Устройство для бестраншейной прокладки магистрального трубопровода Советский патент 1989 года по МПК F16L1/28 

1

(21)4243035/29-03

(22)11,05.87

(46) 15.10.89. limn. № 38

(71)Московский институт нефти и газа им. И.М.Губкина

(72)П.П.Бородавкин, С.М.Щербаков и А.Ф.Ренкель

(53)621.643 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР Р 985207, кл. Е 02 F 5/18, 1981.

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ПРОКЛАДКИ МАгаСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА

(57)Изобретение относится к строительству трубопроводов большого диаметра. Цель - расимрение технологических возможностей устройства за счет увеличения диаметра проходимых в мерзлых грунтах тоннелей. Устройство включает присоединенный к первой секции

5 трубопровода 1 оголовок 4 с наружным 12 и внутренним 11 бандажами (Б) и центрирующие опоры 2 со скошенной

18

11

передней кромкой 3. На нижней части Б 11 имеется порог 13, с задней стороны которого монтируются фиксаторы, несущие удлиненный кумулятивный заряд. В наружном Б 12 равномерно по окружности выполнены окна. В них размещены токопроводящие жилы электронагревателя ножевой части. Для продав- ливания трубопровода используется гидродомкратная установка 6, на которой монтируется лебедка. Канаты 8,9 лебедки соединяются с совком 10. Подавая на жилы кабеля 17 ток, нагревают оголовок 4 до 25-30 С, Затем гидродомкратами установки 6 вдавливают в массив секцию 5. При тепломеханическом воздействии оголовка 4 в мерзлом грунте образуется тоннель 20. Монолитный грунтовой керн 21, пройдя порог 13, откалывается и падает на совок 10. При возвращении гидродомкратов установки 6 в исходное положение удаляется из тоннеля 20.

(Л

31515

Изобретение относится к строительству трубопроводов большого диаметра в условиях вечномерэлых грунтов Крайнего Севера, где мощность вечной мерзлоты достигает 200-300 м, а глубина деятельного слоя составляет 0,5 м.

Цель изобретения - распшрение технологических возможностей устройства за счет увеличения диаметра проходи- мых в мерзлых грунтах тоннелей путем снижения сопротивления продавливанию.

На фиг. 1 показаны грунтовой массив и сооружаемый трубопровод, разрез; -на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1. I

Для соо зуження изолированного трубопровода 1 его снабжают центрирующими опорами 2 со скошенной передней кромкой 3 и оголовком 4, который закрепляется на первой секции 5. Для продавливания трубопровода 1 используется гидродомкратная установка б, на которой монтируется двухбарабанная лебедка 7, канаты 8 и 9 которой соединяются с совком 10. Оголовок 4 снабжается кольцевыми внутренними 11 и наружными 12 бандажами. На нижней части внутреннего бандажа 11 имеется по- рог 13, с задней CTqpoHbi которого монтируются фиксаторы 14, несущие удлиненный кумулятивный заряд 15. В наружном бандаже 12 равномерно по окружности выполнены окна 16, в которых размещены токопроводящие жилы кабеля 17, подключенного последовательно через рубильник и силовой трансформатор к источнику тока.

Продавливание осуществляют следую- щим образом.

По проектной трасе газопровода с расчетным шагом бурят скважины 18 диаметром 60-220 мм и отрывают рабочую камеру 19, на расчетном расстоя- НИИ от которой по трасе отрывают приемную камеру (не показана), В камере 19 размещают установку 6. Сек- циьд 5 устанавливают в направлении приемной камеры и нагревают оголовок 4 до 25-30 с, подавая на жилы кабеля 17 ток силой 520 А при напряжении 49 В, пос;лр чего гидродомкра ами установки 6 вдавливают в массив секцию 5. Г1рт{ тепломеханическом воздей- ствии кольпевого оголовка 4 на мерзлый грун в нем образуется тоннель 20, при ттом монолитньй грунтовый керн 2 ни.шилричес кой формы, пройдя

10

IS

20 25 3035

0

.

