SU1721372A1 - Устройство дл возведени монолитной ограждающей конструкции ремонтных котлованов на болотах - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обслуживанию магистральных трубопроводов. Лидирующие полые корпуса 1 с шторками 4 в нижней части и трубами 3 дл  подачи смеси расположены симметрично относительно вертикальной оси трубопровода. Корпуса 1 соединены дугообразными штоками 5. Штоки 5 продольно перемещаютс  внутри дугообразных направл ющих 6, выполненных в виде изогнутого короба с продольной прорезью в их верхней части и с отверстием под фиксатор 8. Рама 9 снабжена закрепленными по ее концам полыми вертикальными направл ющими 11. На направл ющих 11 установлены с возможностью перемещени  ползуны 10, 15. Внутри направл ющих 11 размещены с возможностью перемещени  штоки 12, несущие на концах соединенные клещевые губки 13 с толкател ми 14. Толкатели 14 другими концами шарни рно соединены с направл ющими 11. Направл ющие 6 закреплены на ползуне 10. Толкатели 14 шарнирно соединены одним концом с штоками 5, другим - с ползуном 15. 12 ил. сл С Фаг.1

Description

Изобретение относитс  к обслуживанию магистральных трубопроводов, а именно к технологии работ по устройству котлованов, и может быть использовано при проведении ремонтных работ в период эксплуатации нефтепроводов, проложенных в болотах.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности при возведении монолитной ограждающей конструкции за счет создани  с двух сторон трубопровода одновременно ее монолитного днища и стенок .

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство (дл  простоты представлена симметрична  половина устройства относительно поперечного сечени  трубопроводов ), общий вид; на фиг.2 -то же, поперечное сечение; на фиг.З - шарнирное соединение ползуна с толкател ми, сечение; на фиг.4 - шарнирное соединение, сечение; на фиг.5-12 - схема процесса возведени  ограждающей конструкции ремонтного котлована.

Устройство состоит из лидирующих корпусов 1, неподвижно соединенных патрубками 2 с гибкими трубами 3 и имеющих в нижней части шторки 4. Корпуса соединены между собой дугообразными штоками 5, имеющими возможность продольного перемещени  внутри дугообразных направл ющих 6, выполненных в виде изогнутого короба с продольной прорезью 7 в их верхней части и с отверстием под фиксатор 8.

Дугообразные направл ющие 6 соединены с рамой 9 через ползун 10, имеющий возможность продольного перемещени  и фиксации положени -на вертикальной направл ющей 11 трубчатого сечени , внутри которой расположен с возможностью продольного перемещени  шток 12, шар- нирно соединенный с концами клещевых губок 13.

Клещевые губки снабжены толкател ми 14, шарнирно соединенными с клещевыми губками и вертикальной направл ющей, на которой расположен с возможностью продольного перемещени  ползун 15, св занный посредством толкателей 16 с дугообразными штоками 5. Толкатели 16 по концам имеют шарниры в виде проушины 17, вставленной в паз 18 тодкател  16 и скрепл ющего их пальца 19.

Лидирующие корпуса 1 служат дл  подачи в болотную массу и выполнены полыми из металлических листов и открытыми с нижней стороны. Конфигураци  выходного отверсти  в плане каждого лидирующего

корпуса соответствует конфигурации создаваемого ограждени .

Патрубок 2 служит дл  подачи быстро- твердеющей смеси из гибких шлангов 3 в

лидирующий корпус. Патрубок выполнен из трубы и жестко соединен с корпусом в верхней части последнего.

Дл  предотвращени  заполнени  корпусов болотной массой при погружении в

0 нижней части лидирующие корпуса снабжены шторками 4, установленными с возможностью поворота. Кажда  шторка в закрытом положении наклонена относительно стенок корпуса (например, под углом

5 45°), что позвол ет снизить сопротивление грунта погружению корпуса, и выступает за пределы боковой грани корпуса, обеспечив возможность при подъеме устройства открыть выходное отверстие корпуса за счет

0 давлени  грунта на выступающую часть шторки.

