Способ демонтажа металлических трубопроводов и комплекс для его осуществления

 

Изобретение относится к строительству и используется при ремонте и замене трубопроводов. На определенных расстояниях отрывают монтажные приямки с обнажением полной поверхности металлического трубопровода и разрезают его с предварительным рыхлением грунта над трубопроводом и протягиванием поводка под трубопроводом. Производят формирование наклонного желоба по ходу демонтажа трубопровода и последующее горизонтальное вытягивание отдельных его участков с приложением постоянно действующего горизонтального усилия тягового устройства. Комплекс содержит тяговое устройство с зубом-рыхлителем, поводком, заглушкой, зацепным устройством и тросом. Зуб-рыхлитель снабжен расширителем, выполненным с возможностью формирования наклонного желоба по ходу демонтажа металлического трубопровода, а поводок состоит из тросовой петли с вращающимися шаровыми разрыхлителями. Сокращает объем земляных работ. 2 c. и 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для извлечения из грунта вышедших из эксплуатации металлических трубопроводов, а также при необходимости извлечения из грунта протяженного упругого тела.

Известен комплекс для демонтажа, содержащий тяговое средство, соединенное с ним буксиром, и размещенное на дне траншеи под трубопроводом средство очистки и трубоподъемное устройство, на тяговом средстве закреплен неподвижно нож, установленный на продольной оси тягового средства, а буксир выполнен в виде двух подвижных в вертикальной плоскости ножей, концы которых шарнирно закреплены на тяговом средстве и очистном устройстве (1).

Недостатками данного устройства являются большие сопротивления грунта вертикальному подъему трубопровода, приводящие к его деформации, значительный объем земляных работ.

Известен также способ извлечения трубопровода из грунта и устройство для его осуществления, заключающийся во вскрытии конца участка трубопровода, заведении под него трубоочистного и трубоподъемного устройств с последующим протаскиванием их вдоль трубопровода, которое периодически останавливают, трубоочистное устройство приподнимают и вновь опускают после подтягивания к нему трубоподъемного устройства, причем в качестве трубоочистного устройства используют клин.

Кроме того, устройство для извлечения трубопровода из грунта, содержащее тягач, трубоочистное устройство, подъемное устройство в виде платформы с рольгангом на балансирной подвеске, 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 трубоподьемного устройства (2).

Недостатками известного способа и устройства для его осуществления являются большой объем выполняемых земляных работ, большие сопротивления грунта вертикальному подъему трубопровода, влекущие за собой его деформацию.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ демонтажа подземного трубопровода, заключающийся в отрывке котлована вначале ремонтируемого участка с обнажением трубопровода и его разрезке, предварительном рыхлении грунта над ремонтируемым участком, подъеме с отметки заложения ремонтируемого участка с принудительной очисткой поверхности поднимаемого трубопровода протягиванием его свободной тросовой петли перед подъемом демонтируемого участка (3).

Недостатками данного способа являются большой объем земляных работ, смешивание плодородного слоя почвы с минеральным грунтом и деформация извлекаемого трубопровода из-за его вертикального подъема.

Задачей изобретения является снижение объема земляных работ, исключение деформаций извлекаемого трубопровода и его частичная очистка от наружной изоляции, а также предупреждение нарушения плодородного слоя почвы.

Задача решается тем, в способе демонтажа металлических трубопроводов, заключающемся в выборке грунта на определенных расстояниях друг от друга в виде монтажных приямков с обнажением полной поверхности металлического трубопровода и разрезке металлического трубопровода, предварительном рыхлении грунта над металлическим трубопроводом и протягивании поводка под телом металлического трубопровода, согласно изобретению, производят формирование наклонного желоба по ходу демонтажа металлического трубопровода и производят последующее горизонтальное вытягивание отдельных участков металлического трубопровода с приложением постоянно действующего горизонтального усилия тягового устройства.

Кроме того, производят разрушение наружной изоляции и рыхление грунта под телом металлического трубопровода посредством поводка. Задача решается также тем, что в комплексе для демонтажа металлических трубопроводов, содержащем устройство с зубом-рыхлителем, поводком, заглушкой, зацепным устройством и тросом, согласно изобретению, зуб-рыхлитель снабжен расширителем, выполненным с возможностью формирования наклонного желоба по ходу демонтажа металлического трубопровода, а поводок состоит из тросовой петли с вращающимися шаровыми рыхлителями.

На фиг.1 изображен процесс предварительного рыхления грунта над извлекаемым металлическим трубопроводом;

на фиг.2 - протягивание поводка под извлекаемым металлическим трубопроводом;

на фиг.3 - процесс формирования желоба в грунте для деформации металлического трубопровода при его извлечении;

на фиг.4 - установка заглушки и зацепного устройства на конец извлекаемого металлического трубопровода;

на фиг.5 - извлечение металлического трубопровода при помощи тягового устройства (лебедки, трактора);

на фиг.5а - извлечение металлического трубопровода при помощи тягового устройства (вид сверху);

на фиг.6 - поводок с вращающимися шаровыми разрыхлителями.

