СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ ПОДВОДНОГО ИНСТРУМЕНТАРИЯ ПРИ ОСУЩЕСТВЛЕНИИ ПРОКЛАДКИ КАБЕЛЯ ВОЛС

СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ ПОДВОДНОГО ИНСТРУМЕНТАРИЯ ПРИ ОСУЩЕСТВЛЕНИИ ПРОКЛАДКИ КАБЕЛЯ ВОЛС


RU (11) 2144250 (13) C1

(51) 7 H02G9/02, H02G9/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 27.03.2008 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 98118632/09 
(22) Дата подачи заявки: 1998.10.06 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 1998.10.06 
(45) Опубликовано: 2000.01.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: TRACTO-TECHNIK, вып.35.07/97. D1. Anderungen vorbehalten Paul Sinmidt. Spezialmaschinen. D-57356. Lennestadt. Postfach 4020. с.2. фиг.1-3. SU 1819361 A3, 30.05.93. SU 1767598 A1, 07.10.92. EP 0491617 A1, 17.12.91. DE 2612108 B2, 14.02.80. DE 3517846 A1, 11.12.86. GB 2166602 A, 08.05.86. 
(71) Заявитель(и): ЗАО "Подводспецстрой"; Приволжская малая научная общественная фирма патентных услуг и работ "Потенциал" 
(72) Автор(ы): Кузьмин В.И.; Морозов Е.М. 
(73) Патентообладатель(и): ЗАО "Подводспецстрой"; Приволжская малая научная общественная фирма патентных услуг и работ "Потенциал" 
Адрес для переписки: 443030, Самара, ул.Буянова, д.119, кв.1, Нагайцеву П.В. 

(54) СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ ПОДВОДНОГО ИНСТРУМЕНТАРИЯ ПРИ ОСУЩЕСТВЛЕНИИ ПРОКЛАДКИ КАБЕЛЯ ВОЛС 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам прокладки кабелей ВОЛС под водой. Технический результат, достигаемый от использования данного способа, состоит в расширении его технологических возможностей. Предлагаемое в данном способе решение направлено на оптимизацию операций, связанных с подводным инструментарием, который оптимально настроен для обработки траншей на глубинах до 82 м подводного слоя, что вносит определенные сложности при выполнении работ на фарватерах рек, озер и морей, ввиду возможности порывов гибких трубопроводов, подводящих воду или масло, что надлежащим образом исключено с экологической точки зрения в приведенном решении. Кроме того, устраняется и порыв кабеля волоконно-оптической системы, так как его укладка происходит параллельно направлению траншеи. В предложенном способе решаются вопросы разрезания траншеи водой с одновременной очисткой налипшего грунта на режущие пластины, установленные на цепной пиле. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к строительным и геологоразведочным изысканиям и может быть использовано в строительно-монтажных операциях, используемых при укладке кабеля волоконно-оптической линии связи - ВОЛС.

К известным техническим решениям следует отнести известный аналог-прототип: " Способ оптимизации подводного инструментария при осуществлении прокладки кабеля волоконно-оптической линии связи" - /1/: фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3 на с. 2., журн.: TRACTO-TECHNIK, вып. 35. 07/97/ D1. Anderungen vorbehalten Paul Sinmidt. Spezialmaschinen. D-57356. Lennestadt. Postfach 4020.

К недостаткам известного способа следует отнести: возможность использования " Способа ..." при вводе и выводе инструментария через вертикальные и наклонные штольни с поверхности земли при наличии незначительного слоя воды на поверхности земляного грунта, где установлена вспомогательная энергоемкая техника для обслуживания инструментария; обязательность вертикального и наклонного входа в подземный пласт природного шельфа, с запланированной глубиной размещения оборудования и вспомогательного инструментария, с соответствующей заградительной отделкой входных приямков, с возможностью исключения попадания в подземную траншею ливневых стоков.

Задачей изобретения по новому техническому решению является: повышение технологических возможностей подводного инструментария с возможностью бесконечной укладки кабеля в подводных условиях при глубине заделки кабеля ВОЛС до 82 метров с возможностью формообразования траншеи с глубиной 2,2 ... 5,2 метров.

