CN1175301A - 抽出埋设于土体中的空心部件的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及将埋设于土体中的空心部件,如铅管(2)抽出的方法,该空心部件的两个开口端可触及。为此,将可对其内部施加压力的软管(4)在其处于非施加压力的条件下插入到上述铅管中,之后对该软管内部施加压力,使其压靠于上述铅管的内壁上,在上述软管和铅管之间不产生轴向移动的情况下,通过软管将上述铅管沿纵向抽出。按照上述方式,可避免在抽出的过程中上述铅管产生破裂。在沿抽出方向上述铅管的后端后面,新的管与上述待抽出的铅管,或软管相连接,该新的管在抽出上述铅管的同时插入土体中。可将另外的牵引部件(2)与软管一起插入软管中,该牵引部件通过内部施加压力的软管而压靠于上述软管内壁上,它用于单独,或与软管一起将上述铅管抽出。
Description
本发明是关于权利要求1前序部分所涉及的方法。
用于传送饮用水的管在使用几十年后会发生渗漏现象，或具有其它的缺陷，这样需要用新的管将它们更换掉。在过去，用于室内连接的上述管除了由其它的材料形成以外，还采用铅形成。这样，考虑到人体健康和环境的原因，适合采用，甚至规定采用另一种材料，最好是聚乙烯(PE)形成的管来更换上述的铅管。为此，应当将上述铅管从土体中抽出，并且将新的管插入到土体中的相应位置。但是当将铅管的前端与牵引部件相连接，之后试图将该铅管抽出时，由于上述铅管的抗拉强度较低，从而不可避免地会发生上述铅管马上产生破裂的现象。另外，不能通过其后端的连接件将该铅管强制拉出土体，由于铅管不具有足够的抗压强度，会立即产生变形。
因此本发明的目的在于提供一种将埋设于土体中的空心部件抽出的方法，上述空心部件的两个开口端可触及，在该方法中空心部件不会产生破裂，或变形。
根据本发明，上述目的是通过下述的权利要求1中特征部分中的特征实现的。本发明的方法的进一步有利的改进显然可从从属权利要求中得出。
由于下述原因，即可对其内部施加压力的软管在非施加压力的状态下插入空心部件中，该插入长度至少为空心部件的全长的一部分，对软管内部施加压力，在该内部压力的作用下其压靠于空心部件的内壁上，之后在保持上述内部压力不变的情况下，通过上述软管本身和/或与上述软管一起插入空心部件中的牵引部件，以沿纵向摩擦紧固连接的方式将上述空心部件从土体中抽出，软管中的内部压力的作用上述牵引部件压靠于空心部件的内壁上，对插入空心部件中的软管的整个长度施加所需的拉力，从而可避免空心部件破裂。
最好上述软管，如果需要包括牵引部件，沿纵向的可伸长性大于空心部件的可伸长性。因此，在牵引步骤开始时上述软管伸长。这样可产生下述情况，即上述铅管不会在整个长度范围突然移动，而是该移动开始于空心部件的牵引端，之后逐渐扩大到整个长度范围，一直到另一端，同时使空心件伸长或松开目前的任何套筒连接。按照上述方式，使空心部件移动的所需要的拉力大大减小。为了实现上述效果，还可沿纵向使上述软管本身具有下述的节段，这些节段沿纵向相互间隔开，其可伸长性与空心部件的长度相对应。
如果在软管上传递的拉力不够大，则最好将牵引部件与软管一起插入空心部件中，在上述软管的内部压力的作用下上述牵引部件压靠于空心部件的内壁上，在此状态它用于将空心部件抽出。
最好沿牵引方向空心部件的后端与新的空心部件相连接，该新的空心部件在上述空心部件抽出的同时拉入土体中。因此，旧的空心部件的抽出和新的空心部件的插入在一个施工步骤中实现。
最好上述软管，如果需要还包括牵引部件，通过拉入索插入空心部件中，上述软管，如果需要，包括牵引部件的一端通过接合器与拉入索相连接。在上述场合，在插入软管的过程中接合器，如果需要以及牵引部件上述空心部件的内腔进行扩大，校准和/或平滑，从而可简化后面的软管部分，如果需要以及牵引部件的插入。
