Универсальный трубоукладочный модуль

В заявке на предлагаемое изобретение описывается универсальный трубоукладочный модуль, представляющий собой базовую машину землеройно-укладочного комплекса, простой заменой в которой сменного рабочего оборудования можно получить одну из двух специализированных машин, входящих в его состав: трубозаглубителя и траншеезасыпателя. Такое универсальное техническое решение за счет конструктивной однотипности обеих машин позволит упростить и удешевить их производство и обслуживание, повысить надежность и безопасность строительного процесса, создав одновременно предпосылки для его полной автоматизации. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к области строительства магистральных трубопроводов больших диаметров и высокого давления и направлено на повышение качества и надежности строительного процесса, возможности полной автоматизации землеройно-укладочных работ и сокращения количества используемой тяжелой строительной техники.

В широко и повсеместно применяемой технологии строительства линейной части магистральных трубопроводов в качестве основной строительно-монтажной машины используется кран-трубоукладчик, оснащенный боковой стрелой и откидывающимся контргрузом с противоположной стороны, обеспечивающим его устойчивость в выполнении грузоподъемных и монтажных работ (В.И. Минаев «Машины для строительства магистральных трубопроводов», М.»Недра», стр. 328-333).

Многолетняя практика такого использования показала достаточно высокую эффективность этой машины при прокладке трубопроводов малых и средних диаметров. Но с увеличением диаметра трубопровода и его веса в связи с увеличением толщины его стенок, вызванным повышением давления перекачиваемого по нему продукта, значительно возрос и вес крана-трубоукладчика, перевалив за 50 тонн, что существенно снизило его проходимость и все равно вынудило увеличить количество машин в трубоукладочной колонне, при этом усложнило управление колонной и стало причиной ряда аварий с опрокидыванием всей колонны вместе с укладываемым трубопроводом, обрушением стенок траншеи, а также потерей проходимости и провалом тяжелых машин при строительстве трубопроводов на заболоченных и обводненных участках трассы.

Выход из положения искали созданием портальной конструкции крана-трубоукладчика (А.С. на изобретение СССР №251176), но такое решение не прижилось в связи с необходимостью дополнительных работ по переносу бруствера траншеи, что вызывало увеличению ширины строительной полосы, недостаточной продольной устойчивости самой машины и трудностями по ее сходу с уложенного трубопровода.

Более приемлемым решением явился новый способ землеройно-укладочных работ, получивший название бесподъемный, так как при нем отсутствовала операция подъема трубопровода: траншея отрывалась непосредственно под выложенным на земле трубопроводом, в которую он самопроизвольно опускался под действием своего веса, делая ненужным применение укладочной колонны из большого числа тяжелых кранов-трубоукладчиков, поднимающих трубопровод, надвигающих его на ось траншеи и затем опускающих в траншею.

Роторный экскаватор-трубозаглубитель, реализовавший этот способ наглядно показал его преимущества, но сам явился не совсем универсальной машиной из-за конструктивных особенностей своего рабочего органа (В.И. Минаев «Машины для строительства магистральных трубопроводов», М. «Недра», стр. 221-224). При этом он решал только одну задачу: отрытие траншеи под трубопроводом, оставляя нерешенным процесс ее засыпки таким же оригинальным и эффективным способом.

Для этой цели была предложена новая конструкция траншеезасыпателя, позволяющая засыпать траншею одновременно с двух брустверов, расположенных пр обеим сторонам траншеи, отрытой роторным трубозаглубителем (Патент РФ №2468154).

Сочетание таких двух типов машин в одном землеройно-укладочном комплексе было предложено для прокладки магистральных трубопроводов по дну широких водоемов (Патент РФ №2507431).

По современной технологии процесс производства траншейных работ и процесс укладки трубопровода в траншею разъединены и раздвинуты по времени, в результате чего к моменту укладки трубопровода траншея может частично обвалиться, замерзнуть, быть затоплена водой или занесена снегом, что потребует дополнительных работ по ее восстановлению.

Целью настоящего изобретения является объединение процессов отрытия траншеи, укладки в нее трубопровода и последующей засыпки траншеи только что отрытым грунтом, не успевшим засохнуть и уплотниться или замерзнуть, в один общий процесс, осуществляемый землеройно-укладочным комплексом, состоящим из минимального количества однотипных по конструктивному устройству машин, что должно упростить их техническое обслуживание, повысить проходимость снижением удельного давления на грунт, улучшить условия труда, повысить безопасность и надежность процесса укладки трубопровода, а также создать условия для полной автоматизации всего комплекса протекающих строительных процессов.

