СПОСОБ УКЛАДКИ КАБЕЛЯ Российский патент 2000 года по МПК H02G9/02 

Изобретение относится к геологическим изысканием и строительно-монтажным работам на суше и под водой.

Способ предусматривает работы, связанные с укладкой гибкого кабеля и кабеля с волоконно-оптическими проводниками.

Известно техническое решение. Каталог фирмы "Хускварна" 106 33 15-56 97. 02 EXP., AB, с. 13, фото 4.

К недостаткам прототипа следует отнести ограниченное технологическое обеспечение механизмов при их использовании для обработки грунта с последующей укладкой кабеля в траншею, обрабатываемую по известному способу.

Цель изобретения - повышение технологических возможностей и производительности процесса при обработке пород надводного и подводного природного шельфа.

Поставленная задача по способу укладки кабеля выполняется за счет формирования профиля траншеи, раскручивания и размещения кабеля в грунте, которым изолируют кабель от внешнего воздействия теплового и механического воздействия, отличающимся по заявленному изобретению тем, что первоначально формируют схему взаимодействия рабочих и вспомогательных механизмов над и под водой, производят ориентацию направления и глубины съема и осаждения грунта, проверяют систему подвода энергообеспечения, размещают кабель на поворотной опоре, опорном ролике и в гибком предохранительном путепроводе, образуют жесткую взаимосвязь ведомой тележки и тягача жесткой шарнирной опорой, оснащают ведомую тележку гидроприводом цепной пилы, цепной пилой, гидроножом со спрейерами, размещая в нем одновременно и гибкий путепровод с кабелем, устанавливают надлежащие параметры давления гидросистемы с учетом сечения трубопроводов и глубины подводных земляных работ, проверяют систему трехкоординатной ориентации тягача с закрепленными на нем барами, компенсирующими силовое воздействие гравитационного характера, зависящее от рельефа и плотности обрабатываемого грунта, а также силы механо- и гидровоздействия на грунт, обеспечивают комплексное взаимодействие механизмов движения режущего инструмента, гидроразмыва и спрейерной очистки режущих элементов от налипающего грунта, движение тягача с поворотной опорой, сообщение разматывания кабеля и его гибкую укладку на дно траншеи, которую обрабатывают цепной пилой, и производят кратковременный выброс грунта с помощью гидроножа, закрывают траншею над кабелем самоосаждающимся грунтом, производя надводный контроль и энергообеспечение.

Новизна технического решения заключается в комплексном изменении подхода к операциям, описанным в отличительной части поставленной задачи.

Описание способа укладки кабеля.

Для формирования схемы взаимодействия рабочих и вспомогательных механизмов над и под водой производят геодезическую подводную разведку и изучение состава грунта. Операции такого рода позволяют более точно оценить трудоемкость выполняемых работ, установить предупредительные маяки или радиозонды, сообщающие над- и подводному транспорту о ведущихся работах и возможной опасности столкновения с рабочими механизмами для исключения их повреждения. Подготавливают дискретно-прерываемую систему гидроподачи к рабочим механизмам движения, резания и гидроразмыва. Коррелируют ориентацию направления и глубины съема и осаждения грунта. Проверяют систему подвода энергообеспечения. Размещают кабель, имеющий длину до 5 км, на поворотной опоре, опорном ролике, вращающемся при движении тягового транспорта, которым является тягач, а также в гибком предохранительном трубопроводе, являющемся путепроводом и выступающем над уровнем поднимаемого из траншеи грунта, для исключения попадания на поверхность кабеля частиц размываемого и осаждаемого грунта.

Образуют жесткую взаимосвязь ведомой тележки и тягача жесткой шарнирной опорой. На ведомой тележке устанавливают гидропривод цепной пилы, который связывают с цепной пилой, гидроножом и спрейером.

В гидроноже размещают одновременно и путепровод с кабелем.

Устанавливают надлежащие параметры давления гидросистемы с учетом сечения трубопроводов и глубины подводных земляных работ.

Проверяют систему трехкоординатной ориентации тягача с закрепленными на нем барами, компенсирующими силовое воздействие гравитационного характера, зависящее от рельефа и плотности обрабатываемого грунта, а также силы механо- и гидровоздействия на грунт.

Обеспечивают комплексное взаимодействие механизмов движения режущего инструмента, которым являются цепная пила и гидронож.

Производят очистку режущих элементов струями из спрейера.

