RU2453754C1

RU2453754C1 - Device for trenchless replacement of pipelines

Info

Publication number: RU2453754C1
Application number: RU2010153831/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Анатольевич Шайхадинов (RU); Александр Анатольевич Шайхадинов; Вячеслав Иванович Емелин (RU); Вячеслав Иванович Емелин; Михаил Сергеевич Жиганов (RU); Михаил Сергеевич Жиганов; Вадим Александрович Накладыч (RU); Вадим Александрович Накладыч; Анатолий Васильевич Ушаков (RU); Анатолий Васильевич Ушаков
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2012-06-20
Also published as: EA201101371A1; EA019621B1

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: in a device for trenchless replacement of pipelines a vessel of a facility to redistribute static force is arranged as cylindrical, in which at the equidistant distance from each other there are at least two radial slots with spacer plates installed in them, having a bevel and made of a friction material. In the vessel via an axis of its symmetry there is a conical hole, in which with a clearance there is a spacer element made in the form of a cone. The bevel angle of the spacer plates, the angle between the axis of symmetry of the spacer element and its generatrix, and also the angle between the axis of symmetry of the conical hole and its generatrix are equal to each other. Spacer plates are installed with the possibility of vertical displacement relative to the spacer element. The vessel of the facility to redistribute a static force is connected with two dismantling ropes.

EFFECT: device reliability improvement.

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 №2350817, МПК F16L 1/00, опубл. 2009 г.), содержащее рабочий орган, соединенный натяжным тросом с тяговым органом, и средство для перераспределения статического усилия, выполненное в виде верхнего и нижнего распоров, передней и задней тяг, а также верхнего и нижнего рычагов, установленных по бокам тяг и расположенных симметрично относительно друг друга с возможностью поворота в плоскости их продольного сечения.A device for trenchless replacement of pipelines is known (RF patent No. 2350817, IPC F16L 1/00, publ. 2009), containing a working body connected by a tension cable to a traction body, and means for redistributing static forces, made in the form of upper and lower spacers , front and rear rods, as well as upper and lower levers mounted on the sides of the rods and located symmetrically relative to each other with the possibility of rotation in the plane of their longitudinal section.

Недостатком этого устройства является высокая вероятность повреждения и заклинивания рычагов средства для перераспределения статического усилия.The disadvantage of this device is the high probability of damage and jamming of the levers of the means for redistributing static force.

Также известно являющееся по технической сущности наиболее близким к предлагаемому техническому решению устройство для бестраншейной замены трубопроводов (патент РФ №69608, МПК F16L 1/028, опубл. 2007 г.), содержащее рабочий орган, соединенный натяжным тросом с тяговым органом, и средство для перераспределения статического усилия, выполненное из распорного клина (распорного элемента), размещенного между двух распоров, представляющих собой разъемный корпус, большого и малого фиксирующих колец, установленных на торцах распоров, причем распорный клин установлен с возможностью осевого перемещения относительно средства для перераспределения статического усилия и соединен через трос с рабочим органом, а распоры установлены с возможностью вертикального перемещения относительно распорного клина.It is also known to be the closest to the proposed technical solution device for trenchless replacement of pipelines (RF patent No. 69608, IPC F16L 1/028, publ. 2007), containing a working body connected by a tension cable to the traction body, and means for redistribution of the static force made of a spacer wedge (spacer element) placed between two spacers, which are a detachable body, large and small retaining rings mounted on the ends of the spacers, and the line is mounted with the possibility of axial movement relative to the means for redistributing the static force and is connected via a cable to the working body, and the spacers are installed with the possibility of vertical movement relative to the expansion wedge.

К недостаткам данного устройства относится сложность монтажа и демонтажа средства для перераспределения статического усилия, а также высокая вероятность повреждения фиксирующих колец при осевом перемещении распорного клина. Это приводит к незапланированным остановкам для устранения неисправностей и ведет к снижению производительности процесса бестраншейного ремонта трубопроводов и увеличению затрат на его осуществление.The disadvantages of this device include the difficulty of mounting and dismounting the means for redistributing the static force, as well as the high probability of damage to the retaining rings during axial movement of the spacer wedge. This leads to unplanned stops for troubleshooting and leads to a decrease in the productivity of the trenchless pipeline repair process and an increase in the cost of its implementation.

Техническим результатом изобретения является повышение надежности устройства.The technical result of the invention is to increase the reliability of the device.