Достижение указанной цели обеспечивается созданием базовой машины землеройно-укладочного комплекса - универсального трубоукладочного модуля, оснащенного сменным рабочим оборудованием, позволяющего выполнять весь комплекс землеройно-укладочных работ при прокладке магистральных трубопроводов в различных природных условиях с минимальным разнообразием применяемой техники.

Универсальный трубоукладочный модуль использует преимущества портального крана-трубоукладчика и экскаватора-трубозаглубителя и одновременно является базовой машиной для создания землеройно-укладочного комплекса, состоящего из двух следующих друг за другом на технологически обоснованном расстоянии машин: трубозаглубителя и траншеезасыпателя.

Указанная цель достигается тем, что универсальный трубоукладочный комплекс состоит из двух базовых самоходных машин, шарнирно соединенных друг с другом платформой рамной конструкции, и каждая из машин снабжена землеразрабатывающим рабочим органом, конструкция которого является зеркальным отражением землеразрабатывающего рабочего органа другой машины, при этом землеразрабатывающие рабочие органы выполнены комплектно заменяемыми с траншееразрабатывающих на траншеезасыпающие и наоборот и расположены на опорных площадках, шарнирно соединенных с корпусами базовых машин, а соединяющая базовые машины платформа снабжена также взаимозаменяемыми подборным щитом и поводырем.

Указанная цель достигается также тем, что в качестве землеразрабатывающего рабочего органа на каждой базовой машине применен рабочий орган универсальнаго экскаватора типа «обратная лопата» с наклоняемой в боковую сторону стрелой.

Указанная цель достигается также тем, что в качестве его землеразрабатывающего рабочего органа на каждой базовой машине применен рабочий орган скребкового типа в виде бульдозерного отвала, шарнирно крепящегося с возможностью вертикального наклона при помощи гидроцилиндра к водилу, шарнирно закрепленному на поворотном механизме с возможностью поворота в горизонтальной плоскости также при помощи гидроциндра.

Указанная цель достигается также тем, что на платформе универсального трубоукладочного модуля установлен поводырь в виде стрелы с ползуном на конце, выполненном с возможностью перемещаться по верхней образующей укладываемого трубопровода, и шарнирно крепящийся к платформе с возможностью наклона в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Указанная цель достигается также тем, что на платформе универсального трубоукладочного модуля установлен подборный щит, соединенный с платформой наклонной рамой, шарнирно крепящейся к платформе с возможностью наклона в вертикальной и поворота в горизонтальной плоскостях.

Указанная цель достигается также тем, что подборный щит универсального трубоукладочного модуля выполнен из двух поворотных отвальных пластин, каждая из которых выполнена с возможностью поворота в горизонтальной плоскости при помощи шарнира и гидроцилиндра, закрепленных на наклонной раме, а наклонная рама выполнена с возможностью опирания на укладываемый трубопровод при помощи роликовой опоры с механизмом регулирования положения подборного щита относительно укладываемого трубопровода.

Предлагаемое устройство состоит из двух базовых машин 1, соединенных при помощи шарниров 2 платформой 3 между собой в один действующий агрегат, способный перемещаться вдоль укладываемого трубопровода 4 (Рис. 1). В качестве базовой машины 1, например, может служить универсальный экскаватор, в котором поворотный механизм заменен жестким соединением корпуса с ходовой рамой, а узел 5 крепления сменного рабочего органа, например, землеройного 6 вынесен на опорную площадку 7, соединенную с корпусом экскаватора (базовой машины) 1 шарниром 8, снимающим реактивную нагрузку от копания грунта с корпуса базовой машины 1 и передающей ее непосредственно на грунт (Рис. 2).

Узел 5 крепления рабочего органа 6 установлен на опорной площадке 7 при помощи шарнира 9, обеспечивающего поворот землеразрабатывающего рабочего органа 6 в горизонтальной плоскости при помощи гидроцилиндров 10 и бокового наклона при помощи шарнира 11 и гидроцилиндра 12 (Рис. 3).

Каждая базовая машина 1, входящая в состав универсального трубоукладывающего модуля, оснащена двумя типами сменных землеразрабатывающих рабочих органов: траншееразрабатывающего 6 (Рис. 1) и траншеезасыпающего, выполненного в виде бульдозерного отвала 13 и водила 14 (Рис. 4).

