管道聯運物流系統的制作方法

介紹本發明

本發明涉及一種管道聯運物流裝置和系統，便于運輸和存儲管道。

技術領域

本發明還涉及用于保持和運送工業管道的裝置，使得管道在運輸期間不移動。

本發明還涉及將兩個或多個工業管道機械地夾在一起的裝置和系統，以形成單結構的物流實體。

背景技術：

眾所周知，對于工業尺寸管道，例如天然氣和石油化工行業使用的線路管道，在部署使用之前，要在許多場所之間多次使用鐵路、船舶、半拖車或類似地運輸車輛處理、存儲和運輸。本發明有利地提供了一種物流系統，其從管道制造商至最終的溝槽無縫地固定、保護、存儲和運輸工業管道。

已知的管道運輸系統是物理上承載管道的重量的平臺或吊架。本發明通過使用貨物(管)本身的結構性質，有利地是不再需要用于攜帶管的獨立平臺。這也降低了運輸工業管所需設備的總質量。這種物流系統對預算、安全和環境都有益處。

此外，已知的管道運輸系統需要對裝載施加額外的物理張力，以防止管道在運輸期間縱向和橫向運動。管道在運輸期間的縱向運動可能導致管道撞擊運輸車輛的艙室或者從裝載的后部向外延伸，從而對例如其他道路使用者或相鄰的軌道車廂造成危險。管道的橫向運動可能導致管道在承載平臺或支架上彼此撞擊，因此會潛在地損壞管道。對管道的這種額外的張緊和捆扎非常耗時，通常管理不善，并且依賴于人為因素來確保裝載的安全性。

本發明通過將管道機械地保持在可滿足國家和國際運輸規定的水平，有利地消除了任何裝載約束的不明確性。

此外，傳統的懸臂式管道配載要求在所裝載的基部的管道具有足夠的結構完整性，以承受其上的任何管道重量。在運輸期間使管道直接彼此抵靠，可能導致管道的磨損損壞，因為管道在運輸期間可能經常彼此摩擦。

可替代地，已知通過使用間隔件來偏移管道，以便于部分裝載，使得任何頂部管道在運輸期間不直接位于其下部管道上方。然而，在加載到運輸車輛的過程中插入間隔件和偏移工業管道的過程也非常耗時，耗費人力。

本發明有利地通過經由管道聯運物流裝置來傳遞裝載的重量，為運輸而裝載的管道提供加強保護；以及防止管道在運輸期間的縱向和緯向運動。

在整個說明書中，術語“聯運”的使用是指該裝置和系統可以部署在各種運輸裝置中，例如重型車輛、鐵路和船舶，以及保留在存儲設施中。

技術實現要素：

在特別優選的實施例中，用于存儲和運輸至少一個管道的管道聯運物流裝置，其包括：下夾具，包含有基本水平的基部軌道，以及一對基本垂直于基部軌道而向上延伸的豎直軌道，每個豎直軌道從基部軌道的相對端向上延伸，所述下夾具還包含有在豎直軌道之間的一對下支架，每個下支架上具有橡膠條，并且其第一端固定于基部軌道，第二端固定于所述一對豎直軌道中的一個，管道的下部可被各下支架的橡膠條接收，還包含有至少一個下部擋塊，其安裝到基部軌道，使得管道的第二個下部被各下部擋塊接收；上夾具，包含有基本水平的頂部軌道，以及一對基本垂直于頂部軌道而向下延伸的垂直臂，每個垂直臂從頂部軌道的相對端延伸，所述上夾具還包含有在垂直臂之間的一對上支架，每個上支架上具有橡膠條，并且其第一端固定于頂部軌道，第二端固定于所述一對垂直臂中的一個，使得各上支架的橡膠條可接觸管道的上部，還包含有安裝到頂部軌道的至少一個上部擋塊，可接觸管道的第二個上部，其中向下延伸的垂直臂可拆卸地緊固到向上延伸的豎直軌道，使得接觸時上下支架與管道之間以及上下部擋塊與管道之間的摩擦力，能夠防止管道縱向和橫向運動。

