УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОТАСКИВАНИЯ ТРУБОПРОВОДА ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПОДВОДНЫХ ПЕРЕХОДОВ МЕТОДОМ НАКЛОННО-НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ

Предлагаемая полезная модель относится к строительству трубопроводов и может применяться при протаскивании трубопровода методом наклонно-направленного бурения через естественные и искусственные препятствия.
Надежность функционирования трубопроводных систем в первую очередь зависит от безотказной работы самых уязвимых участков трассы -переходов через водные преграды. Сроки ликвидации аварий на подводных переходах во много раз превышает аналогичные сроки на линейной части трубопровода, а их ремонт сопоставим по сложности со строительством нового перехода. В процессе строительства переходов в стенке протаскиваемой трубы могут возникнуть напряжения (растягивающие, сжимающие, изгибающие), значительно превышающие напряжения от будущих эксплуатационных нагрузок (рабочее давление, температурный перепад и т.д.).
Наиболее близким к заявленной полезной модели по технической сущности является устройство для протаскивания трубопровода при строительстве подводных переходов методом наклонно-направленного бурения, включающее ресивер сжатого воздуха и запорное устройство с приводом дистанционного управления в головной части трубопровода (патент РФ №2357144, МПК F16L 1/00, опубл. 27.05.2009 г., Бюл. №15).
Недостатком данного изобретения является ограничение протаскивания трубопровода по длине и диаметру, большая сила трения по площади контакта наружной поверхности трубопровода и грунта скважины, а также большое тяговое усилие, необходимое для протаскивания.
Задачей заявляемой полезной модели является снижение сил трения по площади контакта наружной поверхности трубопровода и грунта скважины, а, следовательно, и уменьшение тягового усилия, необходимого для протаскивания. Таким образом, возникает возможность увеличения диаметра и длины подводного перехода.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для протаскивания трубопровода при строительстве подводных переходов методом наклонно-направленного бурения, включающем ресивер сжатого воздуха и запорное устройство с приводом дистанционного управления в головной части трубопровода, согласно полезной модели, запорное устройство выполнено в виде ресивера, снабженного клапанами впуска-выпуска воды, клапанами впуска-выпуска воздуха и рычагами, с возможностью сжатия их под действием тросовой системы сжатия рычагов. В свою очередь, рычаги представляют собой лепестки из тонкостенного металла.
На фиг. 1 показана конструкция устройства для протаскивания трубопровода с рычагами в рабочем состоянии (а) и сжатом состоянии (б); на фиг. 2 показан процесс протаскивания трубопровода, где 1 - трубопровод, 2 - запорное устройство, 3 - привод дистанционного управления, 4 - рычаги, 5 - клапаны впуска-выпуска воздуха, 6 - клапаны впуска-выпуска воды, 7 - тросовая система сжатия рычагов.
Принцип работы предлагаемой полезной модели заключается в следующем. Перед началом процесса протаскивания в трубопроводе 1 выполняют монтаж запорного устройства 2 с приводом дистанционного управления 3. Основными чувствительными элементами устройства головной части при протаскивании трубопровода являются рычаги 4. Если при протаскивании в скважине происходит прижатие рычагов 4 снизу, то срабатывают клапаны впуска воздуха 5, головное устройство разгружается и приподнимается, следовательно, уменьшается сила трения между трубопроводом и грунтом скважины по нижней образующей. Если при протаскивании в скважине происходит прижатие рычагов 4 сверху, то срабатывают клапаны впуска воды 6, головное устройство загружается и опускается, следовательно, уменьшается сила трения между трубопроводом и грунтом скважины по верхней образующей. Если при протаскивании трубопровода по скважине происходит прижатие всех рычагов, значит, произошел обвал скважины. В этом случае с помощью привода дистанционного управления 3 происходит прижатие всех рычагов друг к другу с помощью тросовой системы сжатия рычагов 7 и обратный ход трубопровода по скважине. В раскрытом рабочем состоянии рычаги выходят за пределы кромок трубопровода на 1-2 см, тем самым облегчают движение трубопровода по скважине и препятствуют попаданию грунта в трубопровод.
Метод наклонно-направленного бурения является одной из перспективных технологий строительства переходов через естественные и искусственные препятствия, однако, у него есть свои недостатки. Благодаря предлагаемому устройству для протаскивания трубопровода можно усовершенствовать данный метод и свести недостатки к минимуму.