УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ЗАМЕНЫ ТРУБОПРОВОДОВ Российский патент 2006 года по МПК F16L1/28 

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 подземных трубопроводов (Патент РФ №2115053, кл. 7 F 16 L 1/028, 1998), включающее ударный механизм, расширитель, труборазрушающий орган с ножом и тяговый трос, пропущенный через переходную втулку и присоединенный к нажимному фланцу (фиг.7).

Недостатком данного устройства является его низкая производительность, т.к. оно не в состоянии обеспечить надежность стыков нового трубопровода в случае необходимости замены инженерных коммуникаций большой протяженности. Кроме того, передача усилия к заднему торцу нового трубопровода осуществляется несимметрично, что может вести к изгибу нового трубопровода и ее возможному стопорению в процессе работы устройства.

Также известно являющееся по технической сущности наиболее близким к предлагаемому техническому решению устройство для бестраншейной замены трубопроводов (Патент РФ №2156909, кл. 7 F 16 L 1/028, 2001), содержащее ударный узел, рабочий орган, натяжной трос, соединенный с тяговым органом и нажимным фланцем, средство для создания дополнительного статического усилия, передаваемого на задний торец нового трубопровода через нажимной фланец, выполненное в виде домкрата или лебедки.

К недостаткам этого устройства относятся:

- снижение производительности из-за трудоемкости перестановки нажимного фланца с блоком и запасованным тросом при наращивании свариваемого трубопровода новыми секциями труб в условиях приямков;

- наличие двух приводов;

- возможность обрыва протаскиваемого нового трубопровода из-за сложности обеспечения синхронизации приводов при ремонте прямолинейных трубопроводов и отсутствие возможности автоматической корректировки синхронизации при ремонте криволинейных трубопроводов;

- создание ударным принципом действия привода рабочего органа динамических нагрузок на рабочий орган, привод механизма протаскивания и новый трубопровод, приводящих к снижению их надежности. Все вышеуказанное приводит к снижению производительности и надежности оборудования, а также нарушению целостности нового трубопровода из-за возможности его обрыва при протаскивании.

Задачей изобретения является повышение производительности устройства путем увеличения длины протаскиваемого нового трубопровода при сохранении его целостности и уменьшения длительности перестановки средства для создания дополнительного статического усилия при наращивании нового трубопровода в условиях приямка.

Поставленная задача решается тем, что устройство для бестраншейной замены трубопроводов, содержащее рабочий орган, соединенный натяжным тросом с тяговым органом, нажимной фланец и средство для создания дополнительного статического усилия, передаваемого на нажимной фланец, согласно изобретению, снабжено тарельчатой пружиной, установленной с предварительным сжатием на нажимном фланце, а средство для создания дополнительного статического усилия выполнено в виде натяжного элемента и тяги, состоящей из секций, равных длине звеньев нового трубопровода, причем в тарельчатой пружине и нажимном фланце выполнено отверстие, через которое пропущен натяжной элемент.

Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что применение тарельчатой пружины совместно с натяжным элементом и приводом статического действия позволит:

- повысить производительность устройства путем увеличения длины протаскиваемого нового трубопровода при сохранении его целостности и уменьшения длительности перестановки средства для создания дополнительного статического усилия при наращивании и протаскивании нового трубопровода;

- повысить надежность протаскиваемого нового трубопровода при наличии изгибов старого трубопровода;

- уменьшить динамические нагрузки на рабочий орган, привод и новый трубопровод в случае трогания и стопорения одного из них;

- контролировать по сжатию тарельчатой пружины степень нагружения заднего торца нового трубопровода в процессе его протаскивания.

Выполнение составной тяги средства для создания дополнительного статического усилия в виде секций из штанг обеспечит повышение производительности замены старого трубопровода, особенно в зимний период времени при ведении сварочных работ в обогреваемых приямках, за счет оперативности протаскивания составной тяги через присоединяемое звено новой трубы перед его приваркой к плети. Использование тарельчатой пружины и отсутствие динамического (ударного) принципа действия исключат динамические нагрузки, повысят надежность устройства и протаскиваемого нового трубопровода.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство для бестраншейной замены трубопроводов (продольное сечение); на фиг.2 - средство для создания дополнительного статического усилия с тарельчатой пружиной (продольное сечение) при изгибе нового трубопровода.

