RU2507431C2 - Production method of excavation and laying works at routing of underwater pipelines, and device for its implementation - Google Patents
Production method of excavation and laying works at routing of underwater pipelines, and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2507431C2 RU2507431C2 RU2011110725/06A RU2011110725A RU2507431C2 RU 2507431 C2 RU2507431 C2 RU 2507431C2 RU 2011110725/06 A RU2011110725/06 A RU 2011110725/06A RU 2011110725 A RU2011110725 A RU 2011110725A RU 2507431 C2 RU2507431 C2 RU 2507431C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- underwater
- pipeline
- pipe
- trench
- underwater pipe
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
- Laying Of Electric Cables Or Lines Outside (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства подводных трубопроводных систем при освоении нефтегазовых богатств шельфовой зоны мирового океана, а также при прокладке магистральных трубопроводов по дну других водоемов.The invention relates to the field of construction of underwater pipeline systems for the development of oil and gas wealth of the shelf zone of the oceans, as well as for laying pipelines along the bottom of other reservoirs.
Известен способ прокладки трубопроводов по дну водоемов, заключающийся в разработке подводной траншеи земснарядом с последующей укладкой в нее трубопровода при помощи судна-трубоукладчика и засыпкой его привозным грунтом (В.И. Минаев «Машины для строительства магистральных трубопроводов» изд. «Недра» М. 1973 г. стр.372-377; стр.412-414). При этом размеры отрываемой земснарядом траншеи весьма значительны, что обусловлено гарантией попадания в нее трубопровода при опуске с трубоукладочного судна и противостоянием замыву траншеи подводным течением во временном интервале от момента ее отрытия до момента укладки трубопровода на ее дно. Значительные размеры поперечного сечения траншеи требуют также значительных объемов привозного грунта для ее засыпки, что существенно повышает общую стоимость работ, даже если не принимать во внимание применение весьма дорогостоящего оборудования.There is a method of laying pipelines along the bottom of reservoirs, which consists in the development of an underwater trench with a dredger, followed by laying a pipeline into it using a pipe-laying vessel and backfilling it with imported soil (V.I. Minaev "Machines for the construction of main pipelines" published by "Nedra" M. 1973 p. 372-377; p. 412-414). At the same time, the dimensions of the trench torn off by the dredger are very significant, which is due to the guarantee that the pipeline gets into it when lowering from the pipe-laying vessel and the trench is blocked by undercurrent in the time interval from the moment of its opening to the moment the pipeline is laid at its bottom. Significant cross-sectional dimensions of the trench also require significant volumes of imported soil for backfilling, which significantly increases the total cost of work, even if you do not take into account the use of very expensive equipment.
Известен также способ прокладки трубопровода по дну водоема, при котором судно-трубоукладчик монтирует на своей палубе трубопровод из отдельных труб и, плавно опуская, выкладывает его на дно водоема, а потом подводный трубозаглубитель, двигаясь вдоль него, отрывает непосредственно под трубопроводом траншею, в которую тот опускается под действием собственного веса (В.И.Минаев «Машины для строительства магистральных трубопроводов» изд. «Недра» М. 1973 г. стр.399-403).There is also a known method of laying a pipeline along the bottom of a reservoir, in which a pipe-laying vessel mounts a pipeline of separate pipes on its deck and, gently lowering it, puts it on the bottom of the reservoir, and then moving the underwater pipe deepener along it, tears off a trench directly under the pipeline into which he falls under the influence of its own weight (V.I. Minaev "Machines for the construction of trunk pipelines" ed. "Nedra" M. 1973, pp. 399-403).
Применение такой технологии позволяет повысить темпы производства работ и гарантирует точную укладку трубопровода в траншею.The application of this technology allows to increase the pace of work and ensures accurate laying of the pipeline in the trench.
При заглублении трубопровода одной и той же длины и диаметра на одну и ту же глубину при прочих равных условиях трубозаглубитель должен вынуть грунта в несколько раз меньше, чем земснаряд. К тому же он может работать на больших глубинах.When deepening a pipeline of the same length and diameter to the same depth, ceteris paribus, the pipe dredger must take out the soil several times less than the dredger. In addition, it can work at great depths.
Известны различные конструкции подводных трубозаглубителей, реализующих этот способ. Все они получают энергию от базового судна, находящегося на поверхности. Получили распространение трубозаглубители с землесосными и гидромониторными рабочими органами и их комбинацией, а в случае прочных грунтов, оснащенные еще фрезерными и цепными рыхлителями (В.И. Минаев «Машины для строительства магистральных трубопроводов» изд. «Недра» М. 1973 г. стр.399-403). Во всех известных трубозаглубителях применяется гидроэвакуация разрабатываемого грунта при помощи землесосных или гидроэлеваторных устройств со сбросом его по течению или отсасыванием в трюмы специальных барж, чтобы затем вывезти его в специально отведенные места или использовать потом для обратной засыпки подводной траншеи (В.И. Минаев «Машины для строительства магистральных трубопроводов» изд. «Недра» М. 1973 г. стр.377-396). Но основная масса разрабатываемого грунта все равно безвозвратно теряется. Все эти операции значительно увеличивают стоимость работ и требуют привоза дополнительных объемов грунта для обратной засыпки траншеи после укладки в нее трубопровода.There are various designs of underwater pipe-holders that implement this method. All of them receive energy from a surface vessel. Pipe-deepeners with dredging and hydromonitor working elements and their combination have become widespread, and in the case of strong soils, equipped with milling and chain cultivators (V.I. Minaev, "Machines for the construction of trunk pipelines," published by Nedra, Moscow, 1973, p. 399-403). In all known pipe dredgers, hydro-evacuation of the developed soil is used with the help of earth-suction or hydro-elevator devices with its discharge downstream or suction of special barges into the holds so that it can then be transported to specially designated places or used later for backfilling the underwater trench (V.I. Minaev “Machines” for the construction of trunk pipelines "ed." Nedra "M. 1973 p. 377-396). But the bulk of the developed soil is still irretrievably lost. All these operations significantly increase the cost of work and require the delivery of additional volumes of soil for backfilling the trench after laying the pipeline in it.
