Устройство для погружения трубопровода

 

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

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s F 16 1 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

8 У

72 7ф

73 юг 7

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4221341/29 (22) 01.04.87 (46) 30.01.91. Бюл. N. 4 (75) Ю.В,Харитонов и В.М,Волков (53) 621.643(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 196499, кл. F 16 L 1/00, 1966, „,. Ы„„1624228 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОГРУЖЕНИЯ ТРУБОПРОВОДА (57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано при прокладке трубопроводов в обводненных грунтах, Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем обеспечения

1624228 комплекса работ в любых обводненных грунтах, Устройство состоит из коробчатого полого корпуса 1, на котором сверху закреплены 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 съемных понтонов 7. Рамы 4 снабжены колесами и ведущими зубчатыми колесами сприводом от гидромоторов,,На одной иэ рам размещен манипулятор 8, снабженный гидравлическим захватом 11.

На нижней поверхности корпуса 1 по его оси смонтированы три телескопические стойки 12 с седловидными опорами 13, Внутри корпуса 1 установлены направляющие колонны с роторами буровой установки, В днище корпуса 1 имеется люк, в который может опускаться рабочая площадка, В корпусе 1 на фермах закреплены телескопические гидроцилиндры 24, Устройство устанавливается над траншеей, при этом рамы 4 располагаются в носовой и кормовой частях корпуса 1, 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 телескоп ичес кими стой к а ми 6. On орн а я часть стоек 6 выполнена в виде съемных 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 высокомоментйых гидромоторов.

На одной иэ 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

30 выдвигаются опоры 13 до упора в трубопровод 14, который погружается до проектных отметок. Винтовые анкеры устанавливаются одновременно посредством вращения двух роторов, используя люк. при этом осевое перемещение роторов осуществляют гидроцилиндрами. После эавинчивания анкеров к ним прикладывают выдерживающее усилие через динамометр от гидроцилиндров. Для промерзших грунтов предварительно бурятся лидирующие скважины.

Раскрывающиеся анкеры устанавливаются методом статического продавливания. Балластировку трубопровода 14 осуществляют посредством манипулятора 8, который передает утяжеляющие грузы с фермы траншеи на трубопровод 14. Перемещение устройства вдоль траншеи осуществляется по принципу шагания, используя в пределах цикла шагания трубопровод, как дополнительную опорную поверхность, и перемещая последовательно рамы 4 относительно корпуса 1, а затем корпуса 1 относительно рам

4. 4 з.п. ф-лы, 2 ил, возможностью автоматического перемещения противовес. На нижней поверхности корпуса 1 no 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 15 с воэможностью их перемещения в поперечном направлении. 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, раз1624228 меры которого зависят от диаметра трубопровода 14. В днище корпуса 1 между направляющими колоннами 15 в поперечном направлении выполнен люк 18 с возможностью опускания рабочей площадки 19. В нутри 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 полных инвертарных 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 0cb 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 зависимогти от ширины 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 17 с анкером до дна траншеи и с помощью ротора 16 осуще35

30 ствляют его эавинчивание. Вертикал чое перемещение ротора 16 со ш ангой 17 производят с помощью телескопических гидроцилиндров 24. Реактивный момент. возникающий при завинчивании анкеров, воспринимается направляющими колоннами 15. В случае, если ход ротора 16 в направляющих колоннах 15 меньше глубины заложения анкера, то захваты ротора 16 со штангой 17 ослабляют и ротор,б поднимают телескопическими гидроцилиндрами 24 на необходимую высоту и осуществляют дальнейшее эавинчивание анкера до проектных 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 гидроцилиндров 24 прикладывают выдергивающее усилие. осуществляя контроль несущей способности анкера. Для промерзших грунтов (перед завинчиванием анкеров) разрабатывают бурением лидерные скважины 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 проводят 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 направляющих колоннах 15 над верхними концами полых буровых штанг 17. Подъем гидрамолотов вверх осуществляют с помощью телескопических гидроцилиндров

24.

Балластировку магистрального трубопровода утяжеляющими грузами осуществляют следующим образом, Утяжеляющие грузы гюбой конструкции, расположенные на бровке траншеи или на транспортном средстве высокой проходимости. захватывают автоматическим захва гом 11 и с помощью поворотной траверсы 9 навешивают в проектное положение на трубопровод 14.

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

Поднимают седловидную опору 13 средней телескопическои стойки 12 до раз1624228

15 мещения ее во внутреннем уступе днища корпуса 1 и опорные понтоны 7 телескопич ских стоек 6 задней рамы 4 над поверхностью болота.

С помощью гидравлического привода осущзствляют перемещение задней рамы 4 по зубчатым рейкам 2 на расчетное расстояние и опускают п>нтоны 7 до полного опирания, после чего приподнимают над грубопроводом 14 седловидные опоры 13 крайних телескопических стоек 12.

С помощью гидравлических приводов рам обратным вращением зубчатых колес осуществляют перемещение корпуса 1 по направляющим 3 в расчетное положение относительно задней рамы 4 и опускают седл овидные опоры 13 крайних телескопических оек 12.

Поднимают понтоны 7 телескопических стоек б передней рамы над поверхностью болота и с помощь о гидравлического привода осуществляют ее перемещение по зубчатым рейкам 2 в расчетное положение, а затем опускают понтоны 7 до полного опирания, После эгого 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 прове,-,ении работ на неглубоких болотах опорные понтоны 7 заменяют на опорные части с изб енчемой плаща,адью, что позволяет свободно проходить последним через слабонесущие грунты (например, торф) и опираться на минеральные грунты, обладающие достаточной несущей способностью.

Наличие датчиков на седловидных 0llo рсх 13 и в окружающей трубопровод 14 среде roçâoëÿåò подсчитывать величину подъемной силы. В сочетании с данными по удерживающей силе анкерных устройств и физико-механических характеристик грунтов возможно с помощью o",ðåäåëåííoé программы микро-ЭВМ определять оперативно оптимальные расстояния между анкерными устройствами и вносить соответствующие карре ;ировки 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.

Наличие 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 доро- и других инженерных сооружений, предназначенных для одноразового выполнения работ, Уменьшается на

307(, 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 тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей 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 корпуCP. d РаМЫ ВЫПОЛНЕНЫ С ВОЗМОжНОСтЬЮ продольного пер" мещения относительно корпуса, днище которого снабжено выдвижной монтажной площадкой и тремя телескопическими стойками с седловидными спорами.

2. Устройство по и 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что ходовая часть выполнена в виде приводной зубчато-реечной передачи, кинемэтически связывающей подвижные рамы и корпус.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ e eс 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 сс я тем, что средняя теле:копическая стойка соединена с корпусом поворотно в горизонтальной и 1оскости.

5. Устройство по п,1, от л и ч а ю ще ес я тем, что, с целью балластировки трубопровода утяжеляющими грузами, оно снабжено поворотным манипулятором.

1624228

Фиг.2

Составитель В. Пинчук

Техред М.Моргентал Корректор Л. Пилипенко

Редактор А. Ревин

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 179 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5