Устройство для бестраншейной замены трубопроводов
Владельцы патента RU 2350817:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) (RU)
Изобретение относится к строительству трубопроводного транспорта быть использовано для бестраншейной замены трубопроводов при ремонте и реконструкции подземных инженерных коммуникаций. Рабочий орган соединен натяжным тросом с тяговым органом, установленным в приемном приямке. Средство для перераспределения статического усилия располагается внутри протягиваемого пластмассового трубопровода, выполнено в виде верхнего и нижнего распоров, передней и задней тяг. По бокам тяг установлены расположенные симметрично верхний и нижний рычаги с возможностью поворота в плоскости их продольного сечения и соединенные каждый одним концом с тягой. Другой конец верхнего рычага соединен с внутренней поверхностью верхнего распора, а нижнего рычага - с внутренней поверхностью нижнего распора. Передняя тяга при помощи промежуточного троса соединена с рабочим органом, задняя тяга при помощи заднего троса - с натяжным органом, установленным во входном приямке. По бокам передней тяги симметрично выполнены отверстия для двух демонтажных тросов. Распоры покрыты оболочкой из фрикционного материала. Повышает надежность прокладки трубопровода и увеличение длины протягиваемого нового пластмассового трубопровода. 4 ил.
Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано для бестраншейной замены трубопроводов при ремонте и реконструкции подземных инженерных коммуникаций.
Известно устройство для бестраншейной замены трубопроводов (патент РФ №2156909, кл. F16L 1/028, опубл. 2000 г.), включающее ударный узел, соединенный с ним рабочий орган, натяжной трос, тяговый орган, нажимной фланец и средство для создания дополнительного статического усилия, выполненное в виде домкрата или лебедки.
Также известно являющееся по технической сущности наиболее близким к предлагаемому техническому решению устройство для бестраншейной замены трубопроводов (патент РФ №2282774, кл. F16L 1/028, опубл. 2006 г.), содержащее рабочий орган, соединенный натяжным тросом с тяговым органом, нажимной фланец, тарельчатую пружину и средство для перераспределения статического усилия, выполненное в виде натяжного элемента и тяги, состоящей из секций, равных длине звеньев нового трубопровода.
Недостатком данных устройств являются большие усилия сжатия, возникающие на торце нового пластмассового трубопровода от воздействия нажимного фланца, способствующие возможности изгиба нового трубопровода в скважине, и, следовательно, увеличению усилий, затрачиваемых на его протягивание, вплоть до стопорения. Этот недостаток ограничивает длину протягиваемого нового пластмассового трубопровода.
Задачей изобретения является уменьшение возможности изгиба нового пластмассового трубопровода в скважине, и как следствие, снижение усилий, затрачиваемых на протягивание нового пластмассового трубопровода, и увеличение его длины.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для бестраншейной замены трубопроводов, содержащем рабочий орган, соединенный натяжным тросом с тяговым органом, установленным в приемном приямке, и средство для перераспределения статического усилия, согласно изобретению средство для перераспределения статического усилия выполнено в виде верхнего и нижнего распоров, передней и задней тяг, по бокам тяг установлены верхний и нижний рычаги, расположенные симметрично друг относительно друга с возможностью поворота в плоскости их продольного сечения и соединенные одним концом с тягой, а другим концом верхний рычаг соединен с внутренней поверхностью верхнего распора, а нижний рычаг - с внутренней поверхностью нижнего распора, передняя тяга при помощи промежуточного троса соединена с рабочим органом, а задняя тяга при помощи заднего троса - с натяжным органом, установленным во входном приямке, по бокам передней тяги симметрично друг относительно друга выполнены отверстия для двух демонтажных тросов, а распоры покрыты оболочкой из фрикционного материала.
Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что в нем статическое усилие прикладывается к середине нового пластмассового трубопровода, а не на торец, за счет чего снижается вероятность его изгиба в скважине. Это позволяет уменьшить усилия, затрачиваемые на протягивание нового трубопровода, и тем самым увеличить его длину в 1,5-2 раза.
На фиг.1 показано предлагаемое устройство для бестраншейной замены трубопроводов (продольное сечение); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг 2.
