Способ извлечения трубопровода из грунта и устройство для его осуществления

 

Сущность изобретения: вскрывают конец участка трубопровода. Заводят под него трубоочистное и трубоподъемное устройства с последующим протаскиванием их вдоль трубопровода. Протаскивание устройств периодически останавливают. Трубоочистное устройство приподнимают и вновь опускают после подтягивания к нему трубоподъемного устройства. В качестве трубоочистного устройства используют клин. 2 с. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано преимущественно для извлечения из грунта вышедших из эксплуатации трубопроводов, а также во всех тех случаях, когда необходимо извлечь из грунта протяженное упругое тело.

Известен способ извлечения трубопровода из грунта, заключающийся во вскрытии его с использованием одноковшового или роторного экскаватора и извлечении трубопровода с помощью кранов-трубоукладчиков (см. Березин В.Л. и др. Капитальный ремонт магистральных трубопроводов. М. Недра, 1978, с.63-101).

Недостаток необходимость привлечения большого количества техники: землеройных и грузоподъемных машин, и большой объем земляных работ.

Наиболее близким к предполагаемому по технической сущности является способ ремонта трубопровода (см. авт. св. СССР N 1668801, кл. F 16 L 1/028, 1988), заключающийся в том, что в начале ремонтируемого участка отрывают котлован с обнажением поверхности концевого отрезка, рыхлят грунт под ремонтируемым участком, очищают от грунта и поднимают его. Принудительное удаление грунта осуществляют протяжкой по трубопроводу тросовой петли.

Недостаток необходимость привлечения большого количествам техники: землеройных и грузоподъемных машин, и большой объем земляных работ.

Цель изобретения уменьшение количества привлекаемой для демонтажа техники и снижение объема земляных работ.

Для этого протаскивание устройств периодически останавливают, трубоочистное устройство приподнимают и вновь опускают после подтягивания к нему трубоподъемного устройства, причем в качестве трубоочистного устройствам используют клин.

Устройство снабжено соединенной с тягачом дополнительной платформой с закрепленными на ней тяговым средством и гидроцилиндром, при этом трубоочистное устройство выполнено в виде расположенного под трубопроводом клина, соединенного с гидроцилиндром и дополнительной платформой, а балансирная подвеска в виде закрепленного на платформе трубоподъемного устройства разноплечего коромысла, на концах которого закреплены рольганги, причем тяговое средство соединено с платформой трубоподъемного устройства.

Предлагаемое изобретение отличается от известных тем, что соединение клинового устройства с платформой через гидроцилиндр, а платформы с системой рольгангов с различным усилием подъема через тяговое средство позволяет осуществить вертикальный подъем трубопровода клином, резание грунта и подъем трубопровода рольгангами разделить во времени и в пространстве, уменьшить усилие протаскивания системы и напряжения от изгиба трубопровода. Демонтаж трубопровода трудоемок, требует привлечения мощной тяговой техники, создания больших усилий подъема. Предлагаемое техническое решение позволяет демонтировать трубопровод без привлечения большого количества землеройной и грузоподъемной техники, а также уменьшить объем земляных работ.

На фиг. 1 изображено устройство для извлечения трубопровода из грунта, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг.3 платформа с рольгангами, вид сбоку; на фиг.4 то же, вид сверху.

К тягачу 1, например болотоходу "Тюмень", присоединены через канат 2 платформа 3, а через тяги-ножи 4 клиновое устройство 5, которое через гидроцилиндр 6 соединено с платформой 3. На платформе 3 установлено тяговое средство 7, например лебедка, соединенная с валом отбора мощности тягача 1. Платформа 3 через лебедку 7 соединена с дополнительной платформой 8, имеющей поперечную балку 9, к которой прикреплено разноплечее коромысло 10, плечи которого удлинены обратно пропорционально распределенным нагрузкам в сечениях, проходящих через рольганг (подъемные катки) 11. Отношение длин плеч можно определить по формуле , где L₁ длина плеча, входящего под трубопровод ниже поверхности земли; L₂ длина плеча, уходящего под участок трубопровода, освобожденного от земли; q_тр масса одного погонного метра трубы; q_гр масса одного погонного метра грунта над трубопроводом.

