Способ бестраншейной замены подземных трубопроводов. Бестраншейная замена трубопроводов

Способ бестраншейной замены трубопроводов и устройство для его реализации

Использование: замена и ремонт подземных трубопроводов. Сущность изобретения: при бестраншейной замене трубопровода во входном приямке собирают из блоков рабочий орган, центрируют его относительно удаляемого трубопровода и протягивают в приемный приямок. Одновременно рабочий орган затягивает новый трубопровод. Изобретение повышает надежность и точность прокладки. 2 с. и 24 з.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано для бестраншейной замены подземных трубопроводов при ремонте и реконструкции подземных инженерных коммуникаций.

Известен способ и устройство для замены трубопроводов (EP 0216100), согласно которому разрушают старый трубопровод режущими ножами, размещенными в передней части устройства, осколки запрессовывают в окружающий грунт корпусом и затягивают присоединенную к хвостовой части новую трубу. Согласно этому способу и конструкционному решению устройство направляется по старой трубе с помощью троса. Недостатком способа и устройства является значительная длина всего устройства, необходимость его монтажа в специальном месте (цехе, мастерской), невозможность гарантирования точности затягивания новой трубы по старой в связи с большим соотношением длины захода в старую трубу и общей длины устройства, что позволяет устройству в случае наличия разрывов и неоднородности стенок старой трубы вообще изменить траекторию нового трубопровода (из-за возможного рыскания подвижных ножей). Необходимость выполнения больших приямков (по длине), невозможность выполнения замены в стесненных условиях. Известно также устройство для замены трубопроводов, включающее ударный узел и размещенный на нем расширитель с режущими ножами. Способ разрушения и затягивания аналогичен предыдущему - ножами разрезается труба, расширителем раздвигаются и втрамбовываются осколки и затягивается новая труба. Это устройство по сравнению с аналогом имеет лучшее соотношение заходной части и общей длины устройства, поэтому центровка осуществляется лучше, однако эффект "рыскания" также присутствует из-за недостаточной центровки устройства относительно старой трубы. Кроме того, устройство имеет большую длину и особенности конструкции требуют его сборку в специальном месте. Для использования необходимы объемные стартовые и приемные памятки, а в стесненных условиях это устройство практически не применимо. Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение точности и надежности прокладки нового трубопровода, расширение технологических возможностей способа и устройства путем обеспечения возможности использования в стесненных городских условиях. Поставленная задача решается тем, что в способе бестраншейной замены трубопроводов, включающем пропускание по старому трубопроводу из входного приямка в приемный рабочего органа, состоящего из сборно-разборных узлов, и затягивание за ним нового трубопровода, перед пропусканием рабочего органа по старому трубопроводу производят центровку рабочего органа относительно старого трубопровода. Это позволяет повысить точность прокладки нового трубопровода. Целесообразно центровку рабочего органа относительно старой трубы осуществлять последовательным введением в старую трубку узлов рабочего органа. Последовательное введение в старую трубу узлов рабочего органа обеспечивает возможность проведения работ из приямков меньших размеров, что очень важно в стесненных городских условиях. При последовательном введении в старую трубу узлов рабочего органа целесообразно производить их сборку. Это также способствует облегчению выполнения работ в стесненных условиях. Выполнение сборки узлов рабочего органа во входном приямке также обеспечивает выполнение работ из приямков меньших размеров. Целесообразно разборку узлов рабочего органа производить в приемном приямке, что приводит к уменьшению размеров приемного приямка. Выполнение нового трубопровода из сборных секций обеспечивает возможность работы из приямков малой величины. Выполнение сборки секций нового трубопровода по мере их затягивания рабочим органом способствует расширению технологических возможностей способа, так как позволяет выполнять работы из малых приямков. Использование в качестве входного и приемного приямков, установленных на трассе заменяемого трубопровода колодцев, позволяет исключить земляные работы, то есть расширяет технологические возможности способа. Выполнение сборки секций нового трубопровода без остановки рабочего органа повышает производительность замены трубопровода. Целесообразно после присоединения очередной секции нового трубопровода производить ее подтяжку к рабочему органу с помощью тяги, что повышает надежность процесса замены трубопровода. Использование в качестве приемного приямка колодца, размещенного за соседним с входным колодцем, повышает производительность процесса замены, так как уменьшается время на сборку и разборку узлов рабочего органа. В устройстве для реализации способа бестраншейной замены трубопроводов поставленная задача решается тем, что оно включает перемещаемый вдоль старого трубопровода рабочий орган и соединенную с ним новую трубу, причем рабочий орган состоит из отдельных узлов, выполненных сборно-разборными с возможностью центровки относительно друг друга и относительно старого трубопровода, приспособленных для взаимной сборки-разборки в стесненных условиях. Такое выполнение расширяет технологические возможности способа и устройства, повышает точность прокладки нового трубопровода. Целесообразно рабочий орган выполнить состоящим из пневмоударного движителя, направляющей насадки и расширителя. Такое выполнение рабочего органа обеспечивает его удобную сборку-разборку в стесненных условиях колодцев и надежную центровку в старой трубе и относительно узлов. Целесообразно снабдить рабочий орган штифтами (пальцами) для удобного и надежного присоединения к рабочему органу новой трубы и ее отсоединения от рабочего органа, что обеспечивает работу в стесненных условиях. Целесообразно также присоединять направляющую насадку к носовой части движителя или резьбы, что обеспечивает надежную центровку насадки и движителя и удобную сборку-разборку, что делает возможным работу в стесненных условиях. Целесообразно направляющую насадку выполнить сборно-разборной по длине - это обеспечивает возможность работы в стесненных условиях. Целесообразно направляющую насадку выполнить с продольными ребрами. Такое выполнение повышает точность прокладки нового трубопровода, особенно когда старый трубопровод заполнен грунтом или илом, так как насадка с продольными ребрами способствует перепусканию грунта между ребрами. Целесообразно направляющую насадку выполнять с режущими кольцами в своей носовой части и продольными тягами. Такое выполнение повышает точность прокладки нового трубопровода в тех случаях, когда старый трубопровод заполнен грунтом или илом, так как наличие режущего кольца способствует перепусканию грунта от носовой части насадки между тягами к расширяющему конуса расширителя. Целесообразно присоединять расширитель к носовой части движителя с помощью конуса, что обеспечивает хорошую их взаимную центровку, то есть повышает точность прокладки нового трубопровода. Целесообразно расширитель присоединять к носовой части движителя с помощью несамотормозаклинивающегося конуса. Такое заполнение обеспечивает возможность работы в стесненных условиях, то есть облегчает разборку движителя и расширителя в колодце. Целесообразно расширитель выполнять с конической носовой частью, на которой установлены режущие ножи, и