专利名称：一种管道穿越套管的移动式管道支架的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种管道穿越套管的移动式管道支架。涉及管道系统技术领域。
背景技术：
在石油管道建设和改线工程中，经常需要进行管道穿越施工。其中，当需要对铁路、公路进行穿越时，一般在路基下装设水泥套管或钢套管，管道在套管中穿过，以保证管道和铁路、公路的安全。管道穿越套管工序一般采用以下三种方法一是将套管内壁用润滑剂润滑；二是利用水的浮力使得钢管浮起的漂移法；三是利用牵引绳拖拽法将钢管拽入套管。第一种方法只适用于管道自重较小且没有防腐层的管道，第二种方法一般受到施工现场条件的限制。第三种穿越方法是管道穿越中最常用的方法。采用拖拽法穿越套管，需要 在管道下方安置移动支架。现有技术情况下，最先进的支架是一种滚动式管道支架(专利号ZL200620020734. 7)。该滚动式管道支架存在的主要问题是，由于该支架设计三个支撑轮的角度和长度的尺寸固定，只能适用于固定尺寸套管和管道的穿越，当套管和管道的尺寸发生变化时，无法满足管道穿越的水平稳定性，从而需要重新制作，成本较高。现有技术情况下，最先进的支架是一种滚动式管道支架(专利号ZL200620020734. 7)。该滚动式管道支架存在的主要问题是，由于该支架设计三个支撑轮的角度和长度的尺寸固定，只能适用于固定尺寸套管和管道的穿越，当套管和管道的尺寸发生变化时，无法满足管道穿越的水平稳定性，从而需要重新制作，成本较高。
实用新型内容本实用新型的目的是设计一种平稳、安全和高效地利用拖拽法完成管道套管穿越工序的管道穿越套管的移动式管道支架。为了解决管道建设和改线施工中套管穿越的施工难题，本实用新型提供一种用于穿越套管的移动式管道支架，其构成如图I-图3所示。它由小车机构J1、水平平衡轮杆机构J2、可调管径上盖I、可调管径底座2和轮杆限位固定件3五部分构成。可调管径底座2固定在小车机构Jl上，可调管径上盖I与可调管径底座2连接，水平平衡轮杆机构J2由轮杆限位固定件3固定在可调管径上盖I上。可调管径上盖I与可调管径底座2相扣，在相并的两耳用连接螺栓14和连接螺母15连接；可调管径底座2的平板与小车机构Jl的小车底座Jl-I相并，用4组连接螺母II6和连接螺栓II 7将它连接；轮杆限位固定件3从可调管径上盖I的两块相对的竖板中间放入，竖板的孔与轮杆限位固定件3两个方孔之间的圆孔由连接螺栓III 9穿过，用连接螺母III 8拧固；可调管径上盖I的4根圆柱螺杆插入轮杆限位固定件3上的4个孔，也用连接螺母III 8拧固；轮杆限位固定件3的两个方孔内各插一水平平衡轮杆机构J2，且水平平衡轮杆机构J2的叉头各在一边，轮杆限位螺栓10从轮杆限位螺栓10凸起中心的螺孔拧入，以固定水平平衡轮杆机构J2。所述可调管径上盖I的结构见图4-图6，它由钢板围成半圆的“ Q ”形，在顶部的中央固连有两块相对的竖板，且竖板上打有孔；竖板的两侧各固连有4根圆柱螺杆；在可调管径上盖I的两耳上有孔；所述可调管径底座2的结构见图7-图10，它由钢板围成半圆的倒“ Q ”形，并在半圆的中心固连一与两耳平行的平板，该平板的四角有孔，再在平板的两侧到半圆之间各固连一加强板；在可调管径底座的两耳上有孔；所述小车机构Jl的结构见图16-图18，它由小车底座J1-1、小车轮轴J1-2、深沟球轴承J1-3、小车轮J1-4、小车端盖J1-5和连接螺栓J1-6组成；小车轮轴J1-2穿过小车底座Jl-I的圆管，小车轮轴J1-2的两端通过深沟球轴承J1-3安装小车轮J1-4，在小车轮轴J1-2的两端安装小车端盖J1-5 ；其中小车底座Jl-I的形状见图19-图21，它是一矩形板与一圆管由两两板固连而成；小车轮轴J1-2的形状见图22，它是两端细的圆轴；小车轮J1-4的形状见图23—图24，它是中心有台阶孔且一侧的孔边有多个小孔的轮子；小车端盖J1-5的形状见图25-图26，它是一面有圆凸环且在凸环外有多个小孔的圆板；所述水平平衡轮杆机构J2的结构见图27-图28，它由平衡轮杆J2_l、平衡轮杆转轮J2-2、连接螺母J2-3、平衡轮轴J2-4和连接螺栓J2-5组成；在平衡轮杆J2-1的一端头有“ TI ”形叉，且在叉的相对两边有孔；平衡轮轴J2-4安装上平衡轮杆转轮J2-2穿过叉上的两孔，连接螺栓J2-5穿过平衡轮轴J2-4伸出叉上的两孔，连接螺母J2-3拧在连接螺栓J2-5的两端；其中平衡轮杆J2-1的结构见图29-图31，它是在方形管的一端固连由钢板折成“TI”形的叉，且在叉的相对两边有孔；平衡轮轴J2-4的结构见图32-图33，它是一短管；所述轮杆限位固定件3的结构见图11-图15，它是中部有凸块的矩形板，且在凸块上有横向并列的两个方孔，对应每个方孔的外侧有圆凸起，并在凸起的中心有螺孔与方孔相通，该螺孔与轮杆限位螺栓10配合，以固定水平平衡轮杆机构J2 ;在两个方孔之间有与其平行的圆孔，凸块两边的板上各有两个孔；轮杆限位螺栓10的结构见图14-图15，它是螺栓的螺帽部分为一直杆，使轮杆限位螺栓成“T”字形。用于穿越套管的管道支架主要应用于管线建设和改线工程中管线穿越套管的施工作业。首先根据管径尺寸选择适当的支架上盖和底座，将穿越套管的管道两端和中间安装若干移动支架，根据套管尺寸调整水平平衡轮杆长度，采用拖拽法将管道从套管中穿越。通过使用本移动支架，施工人员可以平稳、安全和高效地利用拖拽法完成管道的套管穿越工序，具有穿越省时、省力和降低劳动强度的优点。同时，该移动式支架的设计中，通过对水平轮杆长度的调整和上下盖尺寸的更换，适用于各类管道工程中不同尺寸套管和管道的穿越施工，大大节省了施工成本，体现了该工具的多用性和经济性。在管线穿越套管施工中，使用移动式套管穿越管道支架的优点有第一，通过水平平衡轮杆机构保证了管线在套管穿越过程中的稳定性和安全性，避免了由于拖拽时受力不均而使管线侧翻的情况发生；第二，该移动支架结构开放，可调管径上盖和底座可拆卸、尺寸可调，适用于不同尺寸管线的套管穿越施工，具有“一具多用”的特点，且结构简单实用，节省施工成本；第三，利用该移动支架进行套管穿越，省力和降低劳动强度。
图I移动式管道 支架主视图图2移动式管道支架俯视图图3移动式管道支架侧视图图4可调管径上盖主视图图5可调管径上盖俯视图图6可调管径上盖侧视图图7可调管径底座主视图图8可调管径底座俯视图图9可调管径底座侧视图图10可调管径底座A向视图图11轮杆限位固定件主视图图12轮杆限位固定件俯视图图13轮杆限位固定件侧视图图14轮杆限位螺栓主视图图15轮杆限位螺栓俯视图图16小车机构主视图图17小车机构俯视图图18小车机构侧视图图19小车底座主视图图20小车底座俯视图图21小车底座侧视图图22小车轮轴主视图图23小车轮主视图图24小车轮俯视图图25小车端盖主视图图26小车端盖俯视图图27水平平衡轮机构主视图图28水平平衡轮机构俯视图图29平衡轮杆主视图图30平衡轮杆俯视图图31平衡轮杆侧视图图32平衡轮轴主视图图33平衡轮轴俯视图其中Jl小车机构[0056]Jl-I小车底座J1-2小车轮轴J1-3深沟球轴承 