RU2350817C1

RU2350817C1 - Device for trenchless replacement of pipelines

Info

Publication number: RU2350817C1
Application number: RU2007133260/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Анатольевич Шайхадинов (RU); Александр Анатольевич Шайхадинов; Павел Олегович Шалаев (RU); Павел Олегович Шалаев; Юрий Гаврилович Новосельцев (RU); Юрий Гаврилович Новосельцев; Сергей Александрович Ананьев (RU); Сергей Александрович Ананьев; Антон Андреевич Секерин (RU); Антон Андреевич Секерин
Priority date: 2007-09-04
Filing date: 2007-09-04
Publication date: 2009-03-27

Abstract

FIELD: mechanics.

SUBSTANCE: working tool is coupled, via hauling rope, with hauling member mounted in intake pit. The appliance to redistribute static loads is arranged inside plastic pipeline being laid represents upper and lower thrusts, front and rear tie-rods. Upper and lower levers are arranged symmetrically on both side of the said tie-rods to turn in the plate of their lengthwise cross section, each coupled with the tie-rod by one end. The upper lever other end is jointed to the upper thrust inner surface, while that of the lower lever is jointed to the lower thrust inner surface. The front tie-rod is connected, via an intermediate cable, with the working tool, while the rear tie-rod is coupled, via the rear cable, with the hauling member installed in the intake pit. The holes for both dismantling cables are made on both sides of the front tie-rod. The thrusts are coated with anti-friction material.

EFFECT: reliable pipeline laying, elongated new plastic pipeline.

4 dwg

Description

Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано для бестраншейной замены трубопроводов при ремонте и реконструкции подземных инженерных коммуникаций.The invention relates to construction production and can be used for trenchless replacement of pipelines in the repair and reconstruction of underground utilities.

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.A device for trenchless replacement of pipelines is known (RF patent No. 2156909, class F16L 1/028, publ. 2000), including a shock assembly, a working body connected to it, a tension cable, a traction body, a pressure flange and means for creating an additional static efforts made in the form of a jack or a winch.

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.It is also known to be the closest to the proposed technical solution device for trenchless pipe replacement (RF patent No. 2282774, class F16L 1/028, publ. 2006), containing a working element connected by a tension cable to the traction body, pressure flange , a Belleville spring and a means for redistributing static force, made in the form of a tension element and traction, consisting of sections equal to the length of the links of the new pipeline.

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.The disadvantage of these devices is the large compressive forces arising at the end of the new plastic pipeline from the impact of the pressure flange, contributing to the possibility of bending the new pipeline in the well, and, consequently, the increase in the effort spent on its extension, up to the stop. This drawback limits the length of the stretched new plastic pipe.

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.The objective of the invention is to reduce the possibility of bending a new plastic pipe in the well, and as a result, reduce the effort spent on pulling a new plastic pipe, and increase its length.

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.The problem is solved in that in a device for trenchless replacement of pipelines containing a working body connected by a tension cable to a traction body installed in the receiving pit, and means for redistributing static forces, according to the invention, the means for redistributing static forces is made in the form of upper and lower spacers , front and rear rods, on the sides of the rods are installed upper and lower levers located symmetrically relative to each other with the possibility of rotation in the plane of their longitudinal cross-section and connected at one end with a rod and the other end, the upper arm is connected to the inner surface of the upper strut, and the lower arm is connected to the inner surface of the lower strut, the front link is connected to the working body with an intermediate cable, and the rear link is connected to the rear with a tensioning element installed in the inlet pit, holes for two dismountable cables are made symmetrically relative to each other on the sides of the front link, and the spacers are covered with a sheath made of friction material.

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.The advantage of the proposed device is that in it a static force is applied to the middle of a new plastic pipeline, and not to the end, which reduces the likelihood of its bending in the well. This allows you to reduce the effort spent pulling a new pipeline, and thereby increase its length by 1.5-2 times.

