專利名稱：鉆機軌道安裝裝置及其鉆機軌道安裝方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鉆機軌道，尤其是涉及一種鉆機軌道安裝裝置及其鉆機軌道安裝 方法。
背景技術：
隨著石油開采技術的不斷發(fā)展，灘海地區(qū)石油勘探開發(fā)廣泛采用海油陸采的方 式，即在灘海地區(qū)建設海油陸采平臺(通常稱之為人工島)。目前，人工島上叢式井開采數 量的大幅度增加，一個人工島上打井數量已由原來的十幾口、數十口發(fā)展到上百口乃至數 百口。為了便于鉆機移動，通常沿設計的井眼(混凝土澆筑的井口槽)軌跡鋪設軌道，使 鉆機能夠在軌道上移動，適應高效鉆井的需要。在人工島上大多使用特制的模塊鉆機進行 鉆井作業(yè)，模塊鉆機鉆完一口井以后，無需拆裝，就可以沿軌道整體移動到下一個井口槽位 置，大大減少了非鉆井作業(yè)時間，使得鉆井效率大幅度提高。目前，鉆機軌道已從直線型逐 步發(fā)展到圓弧型，模塊鉆機的巨大荷載對鉆機軌道承載力及穩(wěn)定性提出了較高的要求，高 質量的安裝鉆機軌道才能保證鉆機行走順利、平穩(wěn)，鉆機工作穩(wěn)定。鉆機軌道安裝屬于大型特殊軌道安裝，目前與鉆機軌道相近的有橋式起重機和 門式起重機軌道，但橋式起重機和門式起重機軌道安裝精度要求(兩列軌道軸線偏差 ^ 10mm、表面平整度< 1mm等)均不能滿足模塊鉆機的行走需要；另外，相對于鉆機軌道單 根重量達6噸而言，橋式起重機和門式起重機軌道較小便于安裝；第三，橋式起重機和門式 起重機軌道安裝都是在廠區(qū)安裝，較之模塊鉆機軌道的野外安裝難度相對較低。
發(fā)明內容
為了保證鉆機軌道安裝能夠滿足模塊鉆機工作需要，本發(fā)明提供一種鉆機軌道安 裝裝置及其鉆機軌道安裝方法。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是鉆機軌道安裝裝置包括鉆機軌道、 錨固螺栓，軌道的底板上固定安裝有錨固螺栓，底板下方的錨固螺栓上安裝有調整螺母，底 板上方的錨固螺栓上安裝有緊固螺母；錨固螺栓垂直固定埋設在預留軌道槽中。沿軌道槽 兩側預先垂直埋設有支架螺栓；調節(jié)支架成對位于軌道腹板的兩側，并固定在支架螺栓上； 調節(jié)支架與軌道腹板相鄰的端板上水平安裝有調整螺栓，調節(jié)支架的上板上垂直安裝有調 整螺栓。應用鉆機軌道安裝裝置的鉆機軌道安裝方法步驟如下第一步、預埋設支架螺栓根據軌道的安裝位置和調節(jié)支架的尺寸，沿軌道槽兩側預埋調節(jié)支架的支架螺 栓，并用混凝土澆筑；第二步、軌道就位a.用吊裝設備將軌道吊起，在軌道底板上的螺栓孔中安裝錨固螺栓，位于軌道底 板下方的錨固螺栓上安裝有調整螺母，位于軌道底板上方的錨固螺栓上安裝有緊固螺母；
b.將安裝了錨固螺栓的軌道吊放在軌道槽中，軌道應高于井口槽150 200mm ；c.安裝調節(jié)支架調節(jié)支架成對位于軌道的軌道腹板兩側，調節(jié)支架的端板位于軌道腹板的側面， 將調節(jié)支架安裝在預埋的支架螺栓的墊板上，支架螺栓緊固后將導軌定位，撤掉吊裝軌道 的設備；第三步、軌道安裝測量及首次調整a.用GPS儀器測量出直線型軌道的基線點、弧形軌道圓心點，基線點、圓心點絕對 偏差< 30mm ；b.在基線點、圓心點的點位上架設測距儀，在內側軌道、外側軌道上同時架設型號 相同的測距棱鏡，測距儀通過依次觀測內外軌道至基線點或圓心點的距離求出軌道間距；c.