Для того, чтобы устранить недостатки известных способов землеройно-укладочных работ, повысив тем самым их эффективность, и обеспечить возможность производства работ на больших глубинах с наименьшими затратами предлагается новый способ их осуществления.In order to eliminate the disadvantages of the known methods of excavation and laying works, thereby increasing their efficiency, and to ensure the possibility of work at large depths with the least cost, a new method of their implementation is proposed.
Заявленный способ производства землеройно-укладочных работ при прокладке подводных трубопроводов направлен на создание такой технологии, при которой не будет необходимости в привозном грунте для обратной засыпки подводной траншеи за счет того, что в нем подводный трубозаглубитель, используя только механический способ разработки траншеи без создания мощных локальных завихрительных течений, создаваемых землесосными и гидромониторными рабочими органами вышеперечисленных трубозаглубителей, аккуратно выкладывает извлекаемый из-под трубопровода грунт в два отвала по обеим сторонам подводной траншеи, а движущийся за ним на технологически обоснованном расстоянии подводный трубозасыпатель также аккуратно сдвигает эти отвалы обратно в траншею, засыпая уже опустившийся на дно траншеи трубопровод. Замыкая возникающие при этом реактивные усилия на своей раме и не передавая их таким образом на свой ходовой механизм, чтобы не потерять проходимость в условиях заиленной донной поверхности. При этом обе подводные машины управляются и обеспечиваются энергией по кабелям с базового судна надводного типа при открытий воде или подводного типа в условиях сплошного ледяного покрова.The claimed method of excavation and laying work when laying underwater pipelines is aimed at creating such a technology that there will be no need for imported soil for backfilling of the underwater trench due to the fact that it has an underwater pipe dredger using only the mechanical method of developing the trench without creating powerful local swirling currents created by the dredging and hydromonitor working bodies of the above pipe dredgers, neatly spreads extracted from under t the soil of the pipeline into two dumps on both sides of the underwater trench, and the underwater pipe feeder moving behind it at a technologically justified distance also neatly shifts these dumps back into the trench, filling the pipeline that has already sunk to the bottom of the trench. Closing the reactive forces arising at the same time on his frame and not transferring them in such a way to his running gear so as not to lose patency in the conditions of a silted bottom surface. At the same time, both submarine vehicles are controlled and provided with energy via cables from a surface-type base vessel during open water or underwater type in the conditions of continuous ice cover.
Поставленная задача решена за счет того, что в способе производства землеройно-укладочных работ при прокладке подводных трубопроводов, согласно которому трубопровод монтируют на палубе судна-трубоукладчика и укладывают на дно водоема, отрывают траншею непосредственно под трубопроводом и опускают трубопровод в образованную траншею под действием собственного веса, отрывку траншеи осуществляют перемещением колонны из двух подводных машин: подводного трубозаглубителя и подводного трубозасыпателя, которые работают в автоматическом режиме, дистанционно управляются и обеспечиваются энергией по вывешенным на поплавках кабелям с базового судна, находящего в подводном или надводном положении, при этом подводный трубозаглубитель отрывает под трубопроводом траншею и выкладывает разработанный грунт в аккуратно сформированные отвалы по обеим ее сторонам, а подводный трубозасыпатель перемещается на технологически обоснованном расстоянии за подводным трубозаглубителем, но не более 100 метров, причем подводный трубозасыпатель сдвигает образованные подводным трубозаглубителем отвалы в траншею и засыпает уложенный трубопровод раннее извлеченным из-под него грунтом.The problem is solved due to the fact that in the method of excavation and laying works when laying underwater pipelines, according to which the pipeline is mounted on the deck of the pipe-laying vessel and laid on the bottom of the reservoir, the trench is torn directly under the pipeline and the pipeline is lowered into the formed trench under its own weight , a fragment of the trench is carried out by moving the column from two underwater vehicles: an underwater pipe-deepener and an underwater pipe-feeder, which operate in automatic mode They are remotely controlled and provided with energy via cables posted on the floats from the base vessel in the underwater or above-water position, while the underwater pipe-digger tears the trench under the pipeline and puts the developed soil into neatly formed dumps on both sides of it, and the underwater pipe-feeder moves to the technological a reasonable distance behind the underwater pipe dredger, but not more than 100 meters, and the underwater pipe feeder shifts the formed underwater pipe dredger heaps dumps into the trench and falls asleep to the laid pipeline earlier with the soil removed from under it.
Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что корпус базового судна снабжен воздушным колоколом и для периодической замены режущего инструмента рабочих органов подводного трубозаглубителя осуществляют перемещение его рабочих органов в вертикальное положение и размещение их во внутреннем пространстве воздушного колокола базового судна, при этом осуществляют спуск базового судна для зависания его над подводным трубозаглубителем или подъем последнего к базовому судну, причем базовое судно размещают над подводным трубозаглубителем на глубине, гарантирующей безопасную работу обслуживающего персонала базового судна внутри его воздушного колокола. При работах на небольших глубинах подъем подводного трубозаглубителя может быть осуществлен с выходом его рабочих органов на поверхность.In addition, the task is solved due to the fact that the hull of the base vessel is equipped with an air bell and for the periodic replacement of the cutting tool of the working bodies of the underwater pipe-depth apparatus, its working bodies are moved to a vertical position and placed in the inner space of the air bell of the base vessel, while the base vessel for hovering above the underwater pipe-digger or lifting the latter to the base vessel, and the base vessel is placed above the underwater pipe-digger Bitel at a depth that ensures the safe operation of the staff of the parent ship inside its air bell. When working at shallow depths, the rise of the underwater pipe deepener can be carried out with the release of its working bodies to the surface.
Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что периодически осуществляют подпитку энергией базового судна от подводной лодки для подзарядки его аккумуляторов с помощью дистанционно управляемых и автоматически соединяемых друг с другом стыковочных приспособлений, при этом одно из стыковочных приспособлений является приемным и его поднимают с базового судна совместно с кабель-тросом, а другое стыковочное приспособление является питающим, его спускают с подводной лодки совместно с кабель-троссом навстречу приемному стыковочному приспособлению.In addition, the task is solved due to the fact that periodically recharge the energy of the base vessel from the submarine to recharge its batteries using remotely controlled and automatically connected to each other docking devices, while one of the docking devices is receiving and it is lifted from the base the vessel together with the cable cable, and the other docking device is feeding, it is lowered from the submarine together with the cable cable towards the receiving dock Oh fixture.
Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что обе подводные машины при своей работе используют укладываемый трубопровод в качестве основного программирующего элемента и непосредственно контактируют с ним с помощью ограничительных и направляющих устройств с датчиками для фиксации пространственного положения трубопровода и рабочих органов подводных машин относительно него.In addition, the task is solved due to the fact that both submarines during their work use the stackable pipeline as the main programming element and directly contact it using restrictive and guiding devices with sensors to fix the spatial position of the pipeline and the working bodies of the underwater vehicles relative to it .
Поставленная задача решена за счет того, что подводный трубозаглубитель, который включает корпус, ходовую часть и рабочие органы для разработки грунта, отличающийся тем, что рабочие органы для разработки грунта выполнены в виде двух зеркально расположенных друг к другу рабочих органов универсального одноковшового экскаватора типа «обратная лопата», каждый из которых расположен на корпусе и установлен с возможностью отдельного друг от друга поворота в горизонтальной плоскости при помощи вертикального шарнира, установленного на корпусе, и с возможностью бокового наклона в вертикальной плоскости, при помощи дополнительного шарнира на поворачивающейся части вертикального шарнира, ось которых расположена в плоскости движения основных механизмов рабочего органа «обратная лопата».The problem is solved due to the fact that the underwater pipe deepener, which includes a housing, a running gear and working bodies for excavating, characterized in that the working bodies for developing the soil are made in the form of two working bodies of a versatile single-bucket excavator of the reverse type "shovel", each of which is located on the body and installed with the possibility of rotation separately from each other in the horizontal plane using a vertical hinge mounted on the body e, and with the possibility of lateral tilt in the vertical plane, using an additional hinge on the rotating part of the vertical hinge, the axis of which is located in the plane of movement of the main mechanisms of the working body "backhoe".
Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что каждый рабочий орган установлен с возможностью наклона во вращающейся плоскости относительно оси вертикального шарнира и расположен наклонно к ней.In addition, the task is solved due to the fact that each working body is installed with the possibility of tilt in a rotating plane relative to the axis of the vertical hinge and is located obliquely to it.
Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что подводный трубозаглубитель снабжен прицепным подборным щитом волокушного типа, выполненным в виде фигурного бульдозерного отвала с обечайкой для защиты нижней и боковой поверхностей трубопровода от случайных соприкосновений с рабочими органами.In addition, the task has been solved due to the fact that the underwater pipe recesser is equipped with a trailed pick-up shield of the drag type, made in the form of a figured bulldozer blade with a shell to protect the bottom and side surfaces of the pipeline from accidental contact with working bodies.
Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что прицепной подборный щит соединен с корпусом подводного трубозаглубителя посредством жесткой тяги с шарнирными соединениями, которые установлены с возможностью поворота в двух взаимно перпендикулярных плоскостях для исключения заваливания подборного щита набок.In addition, the task is solved due to the fact that the hook-on pick-up shield is connected to the underwater pipe-case body by means of a rigid rod with articulated joints, which are mounted with the possibility of rotation in two mutually perpendicular planes to prevent the pick-up board from falling off.
Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что обечайка прицепного подборного щита выполнена с опорными роликами, оснащенными эластичными шинами для взаимодействия с верхней и нижней частями поверхности укладываемого трубопровода.In addition, the task is solved due to the fact that the shell of the trailed pick-up shield is made with support rollers equipped with elastic tires for interaction with the upper and lower parts of the surface of the laid pipeline.
Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что опорные ролики прицепного подборного щита шарнирно закреплены на корпусе обечайки посредством балансирных коромысел.In addition, the task is solved due to the fact that the support rollers of the hook-on pick-up shield are pivotally mounted on the shell body by means of balancing rockers.
Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что корпус подводного трубозаглубителя соединен с жесткой тягой прицепного подборного щита посредством дистанционно управляемого разъемного устройства.In addition, the task is solved due to the fact that the body of the subsea pipe-dredger is connected to the rigid draft of the towed pick-up shield by means of a remotely controlled detachable device.
Кроме того, поставленная задача решена за счет того, что корпус выполнен с двумя балластными цистернами, которые расположены по его боковым сторонам и имеют приспособление для продувки их сжатым воздухом.In addition, the task is solved due to the fact that the housing is made with two ballast tanks, which are located on its sides and have a device for blowing them with compressed air.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена схема производства землеройно-укладочных работ с использованием базового судна, находящегося в надводном положении; на фиг.2 - схема производства землеройно-укладочных работ с использованием базового судна, находящегося в подводном положении; на фиг.3 - схема отрывки траншеи под трубопроводом (вид спереди); на фиг.4 - схема опускания трубопровода в траншею (вид сбоку); на фиг.5 - узел соединения корпуса подводного трубозаглубителя с подборным щитом; на фиг.6 - разрез по А-А на фиг.5; на фиг.7 - схема засыпки грунтом трубопровода; на фиг.8 - схема замены режущего инструмента рабочих органов подводного трубозаглубителя при спуске базового судна; на фиг.9 - то же самое при подъеме подводного трубозаглубителя; на фиг.10 - один из вариантов конструктивного выполнения узла соединения рабочего органа с трубозаглубителем и на фиг.11 - другой вариант конструктивного выполнения узла соединения рабочего органа с подводным трубозаглубителем.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of the production of earthmoving operations using a base vessel, located above the surface; figure 2 - diagram of the production of excavation and laying works using a base vessel in underwater position; figure 3 - diagram of fragments of the trench under the pipeline (front view); figure 4 - diagram of the lowering of the pipeline into the trench (side view); figure 5 - the connection node of the body of the underwater pipe depth with a pick-up shield; figure 6 is a section along aa in figure 5; Fig.7 is a diagram of the filling of the pipeline with soil; on Fig is a diagram of the replacement of the cutting tool of the working bodies of the underwater pipe-deepener during the launch of the base vessel; figure 9 is the same when lifting a submarine pipe-digger; figure 10 is one of the options for the structural implementation of the node connecting the working body with the pipe-digger and figure 11 is another embodiment of the structural site of the connection of the working body with an underwater pipe-digger.
В соответствии со способом производства землеройно-укладочных работ при прокладке подводных трубопроводов на палубе судна-трубоукладчика монтируют трубопровод 1 и с помощью, например, грузоподъемного механизма (на чертежах не показан), расположенного на судне-трубоукладчике, укладывают его на дно водоема по проектной оси. Затем отрывают траншею непосредственно под трубопроводом 1, в которую опускают трубопровод 1 под действием собственного веса. Отрывку траншеи под трубопроводом 1 осуществляют перемещением по дну водоема колонны из двух подводных машин: подводного трубозаглубителя 2 и подводного трубозасыпателя 3 соответственно для отрывки траншеи и укладки трубопровода 1 и для засыпки уложенного в траншею трубопровода 1 грунтом, которые работают в автоматическом режиме. Подводные машины 2 и 3 дистанционно управляются и обеспечиваются энергией по кабелям 4 с базового судна. В качестве базового судна может быть использовано надводное судно 5 (фиг.1) или подводное судно 6 (фиг.2). Подводные машины 2 и 3 обладают повышенной проходимостью и маневренностью в условиях заиленных донных отложений, что обеспечивается выполнением их механизма перемещения, например, в виде роторно-винтового (шнекового) движителя. Подводный трубозаглубитель 2 отрывает под трубопроводом 1 траншею переменного сечения и необходимой глубины, копируя продольный профиль трубопровода 1, независимо от рельефа дна водоема. При этом подводный трубозаглубитель 2 одновременно выкладывает разработанный грунт в аккуратно сформированные отвалы 7, расположенные по обеим сторонам траншеи (фиг.3). Подрытый с помощью подводного трубозаглубителя 2 трубопровод 1 плавно опускается в траншею под действием собственного веса. Подводный трубозасыпатель 3 сдвигает образованные подводным трубозаглубителем 2 отвалы 7 в траншею и засыпает уложенный трубопровод 1 ранее извлеченным из под него грунтом. Подводный трубозасыпатель 3 перемещается на технологически обоснованном расстоянии за подводным трубозаглубителем 2. При этом расстояние между обеими подводными машинами 2 и 3 выбирают в зависимости от жесткостной характеристики укладываемого трубопровода 1 и глубины траншеи. При этом следует отметить, что во всех случаях указанное расстояние не превышает 100 метров, что дает возможность обеспечить управление обеими подводными машинами 2 и 3 с одного базового судна 5 или 6. При этом дистанционное управление и обеспечение энергией подводных машин 2 и 3 осуществляется за счет вывешивания соответственно управляющих и силовых кабелей 4 на поплавках 8, что исключает их случайное попадание в зону действия рабочих органов подводных машин 2 и 3 и под укладываемый трубопровод 1 (фиг.1).In accordance with the method of excavation and laying works when laying underwater pipelines,