J1-4小车轮J1-5小车端盖J1-6连接螺栓M3J2水平平衡轮杆机构 J2-1平衡轮杆 J2-2平衡轮杆转轮J2-3连接螺母 J2-4平衡轮轴J2-5连接螺栓I-可调管径上盖 2-可调管径底座3-轮杆限位固定件 4-连接螺栓I5-连接螺母I6-连接螺母II7-连接螺栓118-连接螺母1119-连接螺栓III10-轮杆限位螺栓
具体实施方式
实施例.以本例来说明本实用新型的具体实施方式
并对本实用新型作进一步的说明。本例是使用范围为管径从O325至O 1016mm的管道套管穿越施工的实验样机，其构成如如图I-图3所示。它由小车机构J1、水平平衡轮杆机构J2、可调管径上盖I、可调管径底座2和轮杆限位固定件3五部分构成。可调管径底座2固定在小车机构Jl上，可调管径上盖I与可调管径底座2连接，水平平衡轮杆机构J2由轮杆限位固定件3固定在可调管径上盖I上。可调管径上盖I与可调管径底座2相扣，在相并的两耳用连接螺栓14和连接螺母15连接；可调管径底座2的平板与小车机构Jl的小车底座Jl-I相并，用4组连接螺母II6和连接螺栓II 7将它连接；轮杆限位固定件3从可调管径上盖I的两块相对的竖板中间放入，竖板的孔与轮杆限位固定件3两个方孔之间的圆孔由连接螺栓III 9穿过，用连接螺母III 8拧固；可调管径上盖I的4根圆柱螺杆插入轮杆限位固定件3上的4个孔，也用连接螺母III 8拧固；轮杆限位固定件3的两个方孔内各插一水平平衡轮杆机构J2，且水平平衡轮杆机构J2的叉头各在一边，轮杆限位螺栓10从轮杆限位螺栓10凸起中心的螺孔拧入，以固定水平平衡轮杆机构J2。所述可调管径上盖I的结构见图4-图6，它由钢板围成半圆的“ Q ”形，在顶部的中央固连有两块相对的竖板，且竖板上打有孔；竖板的两侧各固连有4根圆柱螺杆；在可调管径上盖I的两耳上有孔；可调管径上盖I的内径535mm,宽260mm,厚8mm ;耳为56X46X8mm;(可调管径上盖的内径尺寸与可调管径底座内径相同，是根据待穿越管道的管径进行适当选择的；以上尺寸是穿越529管径的管道所选择的尺寸)所述可调管径底座2的结构见图7-图10，它由钢板围成半圆的倒“ Q ”形，并在半圆的中心固连一与两耳平行的平板，该平板的四角有孔，再在平板的两侧到半圆之间各固连一加强板；在可调管径底座的两耳上有孔；可调管径底座2的内径535mm，宽260mm，厚8mm ;平板的尺寸为670X260X8mm ;(可调管径底座的内径尺寸与可调管径上盖内径相同，是根据待穿越管道的管径进行适当选择的；以上尺寸是穿越529管径的管道所选择的尺寸)[0072]所述小车机构Jl的结构见图16-图18，它由小车底座J1-1、小车轮轴J1-2、深沟球轴承J1-3、小车轮J1-4、小车端盖J1-5和连接螺栓J1-6组成；小车轮轴J1-2穿过小车底座Jl-I的圆管，小车轮轴J1-2的两端通过深沟球轴承J1-3安装小车轮J1-4，在小车轮轴J1-2的两端安装小车端盖J1-5 ；其中小车底座Jl-I的形状见图19-图21，它是一矩形板与一圆管由两板固连而成；主要尺寸矩形板为670 X 260 