專利名稱：鉆機軌道安裝裝置及其鉆機軌道安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆機軌道，尤其是涉及一種鉆機軌道安裝裝置及其鉆機軌道安裝 方法。
背景技術(shù)：
隨著石油開采技術(shù)的不斷發(fā)展，灘海地區(qū)石油勘探開發(fā)廣泛采用海油陸采的方 式，即在灘海地區(qū)建設(shè)海油陸采平臺(通常稱之為人工島)。目前，人工島上叢式井開采數(shù) 量的大幅度增加，一個人工島上打井數(shù)量已由原來的十幾口、數(shù)十口發(fā)展到上百口乃至數(shù) 百口。為了便于鉆機移動，通常沿設(shè)計的井眼(混凝土澆筑的井口槽)軌跡鋪設(shè)軌道，使 鉆機能夠在軌道上移動，適應(yīng)高效鉆井的需要。在人工島上大多使用特制的模塊鉆機進行 鉆井作業(yè)，模塊鉆機鉆完一口井以后，無需拆裝，就可以沿軌道整體移動到下一個井口槽位 置，大大減少了非鉆井作業(yè)時間，使得鉆井效率大幅度提高。目前，鉆機軌道已從直線型逐 步發(fā)展到圓弧型，模塊鉆機的巨大荷載對鉆機軌道承載力及穩(wěn)定性提出了較高的要求，高 質(zhì)量的安裝鉆機軌道才能保證鉆機行走順利、平穩(wěn)，鉆機工作穩(wěn)定。鉆機軌道安裝屬于大型特殊軌道安裝，目前與鉆機軌道相近的有橋式起重機和 門式起重機軌道，但橋式起重機和門式起重機軌道安裝精度要求(兩列軌道軸線偏差 ^ 10mm、表面平整度< 1mm等)均不能滿足模塊鉆機的行走需要；另外，相對于鉆機軌道單 根重量達6噸而言，橋式起重機和門式起重機軌道較小便于安裝；第三，橋式起重機和門式 起重機軌道安裝都是在廠區(qū)安裝，較之模塊鉆機軌道的野外安裝難度相對較低。

發(fā)明內(nèi)容
為了保證鉆機軌道安裝能夠滿足模塊鉆機工作需要，本發(fā)明提供一種鉆機軌道安 裝裝置及其鉆機軌道安裝方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是鉆機軌道安裝裝置包括鉆機軌道、 錨固螺栓，軌道的底板上固定安裝有錨固螺栓，底板下方的錨固螺栓上安裝有調(diào)整螺母，底 板上方的錨固螺栓上安裝有緊固螺母；錨固螺栓垂直固定埋設(shè)在預(yù)留軌道槽中。沿軌道槽 兩側(cè)預(yù)先垂直埋設(shè)有支架螺栓；調(diào)節(jié)支架成對位于軌道腹板的兩側(cè)，并固定在支架螺栓上； 調(diào)節(jié)支架與軌道腹板相鄰的端板上水平安裝有調(diào)整螺栓，調(diào)節(jié)支架的上板上垂直安裝有調(diào) 整螺栓。應(yīng)用鉆機軌道安裝裝置的鉆機軌道安裝方法步驟如下第一步、預(yù)埋設(shè)支架螺栓根據(jù)軌道的安裝位置和調(diào)節(jié)支架的尺寸，沿軌道槽兩側(cè)預(yù)埋調(diào)節(jié)支架的支架螺 栓，并用混凝土澆筑；第二步、軌道就位a.用吊裝設(shè)備將軌道吊起，在軌道底板上的螺栓孔中安裝錨固螺栓，位于軌道底 板下方的錨固螺栓上安裝有調(diào)整螺母，位于軌道底板上方的錨固螺栓上安裝有緊固螺母；