цилиндрической юбкой. Коническая носовая часть с установленными на ней режущими ножами расширяет технологические возможности и надежность прокладки нового трубопровода, так как позволяет разрушать стальные трубопроводы, а цилиндрическая юбка предохраняет место крепления новой трубы к расширителю и способствует повышению точности прокладки. Целесообразно расширитель снабжать упругим элементом и переходной втулкой для крепления нового трубопровода. Это повышает надежность прокладки нового трубопровода, так как снижает ударные нагрузки на новый трубопровод от движителя. Целесообразно движитель снабжать страховочным тросом, присоединенным к хвостовой части движения. Наличие страховочного троса повышает надежность прокладки нового трубопровода, так как обеспечивает возможность замены движителя при его поломке под землей. Целесообразно снабжать рабочий орган упорным фланцем, установленным на страховочном тросе. Такое выполнение позволяет повысить надежность прокладки нового трубопровода. Фланец устанавливается на заднем торце нового трубопровода, присоединяется к страховочному тросу и препятствует рассоединению секций нового трубопровода. Целесообразно упорный фланец снабжать натяжным устройством, например винтовым, для повышения надежности прокладки нового трубопровода. На фиг. 1 изображен старый трубопровод 1 с введенной в него из входного приямка 2 частью 3 центрующей насадки; на фиг. 2 - старый трубопровод 1 с введенной в него из входного приямка 2 центрирующей насадкой, собранной из частей 3 и 4; на фиг. 3 - старый трубопровод 1 с введенными в него центрирующей насадкой, собранной из частей 3 и 4, и присоединенной к ней расширяющей насадкой 5; на фиг. 4 - старый трубопровод 1 с введенной в него центрирующей насадкой, расширяющей насадкой 5 и присоединенный к ним ударный узел 6; на фиг. 5 - старый трубопровод 1, центрирующая насадка, расширитель 5, движитель 6 и присоединенная к ним секция 7 нового трубопровода в момент начала пропускания рабочего органа по старому трубопроводу; на фиг. 6 - момент выхода в приемный приямок 8 части 3 центрирующей насадки; на фиг. 7 - момент выхода в приемный приямок 8 части 4 центрирующей насадки; на фиг. 8 - момент выхода в приемный приямок 8 расширителя 5 и отсоединение от него движителя 6; на фиг. 9 - отсоединение расширителя 5 от нового трубопровода 9; на фиг. 10 - продольный разрез устройства в сборе; на фиг. 11 - продольной разрез устройства с насадкой, снабженной продольными ребрами и присоединенной к расширителю с помощью конуса; на фиг. 12 - поперечный разрез А-А на фиг. 11; на фиг. 13 - продольный разрез устройства с насадкой, выполненной с кольцевыми ножами и тягами, насадка соединена с движителем с помощью конуса; на фиг. 14 - поперечный разрез Б-Б на фиг. 13; на фиг. 15 - продольный разрез устройства, в котором расширитель снабжен режущими ребрами, упругим элементом и переходной втулкой; на фиг. 16 - продольный разрез другого варианта устройства с упругим элементом и переходной втулкой. Предлагаемый способ и устройство реализуются следующим образом. Во входной приямок (колодец) 2 (фиг. 1) опускается часть 3 (фиг. 1) (часть 3 на фиг. 10) центрирующей насадки, которую вводят в старый трубопровод 1. Далее во входной приямок (колодец) 2 (фиг. 2) опускают часть 4 (фиг. 2) (часть 4 на фиг. 10) центрирующей насадки и присоединяют ее к части 3 (фиг. 2) (часть 3 на фиг. 10) с помощью резьбы 5 (фиг. 10) и вводят собранную насадку в старый трубопровод 1 (фиг. 2). Затем опускают в колодец 2 (фиг. 3) расширитель 6 (фиг. 3) (поз. 6 на фиг. 10), присоединяют его к направляющей насадке с помощью резьбы 7 (фиг. 10) и всю конструкцию вводят в старый трубопровод 1 (фиг. 3). Затем опускают в колодец 2 (фиг. 4) движитель 8 (фиг. 4) (поз. 8 фиг. 10), присоединяют его к расширителю 6 (фиг. 4) (поз. 6 на фиг. 10) с помощью конуса 9 (фиг. 4) (поз. 9 на фиг. 10). Подачей сжатого воздуха по воздуховоду 10 (фиг. 5) (поз. 10 на фиг. 10) запускают в работу движитель 8 (фиг. 5) (поз. 8 на фиг. 10), и все устройство начинает движение по старой трубе 1 (фиг. 5) до тех пор, пока расширитель 6 (фиг. 5) (поз. 6 на фиг. 10) не войдет в старую трубу. Для увеличения скорости перемещения устройства по старой трубе его подтягивают лебедкой с помощью предварительно пропущенного по старой трубе троса 11. Части (узлы) устройства надежно отцентрованы друг относительно друга и относительно старый трубы. Устройство останавливают и к расширителю 6 (фиг. 3) (поз. 6 на фиг. 10) с помощью пальцев 12 (фиг. 10) присоединяют первую секцию 13 (фиг. 5) (поз 13 на фиг. 10) нового трубопровода. После присоединения секции 13 нового трубопровода устройство вновь запускают в работу до тех пор, пока секция 13 не войдет в скважину, образуемую расширителем 6. Устройство останавливается. К первой секции 13 с помощью резьбы 14 (фиг. 10) присоединяют следующую секцию 15 (фиг. 10) нового трубопровода и вновь запускают устройство в работу. Для повышения скорости замены целесообразно присоединение очередной секции нового трубопровода производить без остановки устройства. Для обеспечения надежности соединения секций нового трубопровода они стягиваются с помощью присоединенного к движителю 8 страховочного троса 16 (фиг. 10), упорного фланца 17 (фиг. 10) и винтового натяжного устройства 18 (фиг. 10). При движении устройства по старой трубе, частично или полностью заполненной грунтом (илом), используют варианты конструкции центрирующих насадок, изображенных на фиг. 11-14. При работе устройства с направляющей насадкой согласно фиг. 11 и 12 ребра 19 центрируют устройство в старой трубе и распределяют грунт, находящийся в старой трубе, в пространство между ребрами и подают грунт к конической носовой части 20 расширителя 6, которая втрамбовывает его в стенки образуемой расширителем скважины. При работе устройства с направляющей насадкой согласно фиг. 13 и 14 переднее режущее кольцо 21 забирает грунт, находящийся в старой трубе, и подает его по центральному каналу 22 и пазам 23 между тягами 24 к конической части расширителя, которая втрамбовывает его в стенки скважины. Насадка согласно фиг. 11, 12 соединена с помощью конуса с расширителем, а насадка согласно фиг. 13, 14 соединена с помощью конуса с движителем. При замене старых трубопроводов стальных и чугунных на конической поверхности 20 (фиг. 10) расширителя размещены режущие ножи 25 (фиг. 10), обеспечивающие надежное разрушение старого трубопровода. Для уменьшения ударных нагрузок от движителя на элементы крепления секций новой трубы используется конструкция устройства на фиг. 15. Наличие упругого элемента 26 (фиг. 15) с переходной втулкой 27 уменьшает ударные нагрузки. На фиг. 16 изображен другой вариант выполнения устройства с упругим элементом и переходной втулкой. Когда часть 3 (фиг. 6) (поз. 3 фиг. 10) направляющей насадки выйдет в приемный приямок (колодец) 28 (фиг. 6), ее отсоединяют от части 4 (фиг. 6) (поз. 4 на фиг. 10) и извлекают на поверхность из колодца 28 (фиг. 6). После того, как в приемный колодец выйдет часть 4 (фиг. 7) (поз. 4 на фиг. 10) направляющей насадки, ее отсоединяют от устройства и также извлекают на поверхность. Затем, после выхода расширителя 6 (фиг. 7) (поз. 6 на фиг. 10) в приемный колодец, от расширителя отсоединяют движитель 8 (фиг. 8) и с помощью страховочного троса 11 (фиг. 10) извлекают его из новой трубы во входной колодец 2 (фиг. 1) и далее на поверхность. И, наконец, отсоединяют расширитель от первой секции новой трубы (фиг. 9) и извлекают его на поверхность. Целесообразно также после прохода устройства из колодца в колодец не прекращать работу, а продолжать ее до выхода устройства в следующий колодец.

