CN108033283B - 一种大直径超长hdpe管道陆上出运方法 - Google Patents

一种大直径超长hdpe管道陆上出运方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种大直径超长HDPE管道陆上出运方法，包括以下步骤：S1：布置出运轨道、陆上卷扬机、驳船、水上卷扬机及装载机；S2：在所述出运轨道上布置出运小车；S3：设置陆上拖航挂点及水上拖航挂点；S4：连接陆上卷扬机挂点及水上卷扬机挂点；S5：驳船、水上卷扬机、装载机及陆上卷扬机工作，带动待出运管段向水面方向移动；S6：当待出运管段移动既定距离时，解除陆上卷扬机的挂点，驳船及水上卷扬机继续工作，牵拉所述待出运管段；S7：当所述待出运管段的管尾移动至水路交界处时，解除装载机，驳船及水上卷扬机继续工作，所述待出运管段全部入水；S8：回收出运小车，大直径超长HDPE管道陆上出运完成。

Description

一种大直径超长HDPE管道陆上出运方法
技术领域
本发明涉及水下管道对接领域，尤其涉及一种大直径超长HDPE管道陆上出运方法。
背景技术
高密度聚乙烯管（以下简称HDPE管）广泛应用于给（引）水系统、排水系统和燃气输送等多个领域。HDPE管线需进行陆上焊接和陆上出运、管段完成陆上状态至水上状态的过渡后，才能进一步开展海上浮运、沉放、定位乃至对接等工序，完成管段安装。
针对大直径HDPE管线，由于管线总重（包含管段自重和附件配重）较大，导致常规的陆上出运方法对动力系统和管线承重设备的要求较高，出运效率低下，影响了管线陆上出运的连续性和安全性；另外，随着管线长度加大，管线柔性逐渐增强，导致常规的出运方法对管线两侧的同步性控制较差，易导致承重设备变形、出运轨道破坏出运中断等问题。
随着经济的发展，大直径HDPE管线的应用势必更加广泛，因此研发一种适用于大直径HDPE管线出运工艺，确保管线出运过程的连续性和安全性的，缩短陆上出运时间，降低对出运装备的要求，并且具有广泛的通用性，对于本领域技术人员来说是必须要解决的首要问题。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种设置简洁、操作方便、对船机设备要求较低的大直径超长HDPE管道陆上出运方法。
本发明提供了一种大直径超长HDPE管道陆上出运方法，包括以下步骤，S1：布置出运轨道、陆上卷扬机、驳船、水上卷扬机及装载机，所述出运轨道布置在水陆之间，用于承运待出运管段，所述陆上卷扬机布置在出运轨道两侧，所述水上卷扬机布置在所述驳船上，所述装载机布置在出运轨道远离水面的一端；S2：在待出运轨道上布置出运小车，通过出运小车托运待出运管段； S3：在所述待出运管段的管头及管尾安装盲板及法兰盘，所述法兰盘上设有带缆挂点，所述待出运管段的既定位置处设有陆上拖航挂点，所述待出运管段的管头处设有水上拖航挂点；S4：将所述陆上卷扬机的缆绳与所述陆上拖航挂点连接，将所述水上卷扬机的缆绳与所述水上拖航挂点连接，将所述装载机与所述待出运管段的管尾连接；S5：驳船、水上卷扬机、装载机及陆上卷扬机工作，带动待出运管段向水面方向移动；S6：当待出运管段移动既定距离时，解除陆上卷扬机的挂点，驳船及水上卷扬机继续工作，牵拉所述待出运管段；S7：当所述待出运管段的管尾移动至水陆交界处时，解除装载机，驳船及水上卷扬机继续工作，所述待出运管段全部入水；S8：回收出运小车，大直径超长HDPE管道陆上出运完成。
作为本发明的进一步改进，步骤S1中，根据所述待出运管段的管长、管重及管段直径来确定所述出运轨道的设计参数。
作为本发明的进一步改进，步骤S2中，所述出运小车为中空结构、且设有防水泡沫。
作为本发明的进一步改进，步骤S3中，所述待出运管段设有多个压载块；步骤S2中，所述出运小车为多个、且每三个为一组通过钢丝绳连接并置于所述压载块下方，多组出运小车平均分布在整条所述待出运管段下方。
作为本发明的进一步改进，步骤S3中，所述待出运管段的管头还设有浮排及气囊。
作为本发明的进一步改进，步骤S1中，所述陆上卷扬机包括第一陆上卷扬机及第二陆上卷扬机，在步骤S3中，所述陆上拖航挂点包括与所述第一陆上卷扬机的缆绳连接的第一陆上拖航挂点及与所述第二陆上卷扬机的缆绳连接的第二陆上拖航挂点，所述水上拖航挂点设于所述待出运管段的管头处。