0

порог 13, поц действием силы тяжести откалывается от массива и надает на совок 10. Прогрев оп ловка 4 прекращают, гидродомкраты установки 6 возвращают в исходное положение и канатом 9 лебедки 7 керн 21 эвакуируют из тоннеля 20. Затем совок 10 канатом 8 возвращают в оголовок 4, включают нагрев последнего и продолжают задавливание секции 5. После задап- ливания в грунт первой секции 5 к ней приваривают очередную секцию, стык изолируют и процесс задавлива- ния продолжается. Изолированны трубопровод 1 центрируется в тоннеле 20 опорами 2, скощенные кромки 3 которых снижают сопротивления грунта при задавливании трубопровода 1. Для корректировки направления проходки варьируют подачу тока в жилы кабеля 17, размещенные в окнах 16, и таким образом осуществляют более высокий нагрев определенного участка оголовка 4, что изменяе сопротивление -грунта на отдельных участках окружности оголовка 4. На самооткалывание керна 21 влияют неоднородность состава, различные физико-механические свойства (влажность, температура, вязкость, прочность и др.) мерзлого грунта по глубине промерзания, а также включения льда. Поэтому отсечение керна заданных размеров осуществляют за внутренним бандажом 11 удлиненным- кумулятивным зарядом 15, состоящим из бризантного вещества в оболочке. После прохода оголовком 4 двух последовательно расположенных скважин 18 в них устанавливают обсадные трубы 22 соответственно с нагнетательным и вытяжным дефлекторами 23 и 24, а также с автоматически регулируемой по температуре транспортируемого газа и атмосферного воздуха заслонкой 25.. При обтекании ветром дефлектора 24 в его 1рубе 22 возникает разрежение и происходит удаление из тоннеля 20 нагретого воздуха. Одновременно из соседней рабочей камер1)1 во встречном направлении другой гидродомкрат установкой осуществляет сооружение второго участка газопровода. В промежуточной приемной клмере оба участка трубопрствода 1 сплринаюг, стык изолирую1 и засыпаю грунтс м.

Технология сопру /е ния i pyGoii|)oiu i;ia и охлаждаемом тоннг ме п (нги-.яет

пользовать конструктивно не сложное, дешевое, серийно изготовляемое отечественной промышленностью оборудование. Укладку линейной части трубопровода при соответствующей подготовке (отрывка котлованов, шахт и завозка труб) с помощью предлагаемого устройства можно нести круглогодично в благоприятных для строителей условиях и с сохранением грунтов в мерзлом состоянии. Формула изобретения

Устройство для бестраншейной прокладки магистрального трубопровода, состоящее из присоединенного к сек01

циям т рубопровода оголопка с няружнмгм и внутренним бандажами и -электронагревателя ножевой части, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет увеличения диаметра проходимых в морялых грунтах тоннелей, секции трубопровода снабжены центрую1Ш1ми

опорами со скошенной передней кромкой, на внутреннем бандаже оголовка с тьи1Ь- ной стороны установлены фиксаторы, несущие удлиненные кумулятивные заряды, и в нижней части закреплен порог,

а в наружном бандаже оголовка выполнены окна, в которых размещены токо- проводящие жилы электронагревателя.

Изобретение относится к строительству трубопроводов большого диаметра. Цель - расширение технологических возможностей устройства за счет увеличения диаметра проходимых в мерзлых грунтах тоннелей. Устройство включает присоединенный к первой секции 5 трубопровода 1 оголовок 4 с наружным 12 и внутренним 11 бандажами (Б) и центрирующие опоры 2 со скошенной передней кромкой 3. На нижней части Б 11 имеется порог 13, с задней стороны которого монтируются фиксаторы 14, несущие удлиненный кумулятивный заряд 15. В наружном Б 12 равномерно по окружности выполнены окна 16. В них размещены токопроводящие жилы электронагревателя ножевой части. Для продавливания трубопровода используется гидродомкратная установка 6, на которой монтируется лебедка. Канаты 8, 9 лебедки соединяются с совком 10. Подавая на жилы кабеля 17 ток, нагревают оголовок 4 до 25-30°С. Затем гидродомкратами установки 6 вдавливают в массив секцию 5. При тепломеханическом воздействии оголовка 4 в мерзлом грунте образуется тонель 20. Монолитный грунтовой керн 21, пройдя порог 13, откалывается и падает на совок 10. При возвращении гидродомкратов установки 6 в исходное положение керн 21 удаляется из тоннеля 20. 3 ил.

15

11

/J

12

(риг.2

16/

видВ

фигЗ