專利名稱：一種用于在一根套管內(nèi)穿設(shè)多根芯管的滑動(dòng)支架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管道敷設(shè)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于在一根大管徑鋼套管內(nèi)同 時(shí)穿設(shè)多根較小管徑的芯管的滑動(dòng)支架。
背景技術(shù)：
在地下管道敷設(shè)領(lǐng)域的鋼管道敷設(shè)工程中， 一般采用頂管工藝實(shí)現(xiàn)鋼管道 對(duì)鐵路、公路、各等級(jí)河道的穿越?，F(xiàn)有技術(shù)中頂管工藝的主要步驟是-
首先，確定穿越管位，探明穿越方向上的障礙物(包括地下建筑物、重要 市政設(shè)施等)和穿越工程范圍內(nèi)的地質(zhì)情況；
其次，在穿越的兩端，分別開(kāi)挖頂管坑和接受坑；
然后，在頂管坑內(nèi)，頂套管至接受坑；頂管作業(yè)包括在套管中安裝預(yù)制 的芯管滑動(dòng)支架，將芯管固定在滑動(dòng)支架上，芯管逐節(jié)焊接、超聲波無(wú)損探傷、 X光拍片檢驗(yàn)、焊口防腐，逐節(jié)連同滑動(dòng)支架一起被推入套管深處，直至接受 坑；最終實(shí)現(xiàn)從頂管坑至接受坑的地下鋼管道穿越。
在以往采用頂管工藝時(shí)，多數(shù)情況是一根鋼套管內(nèi)穿越一根鋼芯管，由圓 鋼滾輪、扁鋼抱箍、橡膠墊圈板及若干固定輔助件組成滑動(dòng)支架，直接固定在 鋼芯管上，定位并運(yùn)送芯管。這種滑動(dòng)支架制作、安裝簡(jiǎn)便，操作穩(wěn)妥、可靠。
在某些情況下，當(dāng)需要在一根鋼套管內(nèi)同時(shí)穿越二根或三根鋼芯管時(shí)，采 用角鋼、槽鋼制作固定支架，圓鋼滾輪作為滑動(dòng)構(gòu)件。這種固定支架按照橫平 豎直構(gòu)件的傳統(tǒng)思維模式制造，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使固定在其中的兩根芯管呈水平排 列布置，各芯管的間距很小，難以滿足安裝、焊接、探傷、拍片、防腐的要求。 當(dāng)兩根鋼芯管的管徑、壁厚不同，在共同滑動(dòng)支架上應(yīng)作為同一鋼結(jié)構(gòu)件，橫 平豎直的傳統(tǒng)布置模式使其總的聯(lián)合重心往往偏離鋼套管的垂直中心線，同時(shí) 也很可能位于鋼套管的水平中心線以上，使兩根芯管連同滑動(dòng)支架失穩(wěn)，極易在穿越過(guò)程中發(fā)生傾覆，難以順利穿越。
為解決共同鋼構(gòu)件在套管中易傾覆、兩芯管間距小等技術(shù)問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù) 中也采取了一些輔助的技術(shù)手段，如限位、配重、牽引等。但上述技術(shù)手段在 實(shí)施時(shí)計(jì)算復(fù)雜，施工工序多，可靠性差。因此，有必要設(shè)計(jì)一種抗傾覆性好、 套管內(nèi)各芯管間距較大且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，特別是施工便利的滑動(dòng)支架。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于 在大管徑套管內(nèi)穿設(shè)多芯管、抗傾覆性好、套管內(nèi)各芯管間距較大、施工便利 的滑動(dòng)支架。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于在一根套管內(nèi)穿設(shè)多根芯管的滑 動(dòng)支架，是一種用于在一大管徑套管內(nèi)同時(shí)穿設(shè)依管徑由大至小的第一芯管、 第二芯管及第三芯管的至少三根芯管的滑動(dòng)支架，包括兩平行設(shè)置的圓型基 板，所述圓型基板上至少開(kāi)設(shè)有分別用于貫穿所述第一芯管、所述第二芯管及 所述第三芯管的第一通孔、第二通孔及第三通孔；所述圓型基板上環(huán)繞各所述 通孔分別固定設(shè)置有用于固定所述各芯管的芯管抱箍；所述圓型基板外圓周面 上通過(guò)一框架抱箍固定設(shè)置至少二滾輪。
較佳地，所述第一通孔、所述第二通孔分別位于所述圓型基板的垂直中心 線兩側(cè)及所述圓型基板的水平中心線下側(cè)，所述第三通孔與所述第二通孔位于 所述圓型基板的垂直中心線同一側(cè)并位于所述圓型基板的水平中心線上側(cè)。
較佳地，所述框架抱箍與所述芯管抱箍結(jié)構(gòu)相同，為至少兩半體，分別包 括設(shè)置在內(nèi)側(cè)的橡膠墊板圈、設(shè)置在外側(cè)的圓弧型扁鋼及用于鎖合兩所述半體 的緊固件。尤佳地，所述圓型基板在其兩側(cè)各設(shè)置一組所述芯管抱箍。