在本發明的優選形式中，上夾具的垂直臂可在下夾具向上延伸的豎直軌道內伸縮調節。

在本發明的另一優選形式中，上夾具的垂直臂在可拆卸地緊固到下夾具之前，以預定距離向下壓入下夾具向上延伸的豎直軌道內。

在本發明的另一優選形式中，每個管道聯運物流裝置可豎直堆疊在另一個管道聯運物流裝置的頂部。

在從屬權利要求和下述優選實施例的描述中，可明顯看到本發明各個方面的其它優選特征。

附圖說明

圖1表示根據本發明一個實施例的管道聯運物流裝置的透視圖；

圖2表示圖1所示管道聯運物流裝置的下夾具的透視圖；

圖3表示圖1所示管道聯運物流裝置的上夾具的透視圖；

圖4表示根據圖1所示管道聯運物流裝置的側視圖，其保持有兩個管；

圖4A表示圖1所示管道聯運物流裝置的一個優選實施例的透視圖；

圖4B表示圖4A中張緊板的透視圖；

圖5表示根據圖1的一系列管道聯運物流裝置的透視圖，其保持有兩個管；

圖6表示根據圖1的管道聯運物流裝置的擋塊的透視圖，根據本發明的優選實施例保持有十根管。

具體實施例

圖1-3表示根據本發明一個實施例的管道聯運物流裝置20，被設計成運輸兩個管。

管道聯運物流裝置20包括下夾具40和上夾具60。下夾具40包括一水平的基部軌道42和一對豎直軌道44，它們從基部軌道42的各端部大致垂直向上延伸。下夾具40還包括一對下部擋塊70以及一對下支架46，用于接收被輸送的一個或多個管的周向部分。

類似地，上夾具60包括一水平頂部62和一對垂直臂64，它們在頂部軌道62的各端部大致垂直向下延伸。上夾具60還包括一對上部擋塊71以及一對上支架66，用于接收被輸送的一個或多個管道的一部分。

圖1示出了下夾具40的向上延伸的豎直軌道44，其接收上夾具60的向下延伸的垂直臂64以形成框架，其中一對管可以配對、嵌套和隨后存儲或運輸。上夾具60的垂直臂64優選在下夾具40的豎直軌道44內可伸縮地調節。這使得水平基部軌道42和水平頂部軌道62之間的距離可選擇性地改變，從而也改變保持在管道聯運物流裝置20內的管道的尺寸。優選地，如圖1-3所示，豎直軌道44和垂直臂64各自包括一個或多個螺栓孔54。這樣能夠插入螺栓或鎖定銷，以便一旦上夾具可伸縮地調節到離開下夾具所需的距離，并且對準相應的螺栓孔54時，將上夾具60可拆卸地緊固到下夾具40。

在本發明優選的實施例中，下夾具40和上夾具60的尺寸使得垂直臂64相對于豎直軌道44可伸縮調節，因此管道聯運物流裝置可在第一位置容納42”直徑的線路管道；并可在第二位置容納53”直徑的線路管道。

如圖1和2所示，固定在基部軌道42和各垂直導軌44的各端部的是角架90。將各角架90固定到基部軌道42和各垂直導軌44，使得角架90與基部軌道42齊平，以提供穩定的基部并防止下夾具40掉落。

在類似的方式中，圖1和圖3示出了固定到頂部軌道62和各垂直臂64的各端部的角架90。角架90被固定成與頂部軌道62齊平，以提供連續的平坦表面。因此，在優選的實施例中，管道聯運物流裝置20的下夾具40和上夾具60的位置是可互換的，使得上夾具60可以同樣用作下夾具，接收需要運輸的一個或多個管的負載；并且下夾具40也可以用作上夾具。

如圖2所示，下夾具40包括水平的基部軌道42，在基部軌道的每一端固定有基本上垂直于基部軌道42向上延伸的豎直軌道44。優選地，豎直軌道42焊接到基部軌道42上。然而，本領域的技術人員能理解，基部軌道和垂直導軌的連接，可以替代的使用機械緊固裝置(例如緊固螺母和螺栓)。豎直軌道優選包括RHS鋼管，而水平的軌道42優選地是鋼制I形梁的形式。

在優選形式中，基部軌道42在其頂表面上包括兩排平行的擋塊保持孔50，用于將一個或多個下部擋塊70接收和保持到基部軌道42。每個下部擋塊70優選地包括多個嵌釘，從擋塊的基部延伸并且由擋塊保持孔接收，在那里可以用緊固螺母將其緊固于基部軌道42。以這種方式，一個或多個下部擋塊70沿著基部軌道42的位置可以改變。下部擋塊70還包括管道接收表面72，其接收由管道聯運物流設備運輸的管道的下部。通過沿著軌道42調節下部擋塊70的位置，下部擋塊70的管接收表面72和下部支架46之間的距離可以根據待運輸的管道的直徑而變化。

