Способ удлинения сваи


 

C21D1/00 - Изменение физической структуры черных металлов; устройства общего назначения для термообработки черных или цветных металлов или сплавов; придание ковкости металлам путем обезуглероживания, отпуска или других видов обработки (цементация диффузионными способами C23C; поверхностная обработка металлов, включающая по крайней мере один процесс, предусмотренный в классе C23, и по крайней мере другой процесс, охватываемый этим подклассом, C23F 17/00; однонаправленное отвердевание эвтектики или однонаправленное разделение эвтектик C30B)
B23K101/06 - Пайка или распаивание; сварка; плакирование или нанесение покрытий пайкой или сваркой; резка путем местного нагрева, например газопламенная резка; обработка металла лазерным лучом (изготовление изделий с металлическими покрытиями экструдированием металла B21C 23/22; нанесение облицовки или покрытий литьем B22D 19/08; литье погружением B22D 23/04; изготовление составных слоистых материалов путем спекания металлического порошка B22F 7/00; устройства для копирования и регулирования на металлообрабатывающих станках B23Q; покрытие металлов или материалов металлами, не отнесенными к другим классам C23C; горелки F23D)

Владельцы патента RU 2499655:

Открытое акционерное общество "Сибнефтепровод" (ОАО "Сибнефтепровод") (RU)
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт транспорта нефти и нефтепродуктов" (ООО "НИИ ТНН") (RU)
Открытое акционерное общество "Акционерная компания по транспорту нефти "Транснефть" (ОАО "АК "Транснефть") (RU)

Изобретение относится к строительству, в частности к свайным фундаментам, закладываемым в грунты с вечной мерзлотой. Способ включает разделку торцов элементов сваи. После разделки осуществляют сборку элементов сваи. Затем осуществляют приварку четырех шестигранных усиливающих накладок к внешней поверхности стыка свай угловыми сварными швами по всему периметру. Подогревают зону сварки. Сваривают путем накладки сварных валиков. Затем осуществляют охлаждение сварного соединения. Далее осуществляют послесварочную термическую обработку сварного соединения. Техническим результатом изобретения является повышение несущей способности сваренной сваи. 1 ил., 1 табл., 1 пр.

 

Изобретение относится к строительству, в частности к свайным фундаментам, закладываемым в грунты с вечной мерзлотой.

Известен способ неразъемного соединения труб, включающий нанесение на внешнюю поверхность рабочей части стальной трубы равномерно распределенные относительно друг друга канавки, между которыми нарезана мелкая резьба, а на внутреннюю поверхность конца стальной трубы изготовлена выемка (см. патент РФ №111236 от 10.12.2011).

Недостатком данного технического решения является низкая стойкость сварного соединения и возникновение усталостных трещин в сваях при ударных нагрузках (при их забивке).

Известен способ, обеспечивающий соединение труб, включающий операцию по соединению корпуса с присоединительными патрубками и поверхностями «под ключ», а гайку с буртом, накручивание на присоединительный патрубок корпуса, с поверхностями «под ключ», причем внутренняя поверхность, контактирует с кольцом разрезным, расположенным последовательно на общей оси (см. патент РФ №110810 от 27.11.2011).

Недостатком данного способа является невозможность его применения на трубах с большой толщиной стенки (от 5 мм и выше), из-за большой трудоемкости при монтаже и большой деформации стенки трубы.

Известен также способ сварки сварных соединений труб, включающий соединение двух труб с разделкой соединяемых торцов под сварку и трубчатую вставку-подкладку в зоне шва, причем во вставке-подкладке выполнена под углом к оси вставки продольная прорезь, а прилежащие к прорези участки вставки-подкладки смещены вдоль прорези вставки-подкладки в разные стороны (см. патент РФ №112325 от 10.01.2012).

Недостатком данного способа является возможность фиксации внутри сваи (трубы) только с помощью корневого стыкового шва, являющимся для накладки наплавочным на ее поверхность, т.е. имеющим малую прочность на сдвиг.

Техническая задача, решаемая предложенным изобретением, - удлинение сваи до заданных размеров, повышение несущей способности сваи (трубы), изготовленной с применением сваренных в стык 2-х и более трубных заготовок.