作为本发明的进一步改进，步骤S1中，所述出运轨道设有水平轨道段、下滑轨道段及入水轨道段，所述下滑轨道段为单一坡度轨道，将水平轨道段过渡至入水轨道段，所述入水轨道段为连续型变坡轨道。
作为本发明的进一步改进，所述入水轨道段通过四段逐渐变陡的斜坡将轨道由水面以上渐次降至水面以下。
作为本发明的进一步改进，步骤S1中，在水、陆交界处布置挖掘机。
本发明的有益效果是：本发明采用设置简洁的出运系统就能够方便的完成管道陆上出运，尤其适用于大直径超长高密度聚乙烯管道的陆上出运工作，出运效率高、对船机设备要求低、易于操作。
附图说明
图1是本发明一种大直径超长HDPE管道陆上出运方法的设备布置结构示意图；
图2是本发明一种大直径超长HDPE管道陆上出运方法的出运轨道的入水轨道段的结构示意图；
图3是本发明一种大直径超长HDPE管道陆上出运方法的出运小车的安装位置示意图；
图4是本发明一种大直径超长HDPE管道陆上出运方法的一种出运状态示意图；
图5是本发明一种大直径超长HDPE管道陆上出运方法的另一出运状态示意图；
图6是本发明一种大直径超长HDPE管道陆上出运方法的又一出运状态示意图；
图7是本发明一种大直径超长HDPE管道陆上出运方法的又一出运状态示意图；
图8是本发明一种大直径超长HDPE管道陆上出运方法的又一出运状态示意图。
附图标记：1-待出运管段；2-出运轨道；3-装载机；4-第一陆上卷扬机；5-第二陆上卷扬机；6-第一陆上拖航挂点；7-第二陆上拖航挂点；8-水上卷扬机；9-挖掘机；10-出运小车；11-压载块；12-钢丝绳。
具体实施方式
如图1至图8所示，本发明公开了一种大直径超长HDPE管道陆上出运方法，包括以下步骤，S1：布置出运轨道2、陆上卷扬机、驳船、水上卷扬机8及装载机3；S2：在所述出运轨道2上布置出运小车10； S3：在待出运管段1的管头及管尾安装盲板及法兰盘，所述法兰盘上设有带缆挂点，所述待出运管段1的既定位置处设有陆上拖航挂点，所述待出运管段1的管头处设有水上拖航挂点；S4：将所述陆上卷扬机的缆绳与所述待出运管段1的陆上拖航挂点连接，将所述水上卷扬机8的缆绳与所述待出运管段1的水上拖航挂点连接，将所述装载机3与所述待出运管段1的管尾连接；S5：驳船、水上卷扬机8、装载机3及陆上卷扬机同时工作，带动待出运管段1向水面方向移动；S6：当待出运管段1移动既定距离时，解除陆上卷扬机的挂点，驳船及水上卷扬机8继续工作，牵拉所述待出运管段1；S7：当所述待出运管段1移动至水陆交界处时，解除装载机3，驳船及水上卷扬机8继续工作，所述待出运管段1全部入水；S8：回收出运小车10，大直径超长HDPE管道陆上出运完成。
在布置出运轨道2时，根据所述待出运管段1的管长、管重及管段直径来确定所述出运轨道2的设计参数。
所述出运轨道2的水平轨道段长度为出运轨道2总长度的5/12，下滑轨道段坡比1:70、长度为出运轨道2总长度的6/12、入水轨道段坡比为1:50-1:35-1:25-1:20-1:2、长度为出运轨道2总长度的1/12，首先通过四段缓缓转陡的斜坡将轨道由水面以上渐次降至水面以下，最后由坡比为1:2的陡坡将轨道过渡到海床面。
所述待出运管段1的管头和管尾的法兰均设置有保护装置，可以是废旧轮胎，当然也可以是其它能够对法兰起到保护作用的装置，所述待出运管段1的管头设置有水上卷扬机8的水上拖航挂点，所述待出运管段1的1/2管长和距离管尾1/5管长处分别设置有第一陆上卷扬机4和第二陆上卷扬机5的拖航挂点，所述待出运管段1的管头设置有浮排和气囊，以利于管段入水后尽快起浮。
所述待出运管段1设有多个压载块11，所述出运小车10为多个、且每三个为一组通过钢丝绳12连接并置于所述压载块11下端，多组出运小车平均分布在整条所述待出运管段1下方，本实施例中，所述管道压载块11下方均安装有出运小车10，所述出运小车10为中空结构，并填充防水泡沫以便增大出运小车10的排水体积，每三个出运小车10利用钢丝绳12连为1组，以便增大回收效率。
所述陆上卷扬机包括第一陆上卷扬机4及第二陆上卷扬机5，所述陆上拖航挂点包括与所述第一陆上卷扬机4的缆绳连接的第一陆上拖航挂点6及与所述第二陆上卷扬机5的缆绳连接的第二陆上拖航挂点7，所述水上拖航挂点设于待出运管段的管头处。