優選地，每個下支架46焊接定位，其中支架的一端固定到豎直軌道44，而另一端固定到水平的基部軌道42。應當理解，也可以使用替代的機械固定裝置將下支架46固定到位。各支架包括一橡膠條82，用于接收和緩沖用于運輸的管道的局部。類似地，下部和上部擋塊70、71的各管道接收表面72優選地被如圖所示的橡膠條82覆蓋。橡膠條優選最小厚度為15mm，以承受壓縮和磨損。然而如果需要，在沒有橡膠條襯在管接收表面72時，下部和上部擋塊70、71也可以接收管道的局部。下部和上部擋塊70、71優選是鋼塊，然而這些擋塊也可以由尼龍、木材或類似材料制成。

如圖1和2所示，角架90優選地構造成在其基部最寬，以便為下夾具40提供穩定性，使得下夾具40無需任何其他幫助而直立。在優選形式中，每個角架90包括基板92和多個側板94。這些圖目前示出了每個角架90的三個側板。然而，本領域的技術人員應當理解，在替代實施例中，側板的數量可以根據所需的結構剛度而改變。側板94優選地焊接于基板94和豎直軌道44。優選地，上夾具60也包括上述結構的角架90，角架90優選焊接于垂直臂64。

在本發明的優選形式中，上夾具60具有與下夾具40的結構特征。如圖1至圖3所示，上夾具60的水平頂部軌道62也包括兩個平行的擋塊保持孔50，以前述下夾具40中的方式，沿著頂部軌道在各種位置接收和保持一個或多個上擋塊71。上夾具60優選地還包括一對上支架66，均具有第一端部和第二端部，以類似于下夾具40所述的方式，第一端部固定于水平頂部軌道62，第二端部固定于向下延伸的垂直臂64。

這樣有利的是，允許下夾具40和上夾具60位置互換。也就是說，上夾具60同樣可以獨立的直立，并且用作接收和承載一個或多個管道的夾具；同時下夾具40可以容易地倒置，可拆卸地固定于承載管道的上夾具。處于倒置位置的下夾具40能夠將一個或多個管道保持在倒置的上夾具60的分配位置，該上夾具60現在承受加載于其上的一個或多個管道的重量。

在附圖1-3中，各角架90還包括與基板92齊平的多孔基部角鑄件100。基部角鑄件100也固定于上板的水平頂部軌道62；或下板40的水平基部軌道42。角鑄件100優選地包括有雙孔，使得下夾具或上夾具40、60可以固定到運輸表面，例如半掛車的托盤或類似的運輸工具，使用已知的ISO扭鎖緊固件。優選地，還包括多孔側部角鑄件102，其與每個側板94平齊并固定于每個側板94。側部角鑄件102允許具有鏈條的鉤連接到上夾具和下夾具，以便于從運輸車輛、到運輸車輛，或繞存儲場地，起重機升起和控制保持有一個或多個管道的多個管道聯運物流裝置。每個基部角鑄件100優選焊接定位。然而，本領域的技術人員應當理解，整個角架90、基部和側部角鑄件100、102可以鑄造為單獨的部件。

圖4示出了根據本發明優選實施例的管道聯運物流裝置的側視圖，該管道保持有兩個準備運輸的管道。圖5示出了根據本發明優選實施例的多個管道聯運物流裝置的透視圖，其固定多個管道以形成準備運輸的聯運平臺。

在操作中，多個下夾具40是間隔開的關系線性對準。然后將第一和第二管道P1、P2下降到多個下夾具40上，使得各管道的下部由各下夾具40中各下支架46的橡膠條82接收；并且每個管道P1、P2的第二個下部容納被另外的橡膠條82接收，該橡膠條82固定在鄰近的相應下支架46的每個下擋塊70的管道接收表面72上。以這種方式，每個管P1和P2的重量分布跨越了多個下夾具40。

然后，將與各下夾具40互補的上夾具60下降到各下夾具中，使得各上夾具60向下豎直延伸的臂64被各下夾具40相應向上延伸的豎直軌道44接收，使得各上夾具60的各上支架66的橡膠條82與各管道P1、P2的上部接觸；并且各上擋塊71的橡膠條82與各管道P1、P2的第二上部接觸。

優選地，下夾具和上夾具中的各螺栓孔54的定位，使得管道P1和P2一旦支承就位，則在上夾具60上需要預定的向下的力，以部分地壓縮每個橡膠條82與管道P1、P2接觸，從而對準每個螺栓孔54。一旦對準，螺栓或鎖定銷(未示出)穿過對準的螺栓孔54，并且各上夾具60可拆卸地緊固到下夾具40。由于提供預定的向下壓力，部分壓縮的橡膠條與各管道P1、P2多個部分的結合，為管道P1、P2和各管道聯運物流裝置20之間提供所需的摩擦系數；以防止管道P1或P2在管道聯運物流裝置內有任何縱向或橫向移動。