За счет гидросистемы и гидронасосов создают движение тягача с поворотной опорой для кабеля. Производят саморазмотку кабеля в процессе движения тягача и гибкую укладку кабеля на дно траншеи, формируемой в виде прямоугольника цепной пилой и гидроножом с углом подачи струй жидкости относительно оси симметрии подачи транспорта и потока 12^o, причем материал режущих пластин используют из твердого сплава, типа титанокобальтовых сплавов, например, Т15К6, Т5К10, а для очень тяжелых грунтов: ВК8-ОМ или ВК10-ХОМ.

Твердые сплавы типа ВК относят к вольфрамокобальтовым сплавам. Они весьма выносливо терпят ударные нагружения при обработке каменных пород грунта.

На тягаче закрепляют бары, количество жидкости в которых в любой момент времени коррелируют трехкоординатной ориентацией рабочих механизмов, способных производить надлежащую обработку грунта в пределах до 2,2 метра и шириной с учетом гидроразмыва до 350...450 мм.

Кратковременный выброс грунта дает возможность уложить кабель на дно образуемой траншеи. Осадка поднятого грунта над траншеей позволяет не производить дополнительных операций по перемещению грунта, так как процесс самоосаждения его в траншею происходит непосредственно при работе подвижной цепной пилы и потоков жидкости от гидроножа.

С надводных плавсредств производятся контроль и энергоподвод к гидросистемам рабочих и тянущих механизмов.

Новый способ обеспечивает скорость проходки от 10 до 300 м/ч. Длина проходки не ограничена. Не предусматривается и сооружение какой-либо стройплощадки или стендовой станции для отработки режимов проходки, а быстросменяемый рабочий орган позволяет выполнять работы по мягким и весьма высоким по прочности грунтам.

Даже при трехбальном волнении работа с надводных плавсредств обеспечивается стабильно и без помех.

Способ можно использовать в любое время года на всей акватории водоемов на глубине до 80...85 метров.

Промышленная полезность нового способа заключается в ликвидации каких-либо отказов при его реализации, даже при случайных столкновениях с подводным транспортом, так как предусмотренное быстрое размыкание отдельных секций трубопровода с гидроподачей и автоматизированное замыкание потока жидкости в направлении от надводных плавсредств позволяют с помощью водолаза быстро восстанавливать обесточенный гидропровод.

Экономическая целесообразность нового способа укладки кабеля заключается в скорости проходки земляных работ; безопасности труда; самоосаждении грунта после его выборки и выброса из траншеи; быстрой сменяемости рабочих органов механизмов; возможности укладки волоконно-оптической линии связи; максимальности заглубления кабеля на малых реках до 5 м.

Способ предназначен для использования при выполнении наземных и подводных работ по укладке кабеля в грунте и включает операции формирования траншеи и самозасыпки грунта на укладываемый в нее кабель, что особенно ценно для волоконно-оптического кабеля, где не допускаются повторная раскрутка и излишний продольный изгиб. Способ позволяет обеспечить безотказность процесса обработки грунта с помощью механических и гидравлических средств и увеличить скорость проходки.

Способ укладки кабеля, согласно которому формируют профиль траншеи, после чего раскручивают и размещают кабель в грунте, которым изолируют кабель от внешнего воздействия тепловых и механических повреждений, при этом кабель располагают на поворотной опоре и опорном ролике, образуют взаимосвязь между ведомой тележкой и тягачем шарнирной опорой, оснащают ведомую тележку режущим инструментом с приводом, создают движение тягача с поворотной опорой для кабеля, одновременно производят саморазмотку кабеля в процессе движения тягача и гибкую укладку кабеля на дно траншеи, формируемой режущим инструментом, которым выбрасывают кратковременно грунт из траншеи, после чего закрывают траншею над кабелем самоосаждающимся грунтом, отличающийся тем, что в качестве режущего инструмента используют цепную пилу и гидронож со спрейером, а в качестве привода режущего инструмента используют гидропривод цепной пилы, который связывают с цепной пилой и гидроножом со спрейером, в котором размещают гибкий путепровод с кабелем, на тягаче закрепляют бары, которыми обеспечивают компенсацию силового воздействия гравитационного характера, зависящего от рельефа и плотности обрабатываемого грунта, а также механо- и гидровоздействия на грунт, движение тягача с поворотной опорой для кабеля обеспечивают за счет гидросистем и гидронасосов, траншею обрабатывают цепной пилой, кратковременный выброс грунта производят с помощью гидроножа, а спрейером обеспечивают очистку режущих элементов от налипающего грунта.