Формула изобретения

1. Способ бестраншейной замены трубопроводов, включающий пропускание по старому трубопроводу из входного приямка в приемный приямок рабочего органа, состоящего из сборно-разборных узлов, и затягивание за ним нового трубопровода, отличающийся тем, что перед пропусканием рабочего органа производят его центровку относительно старого трубопровода. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что центровку рабочего органа относительно старого трубопровода осуществляют последовательным введением в старый трубопровод узлов рабочего органа. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что при последовательном введении в старый трубопровод узлов рабочего органа осуществляют их сборку. 4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что сборку узлов рабочего органа производят во входном приямке. 5. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что разборку рабочего органа на узлы производят в приемном приямке. 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что новый трубопровод выполняют из сборных секций. 7. Способ по пп.1 и 6, отличающийся тем, что сборку секций нового трубопровода производят по мере их затягивания рабочим органом. 8. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве входного и приемного приямков используют установленные на трассе заменяемого трубопровода колодцы. 9. Способ по пп.1, 6 и 7, отличающийся тем, что сборку нового трубопровода производят без остановки рабочего органа. 10. Способ по пп. 1, 6 и 7, отличающийся тем, что после присоединения очередной секции нового трубопровода производят ее подтяжку к рабочему органу с помощью тяги. 11. Способ по пп.1 и 8, отличающийся тем, что в качестве приемного колодца используют колодец, размещенный за соседним с входным колодцем. 12. Устройство для бестраншейной замены трубопроводов, включающее перемещаемый вдоль старого трубопровода рабочий орган и соединенную с ним новую трубу, отличающееся тем, что рабочий орган состоит из отдельных узлов, выполненных сборно-разборными с возможностью центровки относительно друг друга и относительно старого трубопровода, приспособленных для взаимной сборки-разборки в стесненных условиях. 13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что рабочий орган снабжен штифтами или пальцами для присоединения в нему новой трубы. 14. Устройство по п.12, отличающееся тем, что рабочий орган состоит из пневмоударного движителя, направляющей насадки и расширителя. 15. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что направляющая насадка присоединена к носовой части движителя с помощью конуса или резьбы. 16. Устройство по п. 14, отличающееся тем, что направляющая насадка присоединена к носовой части расширителя с помощью конуса или резьбы. 17. Устройство по пп.14 - 16, отличающееся тем, что направляющая насадка выполнена сборно-разборной по длине. 18. Устройство по пп.14 - 16, отличающееся тем, что направляющая насадка выполнена с продольными ребрами. 19. Устройство по пп.14 - 16, отличающееся тем, что направляющая насадка выполнена с режущими кольцами в своей носовой части и продольными тягами. 20. Устройство по п.14, отличающееся тем, что расширитель присоединен к носовой части движителя с помощью конуса. 21. Устройство по пп.14 и 20, отличающееся тем, что расширитель присоединен к движителю с помощью несамозаклинивающего конуса. 22. Устройство по пп.14 и 20, отличающееся тем, что расширитель выполнен с конической носовой частью, на которой установлены режущие ножи, и цилиндрической юбкой. 23. Устройство по п.14, отличающееся тем, что расширитель снабжен упругим элементом и переходной втулкой для крепления новой трубы. 24. Устройство по п.14, отличающееся тем, что движитель снабжен страховочным тросом, присоединенным к хвостовой части движителя. 25. Устройство по пп.14 и 24, отличающееся тем, что рабочий орган снабжен упорным фланцем, установленным на страховочном тросе. 26. Устройство по пп.14, 24 и 25, отличающееся тем, что упорный фланец снабжен натяжным устройством, например, винтовым.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16

PC4A - Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение

Номер и год публикации бюллетеня: 31-2002

(73) Патентообладатель:ООО "Сибирская проектно-инжиниринговая компания" (RU)

Договор № 15007 зарегистрирован 03.09.2002

Извещение опубликовано: 10.11.2002

QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): ООО "Сибирская проектно-инжиниринговая компания"

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): ООО "Стройком-плюс"

Договор № 19946 зарегистрирован 19.08.2004

Извещение опубликовано: 10.10.2004 БИ: 28/2004

* ИЛ - исключительная лицензия НИЛ - неисключительная лицензия

QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): Общество с ограниченной ответственностью "Сибирская проектно-инжиниринговая компания"

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): Общество с ограниченной ответственностью "Строительная компания "Под ключ"

Договор № РД0016769 зарегистрирован 19.01.2007

Извещение опубликовано: 20.03.2007 БИ: 08/2007

* ИЛ - исключительная лицензия НИЛ - неисключительная лицензия

QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): Общество с ограниченной ответственностью "Сибирская проектно-инжиниринговая компания"

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): Общество с ограниченной ответственностью "БСК"

Договор № РД0021816 зарегистрирован 10.05.2007

Извещение опубликовано: 20.06.2007 БИ: 17/2007

* ИЛ - исключительная лицензия НИЛ - неисключительная лицензия

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 24.02.2009

Извещение опубликовано: 27.12.2010 БИ: 36/2010

www.findpatent.ru

Способ бестраншейной замены трубопроводов

Изобретение относится к строительству и используется при замене подземных трубопроводов различного назначения. Новый трубопровод по мере его монтажа затягивают на место подлежащего удалению старого трубопровода через гибкий гофрированный теплоизолирующий рукав. Одновременно подают горячий воздух между теплоизолирующим рукавом и новым трубопроводом для его нагрева до температуры не выше температуры начала пластической деформации материала нового трубопровода. При наличии вокруг старого трубопровода мерзлого грунта предварительно в старый трубопровод подают нагретый воздух до полного оттаивания грунта. Повышает эффективность строительных работ. 1 ил.

Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано при бестраншейной замене старых подземных трубопроводов различного назначения.Известен способ бестраншейной прокладки или замены трубопровода [1], включающий формирование рабочего и вспомогательного котлованов, образование между ними скважины, затягивание в нее трубопровода. При этом образование скважины ведут проколом или посредством удаления заменяемого трубопровода пошаговым продвижением штанги с рабочей головкой, а затягивание в скважину нового трубопровода - возвратным ходом штанги посредством тянущей головки.Известен являющийся по технической сущности наиболее близким к предлагаемому техническому решению способ бестраншейной замены трубопроводов [2], включающий образование монтажной скважины, устранение старого трубопровода, втрамбовывание его обломков в грунт и затягивание через предварительно пройденную монтажную скважину смонтированного на поверхности на всю длину нового трубопровода.Недостатками указанных выше способов являются невозможность бестраншейной замены трубопроводов при неблагоприятных погодных условиях (осадки и низкая температура наружного воздуха) и наличии мерзлых грунтов в зоне прохождения трубопровода, так как в этом случае высока вероятность получения некачественного сварного соединения новых труб и невозможно впрессовывание обломков разрушаемой старой трубы в мерзлый грунт из-за его несжимаемости.Задачей изобретения является обеспечение возможности качественного проведения работ по бестраншейной замене трубопроводов при низкой температуре наружного воздуха, наличии осадков и мерзлого грунта в зоне прохождения трубопровода.Поставленная задача решается тем, что в способе бестраншейной замены трубопроводов, включающем устранение старого трубопровода и затягивание через предварительно пройденную монтажную скважину нового трубопровода, согласно изобретению новый трубопровод по мере его монтажа затягивают на место устраняемого старого трубопровода через гибкий гофрированный теплоизолирующий рукав с одновременной подачей между теплоизолирующим рукавом и новым трубопроводом горячего воздуха для нагрева нового трубопровода до температуры не выше температуры начала пластической деформации его материала, причем при наличии вокруг старого трубопровода мерзлого грунта, в старый трубопровод перед началом его устранения подают нагретый воздух до полного оттаивания грунта.Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что нагрев горячим воздухом нового полимерного трубопровода и защита его теплоизолирующим рукавом обеспечивает гибкость нового трубопровода и возможность его подачи к старому трубопроводу с дневной поверхности при низких температурах наружного воздуха. Подача нагретого воздуха в старый трубопровод, при наличии вокруг него мерзлого грунта, осуществляет его оттаивание и возможность впрессовывания обломков разрушаемого старого трубопровода в оттаявший грунт. Применение гофрированного рукава обеспечивает его гибкость и большую теплоизолирующую способность вследствие уменьшения площади контакта рукава со стенками монтажной скважины и более быстрым прогревом нового трубопровода. Предлагаемая в изобретении подача горячего воздуха в гибкий рукав между ним и новым трубопроводом делает возможным непрерывность его прогрева без перерывов на период сваривания, исключает многократные подсоединения и отсоединения теплогенератора, повышает гибкость нового трубопровода при неполном прогреве по толщине его стенок.На чертеже изображена технологическая схема реализации способа бестраншейной замены трубопроводов.Установка для реализации прелагаемого способа замены старого трубопровода 1 на новый трубопровод 2 включает рабочий орган 3 (пневмопробойник), силовое устройство, состоящее из лебедки 4, троса 5 и компрессора 6, устройство для стыкового соединения новых труб (сварочный аппарат), состоящее из двустороннего нагревательного элемента 7 для контактного нагрева торцов монтируемого нового трубопровода 2 и направляющего зажима 8 для соединения торцов труб после их оплавления. Установка снабжена пропущенным через обсадную трубу 9 монтажной скважины 10 гибким гофрированным теплоизолирующим рукавом 11, один конец которого расположен в смотровом колодце 12, а другой через фланец 13 с отверстием присоединен к тепляку 14 и через гибкий патрубок 15 к теплогенератору 16. Причем концы рукава 11 упругим кольцом 17 герметично и с возможностью скольжения прижаты к новому трубопроводу 2. Передний конец рабочего органа 3 соединен тросом 5 с лебедкой 4, установленной в колодце 18, а задний - с новым трубопроводом 2 и через шланг (не показан) с компрессором 6.Реализация предлагаемого способа производится следующим образом.С поверхности грунта до встречи со смотровым колодцем 12 при помощи рабочего органа 3 образуют наклонную монтажную скважину 10 (при наличии сыпучих грунтов или плывунов в монтажную скважину 10 одновременно с ее проходкой затягивают тем же рабочим органом 3 металлическую обсадную трубу 9). Затем на поверхности грунта устанавливают тепляк 14. Через монтажную скважину 10 пропускают гибкий гофрированный теплоизолирующий рукав 11, один конец которого соединяют фланцем 13 с тепляком 14 и гибким патрубком 15 - с теплогенератором 16, другой - укладывают в смотровом колодце 12. При наличии вокруг старого трубопровода 1 мерзлого грунта свободный конец рукава 11 присоединяют к старому трубопроводу 1 и подают в него нагретый воздух до полного оттаивания грунта. После этого рукав 11 отсоединяют от старого трубопровода 1. Процесс монтажа нового трубопровода 2 осуществляют в тепляке 14. Торцы звеньев нового трубопровода 2 устанавливают в направляющий зажим 8 между двусторонним нагревательным элементом 7 и выдерживают заданное время до их оплавления. Затем нагревательный элемент 7 убирают, а торцы звеньев нового трубопровода 2 прижимают при помощи направляющего зажима 8 до формирования прочного сварного соединения. После чего новый трубопровод 2 проталкивают через отверстие в тепляке 14 в гибкий рукав 11 на длину наращенного звена. К концу, пропущенного через рукав 11, нового трубопровода 2 присоединяют рабочий орган 3 и вводят его в старый трубопровод 1. Затягивание нового трубопровода 2 осуществляют при помощи рабочего органа 3 и лебедки 4 с тросом 5, протянутым через старый трубопровод 1. Эта операция периодически чередуется с операцией сваривания нового трубопровода 2. При этом процесс замены старого трубопровода 1 выполняется пошагово. Продвигаясь внутри старого трубопровода 1, рабочий орган 3 разрушает его, втрамбовывая обломки в грунт, и одновременно затягивает в образуемую скважину новый трубопровод 2 большего наружного диаметра, чем старый.Предлагаемый способ замены трубопроводов промышленно применим и позволяет выполнять качественную замену трубопроводов круглогодично независимо от погодных и климатических условий.Источники информации1. Патент РФ №2135874, кл. 7 F 16 L 1/028, 1998.2. Патент РФ №2105919, кл. 7 F 16 L 1/028, 1998.

Формула изобретения

Способ бестраншейной замены трубопроводов, включающий устранение старого трубопровода и затягивание через предварительно пройденную монтажную скважину нового трубопровода, отличающийся тем, что новый трубопровод по мере его монтажа затягивают на место устраняемого старого трубопровода через гибкий гофрированный теплоизолирующий рукав с одновременной подачей между теплоизолирующим рукавом и новым трубопроводом горячего воздуха для нагрева нового трубопровода до температуры не выше температуры начала пластической деформации его материала, причем при наличии вокруг старого трубопровода мерзлого грунта в старый трубопровод перед началом его устранения подают нагретый воздух до полного оттаивания грунта.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству и используется при сооружении и ремонте подземных трубопроводов

Изобретение относится к технологии строительных работ и устройствам, предназначенным для бестраншейной прокладки подземных коммуникаций

Изобретение относится к горной и строительной промышленности, а именно к пневматическим ударным устройствам для забивания в грунт стержневых элементов, например труб, и может найти применение также в других областях промышленности, где требуется ударное воздействие

Изобретение относится к строительству и используется при сооружении подводных трубопроводов

Изобретение относится к строительству и используется при сооружении и эксплуатации магистральных трубопроводов в обводненных районах и болотах, в случаях, когда необходимо снизить положительную плавучесть протяженных цилиндрических тел

Изобретение относится к строительству и используется при сооружении трубопроводов на склонах, при строительстве вдольтрассовых проездов магистральных трубопроводов, при сооружении дорог и гидротехнических сооружений

Изобретение относится к строительству и используется при сооружении и ремонте подземных трубопроводов для их закрепления на проектных отметках

Изобретение относится к строительству и используется при прокладке трубопроводов на глубоких болотах с неравномерной толщиной торфяного слоя

Изобретение относится к строительству и используется при ремонте и замене трубопроводов

Изобретение относится к строительству и используется для балластировки трубопроводов

Изобретение относится к строительству и используется при сооружении подводных трубопроводов

Изобретение относится к трубной арматуре и строительству трубопроводов

Изобретение относится к технологии строительного производства и может быть использовано для бестраншейной прокладки в грунте трубопроводов большого диаметра с повышенной точностью

Изобретение относится к строительству и используется при ремонте подземных газопроводов

Изобретение относится к области строительства трубопроводов из пластмассовых, в частности полиэтиленовых труб

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам, предназначенным для снижения оползневого давления на трубопроводы, расположенные на оползневых склонах

Изобретение относится к строительству и используется при проведении капитального ремонта подземного трубопровода

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при прокладке магистральных трубопроводов методом сплава

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при отрывке траншеи магистрального трубопровода в мерзлых грунтах

Изобретение относится к строительству и эксплуатации нефтепроводов в сложных климатических условиях Севера, в льдонасыщенных дающих неравномерную осадку грунтах

Изобретение относится к строительству и используется при замене подземных трубопроводов различного назначения