在圖4A和4B所示的本發明的優選實施例中，各向上延伸的豎直軌道44包括至少一個下張緊板58，優選與其焊接；并且各向下延伸的垂直臂64具有互補的上部張緊板56，優選與其焊接，使上部和下部張緊板對準以接收張緊螺栓57。通過張緊螺栓57的緊固，對上夾具60施加受控的向下力，張緊螺栓57穿過上張緊板56和下張緊板58。張緊螺栓57由焊接在下張緊板58的下側的螺母(未示出)接收。

通過擰緊每個張緊螺栓57，上夾具60和下夾具40以連續可調節的方式連在一起，直到來自下夾具40和上夾具60中的各相應螺栓孔54對準，以接收鎖定銷。在優選實施例中，螺栓孔54以5mm的增量垂直地間隔開。然后擰緊每個張緊螺栓57，以將橡膠條82壓縮到由管道聯運物流裝置20接收的一個或多個管道的一部分。每個張緊螺栓57單獨緊固，來補償橡膠條82的磨損和撕裂，并且消除由于一個橡膠條被另一個橡膠條磨損而留下的任何空間。

在替代的實施例中，可通過使用棘輪機構(諸如系緊棘輪帶)將預定且受控制的向下的力施加到上夾具60，所述棘輪機構具有皮帶，所述皮帶可鉤掛到每個下棘輪機構和上棘輪機構40、60。然后操作棘輪機構以將皮帶拉到一起，從而迫使上夾具60朝向下夾具40，直到相應的螺栓孔54以上述方式對準。

一旦一個或多個管道在兩個或多個管道聯運物流裝置20內鎖定位置，管道本身在運輸期間具有結構完整性。這就不再需要單獨的平臺或基部(例如平坦的機架或搬運車)來承載磨損和將管道保持在適當位置。

本領域的技術人員能理解，運輸管道所需的管道聯運物流裝置20的數量取決于管道的長度。然而，在優選形式中，在管道的任一端至少需要一個管道聯運物流裝置20。

如圖6所示，本發明的優選實施例的另一個優點是，每個管道聯運物流裝置20可以豎直地堆疊在其下方的另一個管道聯運物流裝置20上。這形成了管道聯運物流系統，由此多層管道聯運物流裝置20可以可拆卸地彼此緊固，并且形成兩個或多個管道的擋塊，準備用于提升和移動/移開各種運輸裝置，直到擋塊在其最終位置的溝槽側從運輸裝置被提升。有利的是，本發明為用戶提供了靈活性，確定用戶希望保持為一個區塊的管道數量，用于作為單個單元來存儲和運輸。

圖6的實施例示出了五個水平間隔開的管道聯運物流裝置20的第一層，每個保持有兩個管。其上堆疊有四個豎直層的管道聯運物流裝置20，每個裝載有兩個管。每對管由五個水平間隔開的管道聯運物流裝置20保持，其中每個水平間隔開的管道聯運物流裝置20可拆卸地緊固到其正下方的管道聯運物流裝置20。

優選地，每個管道聯運物流裝置20利用與相應的基部角鑄件所接合的一對ISO扭鎖，可拆卸地緊固在其頂部的位置。因此，圖6的實施例示出了十個管道作一個區塊，準備好作為單個單元進行運輸。然而，本領域的技術人員將理解，用戶可以選擇增加或減少間隔開的管道聯運物流裝置20的水平層數量，以便增加或減少作為一個區塊來保持的管道數量，以準備用于下一步的操作。因此，圖6所示的管道聯運物流系統在管道的處理和運輸中產生物流優勢，不需要任何額外的平臺或裝載管道的多重捆扎和拆卸。例如，每個圖6的十個管道組成的一個區塊，可以立即被起吊到船的貨艙中，運輸到另一個目的地，然后送到軌道或公路車輛上，或者是個管道作為相同的區塊或者作為子區塊。該管道區塊，具有多管道聯運物流裝置20的一個或多個水平層，所述層可從其下方的層中移走，這取決于ISO扭鎖的哪一排被松開。有利的是，如圖6所示，在存儲或運輸期間，沒有管道彼此接觸或承載任何其它管道。

在說明書和權利要求書中，除非上下文另有要求，否則詞語“包括”以及諸如“包含”的變形將被理解為暗示包括所述的部件或步驟、或者部件組或步驟組，但不排除任何其它部件或步驟、或部件組或步驟組。