Базовое судно 5 или 6, при помощи которого обеспечивается энергоснабжение, координация и дистанционное управление подводными машинами 2 и 3, может быть оснащено грузоподъемным механизмом для подъема на поверхность и опускания на дно водоема подводных машин 2 и 3 (на фиг. не показано) для периодической замены режущего инструмента их рабочих органов. В случаях, когда прокладка трубопровода 1 производится на больших глубинах или в условиях сплошного ледяного покрова, в качестве базового судна предпочтительно использование самоходного подводного судна 6 катамаранного типа, которое оснащено воздушным колоколом 9. Воздушный колокол 9 выполнен таким образом, чтобы во внутрь его частично могли войти рабочие органы подводного трубозаглубителя 2 для периодической замены оснащающего их режущего инструмента по мере его износа. Для выполнения указанной операции подводный трубозаглубитель 2 останавливают и прекращают работы по отрывке траншеи. Затем перемещают рабочие органы подводного трубозаглубителя 2 вверх в вертикальное положение. При этом осуществляют маневрирование и спуск базового судна 6 для зависания его над подводным трубозаглубителем 2. Следует отметить, что спуск и подъем базового судна 6 может быть осуществлен, например, путем нагнетания воды или соответственно воздуха в его балластные цистерны 10 для изменения его плавучести. Затем осуществляют дальнейший спуск базового судна 6 и размещают рабочие органы подводного трубозаглубителя 2 во внутреннем пространстве воздушного колокола 9 базового судна 6 (фиг.8). Частичное вхождение рабочих органов подводного трубозаглубителя 2 в воздушный колокол 9 базового судна 6 позволяет обслуживающему персоналу базового судна 6 осуществить замену изношенного режущего инструмента на новый. После выполнения указанной замены базовое судно 6 за счет продувки сжатым воздухом балластных цистерн 10 перемещают в технологически обоснованное положение. В тех случаях, когда работа подводного трубозаглубителя 2 осуществляется на больших глубинах, на которые опускание базового судна 6 небезопасно для работы в воздушном колоколе 9 обслуживающего персонала, базовое судно 6 размещают над подводным трубозаглубителем 2 на безопасной глубине. При этом подводный трубозаглубитель 2 отсоединяют от подборного щита 11 и поднимают к базовому судну 6 путем продувки ее балластных цистерн 12 сжатым воздухом (фиг.9). После выполнения работ по замене изношенного режущего инструмента рабочих органов подводного трубозаглубителя 2 в ее балластные цистерны 12 впускают воду и изменяют тем самым его плавучесть. При этом под действием силы тяжести подводный трубозаглубитель 2 опускается на трубопровод 1, где его соединяют с подборным щитом 11, и продолжают работы по отрытию траншеи под трубопроводом 1. По одному из вариантов реализации технологии подъем подводного трубозаглубителя 2 к базовому судну 6 и обратный спуск его на трубопровод 1 может быть осуществлен с помощью грузоподъемных механизмов, размещенных на базовом судне (на чертежах не изображено).The
Согласно предложенной технологии возможны два варианта конструктивного выполнения базового судна 6. В одном из них базовое судно 6 имеет свой автономный источник выработки энергии, например, атомный реактор. Второй вариант предусматривает выполнение базового судна 6 с аккумуляторными батареями, которые в процессе работы периодически подзаряжают от энергетической установки подводной лодки 13 с помощью двух управляемых стыковочных приспособлений. Одно из стыковочных приспособлений является приемным 14 и его поднимают на кабель-троссе с базового судна 6. Второе стыковочное приспособление является питающим 15 и его спускают на кабель-троссе с подводной лодки 13 навстречу приемному стыковочному приспособлению 14 (фиг.2). Приемное стыковочное приспособление 14 может быть выполнено, например, в виде буя с системой ориентации, сигнализации и оснащено контактной шлюзовой камерой для герметичного соединения с питающим стыковочным приспособлением 15. Питающее стыковочное приспособление 15 дистанционно управляется с подводной лодки 13 по кабелю 4 и может быть оснащено ходовыми винтами, элеронами и балластными цистернами, продуваемыми воздухом по шлангам с подводной лодки. Питающее стыковочное приспособление 15 может быть оснащено телевизионными камерами, прожекторами и приемником, воспринимающем сигналы генератора, размещенного на приемном стыковочном устройстве. На питающем стыковочном приспособлении 15 может быть размещено захватное приспособление, которое установлено с возможностью взаимодействия с соответствующим замковым приспособлением, которое размещено на приемном стыковочном приспособлении 14.According to the proposed technology, two options for the structural implementation of the
Обе подводные машины 2 и 3 перемещают вдоль трубопровода 1 и используют при своей работе укладываемый трубопровод 1 в качестве основного программирующего элемента. Подводный трубозаглубитель 2 и подводный трубозасыпатель 3 непосредственно контактируют с укладываемым трубопроводом 1 с помощью ограничительных и направляющих приспособлений, которые снабжены датчиками для фиксации пространственного положения трубопровода 1 и рабочих органов подводных машин 2 и 3 относительно укладываемого трубопровода 1. Сигналы указанных датчиков преобразуются в программных системах машин в командные сигналы, которые передаются на управляющие элементы гидравлических систем подводных машин 2 и 3. С помощью командных сигналов осуществляется соответствующая корректировка траектории и скорости перемещения подводных машин 2 и 3 относительно укладываемого трубопровода 1, а также глубина разрабатываемой траншеи и ширина захвата грунтовых отвалов.Both