采用帶有測微器的水準儀測量軌道水平面，根據測量結果，調節(jié)調節(jié)支架上的 調整螺栓，控制軌道上平面標高達到設計工藝要求；d.在軌道兩側的調節(jié)支架上焊接鋼卡子固定軌道；第四步、細石混凝土澆筑軌道槽軌道槽內進行細石混凝土澆筑，細石混凝土高度低于調整螺母；第五步、軌道的再次測量與調整測量、調整方法與第三步中的a、b、c步驟相同；可根據需要，重復上述測量與調整步驟，直至軌道的水平誤差、相鄰兩導軌連接處 水平誤差、側向誤差等符合設計要求后，撤掉調節(jié)支架；第六步、灌漿料自流平軌道測量與調整完畢，將軌道底部及兩側空余位置用CGM灌漿料灌實自流平，灌 漿高度與軌道底板高度相同即可；第七步、軌道打磨用砂輪打磨軌道端部至平滑。本發(fā)明的有益效果是，鉆機軌道安裝施工作業(yè)簡單、安全、便捷，并且能夠保證鉆 機軌道安裝精度。
圖1是本發(fā)明鉆機軌道安裝裝置結構示意圖。圖2是本發(fā)明鉆機軌道安裝裝置的支架螺栓示意圖。圖3是圖2的俯視圖。圖4是本發(fā)明鉆機軌道安裝完畢示意圖。圖5是本發(fā)明鉆機軌道安裝方法中軌道測量示意圖。圖中1.軌道，2.緊固螺母，3.調整螺母，4.支架螺栓，5.調節(jié)支架，6.錨固螺栓， 7.軌道槽，8.鋼卡子，9.細石混凝土，10.底板，11.軌道腹板，12.基線點\圓心點，13.上 板，14.調整螺栓，15.端板，16.肋板，17.蓋板，18.測距棱鏡，19.測距儀，20. CGM灌漿料， 21.墊板，22.勾頭螺栓。
具體實施例方式下面結合附圖1 附圖5和實施例對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明鉆機軌道安裝裝置，包括鉆機軌道1、錨固螺栓6、調節(jié)支架5、支架螺栓4 等，根據鉆井設計要求預留有安裝鉆機軌道的軌道槽7。軌道1的底板10上固定安裝有錨 固螺栓6，底板10下方的錨固螺栓6上安裝有調整螺母3，底板10上方的錨固螺栓6上安 裝有緊固螺母2 ；錨固螺栓6垂直固定埋設在預留軌道槽7中。沿軌道槽7兩側預先垂直埋設有支架螺栓4。支架螺栓4由4個勾頭螺栓22和安 裝在勾頭螺栓22上、與勾頭螺栓22軸線基本垂直的墊板21組成，勾頭螺栓22與墊板21 通常采用焊接方式固定連接(見附圖2、附圖3)。參見附圖1。調節(jié)支架5的主體通常為工字鋼，工字鋼軸向一端固定安裝有端板 15，中部垂直于軸線固定安裝有數個肋板16。工字鋼與端板15，工字鋼與肋板16均采用焊 接方式固定連接。為了便于調整軌道1，端板15上的調整螺栓14 一般為4個，且橫向、縱向 各2個；調節(jié)支架5的上板13上垂直安裝有調整螺栓14。調節(jié)支架5成對位于軌道腹板 11的兩側，調節(jié)支架5的底板坐在支架螺栓4的墊板21上，并固定在支架螺栓4上。應用本發(fā)明上述鉆機軌道安裝裝置安裝鉆機軌道方法，步驟如下第一步、預埋設支架螺栓4根據軌道1的安裝位置和調節(jié)支架5的尺寸，沿軌道槽7兩側預埋調節(jié)支架5的 支架螺栓4，并用混凝土澆筑。通常鉆機軌道長度為，直線段軌道為8米，弧線段井口槽外弧 軌道大于8米而內弧軌道小于8米，一般每根軌道設置四組支架螺栓4。