Устройство для возведения монолитной ограждающей конструкции ремонтных котлованов на болотах

 

Изобретение относится к обслуживанию магистральных трубопроводов. Лидирующие полые корпуса 1 с шторками 4 в нижней части и трубами 3 для подачи смеси расположены симметрично относительно вертикальной оси трубопровода. Корпуса 1 соединены дугообразными штоками 5. Штоки 5 продольно перемещаются внутри дугообразных направляющих 6, выполненных в виде изогнутого короба с продольной прорезью в их верхней части и с отверстием под фиксатор 8. Рама 9 снабжена закрепленными по ее концам полыми вертикальными направляющими 11. На направляющих 11 установлены с возможностью перемещения ползуны 10, 15. Внутри направляющих 11 размещены с возможностью перемещения штоки 12, несущие на концах соединенные клещевые губки 13 с толкателями 14. Толкатели 14 другими концами шарни рно соединены с направляющими 11. Направляющие 6 закреплены на ползуне 10. Толкатели 14 шарнирно соединены одним концом с штоками 5, другим - с ползуном 15. 12 ил. сл С Фаг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 1 1/26

ГОСУДАР СТВ Е ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4677920/29 (22) 14.04.89 (46) 23,03.92. Бюл. N 11 (71) Томский инженерно-строительный институт и Управление магистральных нефтепроводов Центральной Сибири (72) А.П.Шешуков, В,А.Павлюк, И.В,Штин и М.Н.Докукин (53) 621,643 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1461820, кл. Е 02 D 17/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ МОНОЛИТНОЙ ОГРАЖДАЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ РЕМОНТНЫХ КОТЛОВАНОВ НА

БОЛОТАХ (57) Изобретение относится к обслуживанию магистральных трубопроводов. Лидирующие полые корпуса 1 с шторками 4 в нижней части и трубами 3 для подачи смеси.. Ы 1721372 А1 расположены симметрично относительно вертикальной оси трубопровода, Корпуса 1 соединены дугообразными штоками 5. Штоки 5 продольно перемещаются внутри дугообразных направляющих 6, выполненных в виде изогнутого короба с продольной-прорезью в их верхней части и с отверстием под фиксатор 8. Рама 9 снабжена закрепленными по ее концам полыми вертикальными направляющими 11. На направляющих 11 установлены с возможностью перемещения ползуны 10, 15. Внутри направляющих 11 размещены с возможностью перемещения штоки 12, несущие на концах соединенные клещевые губки 13 с толкателями 14, Толкатели 14 другими концами шарнирно соединены с направляющими 11. Направляющие

6 закреплены на ползуне 10. Толкатели 14 шарнирно соединены одним концом с штоками 5, другим — с ползуном 15. 12 ил.

1721372

Изобретение относится к обслуживанию магистральных трубопроводов, а именно к технологии работ по устройству котлованов, и может быть использовано при проведении ремонтных работ в период эксплуатации нефтепроводов, проложенных в болотах.

Целью изобретения является повышение производительности при возведении монолитной ограждающей конструкции за счет создания с двух сторон трубопровода одновременно ее монолитного днища и стенок.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство (для простоты представлена симметричная половина устройства относительно поперечного сечения трубопроводов), общий вид; на фиг.2 — то же, поперечное сечение; на фиг,З вЂ” шарнирное соединение ползуна с толкателями, сечение; на фиг.4 — шарнирное соединение, сечение; на фиг,5-12 — схема процесса возведения ограждающей конструкции ремонтного котлована.

Устройство состоит из лидирующих корпусов 1, неподвижно соединенных патрубками 2 с гибкими трубами 3 и имеющих в нижней части шторки 4. Корпуса соединены между собой дугообразными штоками

5, имеющими возможность продольного перемещения внутри дугообразных направляющих 6, выполненных в виде изогнутого короба с продольной прорезью 7 в их верхней части и с отверстием под фиксатор 8.

Дугообразные направляющие 6 соединены с рамой 9 через ползун 10, имеющий воэможность продольного перемещения и фиксации положения на вертикальной направляющей 11 трубчатого сечения, внутри которой расположен с возможностью продольного перемещения шток 12, шарнирно соединенный с концами клещевых губок 13.