X 8_，圆管0 70X540mm，壁厚8mm;小车轮轴J1-2的形状见图22，它是两端细的圆轴；尺寸为060X616mm ；深沟球轴承J1-3 选 50*110*30mm ；小车轮J1-4的形状见图23—图24，它是中心有台阶孔且一侧的孔边有多个小孔 的轮子；尺寸为①190mm,中心有O IlOmm孔；小车端盖J1-5的形状见图25-图26，它是一面有圆凸环且在凸环外有多个小孔的圆板；尺寸为①150mm,圆凸环外径为IlOmm ；连接螺栓J1-6选M3_ ；所述水平平衡轮杆机构J2的结构见图27-图28，它由平衡轮杆J2_l、平衡轮杆转轮J2-2、连接螺母J2-3、平衡轮轴J2-4和连接螺栓J2-5组成；在平衡轮杆J2-1的一端头有“ TI ”形叉，且在叉的相对两边有孔；平衡轮轴J2-4安装上平衡轮杆转轮J2-2穿过叉上的两孔，连接螺栓J2-5穿过平衡轮轴J2-4伸出叉上的两孔，连接螺母J2-3拧在连接螺栓J2-5的两端；其中平衡轮杆J 2-1的结构见图29-图31，它是在方管的一端固连由钢板折成“TI”形的叉，且在叉的相对两边有孔；主要尺寸40 X 40mm方管，壁厚5mm，长800mm ;叉的尺寸为 120 X 100 X 40mm,厚 10_ ；平衡轮杆转轮J2-2套有深沟球轴承35*80*2 Imm ；连接螺母J 2-3 选 Ml6Him ；平衡轮轴J 2-4的结构见图32-图33，它是一短管，O 35 X 40mm，壁厚9mm ;连接螺栓J 2-5 选 Ml6Him ；所述轮杆限位固定件3的结构见图11-图15，它是中部有凸块的矩形板，且在凸块上有横向并列的两个方孔，对应每个方孔的外侧有圆凸起，并在凸起的中心有螺孔与方孔相通，该螺孔与轮杆限位螺栓配合，以固定水平平衡轮杆机构J2 ;在两个方孔之间有与其平行的圆孔，凸块两边的板上各有两个孔；轮杆限位螺栓10的结构见图14-图15，它是螺栓的螺帽部分为一直杆，使轮杆限位螺栓成“T”字形。本例经试用，施工人员可以平稳、安全和高效地利用拖拽法完成管道的套管穿越工序，穿越省时、省力，降低了劳动强度。同时，通过对水平轮杆长度的调整和上下盖尺寸的更换，适用于各类管道工程中不同尺寸套管和管道的穿越施工，大大节省了施工成本，体现了该工具的多用性和经济性。
权利要求1.一种管道穿越套管的移动式管道支架，其特征是它由小车机构(Jl)、水平平衡轮杆机构(J2)、可调管径上盖(I)、可调管径底座(2)和轮杆限位固定件(3)五部分构成；可调管径底座(2)固定在小车机构(Jl)上，可调管径上盖(I)与可调管径底座(2)连接，水平平衡轮杆机构(J2)由轮杆限位固定件(3)固定在可调管径上盖(I)上； 可调管径上盖(I)与可调管径底座(2)相扣，在相并的两耳用连接螺栓I (4)和连接螺母I (5)连接；可调管径底座⑵的平板与小车机构(Jl)的小车底座(Jl-I)相并，用4组连接螺母11(6)和连接螺栓11(7)将它连接；轮杆限位固定件(3)从可调管径上盖(I)的两块相对的竖板中间放入，竖板的孔与轮杆限位固定件⑶两个方孔之间的圆孔由连接螺栓III (9)穿过，用连接螺母111(8)拧固；可调管径上盖(I)的4根圆柱螺杆插入轮杆限位固定件(3)上的4个孔，也用连接螺母III (8)拧固；轮杆限位固定件(3)的两个方孔内各插一水平平衡轮杆机构(J2)，且水平平衡轮杆机构(J2)的叉头各在一边，轮杆限位螺栓(10)从轮杆限位螺栓(10)凸起中心的螺孔拧入，以固定水平平衡轮杆机构(J2)。