Задача для достижения технического результата решается тем, что в устройстве для бестраншейной замены трубопроводов, содержащем рабочий орган, соединенный натяжным тросом с тяговым органом, и средство для перераспределения статического усилия, выполненное из корпуса и распорного элемента, установленного с возможностью осевого перемещения относительно корпуса и соединенного через трос с рабочим органом, согласно изобретению корпус средства для перераспределения статического усилия выполнен цилиндрическим, в котором на равноудаленном расстоянии друг от друга выполнено, по меньшей мере, два радиальных паза с установленными в них распорными пластинами, имеющими скос и выполненными из фрикционного материала, в корпусе через его ось симметрии выполнено коническое отверстие, в котором с зазором установлен распорный элемент, выполненный в виде конуса, при этом угол скоса распорных пластин, угол между осью симметрии распорного элемента и его образующей, а также угол между осью симметрии конического отверстия и его образующей равны друг другу, распорные пластины установлены с возможностью вертикального перемещения относительно распорного элемента, при этом корпус средства для перераспределения статического усилия соединен с двумя демонтажными тросами.The task to achieve a technical result 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, and means for redistributing static forces made of a housing and a spacer installed with axial movement relative to the housing and connected through a cable with a working body, according to the invention, the housing of the means for redistributing the static force is made cylindrical, in which it is equidistant At least two radial grooves are made with at least two radial grooves with spacer plates installed in them having a bevel and made of friction material, a conical hole is made in the housing through its axis of symmetry, in which a spacer element is made with a gap, made in the form cone, while the angle of inclination of the spacer plates, the angle between the axis of symmetry of the spacer element and its generators, as well as the angle between the axis of symmetry of the conical hole and its generators are equal to each other, the spacer plates are installed with the possibility of vertical movement relative to the spacer element, while the body of the means for redistributing the static force is connected to two dismantling cables.

Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что в нем средство для перераспределения статического усилия имеет более простое изготовление, монтаж и демонтаж. Это позволяет повысить надежность устройства и, как следствие, надежность протаскивания нового пластмассового трубопровода в целом.The advantage of the proposed device is that in it the means for redistributing the static force has a simpler manufacture, installation and dismantling. This improves the reliability of the device and, as a result, the reliability of pulling a new plastic pipeline as a whole.

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 1.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 1.

