ФРОНТАЛЬНО-КОЗЛОВОЙ ТРУБОУКЛАДЧИК
FRONT GANTRY PIPE-LAYING MACHINE

Изобретение относится к строительству трубопровода в стесненных горных условиях, а именно к средствам для осуществления операций по перемещению и наращиванию трубопровода из стальных гидроизолированных труб с зачищенными концами.
Известны устройства для строительства трубопровода в горных условиях, которые в большинстве случаев требуют разработки широких полок на откосах гор (Нефтегазовое строительство. И.И.Мазур, Омега, Москва, 2005, с.774). Устройствами, при помощи которых осуществляется разгрузка с автотранспорта и последующая сборка в нитку трубопровода, являются трубоукладчики в количестве 5-7 единиц техники для трубопровода диаметром 1420 мм. Указанное количество одновременно работающих трубоукладчиков необходимо для сборки на их троллеях секций труб и последующего после сварки монтажа трубопровода на подготовленную постель, что приводит к значительному увеличению ширины строительной полосы. Такое количество техники необходимо с целью осуществления технологии для монтажа отрезка трубопровода весом в 80-100 тонн, который производится одновременно всеми трубоукладчиками на большом вылете стрелы.
Недостатками известных устройств являются: большая ширина технологического коридора; раздельное использование транспортной техники для доставки секций труб; выполнение погрузочных работ автокранами; разгрузка доставленных секций труб трубоукладчиками; последующая сварка трубопровода в нитку; укладка на «постель» строящегося трубопровода.
4
Известно устройство для монтажа трубопроводов, содержащее раму с подвеской и силовым приводом, при этом рама выполнена в виде клещевого захвата, ось которой закреплена на подвеске, а концы поворотно соединены с силовым приводом, на штоке и корпусе которого закреплены захваты [SU 1373956 А1, МПК  F16L 1/02, опубл. 15.02.1988]. Устройство используется при монтаже трубопроводов мелиоративных систем.
Задачей изобретения является разработка конструкции трубоукладчика, работающего в стесненных горных условиях, обеспечивающая следующие возможности устройства: поднятие и закрепление секций трубопровода в «подбрюшной» части устройства - фронтально-козлового трубоукладчика; осуществление доставки секций или плетей труб методом «натаскивания», т.е. посредством обеспечения движения над строящимся трубопроводом. При этом решаются задачи исключения, согласно традиционным методам, из технологической цепочки строительства использования стандартных трубоукладчиков (5-7 единиц техники), которые занимают большую площадь застройки, и повышение скорости и безопасности проведения работ при строительстве трубопровода в горной местности, за счет использования посекционного безподъемного метода.
Поставленная задача при осуществлении изобретения решается за счет достижения технического результата, который заключается в расширении технологических возможностей устройства для монтажа трубопровода.
Указанный технический результат достигается тем, что фронтально-козловой трубоукладчик содержит силовую раму с грузоподъемными механизмами, установленную на транспортной опоре. На указанной раме сверху установлены гидростанция, электрогенератор, топливный бак, кабина с пультом управления, расположенная с наружного бока рамы. Грузоподъемный механизм выполнен в виде грузовых кареток с гидроцилиндрами, установленных на направляющих сверху рамы с возможностью перемещения в поперечном направлении относительно продольной оси рамы, при этом грузовая каретка соединена с клещевым захватом через шток грузового гидроцилиндра, транспортная опора установлена на четыре гусеницы, а на внутренней боковой поверхности рамы расположены упорные гидроцилиндры, предназначенные для фиксации транспортируемой секции трубопровода от бокового раскачивания. Кроме того, клещевые захваты выполнены с условием их смены под диаметр строящегося трубопровода, при этом клещевые захваты и боковые упоры имеют мягкие контактные прокладки, обеспечивающие защиту изоляции трубопровода от повреждения в процессе подъемно-транспортно-монтажных работ.