Поставленная задача заключается в том, что способ оптимизации подводного инструментария при осуществлении прокладки кабеля волоконно-оптической линии связи, заключающийся в запланированном отборе грунта без преимущественного съема поверхностного слоя природного шельфа с одновременной укладкой кабеля в образуемую траншею, отличающийся тем, что операции подводного инструментария осуществляют на дне подводного шельфа в пределах до 82-х метровой глубины подводного слоя, причем подводная подача укладываемого кабеля ВОЛС производится со скоростью до 120 м/ч при глубине разрабатываемой траншеи до 2,2. ..5,2 м без ограничения дальности проходки траншеи, состоящей из грунта до 7 категории прочности включительно, с удельным сопротивлением до 400 Нс/см2, в направлении подачи Dволс по приемному держателю относительно поверхности сборного корпуса, при этом вывод держателя с проходящим по нему кабелем ВОЛС осуществляют в пределах недосягаемости разрезаемого и выбрасываемого вверх грунта, следующего относительно контура разрабатываемой траншеи, с возможностью его осаждения на укладываемый по дну траншеи кабель с подачей D при одновременном использовании спрейера, который устанавливают в оппозиции к держателю нерабочей стороной, а рабочие сопла спрейера устанавливают напротив цепной пилы с подачей потоков воды через них, направляемых для размыва налипшего грунта на режущие элементы цепной пилы и для размыва стенок траншеи на требуемую ширину, с одновременной коррекцией ее размеров, при этом бесконечный поворотный режущий инструмент вращают и подают совместно с упомянутыми средствами укладки кабеля ВОЛС и инструмента, служащего для разделения грунта, автономно вращаемому и поступательно перемещаемому в запланированном направлении укладки кабеля ВОЛС, при этом энергопитание гидро- и маслосистем находится на поверхности воды или земли, непосредственно при опускании систем питания под воду, а кабель ВОЛС размещают и подают непосредственно перед инструментарием в процессе его укладки.

Графические изображения: На фиг. 1, характеризующей установку и работу инструментария под водой, на дне траншеи, изображено безопасное положение кабеля ВОЛС - h(бпк) относительно высоты выброса грунта - h(вг) с возможностью исключения проникновения твердых и абразивных частиц к поверхности подаваемого кабеля 3.

Описание способа оптимизации подводного инструментария при осуществлении операций по прокладке кабеля ВОЛС.

Способ оптимизации подводного инструментария при осуществлении прокладки кабеля волоконно-оптической линии связи, осуществляющийся путем запланированного отбора грунта, без преимущественного съема поверхностного слоя природного шельфа, с одновременной укладкой кабеля в образуемую траншею.

Операции подводного инструментария осуществляют на дне подводного шельфа в пределах до 82-х метровой глубины подводного слоя.

Подводная подача укладываемого в траншею кабеля ВОЛС производится со скоростью до 120 м/ч при глубине разрабатываемой траншеи до 2,2...5,2 м. Дальность проходки траншеи неограниченна, а природный шельф представляет из себя грунт до 7 категории прочности включительно с удельным сопротивлением до 400 Нс/см2.

Направление подачи кабеля Dволс по держателю осуществляется относительно поверхности сборного корпуса путепровода кабеля. Операция вывода уровня держателя с проходящим по нему кабелем ВОЛС осуществляется в пределах недосягаемости разрезаемого и выбрасываемого вверх грунта, следующего относительно контура разрабатываемой траншеи, с возможностью его осаждения на укладываемый по дну траншеи кабель.

Использование спрейера.

Спрейер устанавливают в оппозиции к держателю нерабочей стороной, а его рабочие сопла направляют для размыва налипшего грунта на режущие элементы цепной пилы и корректировки ширины стенок траншеи.

Бесконечный поворотный режущий инструмент вращают и подают совместно с упомянутыми средствами укладки кабеля ВОЛС и инструмента, служащего для разделения грунта, автономно вращаемому и поступательно перемещаемому в запланированном направлении укладки кабеля ВОЛС.