2.根据权利要求I所述的一种管道穿越套管的移动式管道支架，其特征是所述可调管径上盖(I)由钢板围成半圆的“ Q ”形，在顶部的中央固连有两块相对的竖板，且竖板上打有孔；竖板的两侧各固连有4根圆柱螺杆；在可调管径上盖(I)的两耳上有孔。
3.根据权利要求I所述的一种管道穿越套管的移动式管道支架，其特征是所述可调管径底座(2)由钢板围成半圆的倒“ Q ”形，并在半圆的中心固连一与两耳平行的平板，该平板的四角有孔，再在平板的两侧到半圆之间各固连一加强板；在可调管径底座的两耳上有孔。
4.根据权利要求I所述的一种管道穿越套管的移动式管道支架，其特征是所述小车机构(Jl)由小车底座(Jl-I)、小车轮轴(J1-20、深沟球轴承(J1-3)、小车轮(J1-4)、小车端盖(J1-5)和连接螺栓(J1-6)组成；小车轮轴(J1-2)穿过小车底座(Jl-I)的圆管，小车轮轴(J1-2)的两端通过深沟球轴承(J1-3)安装小车轮(J1-4)，在小车轮轴(J1-2)的两端安装小车端盖(J1-5)； 其中 小车底座(Jl-I)是一矩形板与一圆管由两两板固连而成； 小车轮轴(J1-2)是两端细的圆轴； 小车轮(J1-4)是中心有台阶孔且一侧的孔边有多个小孔的轮子； 小车端盖(J1-5)是一面有圆凸环且在凸环外有多个小孔的圆板。
5.根据权利要求I所述的一种管道穿越套管的移动式管道支架，其特征是所述水平平衡轮杆机构(J2)由平衡轮杆(J2-1)、平衡轮杆转轮(J2-2)、连接螺母(J2-3)、平衡轮轴(J2-4)和连接螺栓(J2-5)组成；在平衡轮杆(J2-1)的一端头有“TI”形叉，且在叉的相对两边有孔；平衡轮轴(J2-4)安装上平衡轮杆转轮(J2-2)穿过叉上的两孔，连接螺栓(J2-5)穿过平衡轮轴(J2-4)伸出叉上的两孔，连接螺母(J2-3)拧在连接螺栓(J2-50的两端; 其中平衡轮杆(J2-1)是在方形管的一端固连由钢板折成“TI”形的叉，且在叉的相对两边有孔；其中平衡轮轴(J2-4)是一短管。
6.根据权利要求I所述的一种管道穿越套管的移动式管道支架，其特征是所述轮杆限位固定件(3)是中部有凸块的矩形板，且在凸块上有横向并列的两个方孔，对应每个方孔的外侧有圆凸起，并在凸起的中心有螺孔与方孔相通，该螺孔与轮杆限位螺栓(10)配合，固定水平 平衡轮杆机构(J2);在两个方孔之间有与其平行的圆孔，凸块两边的板上各有两个孔；其中轮杆限位螺栓(10)是螺栓的螺帽部分为一直杆，使轮杆限位螺栓成“T”字形。
专利摘要本实用新型是一种管道穿越套管的移动式管道支架。涉及管道系统技术领域。它由小车机构(J1)、水平平衡轮杆机构(J2)、可调管径上盖(1)、可调管径底座(2)和轮杆限位固定件(3)五部分构成；可调管径底座(2)固定在小车机构(J1)上，可调管径上盖(1)与可调管径底座(2)连接，水平平衡轮杆机构(J2)由轮杆限位固定件(3)固定在可调管径上盖(1)上。本实用新型能平稳、安全和高效地利用拖拽法完成管道套管穿越工序。
文档编号F16L7/00GK202532032SQ201220040938
公开日2012年11月14日 申请日期2012年2月9日 优先权日2012年2月9日
发明者刘晓明, 吴继辉, 孟伟, 孟宪山, 郝国强 申请人:中国石油天然气股份有限公司