На фиг.1 представлен фронтально-козловой трубоукадчик, общий вид.
На фиг.2 показана грузовая каретка с клещевыми гидроприводными захватами.
На фиг.3 показан клещевой (типа ножниц) захват для подъема секции трубопровода.
На фиг.4 показана фиксация секции трубопровода от боковой раскачки.
Фронтально-козловой трубоукладчик представляет собой пространственную силовую раму 1, выполненную из стальных конструктивных профилей, способных выдерживать нагрузки при подъеме и перемещении секций трубопровода в 40-50 тонн. Рама 1 установлена на транспортную опору в виде четырех гусениц 2 (от продольного опрокидывания). Фронтально-козловой трубоукладчик содержит четыре гидромотора 3, которые через редукторы приводят в действие гусеницы 2 для его перемещения, и клещевые захваты типа «ножниц» 5 с мягкими контактными прокладками для фиксации секции трубопровода в подбрюшной часть трубоукладчика гидроцилиндрами 6 (подводящие шланги не показаны). Гидроцилиндры 6 с помощью клещевых захватов 5 закреплены на штоке грузового гидроцилиндра 7 свободно, на опорных полуосях 8, качающегося в грузовой каретке 9, смонтированной на направляющих в верхней части рамы 1 (с передней и задней части) с возможностью, для фиксации клещевого захвата относительно секции трубопровода, возвратно-поступательного перемещения в поперечном направлении относительно продольной оси рамы трубоукладчика, приводимые в действие от гидроцилиндров (на чертеже гидропривод поперечного хода кареток не показан). При помощи грузовых цилиндров 7, размещенных в каретках, осуществляется подъем секции 10 трубопровода в «подбрюшную» часть фронтально-козлового трубоукладчика до верхних балок рамы 1 с таким расчетом, чтобы нижняя образующая транспортируемой секции 10 была выше смонтированного трубопровода 11 на гарантированные 20-30 см. Это обеспечит свободное «натаскивание» новых секций над сваренными в плеть. К боковой внешней части рамы 1 монтируется кабина машиниста 12 с пультом управления механизмами фронтально-козлового трубоукладчика. В верхней части, посередине, рамы 1 установлены топливный бак 13, гидростанция 14, электрогенератор 15 собственных нужд. К внутренней боковой поверхности рамы 1 фронтально-козлового трубоукладчика монтируются четыре выдвижных гидравлических упора 4 с мягкими контактными прокладками, предотвращающие трубную секцию 10 от раскачивания в процессе движения фронтально-козлового трубоукладчика.
Клещевые захваты выполнены с условием их смены под диаметр строящегося трубопровода и снабжены мягкими контактными прокладками, обеспечивающими защиту изоляции трубопровода от повреждения в процессе подъемно-транспортно-монтажных работ.
Фронтально-козловой трубоукладчик при установке трубных секций 10, их доставки и монтажа работает следующим образом.
Запускают в работу гидростанцию 14 и электрогенератор 15. Управляют работой фронтально-козлового трубоукладчика из кабины 12 машиниста. Осуществляют холостой ход фронтально-козлового трубоукладчика с помощью гидромоторов 3 гусеничного хода 2. На временном складе после корректировки положения каретки 9 и грузового цилиндра 7 производят клещами 5 захват секций 10 трубопровода. Поднимают с помощью гидроцилиндра 7 в верхнее положение в «подбрюшную» часть фронтально-козлового трубоукладчика секцию 10 и с помощью боковых упоров 4 фиксируют секцию трубопровода от боковой раскачки. Производят рабочий ход фронтально-козлового трубоукладчика к месту монтажа через секцию 11.
Таким образом, заявляемый фронтально-козловой трубоукладчик обеспечивает расширение его функциональных возможностей за счет использования конструкции, обеспечивающей выполнение одним устройством нескольких операций: подъем и захват секций трубопровода, перемещение секций над строящимся трубопроводом, укладка секций трубопровода.