[发明专利]一种集束管道水平定向钻回拖固定防扭装置

说明书

技术领域

本发明属于非开挖水平定向钻进施工领域，特别是在回拉集束管道的过程中使用的固定防扭装置。

背景技术

在运用水平定向钻进技术铺设电力、通讯和有线电视管道时往往“一孔多管”，即扩孔结束后多根管道一起回拖，我们称这种多根一起回拖的管道为集束管道。铺设集束管道时，少则四、五根管道，多则三十多根管道一起回拖，一次回拖的管道数量越多，管线间越容易发生扭绞。管线发生扭绞的原因有两点：一是管线前方的分动器传来部分扭矩引起管线扭绞；二是自由散落的管道在钻孔内复杂的工况下相互碰撞导致管线扭绞。目前市场上已有防扭拉头可解决由分动器扭矩引起的管线扭绞问题，但却不能解决由管线无约束导致的管线扭绞问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对由管线无约束导致的集束管道回拖过程中的管线扭绞问题，提供一种集束管道水平定向钻回拖固定防扭装置，保证集束管道在回拖施工过程中不会发生扭绞问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：

一种集束管道水平定向钻回拖固定防扭装置，以多孔集成约束的方式间隔设置在集束管道上；其特征在于：由内层管圈和外层管圈内外套接构成多层管圈，外层管圈由多个开口管圈按正多边形排列围成开口朝外的封闭圈且相邻各开口管圈的管壁连接；外层各开口管圈中每个管圈中均容纳一根管道；内层管圈为一个容纳管道或不容纳管道的封闭管圈，内层管圈与外层管圈的各开口管圈的管壁连接固定；或者内层管圈为多个内外套接的多层封闭管圈，且相邻层的封闭管圈间固定与各内圈构成一体的中间圈，各中间圈均由一圈封闭管圈相互连接构成，且构成中间圈的各封闭管圈中各容纳一根管道，最内层的封闭管圈中容纳一根或多根管道，处于最外层的内层封闭管圈与外层管圈的各开口管圈的管壁连接固定；各开口管圈、以及容纳管道的各封闭管圈的内壁上均设置防滑内衬，所述防滑内衬的内径与管道的配合方式为过盈配合；所述防滑内衬的外侧面设置有均匀排列的直角梯形齿形，直角梯形的斜坡面为管道进入端。

按上述技术方案，所述防滑内衬为橡胶内衬。

按上述技术方案，各开口管圈和各内圈均为金属管圈。

按上述技术方案，当装置容纳管道的数目或孔数≤6时，内层管圈为一个封闭管圈，该封闭管圈的内壁不设置用于容纳管道的防滑内衬；当6＜装置容纳管道的数目或孔数＜21时，内层管圈为一个封闭管圈，该管圈内壁上设置用于容纳一根或多根管道通过的防滑内衬，且内圈中容纳多根管道时，多根管道之间填充防滑内衬；当装置容纳管道的数目或孔数≥21时，外层管圈中设置多层内圈，相邻层的内圈之间固定设置一圈相互焊接的中间圈，中间圈与各层内圈构成一个整体；各中间圈均由一圈封闭管圈相互焊接构成，且构成中间圈的各封闭管圈中各容纳一根管道，最内层的封闭管圈中容纳一根或多根管道，处于最外层的内圈与外圈的各开口管圈的管壁连接固定；各开口管圈、最内层的封闭管圈、以及构成各中间圈的封闭管圈内壁上均设置防滑内衬；当最内层的封闭管圈中容纳多根管道时，多根管道之间填充防滑内衬。

按上述技术方案，在进行回拉施工之前，直接将所述装置套入管束；装置设置在管道需要热熔焊接的位置附近；在内层管道熔接之前将装置套入并采用由内至外的方式放置管道，内层管道固定好后，再将外层管道从外层管圈的开口处放入或者依次放入靠近内层的中间圈的管道后再将外层的中间圈的管道放好，然后再放入外层管圈的管道；管道进入管圈时，应从防滑内衬的前角端进入，管道回拉方向与管道进入管圈的方向相反。

按上述技术方案，所述装置与防扭拉头配合使用。

本发明中，当多装置的孔数或者需要约束的管道数量小于等于6时，内圈的主要作用是增加结构的强度而不通过管道，仅仅由外圈的各管圈通过管道。当孔数大于6时，多个外圈围成的中间空隙已经能够容纳一根或多根管道，此时，内圈除了增加结构强度外，主要起固定内层管道的作用，此时内圈壁上也要粘连防滑橡胶。大于等于21时候，需要两层内圈才能有效固定管束，第一个内中的多根管道按正多边形排列后的中间空隙还可以容纳一根或多根管道，因此再增加一个第二层内圈也即内层的内圈固定这一根或多根管道。而当孔数更多时，可依次类推由外至内增加第三层内圈或者第四层内圈以及各层内圈之间的中间圈，且各层内圈、各中间圈以及外圈均通过焊接的方式固定成一个整体。安装管道时，应从内到外依次安装，即按照最内层内圈、…..第四层内圈、第三层内圈、第二层内圈，第一层内圈，外圈的顺序安装管道。由于目前水平定向钻工程中回拖集束管道最多为三十多根，本发明不继续列举出孔数更多的情况。但是如果由于技术发展出现类似的扩展例，当属于本发明的保护范围。