В качестве землеразрабатывающего рабочего органа 6 использован типовой рабочий орган универсального экскаватора типа «обратная лопата», а траншеезасыпающий рабочий орган, выполнен в виде бульдозерного отвала 13, соединенного с водилом 14 шарниром 15, выполненным с возможностью наклона относительно водила 14 при помощи гидроцилиндра 16. Водило 14 в свою очередь крепится к узлу 5 с помощью шарнира 17 и гидроцилиндра 18, обеспечивающего вертикальный подъем траншеезасыпающего рабочего органа 13 (Рис. 4).

В варианте исполнения универсального трубоукладочного модуля как трубозаглубитель на его платформе 3 может быть закреплен подборный щит 19 с наклонной рамой 20 при помощи двух шарниров: шарнира 21, обеспечивающего поворот наклонной рамы 20 в горизонтальной плоскости, и шарнира 22, обеспечивающего ее наклон в вертикальной плоскости (Рис. 5 и 6). Подборный щит 19 состоит из двух поворотных отвальных пластин 23, выполненных с возможностью поворота навстречу друг к друг при помощи шаниров 24 и гидроцилиндров 25, закрепленных на наклонной раме 20.

На наклоняемой раме 20 подборного щита 19 установлена роликовая опора 26 для его опирания на укладываемый трубопровод 4 с возможностью регулирования положения подборного щита 19 относительно трубопровода 4 гидроцилиндром 27 при необходимости изменения глубины разрабатываемой траншеи (Рис. 6).

В варианте исполнения универсального трубоукладочного модуля как траншеезасыпатель вместо подборного щита 19 с наклонной рамой 20 на то же место крепления на платформе 3 может быть установлен поводырь в виде стрелы 28 и ползуна 29, взаимодействующего с уложенным на дно траншеи трубопроводом 4 (Рис. 7). Ползун 29 соединен со стрелой 28 шарниром 30, обеспечивающим его прилегание к верхней поверхности трубопровода 4.

В месте крепления стрелы 28 поводыря к платформе 3 установлен датчик (на рис. 7 не показан), фиксирующий изменения угла поворота стрелы в горизонтальной плоскости для передачи соответствующих сигналов в систему управления движения базовых машин 1, обеспечивая таким образом исправление намечаемого отклонения их движения относительно уложенного на дно траншеи трубопровода.

Работа землеройно-укладочного комплекса, состоящего из двух машин: трубозаглубителя и траншеезасыпателя, выполненных на базе универсального трубоукладующего модуля, при прокладке магистрального трубопровода производится следующим образом.

Вдоль смонтированного и выложенного на землю по проектной оси трассы трубопровода движется первая машина землеройно-укладочного комплекса. Это трубозаглубитель, представляющий собой вариант универсального трубоукладочного модуля с землеразрабатывающим рабочим органом и подборным щитом. Он разрабатывает траншею под трубопроводом, аккуратно выкладывая вынутый грунт в два отвала по обеим сторонам траншеи, а подкопанный трубопровод плавно и самопроизвольно опускается в эту траншею под действием собственного веса. В процессе отрытия траншеи реактивные усилия от рабочих органов в значительной степени замыкаются на рамных конструкциях универсального трубоукладочного модуля, снижая нагрузку его ходовой части на грунт и увеличивая тем самым его проходимость.

Вторая машина землеройно-укладочного комплекса, являющаяся траншеезасыпателем, движется за первой на технологически обоснованном расстоянии, когда трубопровод уже лег на дно траншеи, и засыпает его грунтом из отвалов на обеих сторонах траншеи, выложенных первой машиной - трубозаглубителем.

Траншеезасыпатель представляет собой универсальный трубоукладочный модуль с землеразрабатывающим рабочим органом скребкового типа и поводырем, корректирующим движение машины строго по уложенному на дно траншеи трубопроводу.

Плавная без рывков и раскачивания трубопровода работа землеройно-уклалочного комплекса в составе двух машин, выполненных каждая в виде универсального трубоукладочного модуля, только оснащенных разным комплектом сменного рабочего оборудования, позволяет значительно сократить расстояние между ним и сварочно-монтажным комплексом, что в значительной степени улучшит условия работы всего строительного потока.