下面参照图中所示的以实例方式给出的实施例对本发明进行具体描述。
图1表示将铅管更换为聚乙烯管的方法的第1步骤；
图2表示将铅管更换为聚乙烯管的方法的第2步骤；
图3表示将铅管更换为聚乙烯管的方法的第3步骤；
图4表示将铅管更换为聚乙烯管的方法的第4步骤；
图5为铅管的横截面图，其内插入有拉入索，而软管处于未受压状态；
图6为管的横截面图，其内插入有具有较高抗拉强度的软管，该软管借助内部压力与上述管的内侧壁摩擦紧固连接；
图7为铅管的横截面图，其内插入有拉入索，而软管处于受压状态；
图8表示在插入铅管的过程中牵引索和软管与拉入索的连接情况；
图9为在抽出铅管和插入聚乙烯管的过程中牵引索和铅管与聚乙烯管的连接情况。
在饮用水供应管1的区域，当拆卸由铅管2构成的室内连接管时，开挖下述的沟3，该沟3的底面积比如为1.50m×0.80m。上述铅管2伸入建筑物4的室内，该铅管2的长度为6～25m，在沟3中它与主管1分开，在建筑物4室内它与室内连接管分开。将扩孔器8推入铅管2中，该铅管2的两端开口均可触及，扩孔器8从沟3处到达建筑物4的室内。在建筑物4的室内设置有索卷筒9，其上带有卷绕的拉入索10。该拉入索10与上述扩孔器8相连接，穿过铅管2被拉向沟3。
对于图2所示的紧接着的步骤，在沟中设置其上带有卷绕的牵引索12的索卷筒11。由于空间的原故，带有卷绕的具有较高抗拉强度的软管14的软管卷筒13设置于上述沟3的上方。软管13上设置有可旋转的传送导引件(lead-through)，通过它液体，或气体可从外部源送入软管14中。通过接合器15，该接合器和牵引索12与伸出到沟3中的拉入索10的端部相连接，并通过拉入索10拉入到建筑物4的室内，上述接合器15还以压力密封方式使软管14的自由端封闭。上述接合器是这样设计的，或具有这样的直径，从而在其通过铅管2的过程中，它使其内部扩大和/或对其内部的尺寸进行校准，对其内壁进行清理，并使其平滑，因此可简化对后面的软管部分的插入操作。
在图3所示的步骤中，在拆下拉入索10后，在建筑物4的室内将待插入的聚乙烯管16与接合器15连接。如果聚乙烯管16的名义宽度大于铅管2，则在接合器15和聚乙烯管16之间设置扩大头17，或上述接合器15用作扩大头。
如图4所示，借助马达驱动的液压泵18并通过阀19和软管卷筒13中的旋转传送导引件向软管14灌注液体，如水，并使其处于足够的压力条件下，从而使牵引索12紧紧地压靠于铅管2的内壁上。之后通过索卷筒11收回牵引索12，在铅管2的整个长度范围上述牵引索12压靠于其上的较高的压力会产生摩擦紧固连接，通过该连接上述拉力均匀地作用于铅管2上。因此，在收回牵引索12的过程中，铅管2随该牵引索12移动，从而在铅管2中不会产生局部的荷载峰值，故不会产生破裂的危险。同时通过扩大头17与接合器15相连接的聚乙烯管16拉入到铅管2后面所形成的，并且通过扩大头17扩大的孔中。
在索卷筒11的前面，在沟3中沿铅管2方向设置有切割器20，它比如可设计成下述的切割套，该套带有刀片，或切割滚轮，该切割器20沿纵向将铅管2劈开，从而牵引索12和软管14分开。之后将牵引索12卷绕于索卷筒11上，将软管14卷绕于软管卷筒13上，保持软管14中的压力不变。为了实现上述目的，上述索卷筒11和软管卷筒13设置有适合的驱动系统，从而也可通过索卷筒11施加抽出铅管2和插入聚乙烯管16所必须的拉力。未损坏的软管14以及牵引索12和铅管2可共同卷绕于索卷绕筒11上。在将铅管2完全从土体中抽出，将聚乙烯管16相应地插入直至沟3处，并且在卸除软管14中的压力后，将通过接合器15连接的牵引索12和软管14相互分开，将索卷筒11和软管卷筒13送至新的使用地点。
