Способ заполнения вяжущим материалом пространства между трубопроводом и его защитной оболочкой при бестраншейной прокладке трубопровода и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к области трубопроводов для текучих сред и может быть использовано при сооружении и/или реконструкции участков трубопроводов, прокладываемых в тоннелях (микротоннелях) и защитных футлярах, в том числе на переходах трубопроводов через естественные и искусственные препятствия. Способ заполнения вяжущим материалом пространства между трубопроводом и его защитной оболочкой при бестраншейной прокладке трубопровода включает технологию подготовки скважины и размещения в ней защитной оболочки, технологию ввода во внутреннюю полость защитной оболочки трубопровода с равномерным заполнением межтрубного пространства вяжущим материалом по всей длине участка бестраншейной прокладки трубопровода. Устройство для заполнения вяжущим материалом пространства между трубопроводом и его защитной оболочкой при бестраншейной прокладке трубопровода включает оголовок с двумя присоединенными к нему растворопроводами, перемычки для жесткого закрепления оголовка на заглушке, жестко присоединенной к трубопроводу, трос, упор для протаскивания троса и растворопроводов в скважину. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области трубопроводов для текучих сред (различных сетей инженерно-технического обеспечения, а также нефте- и нефтепродуктопроводов) и может быть использовано при сооружении и/или реконструкции участков трубопроводов, прокладываемых в тоннелях (микротоннелях) и защитных футлярах, в том числе - на переходах трубопроводов через естественные и искусственные препятствия.

При прокладке трубопроводов на участках с ненормативными расстояниями от зданий и сооружений, на пересечениях с водными объектами, защитными сооружениями, различными транспортными коммуникациями, на пересеченной и болотистой местности возникает необходимость в повышении их несущей способности и герметичности путем заполнения вяжущим материалом пространства между трубопроводом и его защитной оболочкой, под которой понимается обделка тоннеля (микротоннеля) или защитный футляр, при бестраншейной прокладке трубопровода, под которым понимается вязкая масса, состоящая из одного или нескольких веществ и обладающая свойством затвердевания в результате определенных физико-химических процессов.

При рассмотрении технической литературы выявлен ряд технических решений, относящихся к указанной проблематике.

Известен способ ремонта водопропускной трубы под насыпью, включающий заполнение бетонным раствором межтрубного пространства, монтирование в потолочное перекрытие секций с определенным шагом контрольных трубок, выступающих в межтрубное пространство, первоначальное заполнение бетоном межтрубного пространства через окна, расположенные в верхней части боковых стенок секции, до нижнего уровня окон и заглушку окна, заполнение потолочной части межтрубного пространства бетоном через первую трубку до выхода бетона во второй трубке, заглушку первой трубки и подачу бетон через вторую трубку до выхода его в следующей трубке и осуществление последовательных аналогичных операций на всех секциях (патент на изобретение RU 2341612, кл. E01F 5/00, опубл. 21.12.2008 г., бюллетень №35).

Известны система перехода магистрального трубопровода через дорогу и способ ее изготовления, содержащие заливной коллектор защитного кожуха, который формируют в защитном кожухе совместно с выходным коллектором, устанавливаемым сверху защитного кожуха, пластическую массу на основе синтетических высокомолекулярных соединений, заполнение межтрубного пространства жидкой и пластической массой под давлением путем инжекционного прессования (патент на изобретение RU 2426930, кл. F16L 7/00, опубл. 20.08.2011 г., бюллетень №23).