1. Универсальный трубоукладочный модуль, состоящий из двух базовых самоходных машин, шарнирно соединенных друг с другом платформой рамной конструкции, и каждая из машин снабжена землеразрабатывающим рабочим органом, конструкция которого является зеркальным отражением землеразрабатывающего рабочего органа другой машины, отличающийся тем, что его грунторазрабатывающие рабочие органы выполнены комплектно заменяемыми с траншееразрабатывающих на траншеезасыпающие и наоборот и расположены на опорных площадках, шарнирно соединенных с корпусами базовых машин, а соединяющая базовые машины платформа снабжена также взаимозаменяемыми подборным щитом и поводырем.

2. Универсальный трубоукладочный модуль по п. 1, отличающийся тем, что в качестве его землеразрабатывающего рабочего органа на каждой базовой машине применен рабочий орган универсального экскаватора типа «обратная лопата» с наклоняемой в боковую сторону стрелой.

3. Универсальный трубоукладочный модуль по п. 1, отличающийся тем, что в качестве его землеразрабатывающего рабочего органа на каждой базовой машине применен рабочий орган скребкового типа в виде бульдозерного отвала, шарнирно крепящегося с возможностью вертикального наклона при помощи гидроцилиндра к водилу, шарнирно закрепленному на пововотном механизме с возможностью поворота в горизонтальной плоскости также при помощи гидроцилиндра.

4. Универсальный трубоукладочный модуль по п. 1, отличающийся тем, что на его поворотной платформе установлен поводырь в виде стрелы с ползуном на конце, выполненным с возможностью перемещаться по верхней образующей укладываемого трубопровода, и шарнирно крепящийся к платформе с возможностью наклона в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

5. Универсальный трубоукладочный модуль по п. 1, отличающийся тем, что на его поворотной платформе установлен подборный щит, соединенный с платформой наклонной рамой, шарнирно крепящейся к платформе с возможностью наклона в вертикальной и поворота в горизонтальной плоскостях.

6. Универсальный трубоукладочный модуль по п. 1 и 5, отличающийся тем, что подборный щит выполнен из двух поворотных отвальных пластин, каждая из которых выполнена с возможностью поворота в горизонтальной плоскости при помощи шарнира и гидроцилиндра, закрепленных на наклонной раме, а наклонная рама выполнена с возможностью опирания на укладываемый трубопровод при помощи роликовой опоры с механизмом регулирования положения подборного щита относительно укладываемого трубопровода.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к телекоммуникационным устройствам удаленного мониторинга, телеметрии и может быть использовано при мониторинге подводных переходов магистральных трубопроводов и коммуникационных линий связи.

Устройство относится к измерительным устройствам и может быть использовано для обследования внутренней поверхности трубы в условиях наличия колебательных движений трубы.

Изобретение относится к строительству подводных газопроводов. Предлагаемое изобретение обеспечивает утяжеление трубы подводного газопровода без строительства над ней дополнительной железобетонной оболочки.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при строительстве и ремонте трубопроводов. Зажимное устройство (1) для внутреннего центрирования труб относительно друг друга содержит две зажимные головки (5, 6), выполненные с возможностью размещения во взаимно обращенных концах труб.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту нефти и газа и может быть использовано для балластировки сооружаемых или ремонтируемых подземных трубопроводов.

Изобретение относится к развертыванию и непосредственной стыковке подводных трубопроводов, применяемых для транспортировки углеводородов. Способ установки подводного трубопровода, имеющего непосредственную стыковку с подводной конструкцией включает в себя, при вводе трубопровода в водную среду с трубоукладочного судна, создание пластической деформации в области на конце трубопровода, подлежащем стыковке, или вблизи от него, причем указанная пластическая деформация создает радиус rl кривизны на участке трубопровода, расположенном рядом с концом трубопровода, который меньше, чем заданный максимальный радиус RMAX кривизны, для создания стыковочного петлевого температурного компенсатора на стыковочном конце трубопровода, и во время или после стыковки упругое деформирование указанной области путем приложения к трубопроводу растягивающей нагрузки для увеличения ее радиуса кривизны указанной области.

Изобретение относится к области исследования устройств на герметичность и может быть использовано для испытания на герметичность трубного лейнера. Сущность: трубу (13) лейнера испытывают на герметичность до реверсии, после протяжки через несущую трубу (11), подлежащую лейнированию, с помощью обжимного кольца (21), и когда на трубу (13) лейнера действует усилие натяжения.

