ТРУБОПРОВОД Российский патент 2003 года по МПК F16L1/28 

Предлагаемое техническое решение относится к области строительной техники, в частности к области создания и ремонта подземных коммуникаций, и может быть использовано при создании, ремонте и реконструкции подземных трубопроводов.

Известны подземные трубопроводы, содержащие трубу, например трубопровод, описанный в патенте РФ 2105919.

Недостатком известного трубопровода является значительная трудоемкость его ремонта, что связано с большим объемом земляных и иных работ по вскрытию трассы трубопровода, изъятию или разрушению вышедшей из строя трубы и замене ее на новую.

Известны способы бестраншейного ремонта трубопроводов. Так, например, при бестраншейной замене трубопровода (патент РФ 2003911) производится разламывание старого (заменяемого) трубопровода, вдавливание его осколков в грунт с образованием скважины и затягивание в нее нового трубопровода.

При этом требуется значительный объем ремонтных работ и новая технология их проведения. Кроме того, невозможно сохранить теплоизоляционные, антикоррозионные и другие свойства, присущие заменяемому трубопроводу.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является трубопровод, описанный в заявке "Способ ремонта и восстановления трубопроводов" (заявка 98119817/06 от 02.11.1998). Известный трубопровод выполнен в виде пластиковой трубы 1, помещенной в старую трубу 2 восстанавливаемого трубопровода (фиг.1). Пластиковая труба при подаче в нее давления принимает форму поврежденной трубы. При эксплуатации трубопровода старая труба используется как каркас (оболочка), поддерживающий новую трубу.

Таким образом, наиболее близкий к предлагаемому трубопровод содержит трубу, помещенную в неподвижную оболочку.

Недостатки наиболее близкого технического решения состоят в следующем:
- при ремонте необходимо заменять всю трубу на участке между монтажными колодцами, в противном случае требуется проводить вскрывать трубопровод с соответствующими земляными и иными работами;
- трубопровод недолговечен, так как для использования в качестве каркаса старой трубы требуется достаточно хорошее ее состояние, а старая труба находится в процессе разрушения и не может являться надежным каркасом длительное время;
- невозможен многократный ремонт трубопровода, так как после прихода в негодность старой трубы, используемой как каркас, не обеспечивается достаточная жесткость конструкции трубопровода;
- свойства заменяемого трубопровода после ремонта не сохраняются, так как механические, теплоизоляционные, химические, экологические и другие свойства, характерные для старой трубы, пластиковой трубой не могут быть обеспечены, а создание пластиковой трубы с изменяемой формой, обладающей к тому же указанными свойствами, требует решения сложнейшей задачи получения материала с уникальными свойствами;
- требуется новая достаточно сложная технология ремонта трубопровода, включающая специальную подготовку старой трубы и размещение новой трубы в ней на достаточно большом расстоянии от начала трубы.

Указанные недостатки существенно сужают область применения известного трубопровода, ограничивая ее в основном прокладкой кабелей различного назначения.

Заявляемое техническое решение направлено на устранение указанных недостатков.

Таким образом, решаемой задачей (техническим результатом) является сокращение трудоемкости ремонтных работ путем замены трубы или ее фрагмента без вскрытия оболочки трубопровода.

Указанный технический результат достигается тем, что в трубопроводе, содержащем трубу, помещенную в неподвижную оболочку, согласно изобретению оболочка выполнена с возможностью продольного и поперечного перемещения в ней трубы, причем поперечное перемещение трубы может быть осуществлено на расстояние, не меньшее, чем диаметр трубы.

Указанный результат достигается также тем, что:
- оболочка выполнена многослойной;
- оболочка выполнена из механически прочного, и/или химически стойкого, и/или теплоизоляционного материала, и/или материала с иными свойствами, обеспечивающего сохранность трубы и/или свойств транспортируемого вещества;
- оболочка имеет прямоугольное, круглое, эллиптическое или иное внутреннее поперечное сечение;
- при перемещении трубы вдоль оболочки используются вращающиеся катки, жидкая, твердая или иная смазка или другие средства или устройства, уменьшающие трение.

Поясним суть изобретения.

В заявляемом техническом решении необходимость ремонта трубопровода, состоящего в замене трубы или ее фрагмента, предусмотрена в его конструкции (фиг. 2, фиг. 3). Труба 1 трубопровода помещена в неподвижную оболочку 2, обеспечивающую перемещение трубы или ее фрагмента при ремонте. Возможность продольного перемещения трубы позволяет изъять поврежденную трубу и установить на ее место новую. При этом заменяется весь участок трубы между двумя соседними монтажными колодцами.

Для того чтобы заменить поврежденный фрагмент трубы или разъемный ее элемент, длина которого меньше расстояния между соседними монтажными колодцами, внутренний размер оболочки должен быть достаточным для того, чтобы изъять этот фрагмент, не извлекая при этом всю трубу. Для этого в заявляемом техническом решении внутренние размеры оболочки выбраны такими, чтобы обеспечить поперечное перемещение трубы (фрагмента) на расстояние, не меньшее, чем диаметр трубы (фиг.4). Такое расстояние достаточно, чтобы сдвинуть заменяемый фрагмент в сторону от трубы, переместить его вдоль оболочки до монтажного колодца, извлечь, а затем установить на его место новый фрагмент.

Форма поперечного сечения оболочки зависит от конфигурации трубы, протяженности трубопровода и может быть различной, например круглой, эллиптической, прямоугольной или иной.