Техническая задача решена применением кольцевого стыкового сварного соединения трубных заготовок с дальнейшей приваркой к стыку четырех шестигранных усиливающих накладок, приваренных к внешней поверхности сваи угловыми сварными швами по всему периметру, предварительным подогревом зоны сварки до температуры 160-200ºC, выдержкой межслойного контроля температуры между накладываемыми валиками сварного шва, наложения теплоизолирующего пояса, обеспечивающего охлаждение сварного соединения со скоростью 200ºC в час, выполнения послесварочной термической обработки сварного соединения при температуре 600-650ºC в течении часа для снятия остаточных сварочных напряжений, наложением сварных валиков, формирующих сварной шов, с перекрытием на 50%.

Способ удлинения свай включающий, разделку соединяющих торцов свай под сварку, согласно изобретению производят сборку элементов сварки, подготавливают кромки свариваемых элементов сварных соединений, приваривают к стыку четыре шестигранных усиливающих накладки, к внешней поверхности сваи угловыми сварными швами по всему периметру, с предварительным подогревом зоны сварки до температуры 160-200ºC, с соблюдением межслойного контроля температуры между накладываемыми валиками сварного шва, накладывают сварные валики, формирующие сварной шов, с перекрытием на 50%, а охлаждение сварного соединения со скоростью 200ºС в час обеспечивают за счет укрытия теплоизолирующими поясами, снятие которых производят после достижения температуры стыка 50ºС, выполняют послесварочную термическую обработку сварного соединения при температуре 600-650ºС в течении часа с возможностью обеспечения снятия остаточных сварочных напряжений и предотвращения образования закалочных структур с низким сопротивлением ударным нагрузкам, возникающим при забивки сваи.

Способ поясняется чертежом, на котором представлена схема удлинения сваи с усиливающими накладками по периметру кольцевого сварного шва. На рисунке приняты следующие обозначения: 1, 2, 3, 4, 5, 6 - последовательность сварки сторон каждой усиливающей накладки на сваю на участке кольцевого сварного шва; 7, 8 - стороны каждой усиливающей накладки, не подлежащие сварке; 1а, 2а, 3а, 4а - последовательность сварки усиливающих накладок по периметру сваи на участке кольцевого сварного шва, 9 - усиливающая накладка, 10 - кольцевой сварно шов, L - длина усиливающей накладки, l - длина грани усиливающей накладки, l1 - длина верхней грани усиливающей накладки, Н - ширина усиливающей накладки, t - толщина усиливающей прокладки.

Данное изобретение применяется для сварки свай, применяемых при строительстве надземных трубопроводов в зонах вечной мерзлоты.

Проведенные научно-исследовательские работы в ООО «НИИ ТНН» и дочерними предприятиями компании ОАО «АК «Транснефть», а также трассовые испытания при прокладке трассы в районе Крайнего Севера с температурой воздуха до минус 50ºС показали, что необходимо подогревать зону сварки до температуры 160-200ºС, выдерживать межслойный контроль температуры между накладываемыми валиками сварного шва, обеспечение охлаждения сварного соединения со скоростью 200ºС в час, выполнять послесварочную термическую обработку сварного соединения при температуре 600-650ºС в течении часа для снятия остаточных сварочных напряжений, наложением сварных валиков, формирующих сварной шов, с перекрытием на 50%.

Работа.

Способ удлинения свай включает разделку соединяемых торцов свай (труб) под сварку, сборку элементов сварки, подготовку кромок свариваемых элементов сварных соединений, приварку к стыку четырех шестигранных усиливающих накладок, к внешней поверхности сваи угловыми сварными швами по всему периметру, с предварительным подогревом зоны сварки до температуры 160-200ºС, с соблюдением межслойного контроля температуры между накладываемыми валиками сварного шва. Наложение сварных валиков, формирующих сварной шов, с перекрытием на 50%. Обеспечение охлаждения сварного соединения со скоростью 200ºС в час за счет укрытия теплоизолирующими поясами. Снятие теплоизолирующего пояса после достижения температуры стыка 50ºС. Выполнение послесварочной термической обработки сварного соединения при температуре 600-650ºС в течении часа для снятия остаточных сварочных напряжений и предотвращающее образование закалочных структур с низким сопротивлением ударным нагрузкам, возникающим при забивки сваи.