www.findpatent.ru

устройство для бестраншейной замены трубопроводов - патент РФ 2221181

Изобретение относится к строительству и используется при ремонте и реконструкции трубопроводов. Устройство содержит перемещаемую вдоль оси старого трубопровода пневмоударную машину, закрепленное шарнирно на ее корпусе тяговое устройство в виде каната, установленные соосно ему колпак с режущими элементами для разрушения старой трубы и расширитель для внедрения разрушенных частей старой трубы в грунт. С расширителем соединена муфта для закрепления на ней секции новой трубы. Корпус пневмоударной машины снабжен подвижной относительно него наковальней с буртиком, опирающимся на расширитель и взаимодействующим с ним при передаче ударного импульса. Буртик наковальни снабжен отверстиями для пропуска элементов тягового устройства. Расширяет арсенал технических средств. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано для бестраншейной замены подземных трубопроводов при ремонте и реконструкции подземных коммуникаций. В устройствах для реализации способа бестраншейной замены трубопроводов поставленная задача решается тем, что оно включает перемещаемые вдоль старого трубопровода тяговое устройство, рабочий орган и соединенную с ним новую трубу. Причем рабочий орган состоит из отдельных узлов, выполненных сборно-разборными с возможностью центровки относительно друг друга и относительно старого трубопровода, приспособленных для взаимной сборки-разборки в стесненных условиях. Такое выполнение расширяет возможности устройства, повышает точность прокладки нового трубопровода. Известно устройство для бестраншейной замены трубопроводов (см., например, патент ФРГ 4014775, F 16 L 1/028, 1990), в передней части корпуса которого размещены режущие ножи, корпус снабжен тяговым устройством в виде троса, а к хвостовой части корпуса присоединена новая труба. Недостатками устройства являются его длина, необходимость сборки в специально предназначенных для этих целей местах и неудобство манипулирования в стесненных условиях приямка-колодца при установке устройства в старую трубу, подлежащую разрушению. Также известно устройство для бестраншейной замены трубопроводов (см., например, патент США 4738565, F 16 L 1/028, 1988), в передней части корпуса которого размещены подвижные режущие ножи в виде консольных балок, закрепленных шарнирно, ударное или нажимное устройство в виде скалки или поршня с односторонним подводом к нему сжатого воздуха, тяговый трос, закрепленный на передней части корпуса, предназначенный для затягивания устройства с новой трубой в отверстие трубы, подлежащей разрушению. Недостатками устройства являются его длина, низкая надежность подвижных ножей из-за примененного вида шарнирного крепления и их привода ударного или нажимного типа, обусловливающих подготовку и расширение приямков-колодцев для манипулирования устройством при его установке и низкая эффективность передачи усилия (импульса) режущим ножом, которые из-за низкой прочности шарнирного устройства не могут воспринимать значительные необходимые и достаточные усилия, а следовательно, эффективно разрушать старую трубу. Известно устройство для бестраншейной замены трубопроводов (см. патент РФ 2116547, кл. 6 F 16 L 1/028, 1998 г. - прототип), состоящее из пневмоударного движителя, направляющей насадки и расширителя, расширитель выполнен со ступенью цилиндрической формы меньшего диаметра в сравнении с расширяющим диаметром, причем цилиндрическая часть снабжена штифтами-фиксаторами для надежного присоединения к ней новой трубы и отсоединения трубы от расширителя. Направляющая насадка в виде колпака с режущими элементами соосно опирается на расширитель, который также опирается на корпус пневмоударного движителя, к носовой части которого закреплен шарнирно тяговый трос лебедки, устанавливаемой со стороны принимающего приямка-колодца. По указанному патенту РФ предусмотрены другие варианты направляющих насадок и расширителей, а описанный вариант принят в качестве прототипа, как содержащий наибольшее количество существенных признаков в сравнении с предлагаемым техническим решением. Недостатками прототипа и его вариантов являются: конструктивное решение последовательности взаимодействия отдельных узлов, участвующих в передаче ударного импульса последовательно от источника формирования импульса корпусу, от корпуса расширителю с закрепленной на нем новой трубкой значительной протяженности и, наконец, направляющему насадку-колпаку с режущими элементами для разрушения старой трубы, учитывая, что последовательное соединение указанных частей устройства не является жестким и его части: корпус, расширитель с новой трубой обладают массами, превышающими массу источника импульсов, и передаваемый импульс последовательно уменьшается в связи с потерями в контактах между частями устройства. Указанные потери могут составлять до 50% в зависимости от соотношения масс, передающих импульс источника (ударника) к направляющему насадку-колпаку с режущими элементами через посредство корпуса и расширителя. При разрушении старых труб из металлических материалов пневмоударный движитель должен обладать удвоенной энергией удара, что в свою очередь потребует упрочнения корпуса и расширителя, а также их масс, увеличение которых крайне нежелательно, поскольку усложнит работу оператора, работающего в стесненных условиях приямка-колодца. Кроме отмеченного, повышение энергии удара пневмоударного движителя обусловит увеличение расхода сжатого воздуха или его стоимости для получения более высоких его давлений. Последнее обстоятельство нежелательно по технике безопасности и обусловит использование прочных и дорогостоящих воздушных рукавов (шлангов). Отмеченные недостатки прототипа исключаются наполовину, если ударный импульс от источника (ударника) передать через подвижный относительно корпуса хвостовик наковальни с массой, не большей массы ударника и опертый непосредственно на расширитель с новой трубой, и далее направляющему колпаку с режущими элементами, минуя, таким образом, корпус, масса которого в 3-4 раза больше массы ударника. При этом протяжка корпуса, а также направляющего колпака и расширителя с новой трубой осуществляются, например, канатом тяговой лебедки, установленной со стороны принимающего приямка-колодца. Техническая задача по исполнению устройства для бестраншейной замены трубопроводов решается следующим конструктивным исполнением и размещением частей: устройство для бестраншейной замены трубопроводов включает перемещаемый вдоль оси старого трубопровода рабочий орган, состоящий из пневмоударной машины, закрепленное шарнирно на ее корпусе тяговое устройство в виде каната, установленные соосно ему направляющий колпак с режущими элементами для разрушения старой трубы, расширитель для уплотнения разрушенных частей старой трубы в грунт, соединенную с расширителем муфту для соединения с ней секции новой трубы, причем корпус пневмоударной машины снабжен установленной подвижно относительно его наковальней с буртиком, опирающимся на расширитель и взаимодействующим с ним при передаче ударного импульса. Целесообразно также буртик наковальни выполнить с отверстиями для пропуска элементов тягового устройства. Выполнение устройства поясняется чертежом, на котором представлен его частичный продольный разрез. Устройство для бестраншейной замены трубопроводов включает рабочий орган, состоящий из пневмоударной машины 1, тяговое устройство 2 с канатом 3, закрепленное посредством шарнира 4 к корпусу 5 машины и шарнира 6 к канату. Корпус 5 снабжен наковальней 7, подвижно установленной относительно его продольной оси и удерживаемой фиксатором 8 относительно корпуса. Наковальня 7 выполнена со ступенчатым буртиком 9 с отверстиями 10 в виде лысок, пазов, щелей и т.п. сквозных каналов для пропуска элементов тягового устройства 2. Буртик 9 опирается посредством поверхности (конической или сферической формы) на соответствующую по форме поверхность расширителя 11, состоящего из уплотняющего кольца 12 и муфты 13 для закрепления на ней посредством штифтов-фиксаторов 14 секции 15 новой трубы. Уплотняющее кольцо 12 и муфта 13 расширителя 11 соединены кольцевым элементом 16 между собой с возможностью разборки-сборки при ремонтах. Рабочий орган содержит направляющий насадку-колпак 17 с режущими элементами 18 для разрушения старой трубы. Колпак 17 опирается поверхностью (конической или сферической формы) на соответствующую по форме поверхность расширителя 11. Генератором ударных импульсов, воспринимаемых наковальней 7, является ударник 19, периодически наносящий удары по наковальне, принадлежащей пневмоударной машине 1. Уплотняющее кольцо 12, муфта 13 расширителя 11 и направляющий колпак 17 снабжены центральными отверстиями 20, 21 и 22 для пропуска элементов тягового устройства 2 с канатом 3. Тяговое усилие канату 3 сообщается, например, от тяговой лебедки с любым известным двигателем, расположенной со стороны принимающего приямка-колодца (на чертеже не показан). Сжатый воздух от компрессора (на чертеже не показан) по воздухопроводному рукаву (шлангу) 23 подается со стороны стартового приямка-колодца. Секции 15 новой трубы подаются по рукаву 23 и соединяются между собой в стартовом приямке-колодце по мере затяжки предыдущей секции в скважину нового трубопровода. Рабочему процессу устройства для бестраншейной замены трубопровода предшествует его сборка в стартовом приямке-колодце в последовательности: канат 3 пропускается сначала через отверстие 22 в направляющем колпаке 17, затем через отверстия 21 расширителя 11; к канату 3 посредством шарнира 6 закрепляется тяговое устройство 2, пропускается через отверстия 10 в виде лысок, пазов, щелей и т.п. сквозных каналов в буртике 9 наковальни 7 и посредством шарниров 4 закрепляется на корпусе 5 пневмоударной машины 1; канатом 3 перечисленные детали вводятся в контакт между собой с одновременным центрированием относительно друг друга и стартового отверстия старой трубы; секция 15 новой трубы присоединяется к муфте 13 и закрепляется на ней штифтами-фиксаторами 14. Секция новой трубы может быть присоединена к муфте расширителя на дневной поверхности перед спуском, то есть вне старого приямка-колодца. Следующим этапом перед включением в работу устройства является затягивание его канатом 3 в устье отверстия старой трубы. Если принимающий приямок-колодец является финишным, то разборка устройства в нем осуществляется в последовательности, обратной сборке. Рабочий процесс устройства для бестраншейной замены трубопроводов осуществляется следующим образом. После затяжки собранного устройства в устье старой трубы посредством тягового каната 3 включается подача сжатого воздуха по рукаву 23 к пневмоударной машине 1. В положении, изображенном на чертеже, ударник 19 за счет поступления сжатого воздуха в камеру холостого хода взводится, перемещаясь в сторону камеры рабочего хода (на чертеже не показаны). После достижения расчетного положения ударник 23 останавливается и начинает движение в сторону камеры холостого хода - к наковальне 7. Воздухораспределение между камерами рабочего и холостого ходов и периодический выпуск отработавшего воздуха осуществляется одним из известных распределителей: золотникового, клапанного или беззолотникового (бесклапанного) типа (на чертеже не показано). В результате соударения ударника 19 и наковальни 7 ударный импульс передается последовательно: буртику 9 наковальни 7, расширителю 11, направляющему колпаку 17 и режущим элементам 18, которые взаимодействуют со стенками старой трубы и разрушают ее. При этом ударный импульс передается без посредства корпуса 5, что сохраняет величину ударного импульса без потерь на восстановление, которое имело бы место после соударения ударника с корпусом. В зависимости от качества обработки контактных поверхностей буртика 9 и расширителя 11, а также качества их контактов кпд передачи ударного импульса повышается от 10 до 20% в сравнении с передачей его при посредстве корпуса. При этом корпус 5 подтягивается канатом 3 в положение контакта между направляющим колпаком 17, расширителем 11 и буртиком 9 наковальни 7 с одновременным уплотнением элементов разрушенной трубы в грунт скважины, по которой будет протягиваться секция 15 нового трубопровода. В процессе уплотнения грунта избыточная часть ударного импульса используется расширителем 11 и корпусом 5 посредством контактного взаимодействия фиксатора 8 с корпусом и наковальней 7, что способствует увеличению скорости проходки, а снижение напряженности каната 3 и корпуса 5 повышает их долговечность и ресурс устройства. После соударения ударника 19 с наковальней 7 часть ударного импульса (в виде импульса отскока) возвращается ударнику и, наряду с импульсом давления воздуха, используется в очередном процессе его холостого хода (взвода). Рабочий цикл устройства повторяется. После затяжки предыдущей секции нового трубопровода к ней присоединяется и закрепляется последующая секция. Закрепление секций трубопровода друг с другом производиться любым из известных способов, например посредством резьбового соединения. Циклы закрепления секций новой трубы повторяется по мере их затягивания в новую скважину трубопровода, с остановкой устройства или без его остановки. Выполненная таким образом последовательность установки и взаимодействия между направляющим колпаком 17 с режущими элементами 8, расширителем 11 и наковальней 7 без посредства корпуса 5 в передаче ударного импульса от ударника 19 к режущим элементам 18 направляющего колпака 17 и стенками старой трубы, позволяет повысить кпд передачи ударного импульса до 20%, что обусловливает увеличение производительности проходки по замене трубопроводов и повышение ресурса устройства для бестраншейной замены трубопроводов.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство для бестраншейной замены трубопроводов, включающее перемещаемый вдоль оси старого трубопровода рабочий орган, состоящий из пневмоударной машины, закрепленное шарнирно на ее корпусе тяговое устройство в виде каната, установленные соосно ему колпак с режущими элементами для разрушения старой трубы, расширитель для уплотнения разрушенных частей старой трубы в грунт, соединенную с расширителем муфту для закрепления на ней секции новой трубы, отличающееся тем, что корпус пневмоударной машины снабжен установленной подвижно относительно его наковальней с буртиком, опирающимся на расширитель и взаимодействующий с ним при передаче ударного импульса.2. Устройство для бестраншейной замены трубопроводов по п.1, отличающееся тем, что буртик наковальни снабжен отверстиями для пропуска элементов тягового устройства.