Недостатками данных технических решений являются:

ограниченная область применения, не позволяющая использовать их при бестраншейной прокладке трубопроводов и на переходах через водные преграды

сложность обеспечения заполнения межтрубного пространства вяжущим материалом без образования пустот.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является способ заполнения межтрубного пространства растворами при прокладке магистральных трубопроводов в кожухах и тоннелях, содержащий два нагнетательных трубопровода, которые подают в межтрубное пространство с одного из концов тоннельного перехода, роликовые или безроликовые опорно-направляющие кольца нагнетательных трубопроводов для обеспечения беспрепятственного перемещения нагнетательных трубопроводов в межтрубном пространстве, вспомогательный котлован для установки машины, осуществляющей подачу нагнетательных трубопроводов в межтрубное пространство, раствор, обладающий плотностью более 1100 кг/м3, вязкостью (по Маршу) не более 80 с и временем схватывания не менее 98 ч (заявка на изобретение RU 2426930, кл. F16L 1/028, опубл. 27.06.2017 г., бюллетень №18)

Недостатками данного технического решения являются:

сложность обеспечения заполнения межтрубного пространства вяжущим материалом на нисходящих участках тоннельного перехода без образования пустот;

недостаточная эффективность использования тяговых усилий, необходимых для перемещения трубопровода внутри защитной оболочки на восходящих участках тоннельного перехода, обусловленная необходимостью в дополнительном преодолении силы тяжести раствора и воды, которыми предварительно заполняют внутреннюю полость защитной оболочки.

Задача, решаемая в изобретении, заключается в устранении указанных недостатков путем применения способа, обеспечивающего равномерное заполнение межтрубного пространства вяжущим материалом по всей длине участка бестраншейной прокладки трубопровода и снижение тяговых усилий, требующихся для перемещения трубопровода внутри защитной оболочки на ее восходящих и горизонтальных участках.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности бестраншейной прокладки трубопровода с заполнением вяжущим материалом пространства между трубопроводом и его защитной оболочкой.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается в результате того, что согласно изобретению способ заполнения вяжущим материалом пространства между трубопроводом и его защитной оболочкой при бестраншейной прокладке трубопровода заключается в том, что:

- перед началом бурения скважины для обеспечения ввода устройства для заполнения вяжущим материалом пространства между трубопроводом и его защитной оболочкой при бестраншейной прокладке трубопровода к проходческому оборудованию жестко присоединяют упор с тросом, к тросу

присоединяют два растворопровода, размещают трос вместе с растворопроводами во внутренней полости защитной оболочки и выполняют бурение скважины с одновременным вводом в нее защитной оболочки и троса с растворопроводами;

- после завершения бурения скважины и ввода в нее защитной оболочки и троса с растворопроводами трос отсоединяют от упора, отсоединяют от него растворопроводы и подключают их к нагнетательной установке, освободившийся конец троса присоединяют к тяговому механизму, противоположные концы троса и растворопроводов закрепляют на оголовке перед начальным участком скважины;

- на конце трубопровода, помещаемом в защитную оболочку, жестко закрепляют заглушку и жестко присоединяют к ней с помощью перемычек оголовок;

- одновременно с натяжением троса вяжущий материал по растворопроводам подают в пространство между оголовком и заглушкой, установленной на трубопроводе, обеспечивая тем самым равномерное заполнение вяжущим материалом пространства между трубопроводом и его защитной оболочкой и снижение силы трения при перемещении трубопровода внутри защитной оболочки.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается также в результате того, что согласно изобретению устройство для заполнения вяжущим материалом пространства между трубопроводом и его защитной оболочкой при бестраншейной прокладке трубопровода включает оголовок с двумя присоединенными к нему растворопроводами, перемычки для жесткого закрепления оголовка на заглушке, жестко присоединенной к трубопроводу, трос, упор для протаскивания троса и растворопроводов в скважину, причем:

- упор имеет жесткое соединение с проходческим оборудованием, что обеспечивает протаскивание троса и растворопроводов одновременно с разработкой скважины;

- перемычки имеют длину, при которой расстояние между торцевой частью оголовка и заглушкой составляет примерно 0,5 внутреннего диаметра защитной оболочки;

- оголовок имеет диаметр, примерно равный 0,9 внутреннего диаметра защитной оболочки.