b.將安裝了錨固螺栓的軌道吊放在軌道槽中，軌道應(yīng)高于井口槽150 200mm ；c.安裝調(diào)節(jié)支架調(diào)節(jié)支架成對位于軌道的軌道腹板兩側(cè)，調(diào)節(jié)支架的端板位于軌道腹板的側(cè)面， 將調(diào)節(jié)支架安裝在預(yù)埋的支架螺栓的墊板上，支架螺栓緊固后將導軌定位，撤掉吊裝軌道 的設(shè)備；第三步、軌道安裝測量及首次調(diào)整a.用GPS儀器測量出直線型軌道的基線點、弧形軌道圓心點，基線點、圓心點絕對 偏差< 30mm ；b.在基線點、圓心點的點位上架設(shè)測距儀，在內(nèi)側(cè)軌道、外側(cè)軌道上同時架設(shè)型號 相同的測距棱鏡，測距儀通過依次觀測內(nèi)外軌道至基線點或圓心點的距離求出軌道間距；c.采用帶有測微器的水準儀測量軌道水平面，根據(jù)測量結(jié)果，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)支架上的 調(diào)整螺栓，控制軌道上平面標高達到設(shè)計工藝要求；d.在軌道兩側(cè)的調(diào)節(jié)支架上焊接鋼卡子固定軌道；第四步、細石混凝土澆筑軌道槽軌道槽內(nèi)進行細石混凝土澆筑，細石混凝土高度低于調(diào)整螺母；第五步、軌道的再次測量與調(diào)整測量、調(diào)整方法與第三步中的a、b、c步驟相同；可根據(jù)需要，重復(fù)上述測量與調(diào)整步驟，直至軌道的水平誤差、相鄰兩導軌連接處 水平誤差、側(cè)向誤差等符合設(shè)計要求后，撤掉調(diào)節(jié)支架；第六步、灌漿料自流平軌道測量與調(diào)整完畢，將軌道底部及兩側(cè)空余位置用CGM灌漿料灌實自流平，灌 漿高度與軌道底板高度相同即可；第七步、軌道打磨用砂輪打磨軌道端部至平滑。本發(fā)明的有益效果是，鉆機軌道安裝施工作業(yè)簡單、安全、便捷，并且能夠保證鉆 機軌道安裝精度。


圖1是本發(fā)明鉆機軌道安裝裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明鉆機軌道安裝裝置的支架螺栓示意圖。圖3是圖2的俯視圖。圖4是本發(fā)明鉆機軌道安裝完畢示意圖。圖5是本發(fā)明鉆機軌道安裝方法中軌道測量示意圖。圖中1.軌道，2.緊固螺母，3.調(diào)整螺母，4.支架螺栓，5.調(diào)節(jié)支架，6.錨固螺栓， 7.軌道槽，8.鋼卡子，9.細石混凝土，10.底板，11.軌道腹板，12.基線點\圓心點，13.上 板，14.調(diào)整螺栓，15.端板，16.肋板，17.蓋板，18.測距棱鏡，19.測距儀，20. CGM灌漿料， 21.墊板，22.勾頭螺栓。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖1 附圖5和實施例對本發(fā)明作進一步說明。本發(fā)明鉆機軌道安裝裝置，包括鉆機軌道1、錨固螺栓6、調(diào)節(jié)支架5、支架螺栓4 等，根據(jù)鉆井設(shè)計要求預(yù)留有安裝鉆機軌道的軌道槽7。軌道1的底板10上固定安裝有錨 固螺栓6，底板10下方的錨固螺栓6上安裝有調(diào)整螺母3，底板10上方的錨固螺栓6上安 裝有緊固螺母2 ；錨固螺栓6垂直固定埋設(shè)在預(yù)留軌道槽7中。沿軌道槽7兩側(cè)預(yù)先垂直埋設(shè)有支架螺栓4。支架螺栓4由4個勾頭螺栓22和安 裝在勾頭螺栓22上、與勾頭螺栓22軸線基本垂直的墊板21組成，勾頭螺栓22與墊板21 通常采用焊接方式固定連接(見附圖2、附圖3)。參見附圖1。調(diào)節(jié)支架5的主體通常為工字鋼，工字鋼軸向一端固定安裝有端板 15，中部垂直于軸線固定安裝有數(shù)個肋板16。工字鋼與端板15，工字鋼與肋板16均采用焊 接方式固定連接。