Комплекс демонтажа металлического трубопровода включает собственно металлический трубопровод 1, тяговое устройство-трактор 2 с зубом-рыхлителем 3 и расширителем 4, закрепленным на зубе-рыхлителе 3 (фиг.3). Поводок 5, состоящий из тросовой петли с вращающимися шаровыми разрыхлителями (фиг.2, 6), заглушку 6 и зацепное устройство 7 (фиг.7) для соединения его с тросом 8 тягового устройства 2.

Демонтаж подземного металлического трубопровода осуществляется следующим образом.

Предварительно намеченную трассу трубопровода разбивают на участки. По ходу демонтируемого трубопровода на определенных расстояниях друг от друга производят выборку грунта в виде монтажных приямков 9 (фиг.1) с обнажением полной поверхности металлического трубопровода 1 и производят отрезку этого участка от основной магистрали, затем производят предварительное рыхление грунта над металлическим трубопроводом 1 с помощью зуба-рыхлителя 3 трактора 2. Для более точного копирования трассы при рыхлении и дополнительного рыхления грунта вокруг металлического трубопровода 1 на зуб-рыхлитель 3 устанавливают специальное приспособление-поводок 5, содержащий тросовую петлю с вращающимися шаровыми рыхлителями, за счет чего происходит снижение сцепления грунта с металлическим трубопроводом 1 путем предварительного разрушения структуры грунта по всей глубине заложения металлического трубопровода 1 и вокруг него, с одновременным формированием поверхностей скольжения трубы о грунт. Поводок 5 с тросовой петлей и вращающимися шаровыми разрыхлителями позволяет разрушать наружную изоляцию металлического трубопровода 1, остающуюся в неплодородном слое грунта.

Для облегчения вытаскивания металлического трубопровода 1 и для устранения его изгиба при извлечении с помощью расширителя 4, закрепленного на зубе-рыхлителе 3 тягового устройства 2, формируют наклонный желоб 10 по ходу демонтажа металлического трубопровода 1. Для извлечения участка металлического трубопровода 1 на его конец устанавливают заглушку 6 и зацепное устройство 7. Соединяют зацепное устройство 7 посредством троса 8 с тяговым устройством 2 и вытягивают данный участок трубопровода с приложением постоянно действующего горизонтального усилия. При этом за счет горизонтального натяжения участок трубопровода выходит из грунта без деформации и частично очищенный от наружной изоляции. Извлеченный участок трубопровода разрезают на плети для дальнейшей транспортировки.

Преимуществами данного способа являются возможность использования комплекса практически для любых категорий грунтов; небольшой объем земляных работ, заключающийся в выборках грунта на отдельных участках трубопровода; повышение эффективности за счет дополнительного снижения несущей способности грунта на извлекаемом участке; сохранение естественного расположения пластов почвы; высокая производительность работ демонтажа и снижение энергозатрат; отсутствие необходимости привлечения большого количества техники (землеройных и грузоподъемных машин); отсутствие деформаций извлекаемого трубопровода и изгибающих напряжений в стенке трубопровода и вследствие этого устранение процесса правки трубопровода, что позволяет использовать извлеченные трубы повторно, т.е. решается задача экономичного повторного использования труб; утилизация снятой наружной изоляции в неплодородном слое.

Источники информации

1. Патент RU № 2053429, МПК F 16 L 1/24, 27.01.1996 (прототип).

2. Патент RU № 2044945, МПК F 16 L 1/028, 27.09.1995. БИ № 27 (аналог).

3. Авт свид. SU № 1668801, МПК F 16 L 1/028, 07.08.1991 (прототип).

Формула изобретения

1. Способ демонтажа металлических трубопроводов, заключающийся в выборке грунта на определенных расстояниях друг от друга в виде монтажных приямков с обнажением полной поверхности металлического трубопровода и разрезке металлического трубопровода, предварительном рыхлении грунта над металлическим трубопроводом и протягивании поводка под телом металлического трубопровода, отличающийся тем, что производят формирование наклонного желоба по ходу демонтажа металлического трубопровода и производят последующее горизонтальное вытягивание отдельных участков металлического трубопровода с приложением постояннодействующего горизонтального усилия тягового устройства.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что производят разрушение наружной изоляции и рыхление грунта под телом металлического трубопровода посредством поводка.

3. Комплекс для демонтажа металлических трубопроводов, содержащий тяговое устройство с зубом-рыхлителем, поводком, заглушкой, зацепным устройством и тросом, отличающийся тем, что зуб-рыхлитель снабжен расширителем, выполненным с возможностью формирования наклонного желоба по ходу демонтажа металлического трубопровода, а поводок состоит из тросовой петли с вращающимися шаровыми разрыхлителями.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7