所述第一陆上卷扬机4缆绳系缆至距管尾1/5管长处的第一陆上拖航挂点6，第二陆上卷扬机5的缆绳系缆至管长1/2管长处的第二陆上拖航挂点7，当所述待出运管段1移动1/5管长距离时，解除第一陆上卷扬机4挂点，所述待出运管段1移动1/2管长距离时，解除第二陆上卷扬机5挂点，所述待出运管段1管尾移动至靠近入水轨道段时，解除装载机3的作用。
本发明首先合理划分出运轨道2，将出运轨道2分成水平轨道段、下滑轨道段和入水轨道段，其中入水轨道段轨道设置为连续型变坡，这样就可以通过较短的入水轨道段将出运轨道2由水面以上过渡到水面以下，实现待出运管段的入水端尽快起浮，以便减小出运小车10的承载力，同时，较短的入水轨道段长度也减小了修建施工难度并节省了成本；出运小车10安装完毕后，安装待出运管段1管头和管尾的盲板，水上卷扬机8和装载机3均直接作用于该盲板上，辅助设施安装完成后，在距管尾1/5管长和1/2管长处，分别用两条直径60mm的钢丝绳12箍成管形，作为陆上卷扬机的拖航挂点，完成管段陆上出运的准备工作；按照水上卷扬机8-装载机3-陆上卷扬机的顺序启动各机械设备，开始待出运管段1的陆上出运工作，在整个管段出运过程中，装载机3根据实际情况，或顶推管段，或后遛管段，挖掘机9在必要时顶推待出运管段1的管尾，防止管尾偏移时碰撞堤头而损坏管段；管段完全入水后，回收出运小车10，此时待出运管段1的陆上出运工作完成。
本发明采用设置简洁的出运系统就能够方便的完成管道陆上出运，尤其适用于大直径超长高密度聚乙烯管道的陆上出运工作，出运效率高、对船机设备要求低、易于操作。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种大直径超长HDPE管道陆上出运方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：布置出运轨道、陆上卷扬机、驳船、水上卷扬机及装载机；
S2：在所述出运轨道上布置出运小车；
S3：在待出运管段的管头及管尾安装盲板及法兰盘；
S4：将所述陆上卷扬机的缆绳与所述待出运管段上的陆上拖航挂点连接，将所述水上卷扬机的缆绳与所述待出运管段的水上拖航挂点连接，将所述装载机与所述待出运管段的管尾连接；
S5：驳船、水上卷扬机、装载机及陆上卷扬机工作，带动待出运管段向水面方向移动；
S6：当待出运管段移动既定距离时，解除陆上卷扬机的挂点，驳船及水上卷扬机继续工作，牵拉所述待出运管段；
S7：当所述待出运管段的管尾移动至水陆交界处时，解除装载机，驳船及水上卷扬机继续工作，所述待出运管段全部入水；
S8：回收出运小车，大直径超长HDPE管道陆上出运完成。
2.根据权利要求1所述的大直径超长HDPE管道陆上出运方法，其特征在于：步骤S1中，根据所述待出运管段的管长、管重及管段直径来确定所述出运轨道的设计参数。
3.根据权利要求1所述的大直径超长HDPE管道陆上出运方法，其特征在于：步骤S2中，所述出运小车为中空结构、且设有防水泡沫。
4.根据权利要求1所述的大直径超长HDPE管道陆上出运方法，其特征在于：步骤S3中，所述待出运管段设有多个压载块；步骤S2中，所述出运小车为多个、且每三个为一组通过钢丝绳连接并置于所述压载块下方，多组出运小车平均分布在整条所述待出运管段下方。
5.根据权利要求1所述的大直径超长HDPE管道陆上出运方法，其特征在于：步骤S3中，所述待出运管段的管头还设有浮排及气囊。
6.根据权利要求1所述的大直径超长HDPE管道陆上出运方法，其特征在于：步骤S1中，所述陆上卷扬机包括第一陆上卷扬机及第二陆上卷扬机，在步骤S3中，所述陆上拖航挂点包括与所述第一陆上卷扬机的缆绳连接的第一陆上拖航挂点及与所述第二陆上卷扬机的缆绳连接的第二陆上拖航挂点，所述水上拖航挂点设于所述待出运管段的管头处。
7.根据权利要求1所述的大直径超长HDPE管道陆上出运方法，其特征在于：步骤S1中，所述出运轨道设有水平轨道段、下滑轨道段及入水轨道段，所述下滑轨道段为单一坡度轨道，将水平轨道段过渡至入水轨道段，所述入水轨道段为连续型变坡轨道。
8.根据权利要求7所述的大直径超长HDPE管道陆上出运方法，其特征在于：所述入水轨道段通过四段逐渐变陡的斜坡将轨道由水面以上渐次降至水面以下。
9.根据权利要求1所述的大直径超长HDPE管道陆上出运方法，其特征在于：步骤S1中，在水、陆交界处布置挖掘机。
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