為了便于調(diào)整軌道1，端板15上的調(diào)整螺栓14 一般為4個，且橫向、縱向 各2個；調(diào)節(jié)支架5的上板13上垂直安裝有調(diào)整螺栓14。調(diào)節(jié)支架5成對位于軌道腹板 11的兩側(cè)，調(diào)節(jié)支架5的底板坐在支架螺栓4的墊板21上，并固定在支架螺栓4上。應(yīng)用本發(fā)明上述鉆機軌道安裝裝置安裝鉆機軌道方法，步驟如下第一步、預(yù)埋設(shè)支架螺栓4根據(jù)軌道1的安裝位置和調(diào)節(jié)支架5的尺寸，沿軌道槽7兩側(cè)預(yù)埋調(diào)節(jié)支架5的 支架螺栓4，并用混凝土澆筑。通常鉆機軌道長度為，直線段軌道為8米，弧線段井口槽外弧 軌道大于8米而內(nèi)弧軌道小于8米，一般每根軌道設(shè)置四組支架螺栓4。因此，支架螺栓4 的預(yù)埋要根據(jù)軌道位置和尺寸布置在井口槽上部；墊板宜采用10mm厚鋼板，每個墊板21上 安裝四個勾頭螺栓22，勾頭螺栓22位置應(yīng)與調(diào)節(jié)支架5下板上預(yù)留的螺栓孔位置相對應(yīng)， 在井口槽混凝土澆筑前將勾頭螺栓22和墊板21焊接在井口槽的鋼筋上，同時控制好墊板 標高和軌道外露尺寸。第二步、軌道1就位(參見附圖1)首先，用吊裝設(shè)備將軌道1吊起，在軌道底板10上的螺栓孔中安裝錨固螺栓6，位 于軌道底板10下方的錨固螺栓6上安裝有調(diào)整螺母3 ；位于軌道底板10上方的錨固螺栓6 上安裝有緊固螺母2，通常安裝2個緊固螺母2，錨固螺栓6露出高度應(yīng)在50mm左右，以便 于井口槽在使用過程中的由于不均勻沉降而導致軌道位置變化，對軌道進行調(diào)節(jié)時使用。其次，將安裝了錨固螺栓6的軌道1吊放在軌道槽7中，軌道1應(yīng)高于井口槽 150 250mm，通常軌道1大約高于井口槽200mm。然后，安裝調(diào)節(jié)支架5。調(diào)節(jié)支架5成對安放在軌道1的軌道腹板11兩側(cè)，調(diào)節(jié)支 架5的端板15位于軌道腹板11的側(cè)面，將調(diào)節(jié)支架5安裝在預(yù)埋的支架螺栓4的墊板21 上；緊固支架螺栓4將導軌1定位，應(yīng)使調(diào)節(jié)支架5及其支架螺栓4承受軌道1的重量，撤 掉吊裝軌道1的設(shè)備。當?shù)跹b設(shè)備的吊力完全卸去后，檢查調(diào)節(jié)支架5及各構(gòu)件的穩(wěn)定情 況，適當旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺栓14，檢查其功能完好情況。第三步、軌道1的安裝測量及首次調(diào)整(參見圖5)首先，用GPS儀器測量出直線型軌道的基線點、弧形軌道圓心點，基線點\圓心點 12的絕對偏差應(yīng)< 30mm。其次，在基線點\圓心點12的點位上架設(shè)測距儀19，在內(nèi)側(cè)軌道、外側(cè)軌道上同時架設(shè)規(guī)格型號相同的測距棱鏡18，測距儀19通過依次觀測內(nèi)外軌道至基線點\圓心點12 的距離求出軌道間距。然后，采用帶有測微器的水準儀測量軌道1的水平面，根據(jù)測量結(jié)果，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)支 架5上的調(diào)整螺栓14，使軌道1上平面標高達到設(shè)計工藝要求。