Группа изобретений относится к строительству и может быть использована при строительстве магистральных трубопроводов на болотах третьей категории, производстве подводных работ, в зоне распространения вечномерзлых грунтов, при быстром возведении дорог, аэродромов, объектов инженерной инфраструктуры ВПК и МЧС, спортивных площадок, укреплении береговой полосы и различных откосов, в частности при сооружении покрытий грунтовых площадок.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для получения информации о трубопроводе. Предложено устройство для предоставления информации о по меньшей мере одном трубопроводе, температура внешней поверхности которого при его эксплуатации отличается от температуры среды, окружающей указанный по меньшей мере один трубопровод, содержащее по меньшей мере одну радиочастотную метку, предназначенную для расположения на по меньшей мере одном трубопроводе или на расстоянии от него.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к оборудованию для строительства трубопроводов. Кран-трубоукладчик включает раму, гусеничные тележки, стрелу, механизм регулирования угла наклона стрелы, выполненный в виде гидроцилиндра, кулису, тягу, соединяющую вершину кулисы с вершиной стрелы, грузоподъемный механизм, выполненный в виде канатного полиспаста, с гидравлической барабанной грузовой лебедкой, противовес.

Группа изобретений относится к ремонту трубопроводов. Сегмент для восстановительной трубы содержит внутреннюю поверхностную пластину, образующую внутреннюю окружную поверхность, боковые пластины и торцевые пластины, обеспеченные вертикально на периферийном крае внутренней поверхностной пластины.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту. Согласно изобретению сегменты соединены в направлениях по окружности и по длине трубы, чтобы собрать восстанавливающую трубу внутри существующей трубы.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту. Соединительный инструмент для соединения сегментов восстанавливающей трубы для восстановления существующего трубопровода.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту. Согласно изобретению сегменты соединены в направлениях по окружности и по длине трубы, чтобы собрать восстанавливающую трубу внутри существующей трубы.

Изобретение относится к строительным работам и может быть использовано для прокладки комплекса трубопроводов различного назначения, кабелей, закрытого дренажа. .

Изобретение относится к способу прокладки гибких трубопроводов. .

Изобретение относится к способам эксплуатации и ремонта изношенных канализационных сетей может быть использовано в жилищно-коммунальном хозяйстве и строительстве.

Изобретение относится к модулю домового ввода, способу его изготовления и установки в трубопроводе, например, при строительстве и ремонте канализационных систем. .

Изобретение относится к строительным работам. .

Изобретение относится к области ремонта трубопроводов и коллекторов путем сборки и установки внутреннего футляра. Для сборки футляра используют пластиковые тюбинги, втулки, защелки, наконечники со свободно вращающимися хвостовиками и канаты, концы которых закреплены в упомянутых хвостовиках. Тюбинги выполнены в виде сегментов кольца и снабжены отверстиями для соединения смежных тюбингов в длину и в кольцевые сегменты. Отверстия в задней и конусные отверстия в передней полках выполнены соосными. Втулки имеют сквозное призматическое отверстие и наружную поверхность из двух частей - конусной для установки в отверстия передних полок и призматической. Защелки состоят из головной и рабочей части. Головная часть выполнена в виде гаечного ключа для взаимодействия с призматической частью наружной поверхности втулок. Рабочая часть снабжена боковыми ограничителями, расположенными на расстоянии друг от друга для обеспечения плотного смыкания передней и задней полок смежных тюбингов. Каждый наконечник снабжен подпружиненным упором в виде клина. Боковая поверхность наконечников выполнена призматической, повторяющей форму сквозных отверстий во втулках. Кольца из тюбингов собирают посредством соединения их боковых краев с помощью отверстий в боковых полках. Затем в отверстия тюбингов одного из колец устанавливают втулки. На втулки надевают защелки, располагая их в положении «открыто». Состыковывают кольца, пропуская наконечники через втулки и отверстия в полках тюбингов до срабатывания упора. Переводят защелки в положение «закрыто» поворотом хвостовика относительно оси, соединяя смежные кольца по длине. Повторяют операции до получения футляра требуемой длины. Натягивают и закрепляют канаты. Для крепления тюбингов требуется меньше времени и действий. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил.

В заявке на предлагаемое изобретение описывается универсальный трубоукладочный модуль, представляющий собой базовую машину землеройно-укладочного комплекса, простой заменой в которой сменного рабочего оборудования можно получить одну из двух специализированных машин, входящих в его состав: трубозаглубителя и траншеезасыпателя. Такое универсальное техническое решение за счет конструктивной однотипности обеих машин позволит упростить и удешевить их производство и обслуживание, повысить надежность и безопасность строительного процесса, создав одновременно предпосылки для его полной автоматизации. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

Наверх