管道联运物流系统的制作方法

介绍本发明

本发明涉及一种管道联运物流装置和系统，便于运输和存储管道。

技术领域

本发明还涉及用于保持和运送工业管道的装置，使得管道在运输期间不移动。

本发明还涉及将两个或多个工业管道机械地夹在一起的装置和系统，以形成单结构的物流实体。

背景技术：

众所周知，对于工业尺寸管道，例如天然气和石油化工行业使用的线路管道，在部署使用之前，要在许多场所之间多次使用铁路、船舶、半拖车或类似地运输车辆处理、存储和运输。本发明有利地提供了一种物流系统，其从管道制造商至最终的沟槽无缝地固定、保护、存储和运输工业管道。

已知的管道运输系统是物理上承载管道的重量的平台或吊架。本发明通过使用货物(管)本身的结构性质，有利地是不再需要用于携带管的独立平台。这也降低了运输工业管所需设备的总质量。这种物流系统对预算、安全和环境都有益处。

此外，已知的管道运输系统需要对装载施加额外的物理张力，以防止管道在运输期间纵向和横向运动。管道在运输期间的纵向运动可能导致管道撞击运输车辆的舱室或者从装载的后部向外延伸，从而对例如其他道路使用者或相邻的轨道车厢造成危险。管道的横向运动可能导致管道在承载平台或支架上彼此撞击，因此会潜在地损坏管道。对管道的这种额外的张紧和捆扎非常耗时，通常管理不善，并且依赖于人为因素来确保装载的安全性。

本发明通过将管道机械地保持在可满足国家和国际运输规定的水平，有利地消除了任何装载约束的不明确性。

此外，传统的悬臂式管道配载要求在所装载的基部的管道具有足够的结构完整性，以承受其上的任何管道重量。在运输期间使管道直接彼此抵靠，可能导致管道的磨损损坏，因为管道在运输期间可能经常彼此摩擦。

可替代地，已知通过使用间隔件来偏移管道，以便于部分装载，使得任何顶部管道在运输期间不直接位于其下部管道上方。然而，在加载到运输车辆的过程中插入间隔件和偏移工业管道的过程也非常耗时，耗费人力。

本发明有利地通过经由管道联运物流装置来传递装载的重量，为运输而装载的管道提供加强保护；以及防止管道在运输期间的纵向和纬向运动。

在整个说明书中，术语“联运”的使用是指该装置和系统可以部署在各种运输装置中，例如重型车辆、铁路和船舶，以及保留在存储设施中。

技术实现要素：

在特别优选的实施例中，用于存储和运输至少一个管道的管道联运物流装置，其包括：下夹具，包含有基本水平的基部轨道，以及一对基本垂直于基部轨道而向上延伸的竖直轨道，每个竖直轨道从基部轨道的相对端向上延伸，所述下夹具还包含有在竖直轨道之间的一对下支架，每个下支架上具有橡胶条，并且其第一端固定于基部轨道，第二端固定于所述一对竖直轨道中的一个，管道的下部可被各下支架的橡胶条接收，还包含有至少一个下部挡块，其安装到基部轨道，使得管道的第二个下部被各下部挡块接收；上夹具，包含有基本水平的顶部轨道，以及一对基本垂直于顶部轨道而向下延伸的垂直臂，每个垂直臂从顶部轨道的相对端延伸，所述上夹具还包含有在垂直臂之间的一对上支架，每个上支架上具有橡胶条，并且其第一端固定于顶部轨道，第二端固定于所述一对垂直臂中的一个，使得各上支架的橡胶条可接触管道的上部，还包含有安装到顶部轨道的至少一个上部挡块，可接触管道的第二个上部，其中向下延伸的垂直臂可拆卸地紧固到向上延伸的竖直轨道，使得接触时上下支架与管道之间以及上下部挡块与管道之间的摩擦力，能够防止管道纵向和横向运动。