Подводный трубозаглубитель 2 содержит корпус 16, который установлен на ходовой части 17. Ходовая часть 17 может быть выполнена, например, в виде гусеничных тележек или колес. Наиболее предпочтительным является вариант конструктивного выполнения ходовой части 17 в виде четырех параллельно расположенных роторно-винтовых движителей, направление навивки винтовых грунтозацепов каждого из которых противоположно направлению навивки рядом расположенных. Такая конструкция ходового механизма 17 обеспечивает надежное перемещение подводного трубозаглубителя по заиленной поверхности дна водоема, а также свободу маневра и высокие тяговые усилия. На корпусе 16 подводного трубозаглубителя расположены рабочие органы для разработки грунта, которые выполнены в виде двух зеркально расположенных друг к другу рабочих органов универсального одноковшового экскаватора типа «обратная лопата». Каждый рабочий орган содержит шарнирно соединенные между собой стрелу 18,, рукоять 19, и ковш 20, а также силовые цилиндры для поворота их друг относительно друга. Силовой цилиндр может быть выполнен, например, в виде гидроцилиндра. Каждый рабочий орган установлен на корпусе 16 с возможностью отдельного друг от друга (независимого) поворота в горизонтальной плоскости. Для этого стрела 18 каждого рабочего органа посредством вертикального шарнира 21 соединена с корпусом 16 и имеет силовой цилиндр 22 для поворота соответствующего рабочего органа в указанной плоскости. Каждый рабочий орган установлен с возможностью бокового наклона в вертикальной плоскости. Для обеспечения указанного перемещения стрела 18 каждого рабочего органа установлена на поворачивающейся части 23 вертикального шарнира 21 и имеет силовой цилиндр 24 для перемещения соответствующего рабочего органа в указанной плоскости. При этом поворачивающаяся часть 23 соединена с вертикальным шарниром 21 посредством дополнительного шарнира 25. Следует отметить, что оси горизонтального шарнира 25 и вертикального шарнира 21 расположены в плоскости движения основных механизмов рабочего органа «обратная лопата», то есть в плоскости, образованной шарнирным соединением стрелы 18, рукояти 19, и ковша 20 (фиг.10).
Один из вариантов конструктивного выполнения предусматривает, что каждый рабочий орган может быть установлен с возможностью наклона во вращающейся плоскости относительно оси вертикального шарнира 21 и расположен наклонно к ней (фиг.11). То есть каждый рабочий орган подводного трубозаглубителя установлен с возможностью поворота в плоскости, образованной шарнирным соединением стрелы 18, рукояти 19, и ковша 20, а продольная ось дополнительного шарнира 25 расположена под острым углом к продольной оси вертикального шарнира 21. Конструктивное выполнение рабочих органов подводного трубозаглубителя позволяет легко изменять геометрические параметры траншеи, а также использовать его в широком диапазоне разрабатываемых грунтов.One of the options for constructive implementation provides that each working body can be installed with the possibility of tilt in a rotating plane relative to the axis of the
Подводный трубозаглубитель снабжен прицепным подборным щитом 11 волокушного типа, который выполнен в виде фигурного бульдозерного отвала с обечайкой 26, которая предназначена для зашиты нижней и боковой поверхностей трубопровода 1 от случайных соприкосновений с рабочими органами. Подборный щит 11 предназначен для подбора со дна траншеи грунта, оставшегося после работы рабочих органов, а также для поддержки укладываемого в образованную траншею трубопровода 1 в определенном положении, исключающем его недопустимый изгиб.The underwater pipe deepener is equipped with a hook-on pick-up
Подборный щит 11 соединен с корпусом 16 подводного трубозаглубителя посредством жесткой тяги 27. Тяга 27 соединена с корпусом 16 подводного трубозаглубителя с помощью шарнирных соединений 28, которые обеспечивают возможность поворота подборного щита 11 относительно корпуса 16 в двух взаимно перпендикулярных плоскостях для исключения заваливания подборного щита 11 набок.The pick-up
Обечайка 26 прицепного подборного щита 11 может быть выполнена с опорными роликами 29, оснащенными эластичными шинами (на чертежах не изображены) для взаимодействия с верхней и нижней частями поверхности укладываемого трубопровода 1.The
Опорные ролики 29 прицепного подборного щита 11 могут быть шарнирно закреплены на корпусе обечайки 26 посредством балансирных коромысел 30. Таксой вариант конструктивного выполнения подводного трубозаглубителя обеспечивает равномерное распределение нагрузок на укладываемый трубопровод 1 от контакта его поверхности с опорными роликами 29.The
Корпус 16 подводного трубозаглубителя может быть соединен с тягой 27 прицепного подборного щита 11 при помощи дистанционно управляемого разъемного устройства, которое может быть выполнено, например, в виде траверсы 31 Т-образной формы. Траверса 31 установлена с возможностью взаимодействия с крюковым захватом 32. Для приведения в действие крюкового захвата 32 на кронштейне 33 корпуса 16 подводного трубозаглубителя расположен силовой цилиндр 34 (фиг.6).The
Корпус 16 подводного трубозаглубителя может быть выполнен с двумя балластными цистернами 12, которые расположены по его боковым сторонам и имеют приспособление для продувки их сжатым воздухом (на чертежах не изображено).The
Подводный трубозаглубитель работает следующим образом.Underwater pipe-digger works as follows.