較佳地，所述芯管抱箍在內(nèi)置所述芯管并鎖合后通過(guò)圓弧型鋼板與所述圓 型基板焊接固定。
較佳地，二所述滾輪分別設(shè)置在所述套管的重心線兩側(cè)及所述套管的水平 線下側(cè)。尤佳地，二所述滾輪與所述套管的重心線夾角為大致3(TC。
本發(fā)明的滑動(dòng)支架將總框架設(shè)計(jì)成圓管型，提高了滑動(dòng)支架的抗傾覆能力，克服了現(xiàn)有技術(shù)中矩形滑動(dòng)支架在長(zhǎng)距離穿越施工過(guò)程中容易在套管內(nèi)發(fā) 生徑向翻倒的難題，同時(shí)為擴(kuò)大設(shè)置在同一套管內(nèi)各芯管的間距提供了空間條 件，使各芯管的間距不受其水平之間相對(duì)位置的限制而容易拉大，多根芯管的 聯(lián)合重心也能方便控制，從而可以成功地實(shí)現(xiàn)芯管的安裝、焊接、探傷、拍片、 防腐、推進(jìn)等操作。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō) 明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。


圖1是本發(fā)明一具體實(shí)施例使用狀態(tài)的橫截面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中沿A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1、圖2所示為本發(fā)明一具體實(shí)施例的使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明 的滑動(dòng)支架，是一種用于在一大管徑套管1內(nèi)同時(shí)穿設(shè)三根芯管的滑動(dòng)支架， 三根芯管依管徑由大至小分別為第一芯管3、第二芯管4及第三芯管5。
滑動(dòng)支架包括兩平行設(shè)置的基板8，基板8為圓型鋼板，直徑小于套管1 內(nèi)徑。兩基板8的間距根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)決定， 一般地主要取決于芯管管徑的大小。
基板8上開(kāi)設(shè)有三個(gè)通孔，對(duì)應(yīng)地是分別用于貫穿第一芯管3、第二芯管 4及第三芯管5的第一通孔81、第二通孔82及第三通孔83。
本發(fā)明的關(guān)鍵在于上述三通孔在基板8上的位置布置。其中，第一通孔81、 第二通孔82分別位于基板8的垂直中心線84兩側(cè)并位于基板8的水平中心線 85下側(cè)，第三通孔83與第二通孔82位于垂直中心線84的同一側(cè)并位于水平 中心線85上側(cè)。
基板8上環(huán)繞各通孔81、 82、 83固定設(shè)置有分別用于固定各芯管3、 4、 5 的芯管抱箍，對(duì)應(yīng)地是芯管抱箍811、芯管抱箍821、芯管抱箍831。各芯管抱 箍的結(jié)構(gòu)相同，區(qū)別僅在于尺寸，其結(jié)構(gòu)均為配制的兩半體。圖2中僅示出了 芯管抱箍811的結(jié)構(gòu)，兩半體分別包括設(shè)置在內(nèi)側(cè)位置的、起柔性墊作用的橡膠墊板圈8111以及設(shè)置在外側(cè)位置的剛性的圓弧型扁鋼8112;芯管抱箍811 在內(nèi)置第一芯管3并鎖合后通過(guò)圓弧型鋼板8113與基板8焊接固定，并通過(guò) 緊固件8114鎖合兩半體，使第一芯管3與基板8相對(duì)固定。本實(shí)施例中，基 板8在其兩側(cè)各設(shè)置一組芯管抱箍，即設(shè)置有兩組芯管抱箍811，以提供更好 的固定條件。
通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，第一芯管3、第二芯管4及第三芯管5分別通過(guò)兩組芯管 抱箍Sll、芯管抱箍821、芯管抱箍831與基板8固定連接。
基板8外圓周面上還通過(guò)一框架抱箍2固定設(shè)置二滾輪7。在確保滾輪7 安裝空間的前提下，盡可能地?cái)U(kuò)大基板8的直徑。框架抱箍2與芯管抱箍811 的結(jié)構(gòu)基本相同，所不同之處僅在于由于尺寸較大而分為三個(gè)半體，因此不再 另做圖示?？蚣鼙Ч?的三半體分別包括設(shè)置在內(nèi)側(cè)位置的、起柔性墊作用的 橡膠墊板圈21以及設(shè)置在外側(cè)位置的剛性的圓弧型扁鋼22;并通過(guò)三個(gè)緊固 件23鎖合三個(gè)半體，使兩基板8與兩滾輪7固定連接。滾輪7通過(guò)滾輪銷10 與框架抱箍2固定連接為現(xiàn)有技術(shù)，本文不再詳述。