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 выполнено в виде цилиндрического корпуса 7, в котором на равноудаленном расстоянии друг от друга выполнено, по меньшей мере, два радиальных паза 8, 9 с установленными в них распорными пластинами 10, 11 (фиг.3, 4), имеющими скос α (фиг.2) и выполненными из фрикционного материала. В корпусе 7 через его ось симметрии выполнено коническое отверстие 12, в котором с зазором ε (фиг.2) установлен распорный элемент 13, выполненный в виде конуса. Угол скоса распорных пластин 10, 11, угол между осью симметрии распорного элемента 13 и его образующей, а также угол между осью симметрии конического отверстия 12 и его образующей равны друг другу. Распорный элемент 13 установлен с возможностью осевого перемещения относительно корпуса 7 и соединен через трос 14 с рабочим органом. Распорные пластины 10, 11 установлены с возможностью вертикального перемещения относительно распорного элемента 13. Корпус 7 средства для перераспределения статического усилия соединен с двумя демонтажными тросами 15, 16, расположенными во входном приямке 17. Рабочий орган передним концом через натяжной трос 1 соединен с тяговым органом 2, выполненным в виде лебедки, установленной в приемном приямке 18. К расширителю 6 крепится новый пластмассовый трубопровод 19. 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 casing 4, knives 5 and an expander 6. The means for redistributing the static force is made in the form of a cylindrical casing 7, in which at least two radial grooves 8, 9 s are made spacer plates 10, 11 installed therein (FIGS. 3, 4) having a bevel α (FIG. 2) and made of friction material. A conical hole 12 is made in the housing 7 through its axis of symmetry, in which a spacer element 13 made in the form of a cone is installed with a gap ε (Fig. 2). The bevel angle of the spacer plates 10, 11, the angle between the symmetry axis of the spacer 13 and its generatrix, as well as the angle between the symmetry axis of the conical hole 12 and its generatrix, are equal to each other. The spacer element 13 is mounted with the possibility of axial movement relative to the housing 7 and is connected via a cable 14 to the working body. Spacer plates 10, 11 are mounted with the possibility of vertical movement relative to the spacer element 13. The housing 7 of the means for redistributing the static force is connected to two dismounting cables 15, 16 located in the inlet pit 17. The working body with its front end is connected to the traction body 2 through the tension cable 1 made in the form of a winch installed in the receiving pit 18. A new plastic pipe 19 is attached to the expander 6.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В приемном приямке 18 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 17, монтируют, заводят в старый трубопровод 3 и присоединяют к нему трос 14 и секцию нового трубопровода 19. После чего включают лебедку 2. Под статическим воздействием лебедки 2 рабочий орган с новым пластмассовым трубопроводом 19 движется в сторону приемного приямка 18. Ножами 5 рабочий орган разрезает старую трубу 3, раскрывает ее, деформируя расширителем 6, и одновременно затягивает новый трубопровод 19. При этом затягивание нового пластмассового трубопровода 19 осуществляется с периодической остановкой, во время которой производится приварка очередного звена к новому трубопроводу 19. Причем средство для перераспределения статического усилия устанавливается в заднюю часть нового пластмассового трубопровода 19 и крепится к задней части рабочего органа с помощью троса 14 перед операцией сварки нового трубопровода 19, когда через скважину будет протянута примерно половина его длины. При работе средства для перераспределения статического усилия осевая нагрузка от лебедки 2 передается не только на передний конец нового трубопровода 19, но и при помощи троса 14 на распорный элемент 13, перемещая его вперед до упора в корпус 7. При этом сопряженные с распорным элементом 13 распорные пластины 10, 11 расходятся в стороны и упираются в стенки нового трубопровода 19. Это исключает перемещение средства для перераспределения статического усилия внутри нового пластмассового трубопровода 19, а также снимает с нового трубопровода 19 часть растягивающих усилий, снижая вероятность его разрыва. После работы средство для перераспределения статического усилия извлекают из нового пластмассового трубопровода 19 при помощи демонтажных тросов 15, 16.In the receiving pit 18, a traction body 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 17, mounted, inserted into the old pipeline 3 and a cable 14 and a section of the new pipeline 19 are connected to it. Then the winch 2 is turned on. Under the static action of the winch 2, the working body with a new plastic pipe 19 moves towards the receiving pit 18. With knives 5, the working body cuts the old pipe 3, opens it, deforming with the expander 6, and simultaneously tightens the new pipe 19. At the same time, the tightening of the new plastic pipe 19 is carried out with periodic a stop during which the next link is welded to the new pipeline 19. Moreover, the means for redistributing the static force is installed in the back of the new plastic pipe 19 and is attached to the back of the working body with a cable 14 before the welding operation of the new pipe 19, when through the well about half its length is stretched. When the means for redistributing the static force is operating, the axial load from the winch 2 is transmitted not only to the front end of the new pipeline 19, but also by means of a cable 14 to the spacer element 13, moving it forward all the way into the housing 7. At the same time, the spacers associated with the spacer element 13 the plates 10, 11 diverge to the sides and abut against the walls of the new pipeline 19. This eliminates the movement of the means for redistributing the static force inside the new plastic pipeline 19, and also removes part of the new pipeline 19 tensile forces, reducing the likelihood of it breaking. After work, the means for redistributing the static force is removed from the new plastic pipe 19 using dismantling cables 15, 16.

Предлагаемое устройство для бестраншейной замены трубопроводов повышает надежность устройства.The proposed device for trenchless pipe replacement increases the reliability of the device.

Claims

A device for trenchless replacement of pipelines, comprising a working body connected by a tension cable to a traction body, and means for redistributing static force made of a housing and a spacer element that is axially movable relative to the housing and connected via a cable to the working body, characterized in that the housing of the means for redistributing the static force is cylindrical, in which at least two radials are made at an equidistant distance from each other grooves with spacer plates installed in them having a bevel and made of friction material, a conical hole is made in the housing through its axis of symmetry, in which a spacer element is made with a gap, made in the form of a cone, while the angle of inclination of the spacer plates, the angle between the axis the symmetry of the spacer element and its generatrix, as well as the angle between the axis of symmetry of the conical hole and its generatrix are equal to each other, the spacer plates are mounted with the possibility of vertical movement relative to the spacer th element, while the body of the means for redistributing the static force is connected to two dismantling cables.