Сварка выполняется электродами типа Э50А по ГОСТ 9466-75, ГОСТ 9467-75.

Сварка угловых сварных швов выполняется наложением не менее 4-х валиков, при этом каждый последующий валик перекрывает предыдущий не менее чем на половину.

С целью определения работоспособности конструкции и ее оптимальных характеристик были проведены натурные опытные работы в производственных условиях при температурах до минус 50ºС включительно. Свая длиной 22000 мм была забита на глубину 20500 мм за 1500 ударов (вес копра составлял 600 кг, свая извлекалась из грунта и забивалась вновь 7 раз) при средней норме в 80-200 ударов. Механические повреждения и трещины в сварном соединении отсутствовали. В результате были установлены параметры усиливающих накладок, указанные в таблице 1.

Таблица 1.
Параметр Обозначение Величина, мм
Длина усиливающей накладки L 360
Длина грани усиливающей накладки 1 60
Длина верхней грани усиливающей накладки 11 20
Толщина усиливающей прокладки t -
Ширина усиливающей накладки Н 100

Применение предложенного способа обеспечивает удлинение сваи до заданных размеров, повышение несущей способности сваи (трубы), изготовленной с применением сваренных в стык 2-х и более трубных заготовок.

Способ сварки элементов сваи, включающий разделку соединяемых торцов элементов сваи и их сварку, отличающийся тем, что после разделки осуществляют сборку элементов сваи, подготовку кромок свариваемых элементов путем приварки четырех шестигранных усиливающих накладок к внешней поверхности стыка свай угловыми сварными швами по всему периметру, предварительный подогрев зоны сварки до температуры 160-200°C и сварку путем накладки сварных валиков, формирующих сварной шов с перекрытием на 50%, причем осуществляют межслойный контроль температуры между накладываемыми валиками сварного шва, затем осуществляют охлаждение сварного соединения со скоростью 200°C/ч за счет укрытия сварного соединения теплоизолирующими поясами, снятие которых производят после достижения температуры стыка 50°C, после чего выполняют послесварочную термическую обработку сварного соединения при температуре 600-650°C в течение часа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области металлургии. Для обеспечения контролируемого равномерного охлаждения рулона горячей полосы и получения однородных свойств рулон (1) горячей полосы (2) размещают в устройстве промежуточного хранения, при этом рулон опирают и вращают (100) посредством контакта его боковой поверхности (5) с, по меньшей мере, одним элементом для охлаждения в виде ролика (3, 7).
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано для получения листовой стали на толстолистовых реверсивных станах. Для повышения производительности процесса способ включает нагрев слябов, черновую прокатку в раскат промежуточной толщины, охлаждение раската и последующую его многопроходную чистовую прокатку с регламентированной температурой начала и конца прокатки в лист конечной толщины, при этом охлаждение раската осуществляют путем возвратно-поступательного перемещения по водоохлаждаемым роликам, внутренняя полость бочки которых предварительно заполнена шариками из теплопроводящего материала.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к термической обработке деталей с использованием индукционного нагрева. Для предохранения от окисления и улучшения качества внутренней поверхности детали осуществляют закалку детали с нагрева токами высокой частоты при одновременной подаче охлаждающей жидкости на внутреннюю и наружную поверхности трубных деталей в стенде, который содержит стойку, гидравлический подъемник, приспособление, состоящее из верхнего центра, корпуса и пружины сжатия, нижнего центра, индуктора, узла управления подачи охлаждающей жидкости, при этом в верхнем центре выполнены каналы с определенными сечением и углом для подачи и равномерного распределения охлаждающей жидкости на внутренней поверхности трубной детали.

Группа изобретений относится к области военной техники и может быть использована при создании автоматического стрелкового оружия, например стволов единых пулеметов, изготовленных методом холодного радиального обжатия.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению закаленной мартенситной стали, используемой для изготовления различных конструкционных и приводных деталей.
Изобретение относится к металлургии, в частности к метизному производству, и может быть использовано при производстве из высокоуглеродистой стали проволоки больших диаметров, преимущественно 9-12 мм, предназначенной для изготовления, например, высокопрочной арматуры для железобетонных шпал.