图5和7表示其内插入有牵引索12和软管14的铅管2的横截面，图5中的软管14处于未受压状态，在图7中该软管14灌注有液体，并且保持在预定内部压力条件下。由于软管14的上述内部压力的作用，上述牵引索12压靠于铅管2的内壁上，这样在牵引索12和铅管2之间产生摩擦紧固连接。软管14中所需要的内部压力值取决于抽出铅管2所必须的单位长度力的大小。除了其它的因素以外，上述力取决于铅管2的直径，土体所施加的荷载，土体特性，或土体和铅管之间的摩擦值，铅管和牵引索之间的摩擦系数。
图6表示不带有附加的牵引部件的使用情况，即表示具有内部压力的受拉软管14的使用情况。在此场合，由于内部压力的作用，软管14按照下述的方式产生变形，该方式为：该软管压靠内部管壁上。因此，产生摩擦紧固连接。图8表示拉入索10和牵引索12，以及软管14之间的连接机构，此时上述部件插入铅管2中。该状态与图2所示的步骤相对应。
软管14的端部折叠在一起并压靠于两个锥体21和22之间，从而该软管14以气密，或液体密封的方式封闭。在牵引索12中，外表的钢绞线束在端部分开，并进行硬焊接。仅仅采用内部钢绞线束与拉入索10连接，对于插入聚乙烯管16，该钢绞线束具有足够的抗拉强度。牵引索12中的内部线束通过3个夹紧楔块24固定，它们沿环向依次布置，并且压入锥体23中。为了松开上述夹紧楔块24，设置有连接螺母25。形成环套26的拉入索10的端部通过叉形接头27与牵引索12相连接，该叉形接头27以螺纹方式与锥体23相连接，在该接头27中接纳有螺栓28。压力套筒29用于形成上述环套26。位于拉入索10上的另一压力套筒30上支承校准芯轴件31，该校准芯轴件31用于消除铅管2的变形，或缩颈，清除沉积物的内表面，使其保持平滑，如果需要，还可扩大铅管2的横截面。
图9表示当抽出铅管2，并且插入聚乙烯管16时，即在图4所示的步骤过程中，位于牵引索12和聚乙烯管16之间的连接机构，或接合器15。在通过拉入索10将图7中所示的连接机构拉入建筑物4的室内后，通过松开螺栓28卸下带有校准芯轴件31的拉入索10，牵引头32用作扩大头，即其外径大于铅管2的外径。按照上述方式，可将其外径为36mm的铅管更换为外径为44mm的聚乙烯管。该聚乙烯管16与上述牵引头32相连接。
上述的实施例涉及将埋设于土体中的管2抽出的方法，在该方法中，还要将软管14，以及牵引部件12抽出。如果软管14本身的抗拉强度足够大从而可实现抽出，并且软管需要将聚乙烯管16插入，则可省去上述牵引部件12。按照上述方式，可简化软管14的插入操作。以非加压状态插入管2中的软管14的自由端借助夹持器与液压，或气压牵引索绞车相连接。之后通过液压方式，或气压方式使上述软管具有内部压力，从而借助横向的弹性膨胀，该软管完全压靠于铅管2的内壁上，由于上述施加的压力的作用，产生摩擦紧固连接。然后，在索绞车的端部产生用于抽出软管14和铅管2所需要的拉力，上述软管14和铅管2共同卷绕于索绞车中的卷筒上。
另外，可通过本发明的方法将除了铅以外的其它材料形成的管抽出。此外，可采用牵引链条，或牵引杆代替牵引索。再有，可采用气体，最好为空气施加软管内部的压力。
Claims (20)