Оболочка 2 может быть выполнена многослойной. При этом каждый из слоев обеспечивает какие-либо качества трубопровода. С грунтом соприкасается внешний слой оболочки, который не меняется на протяжении всего срока службы трубопровода. Этот слой обеспечивает механическую прочность трубопровода, достаточную для защиты его от внешних повреждений и воздействий. Он может быть выполнен из бетона, кирпича, легированной стали, керамики, пластмассы и других известных долговечных материалов. Теплоизоляцию трубы обеспечивает слой оболочки из теплоизоляционного материала, например пенобетона, стекловаты. Защиту от коррозии обеспечивают лакокрасочные покрытия, газовая среда, заполняющая внутренний объем оболочки и т.д.

Оболочка 2 может быть создана в грунте открытым способом при однократном проведении земляных работ, а также с помощью бестраншейной технологии, например, с применением пневмопробойников, гидравлических машин или проходческих щитов.

Замена трубы или фрагмента, осуществляемая путем вытягивания старой трубы из оболочки и затягивания внутрь оболочки новой трубы, производится с использованием известных технологий и тяговых механизмов (лебедок, домкратов). Для уменьшения трения при перемещении трубы вдоль оболочки могут быть применены вращающиеся металлические или из другого материала катки, направляющие ребра, различного вида смазка - жидкая, твердая или иная, другие устройства или средства. Для разделения и соединения фрагментов трубы применяются известные способы (например, газовые резка и сварка) или устройства (например, резьбовые или фланцевые соединения).

Предлагаемая конструкция трубопровода позволяет заменять трубу неоднократно. Объем работ связан только с заменой самой трубы или ее фрагментов, земляные работы или предварительная подготовка оболочки при этом не требуются. При минимальных затратах труба может быть заменена, например, по истечении гарантийного срока, не ожидая разрыва трубопровода. Ремонт не приводит к разрушению каких-либо элементов оболочки, изменению ее свойств или конструктивных особенностей.

Материал, из которого изготовлена новая труба, может быть идентичен материалу заменяемой трубы или изменяться с появлением новых более качественных материалов. В результате обеспечивается высокая надежность, простота обслуживания и постоянство характеристик трубопровода длительное время.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами.

Фиг.1 - продольный и поперечный разрезы известного трубопровода.

Фиг.2 - продольный и поперечный разрезы предлагаемого трубопровода.

Фиг. 3 - схема ремонта заявляемого трубопровода при замене поврежденной трубы.

Фиг. 4 - схема ремонта заявляемого трубопровода при замене поврежденных фрагментов трубы.

Трубопровод (фиг.2) содержит трубу 1 и расположенную неподвижно в грунте оболочку 2, в которой размещена труба 1, причем оболочка 2 выполнена с возможностью продольного и поперечного перемещения в ней трубы 1.

Ремонт трубопровода производится, например, следующим образом (фиг.3).

Старая труба 1 извлекается с помощью тягового устройства 4, например лебедки, и троса 5, пропущенного через монтажный колодец 3. Трубу 1 вытягивают в монтажный колодец и разъединяют на разъемные элементы или разрезают, после чего извлекают на поверхность.

Элементы новой трубы 1 опускают в монтажный колодец 3 (размеры которого соответствуют размерам неразъемного элемента трубы), направляют внутрь оболочки 2, проталкивают с помощью тяговых механизмов 4, например домкратов, на длину неразъемного элемента, соединяют со следующим элементом, проталкивают по мере соединения элементов.

При замене поврежденного фрагмента трубы 1 (фиг.4) фрагмент отделяют от трубы, смещают в сторону от трубы, вытягивают вдоль оболочки 2 в монтажный колодец 3 и с помощью тягового устройства 4 извлекают на поверхность. Новый фрагмент трубы опускают в монтажный колодец 3, направляют внутрь оболочки 2 рядом с трубой 1, проталкивают до места вставки, сдвигают до совмещения краев фрагмента с краями трубы, соединяют с трубой.

Изобретение относится к строительству и используется при сооружении и ремонте подземных трубопроводов. Трубопровод содержит трубу, помещенную в неподвижную оболочку. Оболочка выполнена с возможностью продольного и поперечного перемещения в ней трубы. Поперечное перемещение трубы может быть осуществлено на расстояние, не меньшее, чем диаметр трубы. Оболочка трубопровода выполнена многослойной из механически прочного, химически стойкого теплоизоляционного материала, со свойствами, обеспечивающими сохранность трубы и свойств транспортируемого вещества. Расширяет арсенал технических средств. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Трубопровод, содержащий трубу, помещенную в неподвижную оболочку, отличающийся тем, что оболочка выполнена с возможностью продольного и поперечного перемещения в ней трубы, причем поперечное перемещение трубы может быть осуществлено на расстояние, не меньшее, чем диаметр трубы.2. Трубопровод по п.1, отличающийся тем, что оболочка выполнена многослойной.3. Трубопровод по п.1, отличающийся тем, что оболочка выполнена из механически прочного, и/или химически стойкого, и/или теплоизоляционного материала и/или материала с иными свойствами, обеспечивающего сохранность трубы и/или свойств транспортируемого вещества.4. Трубопровод по п.1, отличающийся тем, что оболочка имеет прямоугольное, круглое, эллиптическое или иное внутреннее поперечное сечение.5. Трубопровод по п.1, отличающийся тем, что при перемещении трубы вдоль оболочки используются вращающиеся катки, жидкая, твердая или иная смазка или другие средства или устройства, уменьшающие трение.