкладке 2, зафиксированной упруго полужестким пенопластом 20. При этом участок 13 кабеля с неметаллической оболочкой сдвигается вдоль оси, сжимает упруго выкладку 12 на величину смещения, не вызывая .послеамортизационного напряжения. Однако после сжатия выкладки 12 кон- цов кабеля, имеющего более жесткую металлическую оболочку, возникает послеамортизационное напряжение выкладки 12, которое воздействует на неподвижно зафиксированную жестким пенопластом 18 непосредственно примыкающую к муфте прямолинейную часть конца кабеля, но сдвига ве не вызывает, так как упомянутое напряжение передается закрепленному на этой же части конца зафиксированному упомянутым пенопластом разгрузочному диску 21 (фиг.3), имеющему площадь сцепления соразмерно действующей нагрузке, энергию которой погашает пенопласт 18, разгружая муфту 11 (фиг. 2, Нагрузка растяжения, воздействующая на кабельное соединение с противоположной стороны, передающаяся по кабелю от траншейной засыпки 14 к муфте 11, поглощается аналогично, при работе противолежащей выкладки 12 на растяжение. Приче нагрузка от напряженного разгрузочного диска 21 (Фиг.3) по отношению жесткого пенопласта 8 направлена в противоположную сторону, за исключением случаев воздействия на него тормозящей нагрузки, возникающей на противолежащей строительной длине в результате гашения энергии колебаний на этой же длине. Вследствие проскальзывания прямолинейаях участков 13 колебаний но спою смазки 5 нагрузки на муфту 11, передающиеся от смещающихся лотковых элементов 2 через засыпку из песка 14 и прямолинейные участки 13, уменьшаются.Неподвижное Фиксирование муфты и примыкающих к ней прямолинейных частей концов кабелей, а также упругое Фиксирование зигзагообразных выкладок сращенных концов кабелей при использовании двух перегородок в среднем лотковом элементе, установка зафиксированных неподвижноразгрузочных дисков, по меньшей мере о одному на каждой прямолинейной части примыкающих к муфте концов кабелей, имеющих жесткие металлические оболочки, выгодно отличает 5 предлагаемое устройство от известного так как оно в особо опасных случаях сверхмоющих толчков и сотрясений грунта обеспечивает разгрузку кабельного соединения, ноглощение энергии послеамортизационныхнапряжений, повышает механическуюустойчивость муфты, исключает несоосные с ней нагрузки, приводящие кнарушению герметичности ее соединения с оболочкой кабеля, вследствиечего снижается повреждаемость кабельного соединения, повышаетсяэксплуатационная надежность кабельных линий..4/5 ППП "Патент", г.уаг роектиая 29 Ц 41 Тираа ВНИИПИ Государственнопо далек изобретены 113035, Москва, 3-35,20комитета СССРи открытийаушская иаб.,