為提高整體的穩(wěn)定性，本發(fā)明中二滾輪7的位置設(shè)置為在套管1的重心線 84兩側(cè)及套管1的水平線85下側(cè)。
以下結(jié)合具體數(shù)據(jù)，說(shuō)明上述實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)及有益效果。
再參見(jiàn)圖1、圖2，設(shè)定套管1的重心坐標(biāo)為(0.0， 0.0)，其長(zhǎng)度為180 米，框架抱箍2的重心坐標(biāo)同樣為(0.0， 0.0)，其長(zhǎng)度為200米。第一芯管3 為長(zhǎng)度180米、管徑最大的D554X12氧氣鋼芯管，首先在基板8上確定第一芯 管3的重心坐標(biāo)，使其外徑盡可能地靠近基板8的垂直中心線84 —側(cè)并位于 基板8的水平中心線85下側(cè)，選取其重心坐標(biāo)為(-312.9，-180.1)。
其后，確定第二芯管4的重心坐標(biāo)，第二芯管4為長(zhǎng)度180米、管徑小于 第一芯管3的D420X10氮?dú)怃撔竟埽蛊渫鈴奖M可能地靠近基板8的垂直中心 線84另一側(cè)以拉開(kāi)其與第一芯管3的間距，并位于基板8的水平中心線85下 側(cè)，選取其重心坐標(biāo)為(423.5,-111.1)，使第二芯管4與第一芯管3的聯(lián)合 重心坐標(biāo)低于基板8的水平中心線85。由于第一芯管3的管徑大于第二芯管4， 兩者的聯(lián)合重心的坐標(biāo)偏于基板8的垂直中心線84靠近第一芯管3 —側(cè)。然后，確定第三芯管5的重心坐標(biāo)，第三芯管5為長(zhǎng)度180米、管徑小于 第二芯管4的D108X8氬氣鋼芯管，選取其重心坐標(biāo)為(175.6,401.2)。由于 第一芯管3與第二芯管4的聯(lián)合重心的坐標(biāo)偏于基板8的垂直中心線84靠近 第一芯管3 —側(cè)，因此將第三芯管5的重心坐標(biāo)設(shè)置在基板8的垂直中心線84 靠近第二芯管4 一側(cè)，以使三者的聯(lián)合重心6落在基板8的垂直中心線84上。 同時(shí)，使第三芯管5的重心位于基板8的水平中心線85上側(cè)，其目的在于盡 可能地拉大第三芯管5與第一、第二芯管的間距。雖然這樣會(huì)提高三者聯(lián)合重 心6的高度，但由于第三芯管5是三個(gè)芯管中管徑最小的，因此三者的聯(lián)合重 心的高度還是控制在基板8的水平中心線85下側(cè)。
通過(guò)上述三根芯管在基板8上的布局設(shè)計(jì)，在盡可能拉開(kāi)三者間距的前提 下，使三者的聯(lián)合重心6被有效地控制在基板8的水平中心線85下側(cè)、垂直 中心線84上，而該位置是最有利于三者聯(lián)合體的抗傾覆性的。
通過(guò)上述布局設(shè)計(jì)，三根芯管之間的凈距均大于250毫米，可以滿足鋼芯 管的安裝等間距要求。三根芯管的聯(lián)合重心6的坐標(biāo)為(0， -78.0)，即位于 套管1與框架抱箍2相重合的垂直中心線84上、水平中心線85的下方，使整 個(gè)系統(tǒng)足夠穩(wěn)定。
進(jìn)一步地，三芯管及基板聯(lián)合體在與框架抱箍2固定連接后，需要在框架 抱箍2上設(shè)定滾輪7的位置。為提高穩(wěn)定性，兩滾輪7分設(shè)在基板8的垂直中 心線84的兩側(cè)、基板8的水平中心線85下側(cè)。尤佳地，二滾輪7與套管1的 重心線84的夾角為30。C。
根據(jù)芯管的數(shù)量及基板的自重，滾輪7的數(shù)量并不局限于2個(gè)，可以設(shè)置 更多的滾輪。
本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施也不局限于一根套管穿設(shè)三根芯管的實(shí)施例。根據(jù)工程 需要，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以容易地結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的計(jì)算將本發(fā)明的構(gòu)思應(yīng)用 在一根套管穿設(shè)四根或五根芯管的實(shí)施例中。因此，芯管的數(shù)量并不限制本發(fā) 明的保護(hù)范圍。
本發(fā)明的滑動(dòng)支架構(gòu)件簡(jiǎn)單，材料常用，加工、安裝方便，造價(jià)便宜，每 間隔若干米一組，可以滿足多個(gè)芯管在安裝、推進(jìn)、運(yùn)行時(shí)的強(qiáng)度、剛度要求，在推行中不容易翻倒，特別適用于一次性聯(lián)合長(zhǎng)距離的穿越。