Клещевые губки снабжены толкателями

14, шарнирно соединенными с клещевыми губками и вертикальной направляющей, на которой расположен с возможностью продольного перемещения ползун 15, связанный посредством толкателей 16 с дугообразными штоками 5. Толкатели 16 по концам имеют шарниры в виде проушины

17, вставленной в паз 18 толкателя 16 и скрепляющего их пальца 19.

Лидирующие корпуса 1 служат для подачи в болотную массу и выполнены полыми из металлических листов и открытыми с нижней стороны. Конфигурация выходного отверстия в плане каждого лидирующего

50 Фиксатор 8 предотвращает перемещение штока 5 в дугообразной направляющей

6, а также перемещение ползуна 10 по вертикальной направляющей 11, и вьаолнен в виде стержня диаметром под ссосные от55 верстия в фиксируемых деталях, Рама 9 служит для фиксации между собой симметричных относительно поперечных осей трубопровода частей установки, а также для навески вспомогательного оборудования (насосов, емкостей, площадок

45 корпуса соответствует конфигурации создаваемого ограждения, Патрубок 2 служит для подачи быстротвердеющей смеси из гибких шлангов 3 в лидирующий корпус, Патрубок выполнен из трубы и жестко соединен с корпусом в верхней части последнего, Для предотвращения заполнения корпусов болотной массой при погружении в нижней части лидирующие корпуса снабжены шторками 4, установленными с возможностью поворота. Каждая шторка в закрытом положении наклонена относительно стенок корпуса (например, под углом

45 ), что позволяет снизить сопротивление грунта погружению корпуса, и выступает за пределы боковой грани корпуса, обеспечив возможность при подъеме устройства открыть выходное отверстие корпуса за счет давления грунта на выступающую часть шторки, Дугообразные штоки 5 служат для погружения лидирующих корпусов в грунт по траектории дуги окружности и выполнены в виде дугообразного стержня. Нижний конец штока жестко закреплен на верхней грани лидирующего корпуса. В штоках имеется отверстие под фиксатор. Отверстие сверлят с таким условием, чтобы фиксатор 8 располагался выше уровня болота.

На внешней образующей штока 5 с эксцентриситетом е по горизонтали относительно шарнира подвижного ползуна 15 (фиг.2) имеется плоская проушина 17 с отверстием под палец 19 (фиг.3) для шарнирного соединения штока 5 с толкателем 16.

Дугообразная направляющая 6 служит для продольного перемещения в ней с минимально возможным поперечным люфтом дугообразного штока 5.

Продольная прорезь 7 в дугообразной направляющей 6 служит направляющей продольного перемещения шарнирного соединения штока 5 и толкателя 16 в период движения лидирующего корпуса по криволинейной траектории. Ширина прорези выполняется меньше диаметра штока 5, а длина — от торца до торца дугообразной направляющей 6, 1721372 для рабочих), выполнена в виде плоской конструкции (фермы, балки). Рама расположена вдоль оси трубопровода и жестко соединена с ползунами 10 с таким условием, чтобы в плане угол между ней и дугообразной направляющей 6 составлял 90, а рама всегда находилась выше уровня болота.

Ползуны 10 объединяют раму 9 с дугообразными направляющими 6 и позволяют им вертикально перемещаться по направляющей 11. Ползун 10 представляет собой кольцо с внутренним диаметром, позволяющим перемещаться ему по направляющей

11 с минимально возможным поперечным люфтом. В поперечном направлении имеется отверстие под фиксатор 8, Вертикальная направляющая 11 предназначена для продольного перемещения по ней ползунов 10 и 15, что позволяет синхронно перемещать лидирующие корпуса 1 как по вертикали, так и по дуге окружности, Кроме того, направляющая 11 служит для закрепления на ней системы фиксации устройства относительно трубопровода, а также для восприятия усилий N (фиг,2) погружения (подъема) лидирующих корпусов и усилий Р (фиг.2) фиксации устройства на трубопроводе. Направляющая 11 выполнена в виде трубы с закрепленными в нижней части проушинами 17 для шарнирного соединения (фиг.3) с толкателями 14. В направляю цей 11 имеется отверстие, соосное с отверстием в ползуне

10 под фиксатор 8.