Дугообразные штоки 5 служат дл  погружени  лидирующих корпусов в грунт по траектории дуги окружности и выполнены в

5 виде дугообразного стержн . Нижний конец штока жестко закреплен на верхней грани лидирующего корпуса. В штоках имеетс  отверстие под фиксатор. Отверстие сверл т с таким условием, чтобы фиксатор 8 распола0 галс  выше уровн  болота.

На внешней образующей штока 5 с эксцентриситетом е по горизонтали относительно шарнира подвижного ползуна 15 (фиг.2) имеетс  плоска  проушина 17 с от5 верстием под палец 19 (фиг.З) дл  шарнирного соединени  штока 5 с толкателем 16. Дугообразна  направл юща  6 служит дл  продольного перемещени  в ней с минимально возможным поперечным люфтом ду0 гообразного штока 5.

Продольна  прорезь 7 в дугообразной направл ющей 6 служит направл ющей продольного перемещени  шарнирного соединени  штока 5 и толкател  16 в период

5 движени  лидирующего корпуса по криволинейной траектории. Ширина прорези выполн етс  меньше диаметра штока 5, а длина - от торца до торца дугообразной направл ющей 6,

0 Фиксатор 8 предотвращает перемещение штока 5 в дугообразной направл ющей 6, а также перемещение ползуна 10 по вертикальной направл ющей 11, и выполнен в виде стержн  диаметром под соосные от5 версти  в фиксируемых детал х.

Рама 9 служит дл  фиксации между собой симметричных относительно поперечных осей трубопровода частей установки, а также дл  навески вспомогательного оборудовани  (насосов, емкостей, площадок

дл  рабочих), выполнена в виде плоской конструкции (фермы, балки). Рама расположена вдоль оси трубопровода и жестко соединена с ползунами 10с таким условием, чтобы в плане угол между ней и дугообразной направл ющей 6 составл л 90°, а рама всегда находилась выше уровн  болота.

Ползуны 10 объедин ют раму 9 с дугообразными направл ющими 6 и позвол ют им вертикально перемещатьс  по направл ющей 11. Ползун 10 представл ет собой кольцо с внутренним диаметром, позвол ющим перемещатьс  ему по направл ющей 11с минимально возможным поперечным люфтом. В поперечном направлении имеетс  отверстие под фиксатор 8.

Вертикальна  направл юща  11 предназначена дл  продольного перемещени  по ней ползунов 10 и 15, что позвол ет синхронно перемещать лидирующие корпуса 1 как по вертикали, так и по дуге окружности. Кроме того, направл юща  11 служит дл  закреплени  на ней системы фиксации устройства относительно трубопровода, а также дл  воспри ти  усилий N (фиг,2) погружени  (подъема) лидирующих корпусов и усилий Р (фиг.2) фиксации устройства на трубопроводе. Направл юща  11 выполнена в виде трубы с закрепленными в нижней части проушинами 17 дл  шарнирного соединени  (фиг.З) с толкател ми 14. В направл ющей 11 имеетс  отверстие,соосное с отверстием в ползуне 10 под фиксатор 8.

Шток 12 шарнирно объедин ет нижней частью концы клещевых губок 13 и передает усилие Р (фиг.2) на шарнир дл  сжимани  и разжимани  клещевых губок 13. Шток выполнен в виде стержн  с диаметром , позвол ющим ему перемещатьс  в продольном направлении внутри вертикальной направл ющей 11. На нижнем конце штока 12 (фиг.4) имеетс  продольный паз 18 с поперечным отверстием под палец 19 дл  шарнирного соединени  с концами клещевых губок 13. Клещевые губки 13 предназначены дл  обхвата трубопровода дл  фиксации на нем установки в целом и выполнены плоскими с отверстием на концах дл  шарнирного соединени  со штоком 12. Кажда  губка имеет проушину 17, расположенную с эксцентриситетом а (фиг.2) отно- сительно шарнира на вертикальной направл ющей 11.