在本发明的优选形式中，上夹具的垂直臂可在下夹具向上延伸的竖直轨道内伸缩调节。

在本发明的另一优选形式中，上夹具的垂直臂在可拆卸地紧固到下夹具之前，以预定距离向下压入下夹具向上延伸的竖直轨道内。

在本发明的另一优选形式中，每个管道联运物流装置可竖直堆叠在另一个管道联运物流装置的顶部。

在从属权利要求和下述优选实施例的描述中，可明显看到本发明各个方面的其它优选特征。

附图说明

图1表示根据本发明一个实施例的管道联运物流装置的透视图；

图2表示图1所示管道联运物流装置的下夹具的透视图；

图3表示图1所示管道联运物流装置的上夹具的透视图；

图4表示根据图1所示管道联运物流装置的侧视图，其保持有两个管；

图4A表示图1所示管道联运物流装置的一个优选实施例的透视图；

图4B表示图4A中张紧板的透视图；

图5表示根据图1的一系列管道联运物流装置的透视图，其保持有两个管；

图6表示根据图1的管道联运物流装置的挡块的透视图，根据本发明的优选实施例保持有十根管。

具体实施例

图1-3表示根据本发明一个实施例的管道联运物流装置20，被设计成运输两个管。

管道联运物流装置20包括下夹具40和上夹具60。下夹具40包括一水平的基部轨道42和一对竖直轨道44，它们从基部轨道42的各端部大致垂直向上延伸。下夹具40还包括一对下部挡块70以及一对下支架46，用于接收被输送的一个或多个管的周向部分。

类似地，上夹具60包括一水平顶部62和一对垂直臂64，它们在顶部轨道62的各端部大致垂直向下延伸。上夹具60还包括一对上部挡块71以及一对上支架66，用于接收被输送的一个或多个管道的一部分。

图1示出了下夹具40的向上延伸的竖直轨道44，其接收上夹具60的向下延伸的垂直臂64以形成框架，其中一对管可以配对、嵌套和随后存储或运输。上夹具60的垂直臂64优选在下夹具40的竖直轨道44内可伸缩地调节。这使得水平基部轨道42和水平顶部轨道62之间的距离可选择性地改变，从而也改变保持在管道联运物流装置20内的管道的尺寸。优选地，如图1-3所示，竖直轨道44和垂直臂64各自包括一个或多个螺栓孔54。这样能够插入螺栓或锁定销，以便一旦上夹具可伸缩地调节到离开下夹具所需的距离，并且对准相应的螺栓孔54时，将上夹具60可拆卸地紧固到下夹具40。

在本发明优选的实施例中，下夹具40和上夹具60的尺寸使得垂直臂64相对于竖直轨道44可伸缩调节，因此管道联运物流装置可在第一位置容纳42”直径的线路管道；并可在第二位置容纳53”直径的线路管道。

如图1和2所示，固定在基部轨道42和各垂直导轨44的各端部的是角架90。将各角架90固定到基部轨道42和各垂直导轨44，使得角架90与基部轨道42齐平，以提供稳定的基部并防止下夹具40掉落。

在类似的方式中，图1和图3示出了固定到顶部轨道62和各垂直臂64的各端部的角架90。角架90被固定成与顶部轨道62齐平，以提供连续的平坦表面。因此，在优选的实施例中，管道联运物流装置20的下夹具40和上夹具60的位置是可互换的，使得上夹具60可以同样用作下夹具，接收需要运输的一个或多个管的负载；并且下夹具40也可以用作上夹具。

如图2所示，下夹具40包括水平的基部轨道42，在基部轨道的每一端固定有基本上垂直于基部轨道42向上延伸的竖直轨道44。优选地，竖直轨道42焊接到基部轨道42上。然而，本领域的技术人员能理解，基部轨道和垂直导轨的连接，可以替代的使用机械紧固装置(例如紧固螺母和螺栓)。竖直轨道优选包括RHS钢管，而水平的轨道42优选地是钢制I形梁的形式。

在优选形式中，基部轨道42在其顶表面上包括两排平行的挡块保持孔50，用于将一个或多个下部挡块70接收和保持到基部轨道42。每个下部挡块70优选地包括多个嵌钉，从挡块的基部延伸并且由挡块保持孔接收，在那里可以用紧固螺母将其紧固于基部轨道42。以这种方式，一个或多个下部挡块70沿着基部轨道42的位置可以改变。下部挡块70还包括管道接收表面72，其接收由管道联运物流设备运输的管道的下部。通过沿着轨道42调节下部挡块70的位置，下部挡块70的管接收表面72和下部支架46之间的距离可以根据待运输的管道的直径而变化。