因此，支架螺栓4 的預埋要根據軌道位置和尺寸布置在井口槽上部；墊板宜采用10mm厚鋼板，每個墊板21上 安裝四個勾頭螺栓22，勾頭螺栓22位置應與調節(jié)支架5下板上預留的螺栓孔位置相對應， 在井口槽混凝土澆筑前將勾頭螺栓22和墊板21焊接在井口槽的鋼筋上，同時控制好墊板 標高和軌道外露尺寸。第二步、軌道1就位(參見附圖1)首先，用吊裝設備將軌道1吊起，在軌道底板10上的螺栓孔中安裝錨固螺栓6，位 于軌道底板10下方的錨固螺栓6上安裝有調整螺母3 ；位于軌道底板10上方的錨固螺栓6 上安裝有緊固螺母2，通常安裝2個緊固螺母2，錨固螺栓6露出高度應在50mm左右，以便 于井口槽在使用過程中的由于不均勻沉降而導致軌道位置變化，對軌道進行調節(jié)時使用。其次，將安裝了錨固螺栓6的軌道1吊放在軌道槽7中，軌道1應高于井口槽 150 250mm，通常軌道1大約高于井口槽200mm。然后，安裝調節(jié)支架5。調節(jié)支架5成對安放在軌道1的軌道腹板11兩側，調節(jié)支 架5的端板15位于軌道腹板11的側面，將調節(jié)支架5安裝在預埋的支架螺栓4的墊板21 上；緊固支架螺栓4將導軌1定位，應使調節(jié)支架5及其支架螺栓4承受軌道1的重量，撤 掉吊裝軌道1的設備。當吊裝設備的吊力完全卸去后，檢查調節(jié)支架5及各構件的穩(wěn)定情 況，適當旋轉調整螺栓14，檢查其功能完好情況。第三步、軌道1的安裝測量及首次調整(參見圖5)首先，用GPS儀器測量出直線型軌道的基線點、弧形軌道圓心點，基線點\圓心點 12的絕對偏差應< 30mm。其次，在基線點\圓心點12的點位上架設測距儀19，在內側軌道、外側軌道上同時架設規(guī)格型號相同的測距棱鏡18，測距儀19通過依次觀測內外軌道至基線點\圓心點12 的距離求出軌道間距。然后，采用帶有測微器的水準儀測量軌道1的水平面，根據測量結果，調節(jié)調節(jié)支 架5上的調整螺栓14，使軌道1上平面標高達到設計工藝要求。當軌道1的軸線及標高調整完成后，在軌道1兩側的軌道調節(jié)支架5上焊接鋼卡 子8，用于固定軌道1，防止其軸線偏離。直段鉆機軌道的測量調節(jié)。由于鉆機行走要求軌道間距誤差必須小于1. 5mm,而兩 列軌道的整體偏移量對鉆井無太大影響。因此在軌道一側50m設置一條平行于軌道軸線的 基線，該基線上的點絕對偏差小于30mm即可，在基線上的兩端點采用高精度測距儀調整軌 道間距。采用了測距精度高、性能穩(wěn)定的徠卡TC-1800型全站儀，其測角精度為1"，測距精 度為l_+2ppm，能夠滿足測量精度要求。測量時，采用兩個測距棱鏡18同時支設在兩根軌 道對應位置上，測量完內側軌道后馬上同條件測量外側軌道，記下數據，求其相對距離。然 后，將內外測距棱鏡18調換位置重新測量其相對距離，并且與前一組數據平均。最后根據 測量數據對軌道進行調整，調整完成后在按以上步驟測量，直至數據符合要求。采用此方法 可消除大部分偶然誤差。直線型鉆機軌道兩端固定以后，在直線軌道一段架設全站儀，以另 一端點穿線控制直線型井口槽軌道軸線。曲線段鉆機軌道的測量調節(jié)。曲線段鉆機軌道安裝先用GPS測定曲線的圓心，其 絕對精度在30mm以內即可。將全站儀設在圓心處對曲線軌道的多點進行內外同時觀測，測 量方法和直線段測量一致。如發(fā)現偏差及時調整，之后再進行復測。遵照直段鉆機軌道、曲線段鉆機軌道測量調節(jié)方法，依次安裝其他軌道。當調節(jié)支 架5穩(wěn)定持力后，首先進行豎向調節(jié)，使軌道縱向(軸向)標高偏差控制在5mm以內(用水 準儀測量)，并保持軌道橫向水平(用水平尺控制)。然后進行水平方向調節(jié)，第一次調節(jié) 將軸向水平偏差控制在5mm以內。然后，進行反復測量調節(jié)，對每條軌道進行多次的豎向和 水平方向的位置調節(jié)，直至將軌道的標高偏差< 2mm，軸向水平偏差< 1. 5mm。鉆機軌道的縱向間隙的調節(jié)，應使用楔形鴨嘴扁鐵配合錘擊進行，軌道的縱向間 隙應達到2 7mm，相鄰兩軌道表面應在同一平面，誤差<0. 5mm ；相鄰兩軌道側面應在同一 平面，誤差< 0. 5mm，然后用連接板將相鄰軌道1固定。第四步、細石混凝土 9澆筑軌道槽待整個井口槽單側軌道的調整達到設計要求后，將軌道1的錨固螺栓6高度調整 基本一致，錨固螺栓6位于螺栓孔中心部位且豎直，適當調整擰緊螺母3、緊固螺母2 ；然后， 往軌道槽7內澆筑細石混凝土 9，細石混凝土 9高度低于調整螺母3，一般澆筑至距軌道底 板10表面60mm的位置。在澆筑過程中，應全程監(jiān)控，并適時調整。第五步、軌道1的再次測量與調整在井口槽單側細石混凝土澆筑完畢48小時后，對單側軌道進行復測和調節(jié)，測 量、調整方法與第三步的前3個步驟相同。本步驟中的豎向標高調節(jié)要以調節(jié)錨固螺栓6上的調整螺母3為主，水平位置的 調節(jié)以調整調節(jié)支架5上的調整螺栓14為主，調節(jié)過程中錨固螺栓6上的緊固螺母2要適 當松開。待復測和精調結束后，將緊固螺母2擰緊，并松掉調節(jié)支架5的支撐?？筛鶕枰?， 重復上述測量與調整步驟，直至軌道1的水平誤差、相鄰兩導軌連接處水平誤差、側向誤差等符合設計要求后，方可撤掉調節(jié)支架。第六步、灌漿料自流平軌道1重復測量與調整完畢，將軌道1底部及兩側空余位置用CGM灌漿料20灌實 自流平，灌漿高度與底板10高度相同即可；灌漿料施工時不要振搗。第七步、軌道打磨灌漿料自流平完成以后，用砂輪打磨相鄰軌道1接頭處，確保接頭處平滑過渡。最后，在支架螺栓4的上方加蓋蓋板17，至此完成了鉆機軌道安裝工作(參見附圖4)。
權利要求
一種鉆機軌道安裝裝置，包括鉆機軌道、錨固螺栓，其特征是軌道(1)的底板(10)上固定安裝有錨固螺栓(6)，底板(10)下方的錨固螺栓(6)上安裝有調整螺母(3)，底板(10)上方的錨固螺栓(6)上安裝有緊固螺母(2)；錨固螺栓(6)垂直固定埋設在預留軌道槽(7)中；沿軌道槽(7)兩側預先垂直埋設有支架螺栓(4)；調節(jié)支架(5)成對位于軌道腹板(11)的兩側，并固定在支架螺栓(4)上；調節(jié)支架(5)與軌道腹板(11)相鄰的端板(15)上水平安裝有調整螺栓(14)，調節(jié)支架(5)的上板(13)上垂直安裝有調整螺栓(14)。
2.根據權利要求1所述的鉆機軌道安裝裝置，其特征是所述支架螺栓(4)由4個勾 頭螺栓(22)和安裝在勾頭螺栓(22)上、與勾頭螺栓(22)軸線垂直墊板(21)組成。
3.根據權利要求2所述的鉆機軌道安裝裝置，其特征是所述調節(jié)支架(5)主體為工 字鋼，工字鋼軸向一端固定安裝有端板(15)，中部垂直于軸線固定安裝有肋板(16)。
4.根據權利要求2、3所述的鉆機軌道安裝裝置，其特征是所述勾頭螺栓(22)與墊板 (21)、工字鋼與端板(15)、工字鋼與肋板(16)采用焊接方式固定連接。
5.根據權利要求4所述的鉆機軌道安裝裝置，其特征是所述端板(15)上的調整螺栓 (14)為4個，且橫向、縱向各2個。
6.一種應用權利要求1所述的鉆機軌道安裝裝置的鉆機軌道安裝方法，根據鉆井設計 要求預留有安裝鉆機軌道的軌道槽(7)，其特征是鉆機軌道安裝步驟如下第一步、預埋設支架螺栓(4)根據軌道(1)的安裝位置和調節(jié)支架(5)的尺寸，沿軌道槽(7)兩側預埋調節(jié)支架(5) 的支架螺栓(4)，并用混凝土澆筑；第二步、軌道(1)就位a.用吊裝設備將軌道(1)吊起，在軌道底板(10)上的螺栓孔中安裝錨固螺栓(6)，位 于軌道底板(10)下方的錨固螺栓(6)上安裝有調整螺母(3)，位于軌道底板(10)上方的錨 固螺栓(6)上安裝有緊固螺母(2)；b.將安裝錨固螺栓(6)的軌道(1)吊放在軌道槽(7)中，軌道(1)應高于井口槽150 200mm ；c.安裝調節(jié)支架(5)調節(jié)支架(5)成對位于軌道⑴的軌道腹板(11)兩側，調節(jié)支架(5)的端板(15)位 于軌道腹板(11)的側面，將調節(jié)支架(5)安裝在預埋的支架螺栓(4)的墊板(21)上，支架 螺栓⑷緊固后將導軌⑴定位，撤掉吊裝軌道⑴的設備；第三步、軌道(1)安裝首次測量及調整a.用GPS儀器測量出直線型軌道的基線點、弧形軌道圓心點，基線點、圓心點絕對偏差 ^ 30mm ；b.在基線點\圓心點的點位上架設測距儀(19)，在內側軌道、外側軌道上同時架設型 號相同的測距棱鏡(18)，測距儀(19)通過依次觀測內外軌道至基線點或圓心點的距離求 出軌道間距；c.采用帶有測微器的水準儀測量軌道⑴水平面，根據測量結果，調節(jié)調節(jié)支架(5)上 的調整螺栓(14)，控制軌道(1)上平面標高達到設計工藝要求；d.在軌道(1)兩側的調節(jié)支架(5)上焊接鋼卡子(8)固定軌道(1)； 第四步、細石混凝土(9)澆筑軌道槽軌道槽(7)內進行細石混凝土(9)澆筑，細石混凝土(9)高度低于調整螺母(3)； 第五步、軌道(1)的再次測量與調整 再次測量、調整方法與第三步中的a、b、c步驟相同；可根據需要，重復上述測 量與調整步驟，直至軌道1的水平誤差、相鄰兩導軌連接處水 平誤差、側向誤差等符合設計要求后，撤掉調節(jié)支架； 第六步、灌漿料自流平軌道(1)測量與調整完畢，將軌道(1)底部及兩側空余位置用CGM灌漿料(20)灌實自 流平，灌漿高度與軌道底板(10)高度相同即可； 第七步、軌道打磨 用砂輪打磨軌道(1)端部至平滑。
全文摘要
一種鉆機軌道安裝裝置及其鉆機軌道安裝方法。為了保證模塊鉆機軌道安裝能夠滿足模塊鉆機工作需要，本發(fā)明軌道的底板上固定安裝有錨固螺栓，底板下方的錨固螺栓上安裝有調整螺母，底板上方的錨固螺栓上安裝有緊固螺母；錨固螺栓垂直固定埋設在預留軌道槽中；沿軌道槽兩側預先垂直埋設有支架螺栓；調節(jié)支架成對位于軌道腹板的兩側，并固定在支架螺栓上；調節(jié)支架與軌道腹板相鄰的端板上水平安裝有調整螺栓，調節(jié)支架的上板上垂直安裝有調整螺栓。其有益效果是采用本發(fā)明的鉆機軌道安裝裝置及其鉆機軌道安裝方法，施工作業(yè)簡單、安全、便捷，并且能夠保證鉆機軌道安裝精度。
文檔編號E21B15/00GK101852066SQ20091008144
公開日2010年10月6日 申請日期2009年4月3日 優(yōu)先權日2009年4月3日
發(fā)明者劉誼君, 張秀榮, 王小東, 翟春林, 黃誠 申請人:大港油田集團有限責任公司