Шток 12 шарнирно объединяет нижней частью концы клещевых губок 13 и передает усилие P (фиг.2) на шарнир для сжимания и разжимания клещевых губок 13, Шток выполнен в виде стержня с диаметром, позволяющим ему перемещаться в продольном направлении внутри вертикальной направляющей 11. На нижнем конце штока 12 (фиг.4) имеется продольный паз

18 с поперечным отверстием под палец 19 для шарнирного соединения с концами клещевых губок 13. Клещевые губки 13 предназначены для обхвата трубопровода для фиксации на нем установки в целом и выполнены плоскими с отверстием на концах

45 для шарнирного соединения со штоком 12. 50

Каждая губка имеет проушину 17, расположенную с эксцентриситетом а (фиг,2) относительно шарнира на вертикальной направляющей 11.

Толкатели 14 клещевых губок служат 55 для соединения вертикальной направляющей 11 с клещевыми губками 13 для сжимания и разжимания последних, Толкатель представляет собой стержень, на концах которого имеются продольные пазы 18 (фиг.3) с поперечными отверстиями под пальцы

19 для шарнирного соединения с проушинами 17.

Ползун 15 требуется для восприятия нагрузки N (фиг.2) и равномерного ее распределения между толкателями 16 и представляет собой кольцо с внутренним диаметром, позволяющим перемещаться по направляющей 11 с минимально возможным поперечным люфтом. B диаметральном направлении ползун жестко соединен с проушинами под шарнирное крепление с толкателями 16 (фиг.3).

Толкатели 16 служат для передачи нагрузки N от ползуна 15 на дугообразные направляющие 6 (при вертикальном погружении лидирующих корпусов 1) или на дугообразные штоки 5 (при повороте корпусов).

Толкатели 16 выполнены в виде стержня, изогнутого по дуге радиусом, аналогичным радиусу дугообразных направляющих 6. По концам толкателей выбран паз 18 под шарнир (фиг,3).

Проушины 17 служат для шарнирного соединения деталей между собой (фиг.3), а концы, закрепленные на вертикальной направляющей 11, кроме того, являются ограничителя ми нижнего положения ползуна 10.

Проушины выполнены плоскими и имеют форму половины круга с отверстием на середине его ocu.

Палец 19 является осью шарнирного соединения деталей и выполнен в виде стержня (фиг.3).

Паз 18 служит для размещения в нем проушины 17.

Технологическая последовательность возведения монолитной ограждающей конструкции ремонтного котлована с помощью устройства состоит из следующих процессов: подготовка к использованию (фиг,5), погружение клещевых губок (фиг.6), фиксация на трубопроводе (фиг.7), вертикальное погружение (фиг.8), поворот лидирующих корпусов (фиг,9), возведение днища котлована (фиг.10), возведение вертикальных стенок (фиг.11), отсоединение от трубопровода (фиг.12), Перед погружением (фиг.5) устройство располагают на подкладках 20 под клещевые губки 13 над трубопроводом 21 соосно вертикальной оси трубопровода с осью штоков 12. В соосные отверстия через дугообразные направляющие 6 и дугообразные штоки 5 вставляют фиксаторы 8, На оголовке вертикальной направляющей 11 жестко закрепляют домкрат 22, обеспечивающий вертикальное перемещение штока 12. В верхней части вертикальной направляющей

1721372

11 устанавливают второй домкрат 23, способный перемещать по вертикали ползун 15 и фиксировать его положение.

Для погружения клещевых губок 13 (фиг,6) из-под них удаляют подкладки. Погружение происходит под действием собственной массы устройства или с помощью пригруэов на раму (не показано) до тех пор, пока нижний конец штока 12 не коснется трубопровода 21.

Фиксация устройства на трубопроводе (фиг,7) осуществляется за счет приложейия домкратом 22 усилия P к верхнему концу штока 12. Под его действием клещевые губки 13 сжимаются, обхватывают трубопровод 21, фиксируя положение устройства.

Для вертикального погружения лидирующих корпусов 1 (фиг.8) на подвижные ползуны 15 с помощью домкратов 23 прикладывают усилие N до тех пор, пока выходное отверстие лидирующего корпуса

1 не достигает уровня горизонтальной оси трубопровода 21. Этому моменту соответствует касание ползуна 10 проушины 17, закрепленной на вертикальной направляющей 11.