Предварительно с помощью ковшей 20 рабочих органов подводного трубозаглубителя отрывают рабочий приямок, в котором размещают подборный щит 11. Подборный щит 11 с помощью тяги 27 соединяют с корпусом 16 подводного трубозаглубителя. При этом корпус 16 подводного трубозаглубителя ориентируют по продольной оси уложенного на поверхности трубопровода 1, то есть таким образом, чтобы продольная ось симметрии корпуса 16 совпадала с продольной осью симметрии трубопровода 1. При этом корпус 16 подводного трубозаглубителя размещают над трубопроводом 1, а ходовую часть 17 располагают симметрично относительно продольной оси трубопровода 1. С помощью ковшей 20 рабочих органов осуществляют выемку грунта непосредственно под трубопроводом 1 с двух сторон для образования под трубопроводом 1 траншеи. Каждый рабочий орган подводного трубозаглубителя осуществляет перемещение своего ковша 20 путем изменения взаимного расположения в пространстве соответствующей стрелы 18 и рукояти 19, то есть по традиционной схеме перемещения рабочего органа универсального одноковшового экскаватора типа «обратная лопата». Дополнительное перемещение стрелы 18 каждого рабочего органа подводного трубозаглубителя в необходимом направлении осуществляется с помощь соответствующего силового цилиндра 22 для поворота стрелы 18 и соответствующего силового цилиндра 24 для поворота поворачивающейся части 23 относительно дополнительного шарнира 25. Вынутый грунт перемещают в ковше 20 соответствующего рабочего органа устройства в соответствующий отвал 7, то есть при образовании траншеи под трубопроводом 1 по ее сторонам образуются два симметрично расположенных отвала 7. По мере формирования под трубопроводом 1 траншеи заданного профиля подводный трубозаглубитель с помощью ходовой части 17 перемещают вдоль продольной оси трубопровода 1. Вместе с корпусом 16 подводного трубозаглубителя вдоль трубопровода 1 перемещается и соединенный с ним подборный щит 11. При перемещении подводного трубозаглубителя подборный щит 11 зачищает дно образованной траншеи от грунта, который просыпался из ковшей 20 рабочих органов. Подборный щит 11 накапливает просыпавшийся грунт в отвал и перемещает его обратно в зону действия рабочих органов, которые захватывают и удаляют грунт с перемещаемого отвала по мере его накопления. Обечайка 26 подборного щита 11 защищает наружную поверхность укладываемого трубопровода 1 от случайного соприкосновения с ковшами 20 рабочих органов подводного трубозаглубителя. При перемещении подводного трубозаглубителя вдоль трубопровода 1 под последним образуется траншея, в которую под действием собственного веса опускается трубопровод 1. Следует отметить, что при опускании в траншею трубопровод дополнительно поддерживают с помощью подборного щита 11, который препятствует появлению в трубопроводе 1 дополнительных напряжений от его изгиба. Опорные ролики 29 взаимодействуют при перемещении подборного щита 11 с наружной поверхностью трубопровода и тем самым снижают вероятность повреждения изоляции трубопровода.Preliminarily, using
При необходимости замены режущего инструмента ковшей 20 рабочих органов последние перемещают в вертикальное положение (поднимают вверх) и с помощью гидроцилиндра 34 отцепляют крюковой захват 32, тем самым разъединяя корпус 16 подводного трубозаглубителя и подборный щит 11. Затем в балластные цистерны 12 подводного трубозаглубителя подают воздух, вытесняя тем самым из них жидкость и обеспечивая положительную плавучесть подводного трубозаглубителя. Подводный трубозаглубитель поднимается вверх до тех пор пока ковши 20 рабочих органов не окажутся в воздушном колоколе 9. В воздушном колоколе 9 осуществляют замену режущих инструментов ковшей 20 рабочих органов. После выполнения указанных работ из балластных цистерн 12 выпускают воздух, обеспечивая отрицательную плавучесть подводного трубозаглубителя. Под действием силы тяжести подводный трубозаглубитель опускается вниз, где с помощью гидроцилиндра 34 возвращают крюковой захват 32 в исходное положение и тем самым соединяют корпус 16 подводного трубозаглубителя с подборным щитом 11. Затем продолжают работу по отрывке траншеи и укладке в нее трубопровода описанным выше образом.If it is necessary to replace the cutting tool of the
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011110725/06A RU2507431C2 (en) | 2011-03-22 | 2011-03-22 | Production method of excavation and laying works at routing of underwater pipelines, and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011110725/06A RU2507431C2 (en) | 2011-03-22 | 2011-03-22 | Production method of excavation and laying works at routing of underwater pipelines, and device for its implementation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011110725A RU2011110725A (en) | 2012-09-27 |
RU2507431C2 true RU2507431C2 (en) | 2014-02-20 |
Family
ID=47078079
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011110725/06A RU2507431C2 (en) | 2011-03-22 | 2011-03-22 | Production method of excavation and laying works at routing of underwater pipelines, and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2507431C2 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2612421C1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-03-09 | Общество с ограниченной ответственностью "УРАЛСПЕЦТЕХНИКА" | Device for making underwater works |
RU2684646C2 (en) * | 2016-04-28 | 2019-04-11 | Общество с ограниченной ответственностью Инновационная фирма "МАГМА" | Universal pipe-laying module |
RU2695673C2 (en) * | 2016-05-18 | 2019-07-25 | Общество с ограниченной ответственностью Инновационная фирма "МАГМА" | Working body of underwater pipe-loader |