优选地，每个下支架46焊接定位，其中支架的一端固定到竖直轨道44，而另一端固定到水平的基部轨道42。应当理解，也可以使用替代的机械固定装置将下支架46固定到位。各支架包括一橡胶条82，用于接收和缓冲用于运输的管道的局部。类似地，下部和上部挡块70、71的各管道接收表面72优选地被如图所示的橡胶条82覆盖。橡胶条优选最小厚度为15mm，以承受压缩和磨损。然而如果需要，在没有橡胶条衬在管接收表面72时，下部和上部挡块70、71也可以接收管道的局部。下部和上部挡块70、71优选是钢块，然而这些挡块也可以由尼龙、木材或类似材料制成。

如图1和2所示，角架90优选地构造成在其基部最宽，以便为下夹具40提供稳定性，使得下夹具40无需任何其他帮助而直立。在优选形式中，每个角架90包括基板92和多个侧板94。这些图目前示出了每个角架90的三个侧板。然而，本领域的技术人员应当理解，在替代实施例中，侧板的数量可以根据所需的结构刚度而改变。侧板94优选地焊接于基板94和竖直轨道44。优选地，上夹具60也包括上述结构的角架90，角架90优选焊接于垂直臂64。

在本发明的优选形式中，上夹具60具有与下夹具40的结构特征。如图1至图3所示，上夹具60的水平顶部轨道62也包括两个平行的挡块保持孔50，以前述下夹具40中的方式，沿着顶部轨道在各种位置接收和保持一个或多个上挡块71。上夹具60优选地还包括一对上支架66，均具有第一端部和第二端部，以类似于下夹具40所述的方式，第一端部固定于水平顶部轨道62，第二端部固定于向下延伸的垂直臂64。

这样有利的是，允许下夹具40和上夹具60位置互换。也就是说，上夹具60同样可以独立的直立，并且用作接收和承载一个或多个管道的夹具；同时下夹具40可以容易地倒置，可拆卸地固定于承载管道的上夹具。处于倒置位置的下夹具40能够将一个或多个管道保持在倒置的上夹具60的分配位置，该上夹具60现在承受加载于其上的一个或多个管道的重量。

在附图1-3中，各角架90还包括与基板92齐平的多孔基部角铸件100。基部角铸件100也固定于上板的水平顶部轨道62；或下板40的水平基部轨道42。角铸件100优选地包括有双孔，使得下夹具或上夹具40、60可以固定到运输表面，例如半挂车的托盘或类似的运输工具，使用已知的ISO扭锁紧固件。优选地，还包括多孔侧部角铸件102，其与每个侧板94平齐并固定于每个侧板94。侧部角铸件102允许具有链条的钩连接到上夹具和下夹具，以便于从运输车辆、到运输车辆，或绕存储场地，起重机升起和控制保持有一个或多个管道的多个管道联运物流装置。每个基部角铸件100优选焊接定位。然而，本领域的技术人员应当理解，整个角架90、基部和侧部角铸件100、102可以铸造为单独的部件。

图4示出了根据本发明优选实施例的管道联运物流装置的侧视图，该管道保持有两个准备运输的管道。图5示出了根据本发明优选实施例的多个管道联运物流装置的透视图，其固定多个管道以形成准备运输的联运平台。

在操作中，多个下夹具40是间隔开的关系线性对准。然后将第一和第二管道P1、P2下降到多个下夹具40上，使得各管道的下部由各下夹具40中各下支架46的橡胶条82接收；并且每个管道P1、P2的第二个下部容纳被另外的橡胶条82接收，该橡胶条82固定在邻近的相应下支架46的每个下挡块70的管道接收表面72上。以这种方式，每个管P1和P2的重量分布跨越了多个下夹具40。

然后，将与各下夹具40互补的上夹具60下降到各下夹具中，使得各上夹具60向下竖直延伸的臂64被各下夹具40相应向上延伸的竖直轨道44接收，使得各上夹具60的各上支架66的橡胶条82与各管道P1、P2的上部接触；并且各上挡块71的橡胶条82与各管道P1、P2的第二上部接触。

优选地，下夹具和上夹具中的各螺栓孔54的定位，使得管道P1和P2一旦支承就位，则在上夹具60上需要预定的向下的力，以部分地压缩每个橡胶条82与管道P1、P2接触，从而对准每个螺栓孔54。一旦对准，螺栓或锁定销(未示出)穿过对准的螺栓孔54，并且各上夹具60可拆卸地紧固到下夹具40。由于提供预定的向下压力，部分压缩的橡胶条与各管道P1、P2多个部分的结合，为管道P1、P2和各管道联运物流装置20之间提供所需的摩擦系数；以防止管道P1或P2在管道联运物流装置内有任何纵向或横向移动。