Для поворота лидирующих корпусов 1 (фиг.9) удаляют фиксаторы 8, проходящие через дугообразные направляющие 6 и дугообразные штоки 5. B этом случае N от домкрата 23 передается через толкатели 16 на дугообразные штоки 5, которые, перемещаясь в дугообразных направляющих 6, перемещают лидирующие корпуса 1 по дуге до их стыковки под трубопроводом 21.

По окончании погружения вставляют фиксатор 8 в соосные отверстия на ползуне

10 и на вертикальной направляющей 11 (фиг.10), предотвращая тем самым совмещение дугообразного и вертикального движения лидирующих корпусов 1 при подъеме.

Через гибкие трубы 3 в лидирующие корпуса 1 с помощью насосов (не показаны) нагнетается быстротвердеющая смесь 24.

После их заполнения домкраты 23 переключаются на подъем при одновременной работе насосов, Под действием давления реакционной смеси 24 на внутреннюю поверхность шторок 4 и давления грунта на выступающую за пределы лидирующего корпуса часть шторок 4 последние открываются и смесь попадает в болотную массу. Вытекая из лидирующих корпусов 1 под давлением, струи смеси вытесняют болотную массу и сливаются между собой, создавая монолитный стык. Благодаря работе домкратов лидирующие корпуса синхронно перемещаются. по дугообразной траектории и под действием насосов оставляют в следе за собой жидкую фазу реакционной смеси 24, которая, полимеризуясь, образует твердое ограждение.

B момент достижения выходным отверстием лидирующих корпусов 1 горизонталь5 ной оси трубопровода 21 удаляют фиксаторы 8, проходящие через соосные отверстия на ползунах 10 и на вертикальных направляющих 11. В связи с этим траектория перемещения лидирующих корпусов 1

10 меняется от дугообразной к прямолинейной, создавая вертикальную часть ограждения (фиг.11).

Торцовые стенки котлована выполняются одним из известных способов, 15 Устройство отсоединяют оттрубопровода (фиг.12) за счет приложения домкратом

22 усилия -Р к верхнему концу штока 12, Под его действием клещевые губки 13 разжимаются, позволяя снять устройство.

20 Использование предлагаемого устройства обеспечивает возможность возведения монолитной ограждающей конструкции одновременно с двух сторон трубопровода на требуемом расстоянии от него, моно25 литность стыка ограждения в зоне под трубопроводом, отсутствие в потребности монтажных кранов, вибраторов. электроэнергии, Формула изобретения

30 Устройство для возведения монолитной ограждающей конструкции ремонтных котлованов на болотах, содержащее полый лидирующий корпус со шторкой в его нижней части, несущую раму, фиксаторы положения

35 лидирующего корпуса и трубу для подачи смеси в корпус, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности путем создания с двух сторон трубопровода одновременно монолитного днища

40 и стенок ограждения, оно снабжено дополнительным лидирующим корпусом со шторкой в его нижней части и трубой для подачи смеси, расположенным симметрично основному корпусу относительно вер45 тикальной оси трубопровода, основной и дополнительный корпуса соединены между собой дугообразными штоками, расположенными с возможностью перемещения посредством тол ка.гелей в дугооб раз н ых

50. направляющих, выполненных с прорезью в их верхней части. а рама снабжена закрепленными по ее концам полыми вертикалными направляющими с установленными на них с возможностью перемещения по

55 ним полэунами и размещенными внутри них с возможностью продольного перемещения штоками, несущими на концах клещевые губки с толкателями, при этом клещевые губки шарнирно соединены со штоками и их толкателями, которые другими

1721372

10 концами шарнирно соединены с вертикальными направляющими, дугообразные направляющие корпусов закреплены на нижнем ползуне вертикальных направляюI щих, а толкатели дугообразных штоков шарнирно соединены одним концом с дугообразными штоками, а другим — с верхним ползуном вертикальных направляющих.

1721372

1721372

Составитель А, Старикова

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Н. Ревская

Редактор С. Пекарь

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

Заказ 942 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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