RU2696706C2 (en) * | 2016-05-30 | 2019-08-05 | Всеволод Иоакимович Минаев | Universal pipe-laying swamp module |
RU2808751C1 (en) * | 2023-06-21 | 2023-12-04 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Working equipment of single-bucket excavator |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118499575B (en) * | 2024-07-17 | 2024-11-12 | 中交上海航道局有限公司 | A method for laying steel sewage discharge pipeline at sea |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1109504A1 (en) * | 1981-08-03 | 1984-08-23 | Особое Конструкторское И Технологическое Бюро "Союзтехморнефтегаз" | Underwater apparatus for sinking into soil pipelines laid in advance onto bottom |
FR2590958A1 (en) * | 1985-12-04 | 1987-06-05 | Geodia | Method and device for weighting down a pipeline continuously buried in a trench with temporarily supported side walls |
IT1228784B (en) * | 1989-03-31 | 1991-07-03 | Tecnomare Spa | UNDERWATER UNDERWATER MACHINE PERFECTED. |
RU2100529C1 (en) * | 1993-03-02 | 1997-12-27 | Борис Борисович Клячкин | Pipeline laying device |
RU2165121C1 (en) * | 1999-11-24 | 2001-04-10 | Филимонов Сергей Игоревич | Method and device for underwater routing of cables and polyethylene pipelines below bottom elevation of water reservoir |
WO2011030124A1 (en) * | 2009-09-11 | 2011-03-17 | Technip France | Method of laying a pipeline in a seabed |
-
2011
- 2011-03-22 RU RU2011110725/06A patent/RU2507431C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1109504A1 (en) * | 1981-08-03 | 1984-08-23 | Особое Конструкторское И Технологическое Бюро "Союзтехморнефтегаз" | Underwater apparatus for sinking into soil pipelines laid in advance onto bottom |
FR2590958A1 (en) * | 1985-12-04 | 1987-06-05 | Geodia | Method and device for weighting down a pipeline continuously buried in a trench with temporarily supported side walls |
IT1228784B (en) * | 1989-03-31 | 1991-07-03 | Tecnomare Spa | UNDERWATER UNDERWATER MACHINE PERFECTED. |
RU2100529C1 (en) * | 1993-03-02 | 1997-12-27 | Борис Борисович Клячкин | Pipeline laying device |
RU2165121C1 (en) * | 1999-11-24 | 2001-04-10 | Филимонов Сергей Игоревич | Method and device for underwater routing of cables and polyethylene pipelines below bottom elevation of water reservoir |
WO2011030124A1 (en) * | 2009-09-11 | 2011-03-17 | Technip France | Method of laying a pipeline in a seabed |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2612421C1 (en) * | 2016-02-24 | 2017-03-09 | Общество с ограниченной ответственностью "УРАЛСПЕЦТЕХНИКА" | Device for making underwater works |
RU2684646C2 (en) * | 2016-04-28 | 2019-04-11 | Общество с ограниченной ответственностью Инновационная фирма "МАГМА" | Universal pipe-laying module |
RU2695673C2 (en) * | 2016-05-18 | 2019-07-25 | Общество с ограниченной ответственностью Инновационная фирма "МАГМА" | Working body of underwater pipe-loader |
RU2696706C2 (en) * | 2016-05-30 | 2019-08-05 | Всеволод Иоакимович Минаев | Universal pipe-laying swamp module |
RU2808751C1 (en) * | 2023-06-21 | 2023-12-04 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Working equipment of single-bucket excavator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011110725A (en) | 2012-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110029696B (en) | Double-operation-mode submarine cable trencher | |
EP2582885B1 (en) | Method and apparatus for auxiliary seafloor mining | |
RU2507431C2 (en) | Production method of excavation and laying works at routing of underwater pipelines, and device for its implementation | |
EP2281091B1 (en) | Improvements in and relating to underwater excavation apparatus | |
JP3242017U (en) | Submarine cable laying equipment | |
NO781270L (en) | UNDERWATER INSTALLATION SYSTEM. | |
JPH07231528A (en) | Submarine cable laying machine | |
NO791636L (en) | PROCEDURE FOR BURGING AN ELEGANT BODY ON THE SEAM | |
CN112600130A (en) | Embedded plough and working method thereof | |
US3238734A (en) | Apparatus for burying and recovering pipe in underwater locations | |
EP3259410B1 (en) | Submersible vehicle for providing a trench in a subsea bottom | |
CN107830244B (en) | Inland lake water intaking siphon piping installation method | |
CN214363726U (en) | Embedded plough | |
CN109594603A (en) | It is a kind of for quickly cleaning the jet flow type ROV type ditcher of mud above extra large pipe | |
CN210713002U (en) | A submarine cable trencher | |
KR101140789B1 (en) | Sea-bottom cable laying apparatus | |
KR100936941B1 (en) | An apparatus underground and underwater digging the same time pumping for water jet high pressure spray | |
CN109989441A (en) | Subsea plough trencher with pontoon lift | |
CN214005783U (en) | Embedded plough | |
CN209669959U (en) | Submarine plow trencher with liftable pontoon | |
CN203846547U (en) | Seafloor ditcher | |
WO1983000060A1 (en) | Method and machine for the laying down of underwater pipes and cables | |
CN112575834A (en) | Self-walking cable burying machine under shallow sea water | |
EP1573137B1 (en) | Process and system for the installation of pipelines in shallow or very shallow water | |
RU2165121C1 (en) | Method and device for underwater routing of cables and polyethylene pipelines below bottom elevation of water reservoir |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140323 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150627 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170323 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20180706 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200323 |