Устройство для погружения трубопровода Советский патент 1991 года по МПК F16L1/28 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при прокладке трубопроводов в обводненных грунтах.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей устройства путем обеспечения комплекса работ в любых обводненных грунтах.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, аксонометрия; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Устройство состоит из коробчатого полого корпуса 1.на котором сверху закреплены две зубчатые рейки 2, а на днище - направляющие 3. Корпус 1 охвачен подвижными рамами 4 с телескопическими ригелями 5. жестко соединенными с телескопическими стойками 6. Опорная часть стоек 6 выполнена в виде сьемных понтонов 7, шарнирно соединеных со стойками. Рамы 4 снабжены колесами, контактирующими с направляющими 3, а также ведущими зубчатыми колесами, кинематически связанными с зубчатыми рейками 2 и приводимыми во вращение от высокомо- мент(4ых гидромоторов.

На одной из рам 4 размещен поворотный манипулятор 8, на конце полой траверсы 9 которого закреплен гидроцилиндр 10. являющийся приводом гидравлического захвата 11. В полости траверсы 9 со стороны, противоположной захвату 11, размещен с

возможностью автоматического перемещения противовес. На нижней поверхности корпуса 1 по его оси смонтированы три телескопические стойки 12, имеющие шарнирно присоединенные съемные седловидные опоры 13, кривизна которых соответствует поверхности трубопровода 14, покрытые резиной для предохранения изоляционного покрытия трубопровода.

Крайние телескопические стойки 12 соединены с корпусом 1 жестко, а средняя - поворотно в горизонтальной плоскости с приводом от гидромотора.

Внутри корпуса 1 установлены симметрично относительно продольной его оси две пары направляющих колонн 15с возможностью их перемещения в поперечном направ- лении. В направляющих колоннах 15 размещены два ротора 16 буровой установки, в качестве приводов которых служат гидродвигатели. В каждом роторе 16 клиновыми захватами удерживается полая буровая штанга 17, при этом штанга 17 и ротор 16 имеют возможность относительного перемещения.

Возможен вариант установки в направляющих колоннах 15 двух гидромолотов для забивания раскрывающихся анкерных устройств. Расстояние между осями роторов 16

регулируемое и равно длине между концами силового пояса анкерного крепления, размеры которого зависят от диаметра трубопровода 14. В днище корпуса 1 между направляющими колоннами 15 в поперечном направлении выполнен люк 18с возможностью опускания рабочей площадки 19. Внутри корпуса 1 установлена в продольных направляющих балка 20 с тельфером 21, а на корпусе 1 в вертикальной плоскости, проходящей через оси роторов 16, симметрично относительно их осей установлены фермы 22 с возможностью перемещения их в поперечном направлении, снабженные в верхней части направляющими втулками 23 для полныхинвертарных штанг 17. К каждой ферме 22 шарнирно закреплены два корпуса телескопических гидроцилиндров 24. штоки которых шарнирно соединены через траверсы 25 с башмаками роторов 16.

Корпус 1 содержит внутри дизельную электростанцию, гидравлическую станцию. сварочный агрегат, посты управления, лабораторию экспресс-анализа физико-механических свойств грунта и компьютерной обработки данных, комнаты отдыха, принятия пищи и санитарный блок гигиены.

Устройство работает следующим образом.

Закрепление магистрального трубопровода осуществляют следующим образом

Устанавливают устройство в рабочее положение над траншеей.совмещая ось трубопровода 14 и оси телескопических стоек 12 в одной вертикальной плоскости изменением длины ригелей 5 с левой и правой стороны. Расстояние между опорными понтонами 7 выбирают в зависимости от шири- ны траншеи и несущей способности грунтов, исключая оползания слабонесущего грунта в траншею. Рамы 4 устанавливают в носовой и кормовой частях корпуса 1 Затем выдвигают седловидные опоры 13 телескопических стоек 12 до упора в трубопровод 14 и дальнейшим их выдвижением погружают трубопровод 14 до проектных отметок.

Винтовые анкеры (не показаны) устанавливают одновременно с помощью двух роторов 16. Вначале устанавливают каждый ротор 16 в верхнее положение, при этом нижний конец полой буровой штанги 17 находится также в крайнем верхнем положении и удерживается ротором 16.

Заводят верхний конец анкерной тяги в штангу 17, а нижний конец жестко соединяют с анкером. Опускают под собственным весом штангу 17 и соединяют ее с корпусом анкера(не показан)для передачи крутящего момента. Открывают лю 8 и под собственным весом опускают штангу 17с анкером до дна траншеи и с помощью ротора 16 осуществляют его завинчивание. Вертикал1чое перемещение ротора 16 со ш ангой 17 производят с помощью телескопических гидро5 цилиндров 24. Реактивный момент. возникающий при завинчивании анкеров, воспринимается направляющими колоннами 15. В случае, если ход ротора 16 в направляющих колоннах 15 меньше глубины

0 заложения анкера, то захваты ротора 16 со штангой 17 ослабляют и ротор 16 поднимают телескопическими гидроцилиндрами 24 на необходимую высоту и осуществляют дальнейшее завинчивание анкера до проек5 тных отметок. Затем освобождают штангу 17 от зацепления с анкером и поднимают телескопическими гидроцилиндрами 24, после чего проводят строповку анкерной тяги через динамометр и от телескопических гид0 роцилиндров 24 прикладывают выдергивающее усилие осуществляя контроль несущей способности анкера. Для промерзших грунтов (перед завинчиванием анкеров) разрабатывают бурением лидерные сква5 жины на глубину промерзания грунта.

