[发明专利]管道插入系统

说明书

背景技术

用于移动天然气、石油以及其他气体和流体的管道可以安装在隧道内，通过湿地、穿过海岸线、以及限制性接近的其他环境，以建造管道。根据位置的不同，这种管道可能需要在这种环境中贯穿延伸许多公里。例如，在大城市地下的隧道中的管道可具有8公里或更长的长度。

为了在隧道内建造这种管道，可以用隧道掘进机（TBM）对隧道钻孔。一旦隧道被钻孔（或者正在对隧道钻孔时），可以在隧道中安装一个或多个管道。典型地，安装在这种隧道中的管道由许多焊接在一起的管道段构成，以形成通常直线延伸的管道。

遗憾地是，隧道内的环境条件通常妨碍安装管道的焊工和其他建筑工的生产力。与进入湿地和海岸线相关的环境条件也会妨碍与管道的安装相关的生产力。因此，需要改进现有的安装管道的系统。

发明内容

下文是这里更详细地描述的主题的简要总结。此总结并非旨在限制权利要求的范围。

这里描述了与安装管道相关的各种技术。一个示例性系统可对应于管道插入系统。这种系统可包括插入装置，该插入装置包括框架、可与框架滑动接合的可移动夹紧装置、以及至少一个驱动器。该系统还可包括至少一个控制器，所述控制器包括一个或多个计算机、处理器、和/或可操作性地被构造为操作插入装置以移动管道并监测系统的操作的其他电子元件。

所述至少一个控制器操作性地被构造为，使所述至少一个驱动器将可移动夹紧装置沿着框架在第一位置和第二位置之间移动。而且，所述至少一个控制器操作性地被构造为，使可移动夹紧装置在第一状态和第二状态之间转换。在第一状态，可移动夹紧装置用来夹紧（即，刚性地接合并抓住）由管道插入装置容纳的管道的至少一部分，并防止可移动夹紧装置与管道之间的相对运动。在第二状态，可移动夹紧装置用来释放管道的该至少一部分，并允许可移动夹紧装置与管道之间的相对运动。

此所述系统还可包括多个壳体段。每个壳体段可由混凝土或其他材料构成，并可在其中包括至少一个孔以容纳管道的部分。该系统还可包括多个支撑框架。每个支撑框架包括穿过其中的通道，至少一个轴承安装于通道中，容纳管道的与该至少一个轴承操作性地滑动连接的部分。

在此所述实施方式中，支撑框架分别定位在相邻壳体段的孔的端部之间，使得壳体段的孔与支撑框架的通道对准，以容纳贯穿一系列多对相邻壳体段和支撑框架的以大致直线延伸的管道。

在该系统的操作过程中，所述至少一个控制器操作性地被构造为，使可移动夹紧装置转换至第一状态，以夹紧管道的至少一部分，并使所述至少一个驱动器将可移动夹紧装置从第一位置移动至第二位置，以在至少一个壳体段的至少一个孔内和至少一个支撑框架的至少一个通道内移动管道的部分。而且，所述至少一个控制器操作性地被构造为，使可移动夹紧装置转换至第二状态，并使所述至少一个驱动器将可移动夹紧装置在相反的方向上从第二位置移动至第一位置，且不相对于壳体段和支撑框架移动管道。

在此所述实施方式中，所述至少一个控制器操作性地被构造为，以多个插入周期操作插入装置，以逐渐推动管道通过多个壳体段的孔。这种壳体段可具有一定的长度，以允许将足够数量的支撑框架放置在相邻壳体段的端部之间，以支持将管道通过壳体段的孔移动几公里的距离，而管道不会弯曲，并且在管道的外表面和壳体段的孔的内表面之间没有（或至少最小程度的）接触。

当安装新的管道时，在一次或多次插入管道的部分之后（通过可移动夹紧装置一次或多次地从第一位置移动至第二位置），可将一个或多个额外的管道段焊接至管道的在壳体段之外延伸的部分（即外端）。一旦已经以此方式加长管道，便可再次操作插入装置，以一次或多次地移动可移动夹紧装置，以将更多管道插入壳体段的孔中。此过程可根据需要重复多个插入周期，以在隧道中插入所需长度的管道。

而且，应理解，在所述实施方式中，所述至少一个控制器可操作性地被构造为，操作插入装置以将管道从壳体段中移出。这可这样实现：通过可移动夹紧装置一次或多次地从第二位置移动至第一位置，以将管道从壳体段的孔中向外拉出。所移出的管道的一段或多段可以是管道的切断部分。一旦已经以此方式缩短管道，便可再次操作插入装置，以一次或多次地移动可移动夹紧装置，以将管道的额外部分从壳体段的孔中拉出。此过程可根据需要重复多个抽出周期，以移出并拆卸管道。

在阅读并理解附图和描述后，将认识到其他方面。

附图说明

图1是示例性管道插入系统的示意图。

图2是插入装置的示例性实施方式的透视图。

图3是插入装置的示例性可移动夹紧装置的透视图。