www.freepatent.ru

Способ бестраншейной замены трубопроводов

Использование: бестраншейная замена подземных трубопроводов. Сущность изобретения: для бестраншейной замены трубопровода к его концу с поверхности проходят скважину. На поверхности соединяют ударный узел с расширителем со смонтированным новым трубопроводом, проталкивают их в скважину и через колодец - в заменяемый трубопровод. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Известна бестраншейная прокладка трубопровода (патент США N 4821815), включающая наматывание трубопровода вокруг барабана, присоединение переднего конца трубопровода к заднему концу бурового устройства, размещение бурового устройства внутри пусковой трубы и затягивание трубопровода за буровым устройством в скважину. Недостатком такого способа является невозможность прокладки жесткого трубопровода без создания рабочего приямка. Кроме того, данный способ вообще не предназначен трубопроводов, а только для их прокладки. Наиболее близким к предлагаемому является способ бестраншейной замены трубопроводов (патент РФ N 2003918), включающий разрушение заменяемого трубопровода и втрамбовывание его обломков в грунт путем перемещения ударного устройства вперед. Восприятие усилия отдачи ударного устройства осуществляется тяговым элементом, пропущенным через заменяемый трубопровод. Вновь прокладываемый трубопровод затягивается в образуемую скважину за ударным устройством. Недостатком этого способа является то, что трубу прокладывают не на всю дину, а в виде звеньев, длина которых определяется размерами рабочего приямка. При этом новое звено присоединяют к уже проложенному звену в рабочем приямке. Таким образом, малая длина звеньев, а также стесненные условия работы в приямке не дают возможности значительно повысить производительность проводимых работ. Техническая задача, решаемая в изобретении, заключается в повышении производительности путем увеличения длины прокладываемых звеньев и упрощении работ по их соединению. Поставленная задача решается тем, что в способе бестраншейной замены трубопроводов, включающем разрушение заменяемого трубопровода, втрамбовывание его обломков в грунт и затягивание нового трубопровода, затягивание трубопровода производят через предварительно пройденную монтажную скважину. Для исключения обрушения стенок скважины в мягких или насыпных и намывных грунтах целесообразно монтажную скважину образовать путем забивки полой металлической трубы. При небольшой глубине залегания заменяемого трубопровода или достаточно упругом трубопроводе целесообразно монтаж нового трубопровода производить на поверхности на всю длину. для создания щадящих условий для нового трубопровода за счет увеличения диаметра скважины и плотности стенок скважины целесообразно устранение старого трубопровода производить путем его разрушения и впрессовывания в окружающий грунт посредством ударного узла с расширителем, который доставляют в старый трубопровод через монтажную скважину. Затягивание нового трубопровода через предварительно пройденную монтажную скважину позволяет все работы по монтажу оборудования и соединению звеньев трубопровода производить на поверхности, а не в рабочем приямке. При этом проведение работ по монтажу оборудования и соединению звеньев трубопровода значительно упрощается, а звенья трубопровода можно выполнять большей длины, таким образом повышается производительностью Предлагаемый способ реализуется следующим образом. Образуют монтажную скважину, например, путем забивки полой металлической трубы. Устраняют старый трубопровод одним из известных способов. Если новый трубопровод требует создания щадящих условий, то старый трубопровод устраняют путем его разрушения и впрессовывания в окружающий грунт посредством ударного узла с расширителем, который доставляют в старый трубопровод через монтажную скважину. Затем затягивают новый трубопровод через монтажную скважину. На фиг. 1 показан старый трубопровод 1 и монтажная скважина 2 с обсадной трубой 3, продольный разрез; На фиг. 2 показан старый трубопровод 1 с введенным в него тросом 4, одним концом присоединенным к лебедке 5, а другим к ударному узлу 6, с другой стороны к ударному узлу 6 присоединен новый трубопровод 7, продольный разрез; На фиг. 3 показан процесс разрушения старого трубопровода 1 с помощью ударного узла 6 и затягивания за ударным узлом 6 нового трубопровода 7 через монтажную скважину 2. Конкретный пример реализации предлагаемого способа. Требуется заменить участок старого трубопровода

150 между двумя колодцами на новый пластиковый o 180. С дневной поверхности к одному из концов старого трубопровода 1 проходят скважину 2 o 120 с помощью пневмопробойника CO-134. В слабых водонасыщенных грунтах целесообразно скважины проходить с помощью погружения в грунт стальной трубы 3 o 273. Погружают трубу с открытым передним торцом с помощью пневмопробойника CO-134, закрепленного на заднем торце трубы 3 o 273. После погружения трубы 3 до ее выхода в колодец трубу зачищают от грунта с помощью желонки или шнека. Далее на поверхности к ударному узлу с расширителем o 230 присоединяют необходимое количество соединенных друг с другом в одну плеть секций пластиковой трубы o 180. К носовой части ударного узла 6 присоединяют тяговый трос 4 от лебедки 5, пропущенный через старый трубопровод 1. Ударный узел 6 с трубой 7 с помощью лебедки 5 троса 4 затягивают в монтажную скважину 2 (фиг.2) и затем через колодец в старый трубопровод. После этого запускают в работу ударный узел 6, который перемещается по старому трубопроводу, разрушая его, втрамбовывая осколки трубопровода в грунт и затягивая в образуемую скважину новый трубопровод 7, который поступает с поверхности через монтажную скважину.

Формула изобретения

1. Способ бестраншейной замены трубопроводов, включающий устранение старого трубопровода, затягивание нового трубопровода, отличающийся тем, что затягивание нового трубопровода производят через предварительно пройденную монтажную скважину. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что монтажную скважину образуют путем забивки полой металлической трубы в мягких или насыпных и намывных грунтах. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что монтаж нового трубопровода производят на поверхности на всю длину. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что устранение старого трубопровода производят путем его разрушения, впрессовывания в окружающий грунт посредством ударного узла, который доставляют в старый трубопровод через монтажную скважину.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

www.findpatent.ru

Способ бестраншейной замены подземных трубопроводов

Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано при бестраншейной замене старых подземных трубопроводов с труднопроходимыми препятствиями, например старыми муфтами или колодцами. При бестраншейной замене подземных трубопроводов с размещенными на трассе ремонтными муфтами и ветхими колодцами производят разрушение старого трубопровода пропусканием по нему ударного рабочего органа, образуют новую скважину и затягивают в нее новый трубопровод, при этом производят удаление муфт и колодцев, сохраняя параметры трубопровода. Удаление производят путем вертикального погружения обсадной трубы с поверхности в местах расположения препятствий (муфт и колодцев). Способ позволяет без особых затрат производить замены трубопроводов с муфтами и колодцами практически любых размеров, конструкций и физического износа. 5 з.п. ф-лы, 10 ил.

Известен способ замены трубопроводов, включающий разрушение старого трубопровода, вдавливание осколков в окружающий грунт путем пропускания через разрушаемый трубопровод рабочего органа и затягивание в образованную скважину новой трубы [1]. Недостатком этого способа является то, что при встрече с массивной и прочной муфтой или колодцем устройство не может ее разрушить и процесс замены прерывается. Муфту откапывают с поверхности и демонтируют. При большой глубине залегания трубопровода это дорого, требует много времени зачастую невозможно из-за стесненных условий. При проходке сквозь ветхий колодец он может разрушиться от действия ударных нагрузок. То же самое и в случае ветхого приемного колодца. Известен способ бестраншейной замены трубопроводов (заявка на патент N 95106857/06), включающий устранение старого трубопровода, образование новой скважины, втягивание нового трубопровода, причем устранение старого трубопровода ведут до ремонтной муфты с каждого из колодцев, затем выбивают муфту в один из монтажных колодцев. Недостатком этого способа является то, что зачастую массивную муфту не удается выбить по достаточно протяженному участку заменяемого трубопровода (обычно расстояния от муфты до колодца составляют порядка нескольких метров), кроме того, требуется увеличение диаметра скважины, т.к. диаметр муфты обычно больше диаметра трубопровода. Все это требует большого расхода энергии, кроме того, скважина не всегда устойчива (осыпается, заиливается). Проблему ветхих колодцев этот способ вообще не решает. Технической задачей, решаемой изобретением, является создание способа, позволяющего осуществлять замену трубопроводов при наличии практически любых труднопроходимых препятствий на трассе. Поставленная задача решается тем, что при бестраншейной замене подземных трубопроводов с размещенными на трассе ремонтными муфтами и ветхими смотровыми колодцами производят разрушение старого трубопровода пропусканием по нему ударного рабочего органа, образуют новую скважину и затягивают в нее новый трубопровод, а при наличии на трассе ремонтных муфт и смотровых колодцев производят их удаление, сохраняя параметры трубопровода. Целесообразно операции по разрушению старого трубопровода и удалению ремонтных муфт и смотровых колодцев выполнять одновременно, это даст сокращение времени на производство работ вследствие устранения необходимости проведения специальных операций по пооперационному устранению соединительных элементов заменяемого трубопровода. Целесообразно производить удаление с трассы ремонтных муфт и ветхих колодцев путем вертикального погружения обсадной трубы с поверхности в местах их размещения на глубину заложения трубопровода, извлечения из обсадной трубы грунта и демонтажем муфт и колодцев. Это позволяет без больших затрат заменять трубопроводы с муфтами и колодцами практически любых размеров, конструкций и физического износа. Целесообразно обсадную трубу погружать секциями, что даст возможность осуществлять контроль за процессом и нанести меньший урон окружающей среде. Целесообразно обсадную трубу погружать пневмоударным устройством, это даст возможность осуществлять забивку обсадной трубы в стесненных условиях, подготовить муфту и колодец к извлечению (вследствие воздействия вибрационной нагрузки) и не потребует использования дополнительного привода (в случае использования в качестве пневматического ударного органа). Целесообразно после окончания работ извлечь обсадную трубу, в случае, если ее не будут использовать для обслуживания нового трубопровода. Целесообразно на нижней части обсадной трубы выполнить вырезы, соответствующие размерам прокладываемого трубопровода, в этом случае можно муфту демонтировать до прокладки трубопровода, а обсадную трубу, если это необходимо, извлечь после полной замены трубопровода. На фиг. 1 изображена трасса старого трубопровода, продольный разрез, входной и приемный колодцы, ремонтная муфта и верхний колодец; на фиг. 2 - начало погружения первой секции обсадной трубы с вырезами посредством пневмоударных устройств; на фиг. 3 - погружение второй секции обсадной трубы, первая секция обсадной трубы очищена от грунта; на фиг. 4 - погруженная до необходимой отметки обсадная труба, состоящая из трех секций; на фиг. 5 - начало погружения первой секции обсадной трубы в месте размещения ветхого колодца; на фиг. 6 - погружение второй секции обсадной трубы, часть ветхого колодца и грунт извлечены из первой секции, забитой пневмоударным инструментом; на фиг. 7 - погруженная до необходимой отметки обсадная труба, две части которой очищены; на фиг. 8 - на подготовленной трассе начало замены старого трубопровода на новый с помощью рабочего органа, к которому сзади прикреплена первая секция нового трубопровода; на фиг. 9 - новый уложенный взамен старого трубопровода, одна из обсадных труб извлечена, канал засыпан, во второй трубе устроен новый смотровой колодец; на фиг. 10 - трасса трубопровода, готовая к эксплуатации. Предложенный способ реализуется следующим образом. В месте расположения ремонтной муфты 1 (фиг. 1) на поверхности устанавливают первую секцию 2 обсадной трубы, в нижней части секции 2 предварительно выполняют вырезы 3, соответствующие размерам нового трубопровода. Сверху на секцию 2 устанавливают пневмоударные механизмы 4 и начинают погружение секции 2 отсоединяют пневмоударные механизмы 4 и производят ее очистку от грунта. Далее к первой секции 2 присоединяют вторую секцию 5, устанавливают на ней пневмоударные механизмы 4 и продолжают погружение. После окончания погружения продолжают до необходимой отметки. После чего демонтируют муфту 1. Если смотровой колодец 6 находится в ветхом состоянии, в месте его размещения производят погружение обсадной трубы (фиг. 5-7). Порядок погружения аналогичен описанному выше. После демонтажа ремонтной муфты 1 и смотрового колодца 6 начинают замену старого трубопровода 7. В стартовом колодце 8 монтируют рабочий орган 9 и соединяют его с помощью троса 10 с тяговым органом и лебедкой (не показано). К хвостовой части рабочего органа 9 присоединяют первую секцию 11 нового трубопровода. Подачей сжатого воздуха к лебедке и рабочему органу запускают их в работу. Рабочий орган перемещается по старому трубопроводу 7, разрушая его и образуя скважину, в которую затягивает новый трубопровод 11, состоящий из приращиваемых секций. После выхода рабочего органа в приемный колодец 12 его демонтируют. При необходимости извлекают обсадные трубы. Полости в грунте засыпают. Если необходимо восстановить разрушенный колодец, перед извлечением обсадной трубы производят восстановление колодца.