Раскрывающиеся анкеры устанавливают методом статического продавливания. Вначале разрабатывают бурением одновременно две лидерные скважины, а затем в указанной последовательности проводят все операции, исключая вращение роторов 16. После этого проводит строповку анкерной тяги через динамометры и с помощью телескопических гидроцилиндров производят его частичное выдергивание (на 1,2-1,5 м) до раскрытия лопастей.

При установке раскрывающихся анкеров возможно использование гидромолотов, которые устанавливают в

0 направляющих колоннах 15 над верхними концами полых буровых штанг 17. Подъем гидромолотов вверх осуществляют с помощью телескопических гидроцилиндров 24.

5Балластировку ма истрального трубопровода утяжеляющими грузами осуществляют следующим обртзом.

Утяжеляющие грузы любой конструкции, расположенные на бровке траншеи или

0 на транспортном средстве высокой проходимости, захватывают автоматическим за- xeaioM 11 и с помощью поворотной траверсы 9 навешивают в проектное положение на трубопровод 14

5 Перемещение устройства на следующую рабочую позицию осуществляют по принципу шагания, используя в циклах шагания трубопровод, как дополнительную опорную поверхность.

0Поднимают седловидную опору 13

средней телескопической стойки 12 до размещения ее во внутреннем уступе днища корпуса 1 и опорные понтоны 7 телескопических стоек 6 задней рамы 4 над поверхностью болота.

С помощью гидравлического привода осуществляют перемещение задней рамы 4 по зубчатым рейкам 2 на расчетное расстояние и опускают понтоны 7 до полного опи- рания. после чего приподнимают над трубопроводом 14 седловидные опоры 13 крайних телескопических стоек 12.

С помощью гидравлических приводов рам обратным вращением зубчатых колес осум;ествляют перемещение корпуса 1 по направляющим 3 в расчетное положение от- носительно задней рамы 4 и опускают седловидные опоры 13 крайних телескопических оек 12.

Поднимают понтоны 7 телескопических стоек 6 передней рамы над поверхностью болота и с псмощьчэ гидравлического привода осуществляют ее перемещение по зубчатым рейкам 2 в расчетное положение, а затем опускают понтоны 7 до полного опи- рания. После этого весь цикл повторяют.

Для поворота устройства приподнимают седловидные опоры 13 крайних телескопических стоек 12. затем одновременно увеличивают длину ригелей 5 передней и задней рам 4 с противоположных сторон, а с других противоположных сторон уменьшают. При этом поворот устройства происходит вокруг средней телескопической стойки 12.

При проведении работ на неглубоких болотах опорные понтоны 7 заменяют на опорные части с изменяемой площадью, что позволяет свободно проходить последним через слабонесущие грунты (например, торф) и опираться на минеральные грунты, обладающие достаточной несущей способностью.

Наличие датчиков на седловидных опо- рсх 13 и в окружающей трубопровод 14 среде позволяет подсчитывать величину подъемной силы. В сочетании с данными по удерживающей силе анкерных устройств и физико-механических характеристик грунтов возможно с помощью определенной программы микро-ЭВМ определять опера- тивно оптимальные расстояния между анкерными устройствами и вносить соответствующие коррен гировки по ходу работ.

Использование предлагаемого устройства (в отличие от известных) позволяет круглогодично выполнять работы по закреплению магистральных трубопроводов на болотах и обводненных участках, приближая технологию и условия труда к заводским. Нчличие устойчивой мобильной площадки позволяет значительно упростить и ускорить операции закрепления, проводить их по единой технологии и высвободить большое количество различной техники и приспособлений. Отпадает необходимость искусственных сооружений в виде дамб, лежневых дорог и других инженерных сооружений, предназначенных для одноразового выполнения работ. Уменьшается на 30% ширина строительной полосы.

Формула изобретения

1.Устройство для погружения трубопровода, содержащее полый корпус, опирающийся на трубопровод и грунт, ходовую часть, механизм для установки анкеров, о т- ли чающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения комплекса работ на любых обводненных грунтах, устройство снабжено механизмом раскрытия анкеров и двумя рамами с ригелями, жестко соединенными концами со стойками, имеющими опорную часть, при этом механизмы установки и раскрытия анкеров размещены в полом корпуса а рамы выполнены с возможностью продольного пер мещения относительно корпуса, днище которого снабжено выдвижной монтажной площадкой и тремя телескопическими стойками с седловидными спорами.

2.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что ходовая часть выполнена в виде приводной зубчато-реечной передачи, кинематически связывающей подвижные рамы и корпус.

3.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что ригели рам и стойки с опорными частями выполнены телескопическими.

4.Устройство по п.1. о т л и ч а ю щ е е- с я тем. что средняя телескопическая стойка соединена с корпусом поворотно в горизонтальной плоскости.

5.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что, с целью балластировки трубопровода утяжеляющими грузами, оно снабжено поворотным манипулятором.

23

А-А

г

П

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при прокладке трубопроводов в обводненных грунтах. Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения

Фиг. 2