Изобретение поясняется фиг. 1 и 2.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема заполнения вяжущим материалом пространства между трубопроводом и его защитной оболочкой при бестраншейной прокладке трубопровода в стадии разработки скважины для защитной оболочки.

На фиг. 2 изображена принципиальная схема заполнения вяжущим материалом пространства между трубопроводом и его защитной оболочкой при бестраншейной прокладке трубопровода в стадии протаскивания трубопровода внутри защитной оболочки.

На фиг. 1 и 2 применены следующие обозначения:

1 - скважина;

2 - упор;

3 - проходческое оборудование;

4 - трос;

5 - защитная оболочка;

6 - трубопровод;

7 - оголовок;

8 - растворопровод;

9 - перемычка;

10 - заглушка.

Способ заполнения вяжущим материалом пространства между трубопроводом и его защитной оболочкой при бестраншейной прокладке трубопровода и устройство для его осуществления реализуются следующим образом.

Пред началом бурения скважины 1 подготавливают проходческое оборудование 3, жестко присоединяя к его тыльной торцевой поверхности упор 2, к которому присоединяют конец троса 4. К тросу 4 присоединяют концы двух растворопроводов 8 и размещают трос 4 с растворопроводами 8 во внутренней полости защитной оболочки 5. Выполняют бурение скважины с одновременным вводом в нее защитной оболочки 5 и троса 4 с растворопроводами 8. По окончании устройства скважины 1 и ввода в нее защитной оболочки 5 и троса 4 с растворопроводами 8 трос 4 отсоединяют от упора 2, отсоединяют от троса 4 прикрепленные к нему концы растворопроводов 8 и подключают их к нагнетательной установке (не показана). Освободившийся конец троса 4 присоединяют к тяговому механизму (не показан).

Противоположные концы троса 4 и растворопроводов 8 закрепляют на оголовке 7, устанавливаемом перед начальным участком скважины 1. Одновременно с этим на специально подготовленной площадке (не показана) монтируют трубопровод 6 и на его начальном конце жестко закрепляют заглушку 10, к которой жестко присоединяют с помощью перемычек 9 оголовок 7.

Выполняют ввод трубопровода 6 во внутреннюю полость защитной оболочки 5, для чего посредством тягового механизма (не показан) натягивают трос 4, одновременно с этим включают нагнетательную установку (не показана) и по растворопроводам 8 подают вяжущий материал в пространство между оголовком 7 и установленной на трубопроводе заглушкой 10 и равномерно заполняют вяжущим материалом пространство между трубопроводом 6 и защитной оболочкой 5. При этом обеспечивается снижение силы трения при перемещении трубопровода 6 внутри защитной оболочки 5. По мере перемещения трубопровода 6 во внутренней полости защитной оболочки 5 растворопроводы 8 выводят из защитной оболочки 5.

Монтаж устройства для заполнения вяжущим материалом пространства между трубопроводом 6 и его защитной оболочкой 5 при бестраншейной прокладке трубопровода 6 выполняют после извлечения из скважины 1

проходческого оборудования 3 и отсоединения троса 4 с растворопроводами 8 от упора 2. Оголовок 7 изготавливают в виде конусообразного цилиндра с диаметром, примерно равным 0,9 внутреннего диаметра защитной оболочки 5. В оголовке 7 на равном удалении от его оси выполняют два сквозных отверстия с патрубками (не показаны) для обеспечения присоединения растворопроводов 8 и перемещения по ним вяжущего материала. Оголовок 7 с помощью перемычек 9 жестко присоединяют к заглушке 10, жестко закрепленной на трубопроводе 6 с таким расчетом, чтобы расстояние между торцевой частью оголовка 7 и заглушкой 10 составляло примерно 0,5 внутреннего диаметра защитной оболочки 5.