當軌道1的軸線及標高調(diào)整完成后，在軌道1兩側(cè)的軌道調(diào)節(jié)支架5上焊接鋼卡 子8，用于固定軌道1，防止其軸線偏離。直段鉆機軌道的測量調(diào)節(jié)。由于鉆機行走要求軌道間距誤差必須小于1. 5mm,而兩 列軌道的整體偏移量對鉆井無太大影響。因此在軌道一側(cè)50m設(shè)置一條平行于軌道軸線的 基線，該基線上的點絕對偏差小于30mm即可，在基線上的兩端點采用高精度測距儀調(diào)整軌 道間距。采用了測距精度高、性能穩(wěn)定的徠卡TC-1800型全站儀，其測角精度為1"，測距精 度為l_+2ppm，能夠滿足測量精度要求。測量時，采用兩個測距棱鏡18同時支設(shè)在兩根軌 道對應(yīng)位置上，測量完內(nèi)側(cè)軌道后馬上同條件測量外側(cè)軌道，記下數(shù)據(jù)，求其相對距離。然 后，將內(nèi)外測距棱鏡18調(diào)換位置重新測量其相對距離，并且與前一組數(shù)據(jù)平均。最后根據(jù) 測量數(shù)據(jù)對軌道進行調(diào)整，調(diào)整完成后在按以上步驟測量，直至數(shù)據(jù)符合要求。采用此方法 可消除大部分偶然誤差。直線型鉆機軌道兩端固定以后，在直線軌道一段架設(shè)全站儀，以另 一端點穿線控制直線型井口槽軌道軸線。曲線段鉆機軌道的測量調(diào)節(jié)。曲線段鉆機軌道安裝先用GPS測定曲線的圓心，其 絕對精度在30mm以內(nèi)即可。將全站儀設(shè)在圓心處對曲線軌道的多點進行內(nèi)外同時觀測，測 量方法和直線段測量一致。如發(fā)現(xiàn)偏差及時調(diào)整，之后再進行復(fù)測。遵照直段鉆機軌道、曲線段鉆機軌道測量調(diào)節(jié)方法，依次安裝其他軌道。當調(diào)節(jié)支 架5穩(wěn)定持力后，首先進行豎向調(diào)節(jié)，使軌道縱向(軸向)標高偏差控制在5mm以內(nèi)(用水 準儀測量)，并保持軌道橫向水平(用水平尺控制)。然后進行水平方向調(diào)節(jié)，第一次調(diào)節(jié) 將軸向水平偏差控制在5mm以內(nèi)。然后，進行反復(fù)測量調(diào)節(jié)，對每條軌道進行多次的豎向和 水平方向的位置調(diào)節(jié)，直至將軌道的標高偏差< 2mm，軸向水平偏差< 1. 5mm。鉆機軌道的縱向間隙的調(diào)節(jié)，應(yīng)使用楔形鴨嘴扁鐵配合錘擊進行，軌道的縱向間 隙應(yīng)達到2 7mm，相鄰兩軌道表面應(yīng)在同一平面，誤差<0. 5mm ；相鄰兩軌道側(cè)面應(yīng)在同一 平面，誤差< 0. 5mm，然后用連接板將相鄰軌道1固定。第四步、細石混凝土 9澆筑軌道槽待整個井口槽單側(cè)軌道的調(diào)整達到設(shè)計要求后，將軌道1的錨固螺栓6高度調(diào)整 基本一致，錨固螺栓6位于螺栓孔中心部位且豎直，適當調(diào)整擰緊螺母3、緊固螺母2 ；然后， 往軌道槽7內(nèi)澆筑細石混凝土 9，細石混凝土 9高度低于調(diào)整螺母3，一般澆筑至距軌道底 板10表面60mm的位置。在澆筑過程中，應(yīng)全程監(jiān)控，并適時調(diào)整。第五步、軌道1的再次測量與調(diào)整在井口槽單側(cè)細石混凝土澆筑完畢48小時后，對單側(cè)軌道進行復(fù)測和調(diào)節(jié)，測 量、調(diào)整方法與第三步的前3個步驟相同。本步驟中的豎向標高調(diào)節(jié)要以調(diào)節(jié)錨固螺栓6上的調(diào)整螺母3為主，水平位置的 調(diào)節(jié)以調(diào)整調(diào)節(jié)支架5上的調(diào)整螺栓14為主，調(diào)節(jié)過程中錨固螺栓6上的緊固螺母2要適 當松開。待復(fù)測和精調(diào)結(jié)束后，將緊固螺母2擰緊，并松掉調(diào)節(jié)支架5的支撐。可根據(jù)需要， 重復(fù)上述測量與調(diào)整步驟，直至軌道1的水平誤差、相鄰兩導軌連接處水平誤差、側(cè)向誤差等符合設(shè)計要求后，方可撤掉調(diào)節(jié)支架。第六步、灌漿料自流平軌道1重復(fù)測量與調(diào)整完畢，將軌道1底部及兩側(cè)空余位置用CGM灌漿料20灌實 自流平，灌漿高度與底板10高度相同即可；灌漿料施工時不要振搗。第七步、軌道打磨灌漿料自流平完成以后，用砂輪打磨相鄰軌道1接頭處，確保接頭處平滑過渡。最后，在支架螺栓4的上方加蓋蓋板17，至此完成了鉆機軌道安裝工作(參見附圖4)。
權(quán)利要求
一種鉆機軌道安裝裝置，包括鉆機軌道、錨固螺栓，其特征是軌道(1)的底板(10)上固定安裝有錨固螺栓(6)，底板(10)下方的錨固螺栓(6)上安裝有調(diào)整螺母(3)，底板(10)上方的錨固螺栓(6)上安裝有緊固螺母(2)；錨固螺栓(6)垂直固定埋設(shè)在預(yù)留軌道槽(7)中；沿軌道槽(7)兩側(cè)預(yù)先垂直埋設(shè)有支架螺栓(4)；調(diào)節(jié)支架(5)成對位于軌道腹板(11)的兩側(cè)，并固定在支架螺栓(4)上；調(diào)節(jié)支架(5)與軌道腹板(11)相鄰的端板(15)上水平安裝有調(diào)整螺栓(14)，調(diào)節(jié)支架(5)的上板(13)上垂直安裝有調(diào)整螺栓(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆機軌道安裝裝置，其特征是所述支架螺栓(4)由4個勾 頭螺栓(22)和安裝在勾頭螺栓(22)上、與勾頭螺栓(22)軸線垂直墊板(21)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鉆機軌道安裝裝置，其特征是所述調(diào)節(jié)支架(5)主體為工 字鋼，工字鋼軸向一端固定安裝有端板(15)，中部垂直于軸線固定安裝有肋板(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2、3所述的鉆機軌道安裝裝置，其特征是所述勾頭螺栓(22)與墊板 (21)、工字鋼與端板(15)、工字鋼與肋板(16)采用焊接方式固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉆機軌道安裝裝置，其特征是所述端板(15)上的調(diào)整螺栓 (14)為4個，且橫向、縱向各2個。
6.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述的鉆機軌道安裝裝置的鉆機軌道安裝方法，根據(jù)鉆井設(shè)計 要求預(yù)留有安裝鉆機軌道的軌道槽(7)，其特征是鉆機軌道安裝步驟如下第一步、預(yù)埋設(shè)支架螺栓(4)根據(jù)軌道(1)的安裝位置和調(diào)節(jié)支架(5)的尺寸，沿軌道槽(7)兩側(cè)預(yù)埋調(diào)節(jié)支架(5) 的支架螺栓(4)，并用混凝土澆筑；第二步、軌道(1)就位a.用吊裝設(shè)備將軌道(1)吊起，在軌道底板(10)上的螺栓孔中安裝錨固螺栓(6)，位 于軌道底板(10)下方的錨固螺栓(6)上安裝有調(diào)整螺母(3)，位于軌道底板(10)上方的錨 固螺栓(6)上安裝有緊固螺母(2)；b.將安裝錨固螺栓(6)的軌道(1)吊放在軌道槽(7)中，軌道(1)應(yīng)高于井口槽150 200mm ；c.安裝調(diào)節(jié)支架(5)調(diào)節(jié)支架(5)成對位于軌道⑴的軌道腹板(11)兩側(cè)，調(diào)節(jié)支架(5)的端板(15)位 于軌道腹板(11)的側(cè)面，將調(diào)節(jié)支架(5)安裝在預(yù)埋的支架螺栓(4)的墊板(21)上，支架 螺栓⑷緊固后將導軌⑴定位，撤掉吊裝軌道⑴的設(shè)備；第三步、軌道(1)安裝首次測量及調(diào)整a.用GPS儀器測量出直線型軌道的基線點、弧形軌道圓心點，基線點、圓心點絕對偏差 ^ 30mm ；b.在基線點\圓心點的點位上架設(shè)測距儀(19)，在內(nèi)側(cè)軌道、外側(cè)軌道上同時架設(shè)型 號相同的測距棱鏡(18)，測距儀(19)通過依次觀測內(nèi)外軌道至基線點或圓心點的距離求 出軌道間距；c.采用帶有測微器的水準儀測量軌道⑴水平面，根據(jù)測量結(jié)果，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)支架(5)上 的調(diào)整螺栓(14)，控制軌道(1)上平面標高達到設(shè)計工藝要求；d.在軌道(1)兩側(cè)的調(diào)節(jié)支架(5)上焊接鋼卡子(8)固定軌道(1)； 第四步、細石混凝土(9)澆筑軌道槽軌道槽(7)內(nèi)進行細石混凝土(9)澆筑，細石混凝土(9)高度低于調(diào)整螺母(3)； 第五步、軌道(1)的再次測量與調(diào)整 再次測量、調(diào)整方法與第三步中的a、b、c步驟相同；可根據(jù)需要，重復(fù)上述測 量與調(diào)整步驟，直至軌道1的水平誤差、相鄰兩導軌連接處水 平誤差、側(cè)向誤差等符合設(shè)計要求后，撤掉調(diào)節(jié)支架； 第六步、灌漿料自流平軌道(1)測量與調(diào)整完畢，將軌道(1)底部及兩側(cè)空余位置用CGM灌漿料(20)灌實自 流平，灌漿高度與軌道底板(10)高度相同即可； 第七步、軌道打磨 用砂輪打磨軌道(1)端部至平滑。
全文摘要
一種鉆機軌道安裝裝置及其鉆機軌道安裝方法。為了保證模塊鉆機軌道安裝能夠滿足模塊鉆機工作需要，本發(fā)明軌道的底板上固定安裝有錨固螺栓，底板下方的錨固螺栓上安裝有調(diào)整螺母，底板上方的錨固螺栓上安裝有緊固螺母；錨固螺栓垂直固定埋設(shè)在預(yù)留軌道槽中；沿軌道槽兩側(cè)預(yù)先垂直埋設(shè)有支架螺栓；調(diào)節(jié)支架成對位于軌道腹板的兩側(cè)，并固定在支架螺栓上；調(diào)節(jié)支架與軌道腹板相鄰的端板上水平安裝有調(diào)整螺栓，調(diào)節(jié)支架的上板上垂直安裝有調(diào)整螺栓。其有益效果是采用本發(fā)明的鉆機軌道安裝裝置及其鉆機軌道安裝方法，施工作業(yè)簡單、安全、便捷，并且能夠保證鉆機軌道安裝精度。
文檔編號E21B15/00GK101852066SQ20091008144
公開日2010年10月6日 申請日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者劉誼君, 張秀榮, 王小東, 翟春林, 黃誠 申請人:大港油田集團有限責任公司