一种水平定向钻管道回拖抢险施工装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种水平定向钻管道回拖抢险施工装置，属于管道施工和非开挖领域。所述回拖抢险通过连接上部组件及下部组件共同实现所述管道回拖，所述回拖抢险包括底座、空心液压缸、前连接法兰、上夹持器、剪断器、挤压套、锚板、锚板连接线、牵引锚固定板、后连接法兰、下夹持器、清扫器和钢绞线。本实用新型采用刚性钢绞线液压牵引方式，空心液压缸通过上夹持器及下夹持器实现交替连续拉伸，效率高，满足快速抢险的时效要求，还具有结构紧凑，安装运输方便的优点；同时，采用钢绞线，由于其弹性变形小，破断时不会像钢丝绳一样回抽伤人，减少施工事故隐患。
【专利说明】一种水平定向钻管道回拖抢险施工装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及管道施工和非开挖领域，特别涉及一种水平定向钻管道回拖抢险施工装置。
【背景技术】
[0002]近年来，随着水平定向钻扩孔孔径的增大和复杂地质条件的多样性，可能导致产生孔洞坍塌、孔洞变形和或孔洞不规则等现象，从而造成回拖钻杆的扭矩和回拖力增大，出现钻杆断裂或卡钻，致使无法进行正常回拖，造成回拖失败。为避免管道在孔洞中停留时间过长，而造成的管道“抱死现象”，防止管道卡死在孔洞里，必须同时进行管道的反方向回拖抢险施工。
[0003]目前，穿越现场普遍采用滑轮组群进行反方向回拖抢险施工。
[0004]该方式虽简单方便，但其工效低，不能满足快速抢险的时效要求；同时由于钢丝绳行程短，无安全防护，无拉力监测，滑轮组工作时钢丝绳形变储存一定的能量，若断裂易发生人身事故。
实用新型内容
[0005]为了解决现有技术使用滑轮组群存在的工效低，不能满足快速抢险的时效要求的问题，以及无安全防护，存在安全隐患的问题，本实用新型实施例提供了一种水平定向钻管道回拖抢险施工装置。所述技术方案如下:
[0006]一种水平定向钻管道回拖抢险施工装置，所述回拖抢险施工装置通过连接上部组件及下部组件共同实现所述管道回拖，所述回拖抢险施工装置包括底座、空心液压缸、前连接法兰、上夹持器、剪断器、挤压套、锚板、锚板连接线、牵引锚固定板、后连接法兰、下夹持器、清扫器和钢绞线，所述底座支承着所述空心液压缸，所述空心液压缸一端与所述前连接法兰固定连接，所述上夹持器、所述剪断器及所述牵引锚固定板设置在所述前连接法兰中，所述空心液压缸与所述上夹持器相连，所述上夹持器与所述剪断器相连，所述牵引锚固定板连接着所述锚板连接线，所述锚板连接线连接着所述锚板，所述锚板连接着所述挤压套，所述挤压套与所述上部组件相连，所述空心液压缸另一端与所述后连接法兰固定连接，所述下夹持器设置在所述后连接法兰中，所述空心液压缸与所述下夹持器相连，所述清扫器与所述后连接法兰固定连接，所述钢绞线一端由所述清扫器穿出并与所述下部组件相连，所述钢绞线另一端穿过所述下夹持器及所述空心液压缸由所述上夹持器引出。
[0007]具体地，所述剪断器包括上剪板、下剪板及千斤顶，所述上剪板和所述下剪板设有相对应的剪切孔，所述上剪板与所述千斤顶相连。
[0008]具体地，所述剪切孔为过渡剪切孔。
[0009]具体地，所述上剪板和所述下剪板厚度均为11mm。
[0010]具体地，所述清扫器包括壳体、端盖及清扫刷，所述壳体上部覆盖着所述端盖，所述壳体及所述端盖设有相对应的轴孔，所述清扫器安装在所述轴孔中。[0011]具体地，所述清扫刷的数量为十八个。
[0012]具体地，所述牵引锚固定板包括四个楔形块。
[0013]具体地，所述钢绞线包括七根钢绞线。