本發(fā)明的滑動(dòng)支架由于將總框架設(shè)計(jì)成圓管型，提高了滑動(dòng)支架的抗傾覆 能力，克服了滑動(dòng)支架在長(zhǎng)距離穿越施工過(guò)程中、容易在套管內(nèi)發(fā)生徑向翻倒 的難題。同時(shí)為擴(kuò)大同一套管內(nèi)各芯管間距提供了空間條件，使各芯管的間距 不受其水平之間相對(duì)位置的限制，因此容易拉大，多根芯管的聯(lián)合重心也能方 便控制，從而可以成功地解決芯管的安裝、焊接、探傷、拍片、防腐、推進(jìn)。
綜上所述，本說(shuō)明書中所述的只是本發(fā)明的幾種較佳具體實(shí)施例。凡本技 術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或 者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本發(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、 一種用于在一根套管內(nèi)穿設(shè)多根芯管的滑動(dòng)支架，是一種用于在一大管 徑套管內(nèi)同時(shí)穿設(shè)依管徑由大至小的第一芯管、第二芯管及第三芯管的 至少三根芯管的滑動(dòng)支架，其特征在于包括兩平行設(shè)置的圓型基板， 所述圓型基板上至少開(kāi)設(shè)有分別用于貫穿所述第一芯管、所述第二芯管 及所述第三芯管的第一通孔、第二通孔及第三通孔；所述圓型基板上環(huán) 繞各所述通孔分別固定設(shè)置有用于固定所述各芯管的芯管抱箍；所述圓 型基板外圓周面上通過(guò)一框架抱箍固定設(shè)置至少二滾輪。
2、 如權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)支架，其特征在于所述第一通孔、所述第二 通孔分別位于所述圓型基板的垂直中心線兩側(cè)及所述圓型基板的水平中 心線下側(cè)，所述第三通孔與所述第二通孔位于所述圓型基板的垂直中心 線同一側(cè)并位于所述圓型基板的水平中心線上側(cè)。
3、 如權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)支架，其特征在于所述框架抱箍與所述芯管 抱箍結(jié)構(gòu)相同，為至少兩半體，分別包括設(shè)置在內(nèi)側(cè)的橡膠墊板圈、設(shè) 置在外側(cè)的圓弧型扁鋼及用于鎖合兩所述半體的緊固件。
4、 如權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)支架，其特征在于所述圓型基板在其兩側(cè)各 設(shè)置一組所述芯管抱箍。
5、 如權(quán)利要求l、 3或4任一所述的滑動(dòng)支架，其特征在于所述芯管抱箍 在內(nèi)置所述芯管并鎖合后通過(guò)圓弧型鋼板與所述圓型基板焊接固定。
6、 如權(quán)利要求1所述的滑動(dòng)支架，其特征在于二所述滾輪分別設(shè)置在所 述套管的重心線兩側(cè)及所述套管的水平線下側(cè)。
7、 如權(quán)利要求6所述的滑動(dòng)支架，其特征在于二所述滾輪與所述套管的 重心線夾角為大致30°C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于在一根套管內(nèi)穿設(shè)多根芯管的滑動(dòng)支架，是一種用于在一大管徑套管內(nèi)同時(shí)穿設(shè)依管徑由大至小的第一芯管、第二芯管及第三芯管的至少三根芯管的滑動(dòng)支架，包括兩平行設(shè)置的圓型基板，圓型基板上至少開(kāi)設(shè)有分別用于貫穿第一芯管、第二芯管及第三芯管的第一通孔、第二通孔及第三通孔；圓型基板上環(huán)繞各通孔分別固定設(shè)置有用于固定各芯管的芯管抱箍；圓型基板外圓周面上通過(guò)一框架抱箍固定設(shè)置至少二滾輪。本發(fā)明的滑動(dòng)支架由于采用圓型框架結(jié)構(gòu)，提高了滑動(dòng)支架的抗傾覆能力，同時(shí)為擴(kuò)大同一套管內(nèi)各芯管間距提供了空間條件，并能有效控制多根芯管的聯(lián)合重心，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)F16L7/00GK101311593SQ20071004101
公開(kāi)日2008年11月26日 申請(qǐng)日期2007年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月22日
發(fā)明者良 沈 申請(qǐng)人:上海燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)研究有限公司