Формула изобретения

1. Способ бестраншейной замены подземных трубопроводов с размещенными на трассе ремонтными муфтами и ветхими смотровыми колодцами, включающий разрушение старого трубопровода пропусканием по нему ударного рабочего органа, образование новой скважины и затягивание в нее нового трубопровода, отличающийся тем, что удаление с трассы ремонтных муфт и ветхих колодцев производят путем вертикального погружения обсадной трубы с поверхности в местах размещения их на трассе на глубину заложения трубопровода, извлечении из обсадной трубы грунта и демонтажа муфт и колодцев. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что удаление с трассы ремонтных муфт и ветхих колодцев производят путем вертикального погружения обсадной трубы с поверхности в местах размещения их на трассе на глубину заложения трубопровода, извлечения из обсадной трубы грунта и демонтажа муфт и колодцев. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что обсадную трубу погружают секциями. 4. Способ по пп.2 и 3, отличающийся тем, что обсадную трубу погружают пневмоударным устройством. 5. Способ по пп.2 - 4, отличающийся тем, что обсадную трубу после удаления грунта и ремонтной муфты или смотрового колодца извлекают. 6. Способ по пп.2 - 5, отличающийся тем, что на нижней части обсадной трубы выполняют вырезы, соответствующие размерам прокладываемого трубопровода.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10

QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): ООО "СПЕЦТЕХЭНЕРГО"

Номер и год публикации бюллетеня: 4-2004

(73) Новый патентообладатель:ООО "Сибирская проектно-инжиниринговая компания"

Договор № 17969 зарегистрирован 09.12.2003

Извещение опубликовано: 10.02.2004

* ИЛ - исключительная лицензия НИЛ - неисключительная лицензия

QB4A Регистрация лицензионного договора на использование изобретения

Лицензиар(ы): Общество с ограниченной ответственностью "Сибирская проектно-инжиниринговая компания"

Вид лицензии*: НИЛ

Лицензиат(ы): Общество с ограниченной ответственностью "РациоТехнология"

Договор № РД0009715 зарегистрирован 21.06.2006

Извещение опубликовано: 10.08.2006 БИ: 22/2006

* ИЛ - исключительная лицензия НИЛ - неисключительная лицензия

www.findpatent.ru

Бестраншейная замена трубопроводов

Главная / Наши услуги / Бестраншейный ремонт / Бестраншейная замена труб, замена канализации

Несвоевременный ремонт изношенных напорных и безнапорных трубопроводов может привести к серьезным аварийным ситуациям и необходимости экстренного ремонта методом открытой перекладки. Особенно сложно проводить такие работы в городе с его плотной застройки и высокой насыщенностью инженерными коммуникациями. В этих условиях рытье котлована, большой объем извлеченного грунта, крупногабаритная землеройная техника и пути подъезда для нее усложняют и делают работы по замене трубопровода открытым методом невыгодными.

Обращаем Ваше внимание, что в нестабильных грунтах рытье и укрепление стенок котлована вырастает в отдельную и очень серьезную проблему. Частое отсутствие документации на давно проложенные трубы и кабели увеличивают риск повреждения чужих коммуникаций, либо означает полную невозможность проведения открытых работ.

Сегодня для эффективного решения задач по замене старых трубопроводов получает все большую популярность бестраншейная замена. Актуальность использования бестраншейной замены трубопровода в городских условиях подтверждается очевидными преимуществами данного способа:

Экономический аспект при замене коммуникаций:

отсутствие затрат на вскрытие и вывоз грунта, на последующее восстановление асфальтового покрытия и благоустройство прилегающих территорий при применении бестраншейных технологий замены трубопроводов;
значительное сокращение сроков проведения ремонтных работ;
работы проводятся малым количеством рабочих;
не требуется крупная землеройная техника;
не нужно открытие ордера на проведение земляных работ.

Технологический аспект при замене трубопровода:

снижается вероятность повреждения существующих коммуникаций, так как бестраншейная замена трубопроводов происходит по трассе старого трубопровода;
пропускная способность нового трубопровода улучшается за счет увеличения диаметра трубы;
компактность используемого оборудования позволяет производить работы по бестраншейной замене коммуникаций в любых канализационных колодцах, в подвалах зданий и в труднодоступных местах;
возможность проведения работ в нестабильных грунтах.

Социальный аспект при замене трубопровода:

не нарушается движение общественного транспорта;
не нужны временные пешеходные переходы над местом проведения работ;
проведение работ в историческом центре города без риска повреждения старинных зданий;
не вырубаются садово-парковые насаждения.

Методы бестраншейной замены трубопроводов

Бестраншейная замена трубопроводов

Метод разрушения старой трубы. Безнапорные канализационные трубопроводы из чугуна, керамики, асбоцемента или бетона заменяются на новые полиэтиленовые с сохранением или увеличением диаметра до 400 мм. Под действием сжатого воздуха, подаваемого из компрессора, пневмопробойник с разрушителем и расширителем движутся от стартового колодца к приемному. Направление движения поддерживается тяговым тросом, закрепленным на лебедке приемного колодца. За пневмопробойником образуется скважина увеличенного диаметра. В скважину одновременно затягивается труба состоящая из патрубков, скрепленных резьбовым соединением. Рабочая длина патрубка 48 см.

Замена трубопровода

Метод санации без разрушения старой трубы. Новая труба протаскивается сквозь старую с уменьшением диаметра. Применяется для замены напорных трубопроводов, стальных и железобетонных коммуникаций. Используется для восстановления работоспособности водопроводных сетей и напорной канализации. При применении бестраншейных технологий протаскивание происходит с помощью специального трубопротягивающего устройства с пневмоприводом. Работы могут производится не только от колодца к колодцу, но и через наклонную скважину.

В каких случаях необходима замена трубопровода:

Дефекты трубы, расстыковка раструбных соединений, деформация, смещение и пролом трубопровода.
Преждевременное разрушение трубы под воздействием агрессивных грунтов и веществ, сквозная коррозия и смещение грунтов.

Позвоните в офис компании БТ-Спецстрой, чтобы получить дополнительную информацию по ремонту и замене трубопроводов.