Таким образом, в результате реализации предложенного технического решения обеспечивается повышение эффективности бестраншейной прокладки трубопровода с заполнением вяжущим материалом пространства между трубопроводом и его защитной оболочкой за счет равномерного заполнения межтрубного пространства вяжущим материалом по всей длине участка бестраншейной прокладки трубопровода и снижения тяговых усилий, требующихся для перемещения трубопровода внутри защитной оболочки на ее восходящих и горизонтальных участках.

1. Способ заполнения вяжущим материалом пространства между трубопроводом и его защитной оболочкой при бестраншейной прокладке трубопровода, заключающийся в том, что:

- перед началом бурения скважины для обеспечения ввода устройства для заполнения вяжущим материалом пространства между трубопроводом и его защитной оболочкой при бестраншейной прокладке трубопровода к проходческому оборудованию жестко присоединяют упор с тросом, к тросу присоединяют два растворопровода, размещают трос вместе с растворопроводами во внутренней полости защитной оболочки и выполняют бурение скважины с одновременным вводом в нее защитной оболочки и троса с растворопроводами;

- после завершения бурения скважины и ввода в нее защитной оболочки и троса с растворопроводами трос отсоединяют от упора, отсоединяют от него растворопроводы и подключают их к нагнетательной установке, освободившийся конец троса присоединяют к тяговому механизму, противоположные концы троса и растворопроводов закрепляют на оголовке перед начальным участком скважины;

- на конце трубопровода, помещаемом в защитную оболочку, жестко закрепляют заглушку и жестко присоединяют к ней с помощью перемычек оголовок;

- одновременно с натяжением троса вяжущий материал по растворопроводам подают в пространство между оголовком и заглушкой, установленной на трубопроводе, обеспечивая тем самым равномерное заполнение вяжущим материалом пространства между трубопроводом и его защитной оболочкой и снижение силы трения при перемещении трубопровода внутри защитной оболочки.

2. Устройство для заполнения вяжущим материалом пространства между трубопроводом и его защитной оболочкой при бестраншейной прокладке трубопровода, включающее оголовок с двумя присоединенными к нему растворопроводами, перемычки для жесткого закрепления оголовка на заглушке, жестко присоединенной к трубопроводу, трос, упор для протаскивания троса и растворопроводов в скважину, причем:

- упор имеет жесткое соединение с проходческим оборудованием, что обеспечивает протаскивание троса и растворопроводов одновременно с разработкой скважины;

- перемычки имеют длину, при которой расстояние между торцевой частью оголовка и заглушкой составляет примерно 0,5 внутреннего диаметра защитной оболочки;

- оголовок имеет диаметр, примерно равный 0,9 внутреннего диаметра защитной оболочки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству переходов трубопроводов, прокладываемых внутри защитного футляра на опорно-направляющих кольцах. Опорно-направляющее кольцо содержит сегменты, стянутые на трубопроводе в кольца посредством клиньев.

Изобретение относится к строительству трубопроводов и может быть использовано при сооружении переходов под автомобильными, железными дорогами, прокладываемых в защитном кожухе.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано при сооружении и/или реконструкции переходов магистральных трубопроводов через естественные и искусственные препятствия, построенные бестраншейными методами.
Изобретение относится к прокладке трубопроводов под автомобильными и железными дорогами с использованием энергии управляемого взрыва. Готовят рабочий и приемный котлованы.

Группа изобретений относится к строительству переходов трубопроводов, прокладываемых путем протаскивания трубопровода 12 на опорно-направляющих кольцах 1 вовнутрь защитного кожуха 13.

Изобретение относится к области строительства трубопроводных систем и используется при сооружении коллекторов газосборных на переходах через автомобильные дороги в сложных инженерно-геокриологических условиях.

Изобретение относится к способу и устройству для электростатического соединения коаксиальной трубчатой конструкции. Наружная труба содержит электропроводящий материал и имеет внутреннюю поверхность.