Энергопитание гидро- и маслосистем находится на поверхности воды на плавсредствах или земли при опускании систем питания под воду, а кабель ВОЛС размещают и подают с помощью инструментария непосредственно перед процессом его укладки.

Способ оптимизации подводного инструментария... реализуется в условиях природного шельфа, рек, озер, проток и островов, заливов и морских глубин, для чего производят его предварительную картографию на глубинах до 82 метров с помощью специальной техники, способной нести, разматывать и перемещать кабель в направлении выработки траншеи, где осуществляют синхронные движения подводного инструментария.

Состав инструментария: держатель 1, в котором движется кабель 3 по трубопроводу 2 со скоростью Dволс = 120 м/ч.; спрейер 4 с соплами 5, смонтированными и закрепленными в держателе 1.

Спрейер 4 служит для размыва профиля траншеи и снятия грунта с режущих элементов 6 цепной пилы 7, которая имеет гидропривод 8, а движение ее и наклон относительно профиля обрабатываемой траншеи производится синхронно с узлом 7.

Выступы 9 и 10 служат для взаимосвязи со средствами поворота держателя 1 и цепной пилы 7.

Дно 11 держателя 1 выставляется параллельно дну траншеи 13, а основание срезаемого грунта 12 становится в процессе формообразования параллельным основной плоскости PV, лежащей в пределах взаимодействия с главными режущими кромками A (ГОСТ 25762-83) режущих элементов 6.

Скорость перемещения инструментария показана в виде подачи Dи, обозначенной на сторонах держателя 1 и 7.

По трубопроводу спрейера 4 подается вода и масло от гидросистемы, расположенной на поверхности водной поверхности от привода гидродвигателя 8, где стрелка с буквой "M" обозначает направление масла, обеспечивающего приведение в движение винтовые элементы гидродвигателя 8, а соответственно и цепную передачу с режущими пластинами 6.

Глубина подводного шельфа составляет максимально 82 м. Относительно упомянутой отметки грунта производится заглубление в поверхность подводного природного шельфа. Глубина разрезания и спрейерной доводки профиля траншеи составляет 2,2...5,2 м при скорости проходки 120 м/ч.

За счет наличия пятикилометрового кабеля ВОЛС и возможности муфтового соединения конца кабеля с переходными муфтами, исчезает вопрос о длине проходок кабелеукладчика под водой с инструментарием, следующим за ним.

Оптимизация подводного инструментария заключается в сочетании работы инструмента, состоящего из цепной пилы и спрейера, закрепленного совместно с гибким трубопроводом, по которому подается кабель, защищаемый от абразивной или иной загрязняющей его движение по трубопроводу среды выбрасываемого грунта, что делает оптимальными условия прокладки кабеля с самоосаждением поднятого грунта в траншею без специальной засыпки или укладки, что также удешевляет процесс осуществления способа.

Кроме того, дополнительные преимущества способа состоят и во вспомогательной очистке налипшего грунта на режущие лезвия 6, а направленность сопел спрейера позволяет регулировать форму профиля траншеи высоконапорным размывом грунта, подаваемых от специальных профилей форсунок 5.

Новизна технического решения состоит из элементов оптимизации процесса, а также в совмещении процесса резания и гидроразделения грунта. Кроме того, в новом техническом решении предопределены операции: поворота и подъема узлов 1 и 7, опирающихся на оси 9 и 10 поворотных поверхностей, показанных на фиг. 1 для наглядности без соответствующих планок для взаимосвязи с тянущими органами поворотного механизма; установки поверхностей 11 и 12 с возможностью придания движения подач узлам 1 и 7; вращения цепной пилы 6; подачи кабеля - Dволс; подачи и выброса воды через трубопровод и сопла спрейера 4; подачи и возврата масла - M через секционно размыкаемый трубопровод 14; ограничение высоты и выброса частиц и грунта - hвг, исключающую попадание частиц абразива и частиц природного шельфа в трубопровод 2, где происходит движение кабеля 3 в процессе его укладки; подача держателя 1 и корпуса 7 цепной пилы 6 с гидро- и маслоприводами в направлении движения Dи - инструментария.