[0014]具体地，所述上部组件依次包括地锚钢管、枕木、钢丝绳套及缆索，所述地锚钢管及所述枕木设置在地锚坑中，所述枕木设置在所述地锚钢管下方，所述钢丝绳套一端穿过并伸出所述地锚钢管，所述钢丝绳套另一端穿过所述枕木与所述缆索一端相连，所述缆索另一端与所述挤压套相连。
[0015]具体地，所述下部组件依次包括拖拉板及拖拉头，所述钢绞线与所述拖拉板相连，所述拖拉板与所述拖拉头相连，所述拖拉头连接所述管道。
[0016]本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
[0017]本实用新型所述水平定向钻管道回拖抢险施工装置采用刚性钢绞线液压牵引方式，空心液压缸通过上夹持器及下夹持器实现交替连续拉伸，效率高，满足快速抢险的时效要求，还具有结构紧凑，安装运输方便的优点；同时，采用钢绞线，由于其弹性变形小，破断时不会像钢丝绳一样回抽伤人，减少施工事故隐患。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本实用新型实施例提供的水平定向钻管道回拖抢险施工装置的立体图；
[0020]图2是本实用新型实施例提供的清扫器的剖视图；
[0021]图3是本实用新型实施例提供的剪断器的结构示意图；
[0022]图4是本实用新型实施例提供的牵引锚固定板、锚板连接线、锚板及挤压套的装配图；
[0023]图5是本实用新型实施例提供的所述回拖抢险施工装置与上部组件及下部组件的装配图。
[0024]图中各符号表示含义如下:
[0025]I挤压套、2锚板、3锚板连接线、4前连接法兰、5剪断器、6上夹持器、7底座、8空心液压缸、9后连接法兰、10下夹持器、11清扫器、12钢绞线、13端盖、14清扫刷、15壳体、16下剪板、17上剪板、18千斤顶、19牵引锚固定板，
[0026]A上部组件，20地锚钢管、21枕木、22钢丝绳套、23缆索，
[0027]B下部组件，24拖拉板、25拖拉头，
[0028]26管道，27大地，28地锚坑。
【具体实施方式】
[0029]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0030]如图1所示，本实用新型提供的一种水平定向钻管道回拖抢险施工装置，还可参见图5，本实施例以图1为主加以说明，所述回拖抢险施工装置通过连接上部组件A (参见图5)及下部组件B (参见图5)共同实现所述管道26回拖，所述回拖抢险施工装置包括底座7、空心液压缸8、前连接法兰4、上夹持器6、剪断器5、挤压套1、锚板2、锚板连接线3、牵引锚固定板19、后连接法兰9、下夹持器10、清扫器11和钢绞线12，所述底座7支承着所述空心液压缸8，所述空心液压缸8 一端与所述前连接法兰4固定连接，所述上夹持器6、所述剪断器5及所述牵引锚固定板19设置在所述前连接法兰4中，所述空心液压缸8与所述上夹持器6相连，所述上夹持器6与所述剪断器5相连，所述牵引锚固定板19连接着所述锚板连接线3，所述锚板连接线3连接着所述锚板2，所述锚板连接着所述挤压套1，所述挤压套I与所述上部组件A (参见图5)相连，所述空心液压缸8另一端与所述后连接法兰9固定连接，所述下夹持器10设置在所述后连接法兰9中，所述空心液压缸8与所述下夹持器10相连，所述清扫器11与所述后连接法兰9固定连接，所述钢绞线12 —端由所述清扫器11穿出并与所述下部组件B (参见图5)相连，所述钢绞线12另一端穿过所述下夹持器10及所述空心液压缸8由所述上夹持器6引出。
[0031]其中，在使用过程中，钢绞线12被上夹持器6夹紧，空心液压缸8伸缸拖动钢绞线12，剪断器5用以剪断拖出来的交织在一起钢绞线12，设计清扫器11用以清理钢绞线12的砂土，以保证上夹持器6和下夹持器10牢牢夹紧钢绞线12。
[0032]本实用新型所述水平定向钻管道26回拖抢险施工装置采用刚性液压牵引方式，采用上夹持器6及下夹持器10实现交替连续拉伸，效率高，满足快速抢险的时效要求，还具有结构紧凑，安装运输方便的优点；同时，采用钢绞线12，由于其弹性变形小，破断时不会像钢丝绳一样回抽伤人，减少施工事故隐患。
[0033]具体地，如图3所示，所述剪断器5包括上剪板17、下剪板16及千斤顶18，所述上剪板17和所述下剪板16设有相对应的剪切孔(图中未标出)，所述上剪板17与所述千斤顶18相连。
[0034]具体地，如图3所示，由于剪断多股钢绞线12需要比较大的力，所述剪切孔(图中未标出)为过渡剪切孔，采用液压剪断器5避免钢绞线12混乱，同时钢绞线12为依次过渡剪切以大幅减小剪断器5的尺寸。
[0035]具体地，如图3所示，所述上剪板17和所述下剪板16厚度均为11mm。
[0036]具体地，如图2所示，所述清扫器11包括壳体15、端盖13及清扫刷14，所述壳体15上部覆盖着所述端盖13，所述壳体15及所述端盖13设有相对应的轴孔(图中未标出)，所述清扫器11安装在所述轴孔中。
[0037]具体地，如图2所示，所述清扫刷14的数量为十八个。
[0038]具体地，如图4所示，为了装卸方便，所述牵引锚固定板19包括四个楔形块，将楔形块依次装入前连接法兰4，再对齐组装使用，方便快速连接。
[0039]具体地，如图1所示，所述钢绞线12包括七根钢绞线。
[0040]具体地,如图5所示,所述上部组件A依次包括地锚钢管20、枕木21、钢丝绳套22及缆索23，所述地锚钢管20及所述枕木21设置在地锚坑28中，所述枕木21设置在所述地锚钢管20下方，所述钢丝绳套22 —端穿过并伸出所述地锚钢管20，所述钢丝绳套22另一端穿过所述枕木21与所述缆索23 —端相连，所述缆索23另一端与所述挤压套I相连。
[0041]具体地,如图5所示,所述下部组件B依次包括拖拉板24及拖拉头25,所述钢绞线12与所述拖拉板24相连，所述拖拉板24与所述拖拉头25相连，所述拖拉头25连接所述管道26。
[0042]参见图5，针对在回拖过程中出现卡滞导致回拖力大幅变大，一旦出现不正常情况，可以立即安装所述回拖抢险施工装置将管道26从大地27中拉回。如某穿越工程设计压力为4.5Mpa，管道26规格为Φ711Χ7πιπι，管材为L415螺旋缝埋弧焊钢管。穿越水平长度为1109m(入、出土点间距)，入土角为10° 52'，出土角为6° 48 ;穿越段选用的曲率半径为1100m。工程地质主要为粉质粘土、粉细砂和粘土。穿越段管道26选在粘土层中穿越，局部穿过粉细砂层。
[0043]本例以管道26回拖进入孔洞300m，回拖力大幅增加，需要反向拉回管道26为例说明。下面以此实施例具体说明本实用新型的工艺过程:
[0044]本水平定向钻管道回拖抢险施工装置实施工艺如下:
[0045]①清理场地，设备进场；
[0046]②挖掘地锚坑28 ；
[0047]③水平定向钻管道回拖抢险施工装置就位，
[0048]参见图5，在地锚坑28放入若干枕木21，将钢丝绳套22套在地锚Φ 1016mm钢管上，一起放入地锚坑28，将缆索23与锚板2连接，将7根Φ 17.8mm钢绞线12穿入空心液压缸8，通过上夹持器6的七个夹持孔引出，钢绞线12的另一端穿过清扫器11与拖拉板24相连接，拖拉板24与拖拉头25固定，拖拉头25连接管道26。通过张拉机张拉钢绞线12，使每一根钢绞线12初始预应力基本一致；
[0049]④牵引张拉管道26，
[0050]然后开启液压站，上夹持器6夹紧钢绞线12，空心液压缸8伸缸，推动上夹持器6，上夹持器6拉动钢绞线12 ;下夹持器10夹紧，上夹持器6松开，空心液压缸8缩缸；然后，上夹持器6夹紧，下夹持器10松开，空心液压缸8伸缸；如此往复拉钢绞线12，钢绞线12再通过拖拉板24、拖拉头25将Φ 71 Imm管道26拖出。
[0051]⑤拆卸连接件，设备离场，地貌恢复。
[0052]上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0053]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种水平定向钻管道回拖抢险施工装置，其特征在于，所述回拖抢险施工装置通过连接上部组件及下部组件共同实现所述管道回拖，所述回拖抢险施工装置包括底座、空心液压缸、前连接法兰、上夹持器、剪断器、挤压套、锚板、锚板连接线、牵引锚固定板、后连接法兰、下夹持器、清扫器和钢绞线，所述底座支承着所述空心液压缸，所述空心液压缸一端与所述前连接法兰固定连接，所述上夹持器、所述剪断器及所述牵引锚固定板设置在所述前连接法兰中，所述空心液压缸与所述上夹持器相连，所述上夹持器与所述剪断器相连，所述牵引锚固定板连接着所述锚板连接线，所述锚板连接线连接着所述锚板，所述锚板连接着所述挤压套，所述挤压套与所述上部组件相连，所述空心液压缸另一端与所述后连接法兰固定连接，所述下夹持器设置在所述后连接法兰中，所述空心液压缸与所述下夹持器相连，所述清扫器与所述后连接法兰固定连接，所述钢绞线一端由所述清扫器穿出并与所述下部组件相连，所述钢绞线另一端穿过所述下夹持器及所述空心液压缸由所述上夹持器引出。
2.根据权利要求1所述的回拖抢险施工装置，其特征在于，所述剪断器包括上剪板、下剪板及千斤顶，所述上剪板和所述下剪板设有相对应的剪切孔，所述上剪板与所述千斤顶相连。
3.根据权利要求2所述的回拖抢险施工装置，其特征在于，所述剪切孔为过渡剪切孔。
4.根据权利要求2所述的回拖抢险施工装置，其特征在于，所述上剪板和所述下剪板厚度均为11mm。
5.根据权利要求1所述的回拖抢险施工装置，其特征在于，所述清扫器包括壳体、端盖及清扫刷，所述壳体上部覆盖着所述端盖，所述壳体及所述端盖设有相对应的轴孔，所述清扫器安装在所述轴孔中。
6.根据权利要求5所述的回拖抢险施工装置，其特征在于，所述清扫刷的数量为十八个。
7.根据权利要求1所述的回拖抢险施工装置，其特征在于，所述牵引锚固定板包括四个楔形块。
8.根据权利要求1所述的回拖抢险施工装置，其特征在于，所述钢绞线包括七根钢绞线。
9.根据权利要求1所述的回拖抢险施工装置，其特征在于，所述上部组件依次包括地锚钢管、枕木、钢丝绳套及缆索，所述地锚钢管及所述枕木设置在地锚坑中，所述枕木设置在所述地锚钢管下方，所述钢丝绳套一端穿过并伸出所述地锚钢管，所述钢丝绳套另一端穿过所述枕木与所述缆索一端相连，所述缆索另一端与所述挤压套相连。
10.根据权利要求1-9任一项权利要求所述的回拖抢险施工装置，其特征在于，所述下部组件依次包括拖拉板及拖拉头，所述钢绞线与所述拖拉板相连，所述拖拉板与所述拖拉头相连，所述拖拉头连接所述管道。
【文档编号】F16L1/028GK203516975SQ201320495916
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年8月14日 优先权日:2013年8月14日
【发明者】刘艳利, 王磊, 焦如义, 金鑫, 江勇, 刘永良, 刘厚平, 孙玉高, 赵辉, 李恒东, 康惠珊 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油天然气管道局