Группа изобретений относится к области термической обработки головки рельсов в охлаждающей ванне. Охлаждающая ванна содержит по меньшей мере один продольный отсек (1), включающий центральную емкость (31) для погружения в нее обрабатываемой головки рельса, подающий коллектор (2) для подачи текучей среды, две вторичные емкости (32), расположенные по бокам от центральной емкости (31) для сбора охлаждающей текучей среды, когда она переливается через верхний край первичной центральной емкости (31).
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в металлургии, машиностроении, промышленности стройматериалов при нагреве мелких изделий машиностроения под закалку, нормализацию, отпуск и цементацию.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к обработке магнитотвердых сплавов на основе системы Fe-Cr-Co, которые применяются в приборостроении, релейной технике, электромашиностроении, медицине, автомобильной промышленности и т.д.
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в металлургии, машиностроении, промышленности стройматериалов при нагреве мелких изделий машиностроения под закалку, нормализацию, отпуск и цементацию.

Изобретение может быть использовано в процессах изготовления щеточных уплотнений методами пайки с помощью электронного луча. Кольцевое основание и кольцевые опорные пластины собирают в кольцевую оправку, на которую наматывают проволоку и прижимают ее к оправке прижимными кольцевыми пластинами.

Изобретение относится к способу многодуговой сварки листовых сварных заготовок для получения из них методами холодной штамповки деталей кузова автомобиля. Предварительно определяют ток и скорость сварки первой дуги из условия обеспечения проплавления на всю толщину листовой заготовки и изотерму плавления на поверхности листов со стороны сварки.

Изобретение относится к электросварочному аппарату и способу сварки двух труб и может найти использование при прокладке трубопроводов. Электросварочный аппарат содержит сварочную горелку (3), установленную с возможностью поворота вокруг первой (21) и второй (23) горизонтальных осей с перемещением между рабочим положением, в котором сварочная горелка расположена в желобе (19), и отведенным положением, в котором сварочная горелка (3) расположена на расстоянии от желоба.

Изобретение относится к способу изготовления вала для турбины и/или генератора посредством сварного соединения и к валу, изготовленному упомянутым способом. Осуществляют удаление по меньшей мере с одной стороны основной ограничивающей круговой поверхности соответственно одной центральной части соответствующего элемента (5) вала относительно оси вращения (2) для получения соответственно одной открытой полости (11) по меньшей мере в одном цилиндре (3) в пределах оставшегося трубообразного ребра (13).

Изобретение относится к способу автоматической аргонодуговой сварки труб и может найти применение для сварки длинномерных труб переменного сечения для ядерных реакторов.

Изобретение относится к способу изготовления трубчатых радиаторов и сварочному устройству. Способ заключается в том, что по меньшей мере один патрубок (31) одной головной части (3, 4) и по меньшей мере одну трубу (5) радиаторов (2), состоящих из головных частей (3, 4), содержащих патрубки (31), и располагаемых между ними труб (5), позиционируют в устройстве для контактной сварки.

Изобретение относится к способу изготовления направляющего аппарата газотурбинного двигателя, представляющего собой кольцевые наборы неподвижных или поворотных профилированных лопаток, образующих расширяющиеся каналы, и может быть использовано в авиастроении, машиностроении и других областях для крепления лопаток к кольцам.
Изобретение относится к изготовлению электросваркой, преимущественно, тонколистовых изделий из разнотолщинных и разнородных по химическому составу труб. Трубы соосно устанавливают.

Изобретение относится к нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности и может найти применение при изготовлении оборудования для переработки нефти, в частности при сборке крупноразмерных металлических резервуаров типа сепараторов, отстойников, емкостей для хранения и подготовки нефти.

Изобретение относится к узлу сварного соединения труб и способу его осуществления. .

Изобретение относится к способу многодуговой сварки листовых сварных заготовок для получения из них методами холодной штамповки деталей кузова автомобиля. Предварительно определяют ток и скорость сварки первой дуги из условия обеспечения проплавления на всю толщину листовой заготовки и изотерму плавления на поверхности листов со стороны сварки.
Наверх