Условные обозначения: Pv - сечение (след) основной плоскости режущих пластин с поверхностями A - главных режущих кромок; M - подача масла по трубопроводу и от привода 8 с валом 15, передающим движение вращения Dп - цепной пиле; H2O - вода; Dволс - движение подачи волоконно-оптического кабеля; Dи - движение подачи инструментария; hвг - высота выбрасываемого грунта; hбпк - высота безопасного положения кабеля; 1 - держатель; 2 - трубопровод; 3 - кабель волоконно-оптической системы линии связи; 4 - спрейер; 5 - наконечник; 6 - режущие элементы цепной пилы; 7 - корпус цепной пилы с цепной передачей и элементами передачи движения; 8, 9 и 10 - гидропривод и выступы бозовых поверхностей, обеспечивающих угловой поворот корпусов 1 и 7; 11 - основание держателя 1; 12 - поверхность срезаемого грунта, совпадающая с основной плоскостью Pv; 13 - поверхность на траншее; 14 - трубопровод секционного типа, обеспечивающего подачу и возврат масла к и от гидропривода 8; 16 - боковая стенка обработанной траншеи.

Примечание: Через сопла 5 воду подают под высоким давлением с учетом статического противодавления, которое по максимуму приближается к 0,82 МПа. В этом случае давление гидроразмыва и гидроразрезания грунта устанавливают с учетом максимальной глубины формообразуемой траншеи, от 0,027 до 0,052 МПа, что в совокупности повышает максимальное противодавление до 0,872 МПа.

Гидропривод снабжен трехвинтовой передачей, снабженной винтообразным циклоидным зацеплением, повышающим КПД механической передачи от 75 до 92%, в зависимости от оптимального положения рабочего инструментария.

Экономическая и экологическая эффективность процесса подтверждается экспериментальными исследованиями и использованием замыкающих звеньев маслопроводов на возможностях реального размыкания от столкновения с движущимися подводными объектами.

Промышленная полезность предлагаемого способа подтверждена формообразованием траншей и прокладки в них волоконно-оптического кабеля в условиях рек Поволжья и Дальнего Востока РФ. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Способ оптимизации подводного инструментария при осуществлении прокладки кабеля волоконно-оптической линии связи, заключающийся в запланированном отборе грунта без преимущественного съема поверхностного слоя природного шельфа, с одновременной укладкой кабеля в образуемую траншею, отличающийся тем, что операции подводного инструментария осуществляют на дне подводного шельфа в пределах до 82-метровой глубины подводного слоя, причем подводная подача укладываемого кабеля ВОЛС производится со скоростью 120 м/ч, при глубине разрабатываемой траншеи до 2,2 - 5,2 м, без ограничения дальности проходки траншеи, состоящей из грунта до 7 категории прочности включительно, с удельным сопротивлением до 400 Нс/см2, в направлении подачи Dволс по приемному держателю относительно поверхности сборного корпуса, при этом вывод держателя с проходящим по нему кабелем ВОЛС осуществляют в пределах недосягаемости разрезаемого и выбрасываемого вверх грунта, следующего относительно контура разрабатываемой траншеи, с возможностью его осаждения на укладываемый по дну траншеи кабель, с подачей D, при одновременном использовании спрейера, который устанавливают в оппозиции к держателю нерабочей стороной, а рабочие сопла спрейера устанавливают напротив цепной пилы с подачей потоков воды через них, направляемых для размыва налипшего грунта на режущие элементы цепной пилы и для размыва стенок траншеи на требуемую ширину, с одновременной коррекцией ее размеров, при этом бесконечный поворотный режущий инструмент вращают и подают совместно с упомянутыми средствами укладки кабеля ВОЛС и инструмента, служащего для разделения грунта, автономно вращаемому и поступательно перемещаемому в запланированном направлении укладки кабеля ВОЛС, при этом энергопитание гидро- и маслосистем находится на поверхности воды или земли, непосредственно при опускании систем питания под воду, а кабель ВОЛС размещают и подают непосредственно перед инструментарием в процессе его укладки.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru