RU162547U1

RU162547U1 - METAL PILED FOUNDATION FOR A ROCKING MACHINE FOR A BOREHOLD PUMP UNIT

Info

Publication number: RU162547U1
Application number: RU2015143058/03U
Authority: RU
Inventors: Ренат Ардинатович Нугайбеков; Анвар Габдулмазитович Яруллин; Владимир Петрович Выдренков; Ильгиз Юнусович Батдалов; Сергей Геннадьевич Зайцев; Рустем Задитович Кадыров
Original assignee: Управляющая компания общество с ограниченной ответственностью "ТМС групп"
Priority date: 2015-10-08
Filing date: 2015-10-08
Publication date: 2016-06-20

Abstract

1. Металлический свайный фундамент для станка-качалки скважинной насосной установки, включающий сваи, выполненные в виде вертикально расположенных стоек, состоящих, по меньшей мере, из двух пар, жестко связанных с балками, для установки основания станка-качалки, а концы каждой сваи выполнены в виде шнека, по меньшей мере, с одним оборотом и с заостренным концом, отличающийся тем, что сваи жестко связаны между собой с помощью профиля через накладки и через накладки с балкой, причем балки снабжены устройством крепления основания станка-качалки любой модели, включающим хомуты, прижимы с отверстиями и стягивающие гайки.2. Металлический свайный фундамент по п. 1, отличающийся тем, что в качестве балки используется металлический швеллер.3. Металлический свайный фундамент по п. 1, отличающийся тем, что в качестве сваи используется металлическая труба.4. Металлический свайный фундамент по п. 1, отличающийся тем, что сваи связаны между собой с помощью уголкового профиля1. A metal pile foundation for a rocking machine of a downhole pump installation, including piles made in the form of vertically arranged racks, consisting of at least two pairs, rigidly connected with beams, for installing the base of the rocking machine, and the ends of each pile are made in the form of a screw, with at least one revolution and with a pointed end, characterized in that the piles are rigidly connected to each other by means of a profile through the lining and through the lining with the beam, and the beams are equipped with a mounting device for the base of the rocking machine and any model, including clamps, clamps with holes and tightening nuts. 2. A metal pile foundation according to claim 1, characterized in that a metal channel is used as a beam. 3. A metal pile foundation according to claim 1, characterized in that a metal pipe is used as a pile. 4. The metal pile foundation according to claim 1, characterized in that the piles are interconnected using a corner profile

Description

МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ СВАЙНЫЙ ФУНДАМЕНТ ДЛЯ СТАНКА-КАЧАЛКИ СКВАЖИННОЙ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИMETAL PILED FOUNDATION FOR A ROCKING MACHINE FOR A BOREHOLD PUMP UNIT

Полезная модель относится к свайным фундаментам и может быть использовано для передачи нагрузки от установленной на фундаменте станка-качалки скважинной насосной установки грунту.The utility model relates to pile foundations and can be used to transfer the load from the soil installed on the foundation of the pumping unit of the borehole pumping unit.

Известен сборный металлический ростверк многосвайного фундамента башенной опоры, содержащий центральный элемент и два периферийных элемента, при этом центральный элемент выполнен сварным из двух параллельных балок, на которых закреплена пластина с отверстиями под фланцевое соединение с основанием башенной опоры, и двух приваренных к балкам поперечины, скрепляющих концы параллельных балок, каждый периферийный элемент выполнен в виде балки с отверстиями для закрепления ростверка на хвостах свай, к которой приварены две консоли, а концы консолей периферийного элемента и концы поперечин центрального элемента снабжены фланцами для болтового соединения друг с другом, (патент №RU 107191, МПК Е02Д 27/42, опуб. 10.08.11 г.).A prefabricated metal grillage of a multi-pile foundation of a tower support is known, comprising a central element and two peripheral elements, the central element being made welded from two parallel beams, on which a plate with holes for a flange connection to the base of the tower support is fixed, and two cross-members welded to the beams, fastening the ends of parallel beams, each peripheral element is made in the form of a beam with holes for fixing the grillage on the tails of piles, to which two consoles are welded, and the end consoles peripheral member and the ends of the cross members of the central element provided with flanges for bolting to one another (Patent №RU 107191, IPC E02D 27/42, opub. of 10.08.11).

Недостатком этой конструкции является то, что статическая нагрузка передается грунту, тогда как при ударе динамических масс (таранном ударе) приходящемся в изделии, установленном на эту конструкцию фундамента, происходят не контролируемые деформации, приводящие к разрушению конструкции в целом.The disadvantage of this design is that the static load is transmitted to the ground, whereas when dynamic mass is hit (ram impact) in a product installed on this foundation structure, uncontrolled deformations occur, leading to the destruction of the structure as a whole.

Известен металлический свайный фундамент, включающий сваи, выполненные в виде вертикально расположенных труб, по меньшей мере, две из которых жестко связаны между собой двумя соединяющими балками, каждая из не связанных между собой труб в верхней части снабжена средством для опоры ростверка, ростверк выполнен в виде системы Г-образных балок, каждая из которых снабжена одним жестко соединенным с концом балки демпфером, посредством которого она опирается на средство для опоры, (патент №RU 123425, МПК Е02Д 27/14, опуб. 27.12.2012 г.).Known metal pile foundation, including piles made in the form of vertically arranged pipes, at least two of which are rigidly connected to each other by two connecting beams, each of the unconnected pipes in the upper part is equipped with means for supporting the grillage, the grillage is made in the form systems of L-shaped beams, each of which is equipped with one damper rigidly connected to the end of the beam, by means of which it rests on the support means (patent No. RU 123425, IPC E02D 27/14, publ. December 27, 2012).

В этом металлическом свайном фундаменте хотя и снижены усилия и напряжения в элементах конструкции фундамента, но они недостаточны для передачи нагрузки грунту от установленного на фундамент станка-качалки скважинной установки.In this metal pile foundation, although the forces and stresses in the structural elements of the foundation are reduced, they are insufficient to transfer the load to the soil from the rocking machine of the well installation installed on the foundation.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является металлический свайный фундамент для станка-качалки скважинной установки, включающий сваи, выполненные в виде вертикально расположенных труб, по меньшей мере, две из которых жестко связаны между собой соединяющей балкой, который представляет собой четыре пары вертикально расположенных на расстоянии друг за другом труб, не связанных между собой, но каждая пара жестко связана между собой соединяющей балкой для установки основания станка-качалки, причем каждая балка выполнена в виде швеллера, для установки ее сверху на сваи, и приваренных к швеллеру с двух концов в верхней его части пластин с отверстиями для соединения их со сваями с помощью болтов, а концы каждой сваи выполнены в виде шнека, по меньшей мере, с одним оборотом, и с заостренным концом, при этом к верхним частям четырех пар, не связанных между собой, вертикально расположенных труб и к верхним частям второй, третьей и четвертой пар труб, жестко связанных между собой соединяющими балками, приварены по два пересекающихся уголковых профиля, которые приварены друг к другу с помощью пластин для скрепления этих вертикальных труб, а к первой и четвертой балкам приварены пластины с отверстиями для центровочных болтов и регулировки положения основания станка-качалки, причем балки снабжены дополнительными прижимными балками с продольными пазами, шпильками и гайками для стягивания балок, основания станка-качалки и прижимных балок (патент №RU 150462, МПК E02D 27/44 опубл. 20.02.2015 г.).The closest to the claimed technical solution in terms of essential features is a metal pile foundation for a rocking machine of a well installation, including piles made in the form of vertically arranged pipes, at least two of which are rigidly connected to each other by a connecting beam, which is four pairs vertically spaced apart pipes not connected to each other, but each pair is rigidly connected to each other by a connecting beam for installing the base of the machine - rocking, each beam is made in the form of a channel, for mounting it on top of the piles, and welded to the channel from two ends in its upper part of the plates with holes for connecting them to piles with bolts, and the ends of each pile are made in the form of a screw, with at least one revolution, and with a pointed end, while to the upper parts of four pairs not connected, vertically arranged pipes and to the upper parts of the second, third and fourth pairs of pipes rigidly connected to each other by connecting beams, two are welded crossing their corner profiles, which are welded to each other using plates for fastening these vertical pipes, and plates with holes for centering bolts and adjusting the base of the rocking machine are welded to the first and fourth beams, and the beams are equipped with additional clamping beams with longitudinal grooves, studs and nuts for tightening the beams, the base of the rocking machine and the clamping beams (patent No. RU 150462, IPC E02D 27/44 publ. 02/20/2015).

Недостатками известного технического решения являются: недостаточная прочность конструкции фундамента; необходимость изготовления фундамента отдельно для каждого типа нового станка-качалки, при переустановке, что осуществляется только путем полной разборки фундамента; необходимость установки свай с высокой точностью, так как узел крепления строго связан со сваями и зависит от места установки оборудования СК (редуктор, двигатель и др.); трудоемкость в изготовлении, монтаже-демонтаже.The disadvantages of the known technical solutions are: insufficient structural strength of the foundation; the need to make a foundation separately for each type of new rocking machine, when reinstalling, which is done only by completely disassembling the foundation; the need to install piles with high accuracy, since the mount is strictly connected to the piles and depends on the installation site of the SK equipment (gearbox, engine, etc.); the complexity in the manufacture, installation, dismantling.

Была поставлена задача, создать конструкцию фундамента, обладающую высокой прочностью и повышенными эксплуатационными характеристиками.The task was to create a foundation design with high strength and enhanced performance.

Технический результат достигается тем, что металлический свайный фундамент для станка-качалки скважинной насосной установки, включающий сваи, выполненные в виде вертикально расположенных стоек, состоящих, по меньшей мере, из двух пар, жестко связанных с балками, для установки основания станка-качалки, а концы каждой сваи выполнены в виде шнека, по меньшей мере, с одним оборотом, и с заостренным концом, сваи жестко связаны между собой, жесткое закрепление балок к сваям и свай между собой выполнено сваркой с использованием накладок. Балки снабжены хомутами, прижимами с отверстиями и гайками для закрепления основания станка-качалки к фундаменту.The technical result is achieved by the fact that the metal pile foundation for the rocking machine of the well pump installation, including piles made in the form of vertically arranged racks consisting of at least two pairs rigidly connected to the beams, for installing the base of the rocking machine, and the ends of each pile are made in the form of a screw with at least one revolution and with a pointed end, the piles are rigidly connected to each other, the beams are rigidly fixed to the piles and the piles are welded using overlays. The beams are equipped with clamps, clamps with holes and nuts for fixing the base of the rocking machine to the foundation.

Закрепление балок к сваям и свай между собой сваркой с использованием накладок позволяет обеспечить высокую прочность конструкции фундамента, а наличие на балках устройства закрепления основания станка-качалки с помощью хомутов и прижимов, стягиваемых гайками, позволяет использовать фундамент для всех типов станков-качалок, так как устройства крепления не связаны со сваями и крепление можно осуществлять в местах удобных для установки оборудования, что снижает трудоемкость монтажа-демонтажа оборудования и, как следствие, повышает его эксплуатационные характеристики.Fixing the beams to piles and piles by welding using overlays allows to ensure high strength of the foundation structure, and the presence on the beams of the device for fixing the base of the rocking machine using clamps and clamps tightened by nuts, allows you to use the foundation for all types of rocking machines, since fastening devices are not connected with piles and fastening can be carried out in places convenient for installation of equipment, which reduces the complexity of installation and dismantling of equipment and, as a result, increases it operational characteristics.

Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности полезной модели - «новизна».An analysis of the known technical solutions, carried out according to scientific, technical and patent documentation, showed that the set of essential features of the claimed technical solution is not known from the prior art, therefore, it meets the patentability condition of the utility model - “novelty”.

Предлагаемый металлический свайный фундамент для станка-качалки скважинной насосной установки иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-3.The proposed metal pile foundation for a rocking machine of a downhole pumping installation is illustrated by the drawings shown in FIG. 1-3.

На фиг. 1 показана конструкция металлического свайного фундамента для станка-качалки, вид сбоку;In FIG. 1 shows a construction of a metal pile foundation for a rocking machine, side view;

На фиг. 2 - то же, вид сверху;In FIG. 2 - the same, top view;

На фиг. 3 - то же, вид с торца.In FIG. 3 - the same, end view.

Металлический свайный фундамент для станка-качалки (фиг. 1) включает две балки 1 и сваи 2, выполненные в виде вертикально расположенных четырех пар труб, жестко связанных между собой, с помощью уголкового профиля 3 и накладок (на чертеже не показаны) и через накладки с балкой 1.The metal pile foundation for the rocking machine (Fig. 1) includes two beams 1 and piles 2, made in the form of vertically arranged four pairs of pipes, rigidly interconnected, using a corner profile 3 and overlays (not shown in the drawing) and through overlays with beam 1.

Концы каждой сваи выполнены в виде шнека 4, по меньшей мере, с одним оборотом, и с заостренным концом. Балки 1 снабжены хомутами 6, прижимами 7 с отверстиями и гайками 8 для закрепления основания станка-качалки 5 к фундаменту.The ends of each pile are made in the form of a screw 4, with at least one revolution, and with a pointed end. Beams 1 are equipped with clamps 6, clamps 7 with holes and nuts 8 for fixing the base of the rocking machine 5 to the foundation.

Принцип работы предложенной полезной модели основан на преобразования ударной (динамической) нагрузки посредством балок, уголковых профилей и свай на грунт.The principle of operation of the proposed utility model is based on the conversion of shock (dynamic) load by means of beams, corner profiles and piles to the ground.

В процессе работы станка-качалки статические и динамические нагрузки воздействуют на основание станка-качалки 5. Основание станка-качалки 5 в свою очередь воздействует на балки 1, которые воспринимают нагрузку и передают ее на сваи 2 выполненные в виде вертикально расположенных четырех пар труб, жестко связанных между собой, с помощью уголкового профиля 3 и накладок (на чертеже не показаны) и через накладки с балкой с 1.During the operation of the rocking machine, static and dynamic loads act on the base of the rocking machine 5. The base of the rocking machine 5 in turn acts on the beams 1, which absorb the load and transfer it to the piles 2 made in the form of vertically arranged four pairs of pipes, rigidly interconnected, using the corner profile 3 and plates (not shown in the drawing) and through plates with a beam from 1.

Сваи 2, воспринимая нагрузку от балок 1, работают как сжатый стержень в упругой среде, их несущая способность определяется прочностью конструкции свай и сопротивлением грунта под их нижним концом, выполненным в виде шнека 4, по меньшей мере, с одним оборотом и с заостренным концом.Piles 2, perceiving the load from the beams 1, work as a compressed rod in an elastic medium, their bearing capacity is determined by the strength of the pile structure and soil resistance under their lower end, made in the form of a screw 4, with at least one revolution and with a pointed end.

Уголковые профили 3, связывающие сваи друг другу, с помощью накладок, обеспечивают общую устойчивость свай при воздействии статической и динамической нагрузок.Corner profiles 3, connecting piles to each other, using overlays, provide overall stability of piles when exposed to static and dynamic loads.

Заявляемое техническое решение позволяет снизить усилие и напряжение в элементах конструкции, использовать фундамент для всех типов станков-качалок, а также снизить трудоемкость изготовления, монтажа-демонтажа оборудования.The claimed technical solution allows to reduce the force and tension in the structural elements, use the foundation for all types of rocking machines, as well as reduce the complexity of manufacturing, installation and dismantling of equipment.

Таким образом, создана конструкция фундамента, обладающая высокой прочностью и повышенными эксплуатационными характеристиками.Thus, the foundation design has been created, which has high strength and enhanced performance.

Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании с применением современных материалов и технологий.The claimed technical solution meets the requirement of industrial applicability and is possible for implementation on standard technological equipment using modern materials and technologies.

Были проведены испытания предлагаемого фундамента на скважинах ОАО «Татнефть», которые показали его надежность, быстроту установки, снижение трудоемкости и стоимости его строительства.Tests of the proposed foundation were carried out at the wells of OAO TATNEFT, which showed its reliability, speed of installation, reduction of labor input and the cost of its construction.

Claims

1. A metal pile foundation for a rocking machine of a downhole pump installation, including piles made in the form of vertically arranged racks, consisting of at least two pairs, rigidly connected with beams, for installing the base of the rocking machine, and the ends of each pile are made in the form of a screw, with at least one revolution and with a pointed end, characterized in that the piles are rigidly connected to each other by means of a profile through the lining and through the lining with the beam, and the beams are equipped with a mounting device for the base of the rocking machine and any model, including clamps, clamps with holes and tightening nuts.

2. The metal pile foundation according to claim 1, characterized in that a metal channel is used as a beam.

3. The metal pile foundation according to claim 1, characterized in that a metal pipe is used as the pile.

4. The metal pile foundation according to claim 1, characterized in that the piles are interconnected using a corner profile