Толкатели 14 клещевых губок служат дл  соединени  вертикальной направл ющей 11 с клещевыми губками 13 дл  сжимани  и разжимани  последних, Толкатель представл ет собой стержень, на концах которого имеютс  продольные пазы 18 (фиг.З)

с поперечными отверсти ми под пальцы 19 дл  шарнирного соединени  с проушинами 17.

Ползун 15 требуетс  дл  воспри ти  нагрузки N (фиг.2) и равномерного её распределени  между толкател ми 16 и представл ет собой кольцо с внутренним диаметром, позвол ющим перемещатьс  по направл ющей 11 с минимально возмож0 ным поперечным люфтом. В диаметральном направлении ползун жестко соединен с проушинами под шарнирное крепление с толкател ми 16 (фиг.З).

Толкатели 16 служат дл  передачи на5 грузки N от ползуна 15 на дугообразные направл ющие 6 (при вертикальном погружении лидирующих корпусов 1) или на дугообразные штоки 5 (при повороте корпусов). Толкатели 16 выполнены в виде стержн .

0 изогнутого по дуге радиусом, аналогичным радиусу дугообразных направл ющих 6. По концам толкателей выбран паз 18 под шарнир (фиг.З).

Проушины 17 служат дл  шарнирного

5 соединени  деталей между собой (фиг.З). а концы, закрепленные на вертикальной направл ющей 11, кроме того,  вл ютс  ограничител ми нижнего положени  ползуна 10.

0 Проушины выполнены плоскими и имеют форму половины круга с отверстием на середине его оси.

Палец 19  вл етс  осью шарнирного соединени  деталей и выполнен в виде стерж5 н  (фиг.З).

Паз 18 служит дл  размещени  в нем проушины 17.

Технологическа  последовательность возведени  монолитной ограждающей кон0 струкции ремонтного котлована с помощью устройства состоит из следующих процессов: подготовка к использованию (фиг.5), погружение клещевых губок (фиг.6), фиксаци  на трубопроводе (фиг.7), вертикальное по5 гружение (фиг.8), поворот лидирующих корпусов (фиг.9), возведение днища котлована (фиг. 10), возведение вертикальных стенок (фиг.11); отсоединение от трубопровода (фиг. 12).

0 Перед погружением (фиг.5) устройство располагают на подкладках 20 под клещевые губки 13 над трубопроводом 21 соосно вертикальной оси трубопровода с осью штоков 12. В соосные отверсти  через дугооб5 разные направл ющие 6 и дугообразные штоки 5 вставл ют фиксаторы 8. На оголовке вертикальной направл ющей 11 жестко закрепл ют домкрат 22, обеспечивающий вертикальное перемещение штока 12. В верхней части вертикальной направл ющей

11 устанавливают второй домкрат 23, способный перемещать по вертикали ползун 15 и фиксировать его положение.

Дл  погружени  клещевых губок 13 (фиг.6) из-под них удал ют подкладки. Погружение происходит под действием собственной массы устройства или с помощью пригрузов на раму (не показано) до тех пор, пока нижний конец штока 12 не коснетс  трубопровода 21.

Фиксаци  устройства на трубопроводе (фиг.7) осуществл етс  за счет приложени  домкратом 22 усили  Р к верхнему концу штока 12. Под его действием клещевые губки 13 сжимаютс , обхватывают трубопровод 21, фиксиру  положение устройства.

Дл  вертикального погружени  лидирующих корпусов 1 (фиг.8) на подвижные ползуны 15 с помощью домкратов 23 прикладывают усилие N до тех пор, пока выходное отверстие лидирующего корпуса 1 не достигает уровн  горизонтальной оси трубопровода 21. Этому моменту соответствует касание ползуна 10 проушины 17, закрепленной на вертикальной направл ющей 11.

Дл  поворота лидирующих корпусов 1 (фиг.9) удал ют фиксаторы 8, проход щие через дугообразные направл ющие 6 и дугообразные штоки 5. В этом случае N от домкрата 23 передаетс  через толкатели 16 на дугообразные штоки 5, которые, перемеща сь в дугообразных направл ющих 6, перемещают лидирующие корпуса 1 по дуге до их стыковки под трубопроводом 21.

По окончании погружени  вставл ют фиксатор 8 в соосные отверсти  на ползуне 10 и на вертикальной направл ющей 11 (фиг.10), предотвраща  тем самым совмещение дугообразного и вертикального движени  лидирующих корпусов 1 при подъеме. Через гибкие трубы 3 в лидирующие корпуса 1 с помощью насосов (не показаны) нагнетаетс  быстротвердеюща  смесь 24. После их заполнени  домкраты 23 переключаютс  на подъем при одновременной работе насосов. Под действием давлени  реакционной смеси 24 на внутреннюю поверхность шторок 4 и давлени  грунта на выступающую за пределы лидирующего корпуса часть шторок 4 последние открываютс  и смесь попадает в болотную массу . Вытека  из лидирующих корпусов 1 под давлением, струи смеси вытесн ют болотную массу и сливаютс  между собой, создава  монолитный стык. Благодар  работе домкратов лидирующие корпуса синхронно перемещаютс  по дугообразной траектории и под действием насосов оставл ют в следе за собой жидкую фазу реакционной смеси 24, котора , полимеризу сь, образует твердое ограждение.

В момент достижени  выходным отверстием лидирующих корпусов 1 горизонтальной оси трубопровода 21 удал ют фиксаторы 8, проход щие через соосные отверсти  на ползунах 10 и на вертикальных направл ющих 11. В св зи с этим траектори  перемещени  лидирующих корпусов 1

0 мен етс  от дугообразной к пр молинейной , создава  вертикальную часть ограждени  (фиг. 11).

Торцовые стенки котлована выполн ютс  одним из известных способов.

5 Устройство отсоедин ют оттрубопрово- да (фиг.12) за счет приложени  домкратом 22 усили  -Р к верхнему концу штока 12. Под его действием клещевые губки 13 разжимаютс , позвол   сн ть устройство.

0 Использование предлагаемого устрой ства обеспечивает возможность возведени  монолитной ограждающей конструкции одновременно с двух сторон трубопровода на требуемом рассто нии от него, моно5 литность стыка ограждени  в зоне под трубопроводом, отсутствие в потребности монтажных кранов, вибраторов, электроэнергии .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   0 Устройство дл  возведени  монолитной ограждающей конструкции ремонтных котлованов на болотах, содержащее полый лидирующий корпус со шторкой в его нижней части, несущую раму, фиксаторы положени 

   5 лидирующего корпуса и трубу дл  подачи смеси в корпус, отличающеес  тем. что, с целью повышени  производительности путем создани  с двух сторон трубопровода одновременно монолитного днища

   0 и стенок ограждени , оно снабжено дополнительным лидирующим корпусом со шторкой в его нижней части и трубой дл  подачи смеси, расположенным симметрично основному корпусу относительно вер5 тикальной оси трубопровода, основной и дополнительный корпуса соединены между собой дугообразными штоками, расположенными с возможностью перемещени  посредством толкателей в дугообразных

   0. направл ющих, выполненных с прорезью в их верхней части, а рама снабжена закрепленными по ее концам полыми вертикальными направл ющими с установленными на них с возможностью перемещени  по

   5 ним ползунами и размещенными внутри них с возможностью продольного перемещени  штоками, несущими на концах клещевые губки с толкател ми, при этом клещевые губки шарнирно соединены со штоками и их толкател ми, которые другими

   концами шарнирно соединены с вертикальными направл ющими, дугообразные направл ющие корпусов закреплены на нижнем ползуне вертикальных направл ющих , а толкатели дугообразных штоков шарнирно соединены одним концом с дугообразными штоками, а другим - с верхним ползуном вертикальных направл ющих.

   16

   Фиг.1

   13

   15

   15

   Фиг. 4

   22 23

   0U8.7

   Фиг 8