Устройство для бестраншейной замены трубопроводов состоит из рабочего органа 1 с ножами 2 и расширителем 3, нажимного фланца 4, тягового органа и средства для создания дополнительного статического усилия, прикладываемого через фланец 4 к заднему торцу нового трубопровода 5. Тяговый орган установлен в приемном приямке 6 и выполнен в виде лебедки 7 с натяжным тросом 8 (фиг.1) либо (если требуются большие усилия) в виде гидравлической силовой установки (домкрата) с составной тягой из штанг. Средство для создания дополнительного статического усилия состоит из натяжного элемента 9 и составной тяги 10. Составная тяга 10 может быть выполнена в виде секций из штанг с резьбовым, замковым или карабинным соединением. Причем размер одной секции составной тяги 10, с целью обеспечения удобства за счет их стыковки вне трубопровода, равен длине звена нового трубопровода 5. Рабочий орган 1 для разрушения старого трубопровода 11 соединен с тяговым органом 7 через крюк 12 натяжным тросом 8. Тарельчатая пружина 13 закреплена на натяжном элементе 9 и установлена с предварительным сжатием на нажимном фланце 4 заднего торца нового трубопровода 5, расположенного во входном приямке 14. При этом тарельчатая пружина 13 соединяется с рабочим органом 1 через крюк 15, составную тягу 10 и натяжной элемент 9, который пропущен через отверстие 16, выполненное в тарельчатой пружине 13 и нажимном фланце 4.

Устройство работает следующим образом.

Устройство располагают во входном приямке 14, монтируют и заводят в старый трубопровод 11. Включают лебедку 7. Под статическим (безударным) воздействием лебедки 7 устройство движется из входного приямка 14 в сторону приемного приямка 6. Оно ножами 2 разрезает старую трубу 11, раскрывает (деформирует) ее расширителем 3 и одновременно затягивает новый трубопровод 5 по вновь образованной скважине. При этом затягивание нового трубопровода 5 осуществляется с периодической остановкой на приварку очередного звена к новому трубопроводу и наращивание на одну секцию длины средства для создания дополнительного статического усилия. Осевая нагрузка передается не только на передний конец нового трубопровода 5, но и на его задний конец при помощи средства для создания дополнительного статического усилия через предварительно сжатую тарельчатую пружину 13 и нажимной фланец 4. Причем в случае изгиба нового трубопровода 5 натяжной элемент 9 смещается назад, не давая составной тяге 10 провиснуть и прекратить передачу усилия на нажимной фланец 4 и задний торец нового трубопровода (фиг.2). Наличие предварительно сжатой тарельчатой пружины 13 совместно с натяжным элементом 9 позволяет контролировать по ее сжатию степень нагружения торца нового трубопровода 5, снизить напряжения в новом трубопроводе 5, а также плавно прикладывать дополнительное статическое усилие к новому трубопроводу 5 во время страгивания последнего либо в случае его неравномерного (неустановившегося) движения.

Предлагаемое устройство для бестраншейной замены трубопроводов обеспечивает повышение производительности применяемого оборудования путем увеличения длины протаскиваемого нового трубопровода при сохранении его целостности и сокращении длительности перестановки средства для создания дополнительного статического усилия при наращивании нового трубопровода в условиях приямка.

Изобретение относится к строительству трубопроводного транспорта и используется при ремонте и реконструкции подземных инженерных коммуникаций. Рабочий орган с расширителем соединен натяжным тросом с тяговым органом. Новый трубопровод передним торцом опирается на расширитель. На заднем торце нового трубопровода установлены нажимной фланец и тарельчатая пружина для создания дополнительного статического усилия, передаваемого через нажимной фланец на новый трубопровод. Тарельчатая пружина установлена с предварительным сжатием на нажимном фланце и соединена посредством натяжного элемента и тяги с расширителем. Тяга состоит из секций, равных длине звеньев нового трубопровода, что позволяет наращивать новый трубопровод и протягивать его с созданием в нем сжимающих усилий. Расширяет арсенал технических средств. 2 ил.

Устройство для бестраншейной замены трубопроводов, содержащее рабочий орган, соединенный натяжным тросом с тяговым органом, нажимной фланец и средство для создания дополнительного статического усилия, передаваемого на нажимной фланец, отличающееся тем, что оно снабжено тарельчатой пружиной, установленной с предварительным сжатием на нажимном фланце, а средство для создания дополнительного статического усилия выполнено в виде натяжного элемента и тяги, состоящей из секций, равных длине звеньев нового трубопровода, причем в тарельчатой пружине и нажимном фланце выполнено отверстие, через которое пропущен натяжной элемент.