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.Figure 1 shows the proposed device for trenchless replacement of pipelines (longitudinal section); figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a section bB in figure 1; figure 4 - section bb in figure 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.A device for trenchless replacement of pipelines consists (Fig. 1) of a working body, a tension cable 1, a traction body 2 and means for redistributing the static force. The working body for the destruction of the old pipeline 3 includes a housing 4, knives 5 and an expander 6. The means for redistributing the static force consists of upper 7 and lower 8 spacers, covered with a sheath 9 made of friction material, levers 10-17, front 18 and rear 19 rods, intermediate 20, rear 21 and two dismantle 22, 23 cables (figure 2), as well as the tensioning body 24 located in the inlet pit 25 (figure 1). The upper 10, 11, 16, 17 and lower 12, 13, 14, 15 levers are installed on the sides of the front 18 and rear 19 rods, located symmetrically relative to each other and can be rotated from 0 degrees (levers are fully folded) to 90 degrees (levers fully straightened) in the plane of their longitudinal section. At the same time, the upper 10, 16 and lower 12, 15 levers are connected to the front link 18, and the levers 11,17 and 13,14 are connected to the rear link 19. The levers 10-17 are pivotally connected at one end to the rod and the other end to the inner surface of the spacer, with the upper levers 10, 11, 16, 17 connected to the upper span 7, and the lower levers 12, 13, 14, 15 with the lower spreader 8. The working body of the front end, through the hook 26 and the tension cable 1 is connected to the traction body 2, made in the form of a winch installed in the receiving pit 27, and the rear end through the hook 28 using the intermediate cable 20 is connected to the front rod 18 of the means for redistribution static effort. A new plastic pipe 30 is attached to the expander 6 with screws 29. The rear link 19 of the means for redistributing the static force is connected to the tensioner 24, made in the form of a winch. On the sides of the front link 18 (FIG. 2), holes 31, 32 are made symmetrically with respect to each other for two dismantling cables 22, 23.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

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.In the receiving pit 27, a traction unit 2 (winch) is installed, to which a tension cable 1 is attached, which is pulled through the old pipe 3 and connected to the working body. Then the working body is placed in the inlet pit 25, mounted, inserted into the old pipeline 3 and an intermediate cable 20 and a section of the new pipeline 30 are connected to it. Then the traction body (winch) is turned on 2. Under the static action of the traction body 2, the working body with a new plastic pipeline 30 moves towards the receiving pit 27. With knives 5, the working body cuts the old pipe 3, opens it, deforming, with the expander 6 and at the same time tightens the new pipeline 30. At the same time, tightening the new plastic pipe The ode 30 is carried out with a periodic stop, during which the next link is welded to the new pipeline 30. Moreover, the means for redistributing the static force is installed in the back of the new plastic pipeline 30 and is attached to the rear of the working body with an intermediate cable 20 before the operation of welding a new pipeline 30, when about half of its length will be stretched through the well. When the means for redistributing the static force is used, the axial load is transmitted not only to the front end of the new pipeline 30, but also by means of an intermediate cable 20 to the front link 18, while the tensioning member 24 creates tension in the rear cable 21, which leads to the appearance of force on the rear thrust 19, which is oppositely directed by the force in the front thrust 18. This leads to the fact that the front and rear thrusts 18, 19 diverge in horizontally opposite directions, thereby deploying the levers 10-17. In this case, the spacers 7, 8 diverge in vertically opposite directions, abutting the sheath 9 against the walls of the new pipeline 30. This eliminates the movement of the means for redistributing the static force inside the new plastic pipeline 30, preventing the possibility of bending in the well and, as a result, the increase in the efforts expended pulling a new plastic pipeline 30, until the device is locked, which allows to increase the length of the new pipeline 30. To increase the length of the new pipeline 30 more it is advisable to use several means to redistribute the static forces located in series. After work, the device is removed from the new plastic pipe 30 using dismantling cables 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.The proposed device for trenchless replacement of pipelines reduces the likelihood of a bend of a new pipeline in the replaced section, thereby allowing to increase the length of the stretched new plastic pipeline by 1.5 times or more.

Claims

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. A device for trenchless replacement of pipelines, comprising a working body connected by a tension cable to a traction body installed in the receiving pit, and means for redistributing the static force, characterized in that the means for redistributing the static force is made in the form of upper and lower spacers, front and rear rods , on the sides of the rods installed upper and lower levers, located symmetrically relative to each other with the possibility of rotation in the plane of their longitudinal section and connected at one end m with a traction, and the other end of the upper arm is connected to the inner surface of the upper strut, and the lower arm is connected to the inner surface of the lower strut, the front link with an intermediate cable is connected to the working body, and the rear link with a rear cable is connected to a tensioner installed openings for two dismountable cables are made symmetrically relative to each other in the inlet pit, on the sides of the front link, and the struts are covered with a sheath of friction material.