Разноплечее коромысло 10 имеет два разъема 12 для замены рольгангов 11 под разные трубопроводы. К разноплечему коромыслу 10 прикреплены направляющие парные ролики 13 и 14 с изменяющимся зазором между роликами в поперечном направлении. Тягач снабжен гидроцилиндром 15, соединенным с тягами-ножами 4, которые в свою очередь могут быть снабжены вибратором 16.

Способ осуществляют следующим образом.

Вскрывают конец участка трубопровода и заводят под него клиновое устройство 5 и подъемные ролики-катки, которые соединяют с тягачом 1. Для трубопроводов различного диаметра используют свои клиновые устройства. Угол атаки клинового устройства лежит в пределах 25-30^о.

При помощи тягача 1 клиновое устройство 5 и подъемные катки 11, соединенные с платформами 3 и 8, либо в виде тележки, либо саней-понтонов (в условиях болот), протаскивают по трубопроводу. По мере продвижения системы для извлечения трубопровода из грунта усилие протаскивания увеличивается. При этом для снижения усилия протаскивания, включают вибратор 16, установленный на тягах-ножах 4. Если усилие протаскивания доходит до предельного значения тягового усилия тягача 1, то тягач 1 останавливают и при помощи гидроцилиндра 6 клиновое устройство 5 поднимают. При помощи лебедки 7 подтягивают дополнительную платформу 8, к которой прикреплены подъемные катки 11. Благодаря различию плеч коромысла 10, имеющих разъемы 12, на участке, где действует вертикальная распределенная нагрузка от веса трубопровода и от веса грунта, создается соответствующая подъемная сила. Направляющие ролики 13 и 14 предотвращают выпадение трубопровода с катков 11. Подтягивая дополнительную платформу 8 к платформе 3, фиксируют в приподнятом состоянии трубопровод, который был поднят при помощи клинового устройства 5 и гидроцилиндра 6. При помощи гидроцилиндра 15 опускают тяги-ножи 4 вниз, тем самым частично прорезают грунт. Клиновое устройство 5 опускают, а лебедку переключают на свободную размотку каната, после чего при помощи тягача 1 платформу 3 с клиновым устройством 5 протаскивают по трубопроводу. При этом дополнительная платформа 8 остается на месте. По мере достижения тяговым усилием протаскивания предельного значения возможности тягача 1 его останавливают и повторяют вышеописанный процесс.

Расчленение извлечения трубопровода из грунта на отдельные процессы: прорезание ножами и клином, подъем клином, подъем рольгангами, создающими оптимальное распределение подъемных усилий, позволяет уменьшить усилие протаскивания устройства для извлечения и напряжения в трубопроводе в процессе извлечения, демонтировать трубопровод малым количеством техники и уменьшить объем земляных работ.

Формула изобретения

1. Способ извлечения трубопровода из грунта, заключающийся во вскрытии конца участка трубопровода, заведении под него трубоочистного и трубоподъмного устройств с последующим протаскиванием их вдоль трубопровода, отличающийся тем, что протаскивание устройств периодически останавливают, трубоочистное устройство приподнимают и вновь опускают после подтягивания к нему тркбоподъемного устройства, причем в качестве трубоочистного устройства используют клин.

2. Устройство для извлечения трубопровода из грунта, содержащее тягач, трубоочистное устройство, трубоподъемное устройство в виде платформы с ральгангом на балансирной подвеске, отличающееся тем, что устройство снабжено соединенной с тягачом дополнительной платформой с закрепленными на ней тяговым средством и гидроцилиндром, при этом трубоочистное устройство выполнено в виде расположенного под трубопроводом клина, соединенного с гидроцилиндром и дополнительной платформой, а балансирная подвеска в виде закрепленного на платформе трубоподъемного устройства разноплечего коромысла, на концах которого закреплены рольганги, причем тяговое средство соединено с платформой трубоподъемного устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4