Устройство для бестраншейной замены трубопроводов состоит (фиг.1) из рабочего органа, натяжного троса 1, тягового органа 2 и средства для перераспределения статического усилия. Рабочий орган для разрушения старого трубопровода 3 включает корпус 4, ножи 5 и расширитель 6. Средство для перераспределения статического усилия состоит из верхнего 7 и нижнего 8 распоров, покрытых оболочкой 9 из фрикционного материла, рычагов 10-17, передней 18 и задней 19 тяг, промежуточного 20, заднего 21 и двух демонтажных 22, 23 тросов (фиг.2), а также натяжного органа 24, расположенного во входном приямке 25 (фиг.1). По бокам передней 18 и задней 19 тяг установлены верхние 10, 11, 16, 17 и нижние 12, 13, 14, 15 рычаги, расположенные симметрично друг относительно друга и с возможностью поворота от 0 градусов (рычаги полностью сложены) до 90 градусов (рычаги полностью выпрямлены) в плоскости их продольного сечения. При этом с передней тягой 18 соединены верхние 10, 16 и нижние 12, 15 рычаги, а с задней тягой 19 - соответственно рычаги 11,17 и 13,14. Рычаги 10-17 шарнирно соединены одним концом с тягой, а другим концом - с внутренней поверхностью распора, причем верхние рычаги 10, 11, 16, 17 соединены с верхним распором 7, а нижние рычаги 12, 13, 14, 15 - с нижним распором 8. Рабочий орган передним концом, через крюк 26 и натяжной трос 1 соединен с тяговым органом 2, выполненным в виде лебедки, установленной в приемном приямке 27, а задним концом через крюк 28 при помощи промежуточного троса 20 соединен с передней тягой 18 средства для перераспределения статического усилия. К расширителю 6 винтами 29 крепится новый пластмассовый трубопровод 30. Задняя тяга 19 средства для перераспределения статического усилия соединена с натяжным устройством 24, выполненным в виде лебедки. По бокам передней тяги 18 (фиг.2) симметрично друг относительно друга выполнены отверстия 31, 32 для двух демонтажных тросов 22, 23.
Устройство работает следующим образом.
В приемном приямке 27 устанавливают тяговый орган 2 (лебедку), к которой крепят натяжной трос 1, который протягивают через старый трубопровод 3 и соединяют с рабочим органом. Затем рабочий орган располагают во входном приямке 25, монтируют, заводят в старый трубопровод 3 и присоединяют к нему промежуточный трос 20 и секцию нового трубопровода 30. После чего включают тяговый орган (лебедку) 2. Под статическим воздействием тягового органа 2 рабочий орган с новым пластмассовым трубопроводом 30 движется в сторону приемного приямка 27. Ножами 5 рабочий орган разрезает старую трубу 3, раскрывает ее, деформируя, расширителем 6 и одновременно затягивает новый трубопровод 30. При этом затягивание нового пластмассового трубопровода 30 осуществляется с периодической остановкой, во время которой производится приварка очередного звена к новому трубопроводу 30. Причем средство для перераспределения статического усилия устанавливается в заднюю часть нового пластмассового трубопровода 30 и крепится к задней части рабочего органа с помощью промежуточного троса 20 перед операцией сварки нового трубопровода 30, когда через скважину будет протянута примерно половина его длины. При работе средства для перераспределения статического усилия осевая нагрузка, передается не только на передний конец нового трубопровода 30, но и при помощи промежуточного троса 20 на переднюю тягу 18, при этом натяжной орган 24 создает натяжение в заднем тросе 21, приводящее к возникновению усилия на задней тяге 19, противоположно направленного усилию в передней тяге 18. Это приводит к тому, что передняя и задняя тяги 18, 19 расходятся в горизонтально противоположные стороны, разворачивая тем самым рычаги 10-17. При этом распоры 7, 8 расходятся в вертикально противоположные стороны, упираясь оболочкой 9 в стенки нового трубопровода 30. Это исключает перемещение средства для перераспределения статического усилия внутри нового пластмассового трубопровода 30, предотвращая возможность его изгиба в скважине и, как следствие, увеличение усилий, затрачиваемых на протягивание нового пластмассового трубопровода 30, вплоть до стопорения устройства, что позволяет увеличить длину нового трубопровода 30. Для большего увеличения длины нового трубопровода 30 целесообразно использовать несколько средств для перераспределения статического усилия, расположенных последовательно. После работы устройство извлекают из нового пластмассового трубопровода 30 при помощи демонтажных тросов 22, 23.
Предлагаемое устройство для бестраншейной замены трубопроводов снижает вероятность изгиба нового трубопровода в заменяемом участке, позволяя тем самым увеличить длину протягиваемого нового пластмассового трубопровода в 1,5 раза и более.
Устройство для бестраншейной замены трубопроводов, содержащее рабочий орган, соединенный натяжным тросом с тяговым органом, установленным в приемном приямке, и средство для перераспределения статического усилия, отличающееся тем, что средство для перераспределения статического усилия выполнено в виде верхнего и нижнего распоров, передней и задней тяг, по бокам тяг установлены верхний и нижний рычаги, расположенные симметрично друг относительно друга с возможностью поворота в плоскости их продольного сечения и соединенные одним концом с тягой, а другим концом верхний рычаг соединен с внутренней поверхностью верхнего распора, а нижний рычаг - с внутренней поверхностью нижнего распора, передняя тяга при помощи промежуточного троса соединена с рабочим органом, а задняя тяга при помощи заднего троса - с натяжным органом, установленным во входном приямке, по бокам передней тяги симметрично друг относительно друга выполнены отверстия для двух демонтажных тросов, а распоры покрыты оболочкой из фрикционного материала.