1.一种抽出埋入土体中的空心部件的方法，上述空心部件的两个相对端部是可触及的，其特征在于在未施加压力的状态将其内部可施加压力的软管(14)插入空心部件中，插入长度至少为空心部件的全长的一部分，对上述软管内部施加压力，使该软管压靠于空心部件(2)的内壁上，在保持上述内部压力不变的情况下，通过上述软管(14)本身和/或与上述软管一起插入空心部件(2)中的牵引部件(12)，靠摩擦紧固连接将上述空心部件沿纵向从土体中抽出，由于软管(14)中的内部压力的作用上述牵引部件压靠于空心部件(2)的内壁上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，上述软管(14)，如果需要还有牵引部件(12)中沿纵向的可伸长性大于空心部件的可伸长性。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于沿纵向上述软管(14)具有下述的节段，这些节段相互间隔开，其沿纵向的可伸长性与空心部件(2)的可伸长性相对应。
4.根据权利要求1～3中任何一项所述的方法，其特征在于沿牵引方向空心部件(2)的后端与新的空心部件(16)相连接，该新的空心部件(16)在空心部件(2)抽出的同时拉入土体中。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于上述新的空心部件(16)通过接合器(15)与牵引部件(12)相连接。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于在上述接合器(15)和上述新的空心部件(16)之间设置有扩大头(17)。
7.根据权利要求1～6中的任何一项所述的方法，其特征在于上述软管(14)，如果需要还有牵引部件(12)通过拉入索(10)插入空心部件(2)中。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于上述软管(14)，如果需要以及牵引部件(12)的一端通过接合器(15)与拉入索(10)的另一端相连接。
9.根据权利要求5～8中任何一项所述的方法，其特征在于在插入软管(14)的过程中接合器(15)，如果需要以及牵引部件(12)对上述空心部件(12)的内部进行扩大，校准和/或保持平滑。
10.根据权利要求7～9中任何一项所述的方法，其特征在于使扩孔器(8)通过上述空心部件(2)，之后借助该扩孔器(8)沿相反的方向将拉入索(10)拉动而通过上述空心部件(2)。
11.根据权利要求1～10中任何一项所述的方法，其特征在于在下一抽出步骤过程中，以机械方式将空心部件(2)中的抽出部分劈开，使其与软管(14)，如果需要以及与牵引部件(12)分开。
12.根据权利要求1～11中任何一项所述的方法，其特征在于上述待抽出的空心部件为铅管(2)。
13.根据权利要求4～12中任何一项所述的方法，其特征在于上述新的空心部件为聚乙烯管(16)。
14.根据权利要求1～13中任何一项所述的方法，其特征在于上述牵引部件为索(12)。
15.根据权利要求1～13中任何一项所述的方法，其特征在于上述牵引部件为链条。
16.根据权利要求1～13中任何一项所述的方法，其特征在于上述牵引部件为杆。
17.根据权利要求1～16中任何一项所述的方法，其特征在于上述软管(14)沿纵向具有较高抗拉强度的纤维。
18.根据权利要求1～17中的任何一项所述的方法，其特征在于通过液体施加上述软管(14)的内部压力。
19.根据权利要求1～17中的任何一项所述的方法，其特征在于通过气体施加上述软管(14)的内部压力。
20.根据权利要求1～19中的任何一项所述的方法，其特征在于上述空心部件(2)用于室内连接件，通过沟可触及其开口朝向主管(1)的端部，通过建筑物室内，或通过建筑物前面的沟可触及其伸入建筑物(4)中的端部。
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