在图4A和4B所示的本发明的优选实施例中，各向上延伸的竖直轨道44包括至少一个下张紧板58，优选与其焊接；并且各向下延伸的垂直臂64具有互补的上部张紧板56，优选与其焊接，使上部和下部张紧板对准以接收张紧螺栓57。通过张紧螺栓57的紧固，对上夹具60施加受控的向下力，张紧螺栓57穿过上张紧板56和下张紧板58。张紧螺栓57由焊接在下张紧板58的下侧的螺母(未示出)接收。

通过拧紧每个张紧螺栓57，上夹具60和下夹具40以连续可调节的方式连在一起，直到来自下夹具40和上夹具60中的各相应螺栓孔54对准，以接收锁定销。在优选实施例中，螺栓孔54以5mm的增量垂直地间隔开。然后拧紧每个张紧螺栓57，以将橡胶条82压缩到由管道联运物流装置20接收的一个或多个管道的一部分。每个张紧螺栓57单独紧固，来补偿橡胶条82的磨损和撕裂，并且消除由于一个橡胶条被另一个橡胶条磨损而留下的任何空间。

在替代的实施例中，可通过使用棘轮机构(诸如系紧棘轮带)将预定且受控制的向下的力施加到上夹具60，所述棘轮机构具有皮带，所述皮带可钩挂到每个下棘轮机构和上棘轮机构40、60。然后操作棘轮机构以将皮带拉到一起，从而迫使上夹具60朝向下夹具40，直到相应的螺栓孔54以上述方式对准。

一旦一个或多个管道在两个或多个管道联运物流装置20内锁定位置，管道本身在运输期间具有结构完整性。这就不再需要单独的平台或基部(例如平坦的机架或搬运车)来承载磨损和将管道保持在适当位置。

本领域的技术人员能理解，运输管道所需的管道联运物流装置20的数量取决于管道的长度。然而，在优选形式中，在管道的任一端至少需要一个管道联运物流装置20。

如图6所示，本发明的优选实施例的另一个优点是，每个管道联运物流装置20可以竖直地堆叠在其下方的另一个管道联运物流装置20上。这形成了管道联运物流系统，由此多层管道联运物流装置20可以可拆卸地彼此紧固，并且形成两个或多个管道的挡块，准备用于提升和移动/移开各种运输装置，直到挡块在其最终位置的沟槽侧从运输装置被提升。有利的是，本发明为用户提供了灵活性，确定用户希望保持为一个区块的管道数量，用于作为单个单元来存储和运输。

图6的实施例示出了五个水平间隔开的管道联运物流装置20的第一层，每个保持有两个管。其上堆叠有四个竖直层的管道联运物流装置20，每个装载有两个管。每对管由五个水平间隔开的管道联运物流装置20保持，其中每个水平间隔开的管道联运物流装置20可拆卸地紧固到其正下方的管道联运物流装置20。

优选地，每个管道联运物流装置20利用与相应的基部角铸件所接合的一对ISO扭锁，可拆卸地紧固在其顶部的位置。因此，图6的实施例示出了十个管道作一个区块，准备好作为单个单元进行运输。然而，本领域的技术人员将理解，用户可以选择增加或减少间隔开的管道联运物流装置20的水平层数量，以便增加或减少作为一个区块来保持的管道数量，以准备用于下一步的操作。因此，图6所示的管道联运物流系统在管道的处理和运输中产生物流优势，不需要任何额外的平台或装载管道的多重捆扎和拆卸。例如，每个图6的十个管道组成的一个区块，可以立即被起吊到船的货舱中，运输到另一个目的地，然后送到轨道或公路车辆上，或者是个管道作为相同的区块或者作为子区块。该管道区块，具有多管道联运物流装置20的一个或多个水平层，所述层可从其下方的层中移走，这取决于ISO扭锁的哪一排被松开。有利的是，如图6所示，在存储或运输期间，没有管道彼此接触或承载任何其它管道。

在说明书和权利要求书中，除非上下文另有要求，否则词语“包括”以及诸如“包含”的变形将被理解为暗示包括所述的部件或步骤、或者部件组或步骤组，但不排除任何其它部件或步骤、或部件组或步骤组。