[发明专利]用于狭窄深谷或宽阔河流的管道跨越顶推系统及其工艺

说明书

本发明提供了一种用于狭窄深谷或宽阔河流的管道跨越顶推系统及其工艺，所述顶推系统包括发送平台、设置在发送平台上的顶推轨道和横向顶推装置、引跨结构、多个临时握手结构、铰接装置、多个设置在支墩顶部的竖向顶升装置、以及多个发送滚轮。引跨结构与第一榀跨越桁架相连接，临时握手结构连接在各桁架之间，横向顶推装置能够向前推动或向后拉动跨越桁架，铰接装置连接在横向顶推装置与最后一榀跨越桁架尾端之间，竖向顶升装置能够向跨越桁架提供竖直向上或向下的推力，发送滚轮设在顶推轨道和支墩顶部的左右两侧。本发明解决了狭窄山谷或宽阔河流上无法吊装完成桁架跨越的问题，既满足了桁架安全安装需要，又扩大山区管道安装的适用性。

技术领域

本发明涉及油气管道大型跨越的安装施工技术领域，具体来讲，涉及一种用于狭窄深谷或宽阔河流的管道跨越顶推系统及其工艺。

背景技术

油气管道桁架跨越是一种采用类似桥梁桁架结构的方式承载油气管道通过峡谷、河流等地域的工程结构。

通常，油气管道跨越有悬索式、斜拉索式、桁架等主要结构形式，其中，桁架式是国内外应用较为普遍、投资较小的管道跨越结构形式。这种结构主要由下部结构(跨越基础)、上部结构(桁架桥身)、油气管道等构成。其中主要荷载承载结构为桁架式钢结构，桁架式钢结构与管道间采用竖向约束解除结构(滚轮支架)相连，能够确保跨越在受到重力、地震、强风等外部荷载时，桁架结构能够承受绝大部分荷载，保障油气管道的受力安全。

由于桁架跨越的三个主要结构构成：即桁架基础、钢结构桁架、油气管道。其中桁架基础位于跨越断面的稳定位置，如山区峡谷的山体或河床稳定区域；钢结构桁架采用矩形断面或三角断面的钢管或型钢构件构成，采用竖向约束的方式跨空放置于桁架基础之上；油气管道利用桁架桥身上的滚轮支架支撑作用通过跨越段。

现有的油气管道桁架跨越，待桁架基础完成后，通常桁架在预制场地预制，运输至桁架基础跨越断面位置，采用两台或一台大型吊装设备把桁架逐榀吊装至桁架基础之上，从而完成安装。

现有技术只能满足跨越场地较为平坦宽阔的地区实施，对于宽阔带水河流及狭窄深谷地区只能采用单独架设辅助用钢边桥或满堂架管的辅助措施，这类辅助措施安装及拆除投资大、建设时间长、占用区域广，对施工的经济性带来巨大压力，因此也给前期管道路由选取及项目可研带来较大影响。因此采用一种有效快速、经济的油气管道桁架跨越施工方式是山区管道敷设亟待解决的问题。

发明内容

对于山区深V谷及河流地区的单跨或多跨桁架跨越，桁架跨度较大且自身重量也较大，但现场地势狭小且无有效吊装设备站位场地，无法采用桁架直接预制后吊装就位。

发明人经研究发现：结合管道桁架跨越自身的结构特点，采用桁架的顶推工艺可以有效解决狭窄山区或宽阔河流地段大跨度桁架无法实现大型吊装设备一次吊装就位的难题，能够有效减小大型设备入场道路及预制就位场地的修筑要求，最终达到快速安全快捷的桁架跨越安装。油气管道桁架整体预制后，通过跨越断面外顶推的方式能够发送通过深谷或宽阔河流。也就是说，整个施工过程只采用小型吊装设备配合桁架整体预制及将桁架安装于发送就位架上即可，不需要采用大型吊装设备进行桁架的吊装就位。

此外，发明人还发现：首榀桁架由于自身较重，且发送到跨越断面对面过程中，重心会移动至跨越断面范围，从而产生下坠趋势，影响发送成功。

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如，本发明的目的之一在于提供一种能够在宽深比小于1:2的狭窄深谷(或称深V峡谷)、桁架跨度较大且自身重量也较大(例如，桁架跨度在50m-90m之间且自身重量在30-100t之间、狭窄深谷中可以设置的桁架支墩不大于90m)、并且现场地势狭小而无有效吊装设备站位场地的地区，快速、经济的进行油气管道桁架跨越施工的管道跨越顶推系统及其工艺。