Изобретение относится к строительству трубопроводов и используется при сооружении переходов под автомобильными, железными дорогами и водными преградами в качестве опор, предназначенных для протаскивания трубопровода внутри защитного кожуха или в бетонном туннеле.
Изобретение относится к прокладке трубопроводов под автомобильными и железными дорогами. Готовят рабочий и приемный котлованы.

Изобретение относится к строительству переходов трубопроводов и может быть использовано для защиты от повреждений резиновой манжеты, герметизирующей межтрубное пространство перехода трубопровода.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту, а именно к технологиям проведения демонтажных работ выведенного из эксплуатации (изношенного) газо-, нефтепровода в местах прохождения технологических эстакад газо-, нефтепроводов.

Группа изобретений относится к трубоформирующему устройству для формирования спиральной трубы, полосовому элементу и способу формирования трубы. Трубоформирующее устройство формирует спиральную трубу посредством соединения соседних краев полосового элемента, отличающихся на один виток, друг с другом при спиральной навивке полосового элемента.

Изобретение относится к строительству трубопроводов и может использоваться для внутренней изоляции сварного стыка труб с внутренним защитным покрытием. Устройство для внутренней изоляции сварного стыка трубопровода содержит уплотнительный узел 10, включающий цилиндрический корпус и коаксиально закрепленный на нем цилиндрический рабочий орган, выполненный с возможностью радиального расширения при создании в его полости избыточного давления.

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для закрепления трубопроводов от всплытия при эксплуатации. Техническим результатом изобретения является увеличение конструкционной надежности и несущей способности анкера, обеспечение гарантированного раскрытия анкера на заданной глубине.

Изобретение относится к ремонту и восстановлению изношенных трубопроводов бестраншейным способом, а также защите новых трубопроводов от коррозионного и ручейкового износа при ведении работ в условиях холодного климата Сибири.

Изобретение относится к транспорту углеводородов в нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при эксплуатации трубопроводов, расположенных в местах с возможными оползневыми явлениями.

Группа изобретений относится к строительству подводных трубопроводов. Для снижения или устранения возможного риска теплового повреждения при отсутствии охлаждающих рубашек во время соединения секций футерованного трубопровода каждая секция (3, 5) футерованного трубопровода оснащена изолирующей втулкой (23, 25), которая расположена между основной трубой (7, 9) и соответствующей футеровкой (11, 13).

Изобретение относится к ремонту магистральных напорных трубопроводов в траншее. Способ ремонта заключается в определении дефектного участка, его вскрытии, вырезке и замене.

Группа изобретений относится к строительству морских трубопроводов и может быть использована при укладке трубопроводов на дно водоема с судна. Предлагается направляющая конструкция для направления опускания трубопровода с подвесной конструкции через отверстие в судне при операции укладки по J-образной кривой.

Изобретение относится к способам восстановления деталей и может быть использовано для восстановления внутренней поверхности трубы или трубчатой конструкции. Для восстановления внутренней поверхности в трубу вводят устройство для обследования внутренней поверхности трубы.

Группа изобретений относится к области трубопроводов для текучих сред и может быть использовано при сооружении иили реконструкции участков трубопроводов, прокладываемых в тоннелях и защитных футлярах, в том числе на переходах трубопроводов через естественные и искусственные препятствия. Способ заполнения вяжущим материалом пространства между трубопроводом и его защитной оболочкой при бестраншейной прокладке трубопровода включает технологию подготовки скважины и размещения в ней защитной оболочки, технологию ввода во внутреннюю полость защитной оболочки трубопровода с равномерным заполнением межтрубного пространства вяжущим материалом по всей длине участка бестраншейной прокладки трубопровода. Устройство для заполнения вяжущим материалом пространства между трубопроводом и его защитной оболочкой при бестраншейной прокладке трубопровода включает оголовок с двумя присоединенными к нему растворопроводами, перемычки для жесткого закрепления оголовка на заглушке, жестко присоединенной к трубопроводу, трос, упор для протаскивания троса и растворопроводов в скважину. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх