CN1192278A - 安装电缆的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用将电缆(2)推进管道(6)的安装装置在电缆管道(6)中安装电缆(2)的方法。根据本发明,安装装置(1a,1b,1c)由通过管道输送的压力流体例如空气供能。这可使需要的压缩机和操作人员的数量减少。为输送压力流体,可使用安装电缆(2)的管道(6)和/或平行的管道。在管道段(例如6a),电缆的送入方向()可以与流体的输送方向(→)重合,或相反)。本发明进一步提供使用本方法的安装装置(1)。

Description

安装电缆的方法 和装置

本发明涉及一种利用对电缆施加推进力的安装装置在电缆管道中安装电缆的方法。尤其涉及一种通过利用一种具有马达和驱动轮的安装装置将电缆推入管道中的电缆安装方法。本发明还涉及利用上述方法安装电缆的设备。这类方法和设备已通过欧洲专利EP0292037(参考文献1)公知。

在所说的欧洲专利中，公开了一种通过复合的推力安装电缆的方法和设备，其中第一个力通过马达驱动轮施加，第二个力通过流体的拖曳施加。所说的专利还提及使用一组这种设备在较长距离安装电缆(所谓的串联使用)。

在已有技术中，例如参考文献1所公开的，每个安装装置直接连接于压力流体源，例如压缩机。就是说，需要与安装装置同样数目的压缩机。因此从多个因素考虑这都是不利的。第一，安装装置经常使用于压缩机会带来实际问题的场所，例如在狭窄的街道或者小的安装点。第二，由于在长距离上安装电缆需要数个安装装置，如果需要相同数目的压缩机(或者其它压力液体源)，将大大增加该方法的成本。由于一台压缩机通常需要一个操作工，当在长距离铺装电缆时人工成本也是巨大的。第三，当另外需要一台压缩机时而将压缩机移动到一个新场点很麻烦，因为压缩机通常都是笨重难以搬动的。

例如，参考文献1的方法需要四台安装装置，因此在超过2公里距离上铺装电缆将需要4台压缩机。

其它的现有技术，例如参考文献5和6所公开的。也没有解决这些问题。文献5指出，在电缆铺装进行中搬动压缩机以便在管道的另一空气入口注入空气。类似地，参考文献6披露的方法中，压缩空气在连续的进气口处进入管道。这同样需要压缩机的移动或者多个压缩机的使用。此外，这些参考文献没有涉及到使用两个或者多个能够对电缆机械施加推力的安装装置，例如驱动轮。

本发明的目的是提供一种用于安装电缆的方法和设备，它能够减少现有技术中的上述和其它一些问题，并能以低成本有效率地铺装电缆。本发明的另一目的是提供一种用于安装电缆的方法和设备，它能够在压缩机或其它压力源(例如，气瓶)不能使用时有效地和灵活地铺装电缆。

本发明的目的是这样实现的，利用一种带有能对电缆施加推力的机械装置的安装装置将电缆安装在管道中的方法，其包括以下步骤：将安装装置置于管道的一端，使流体从距安装装置一定距离的流体入口流过管道，利用流过管道的流体对安装装置供能，并利用安装装置将至少一根电缆穿过管道。

本发明基于以下认识，一种电缆推进机构，例如气动或水动马达，可以在远端激励。本发明还基于进一步的认识，即管道不仅可被用来容纳电缆，而且可以传输压力流体(例如气体和液体)。当然也可以使用安装在压缩机上的单独的可移动的管子或软管对其进行供能。虽然这提供了一种可行的方案，但是单独的供能管的铺设和随后的拆除导致额外的安装步骤，增加成本。因此，当真正的电缆安装开始时，利用已经到位的管道较便宜而且更为实际。

本发明还基于进一步的认识，即存在着从远端和不同的位置对安装装置供能的问题，而且需要一种有效的和价廉的解决方案。通过使流体通过管道以对安装装置供能，有可能从远端对安装装置供能。也有可能用一个单独的共享的流体源对一组安装装置供能。

将流体送入管道的流体进口可以设置在另一安装装置上。即，可使用另一个安装装置将流体送入管道。或者，流体入口可以设置在管道上。在后一种情况，一个管道段形成一个流体入口。

流体和电缆可以通过不同的管道和管道段。那样的话，一个平行于安装电缆管道的管道段可以被用来传输供能流体。这样能够具有保证更大量的流体被输送的优越性。但是，流体和电缆也可以通过同一根管道或管道段，例如在只有一根管道的情况下。

安装装置最好被置于管道段之间并在管道的开始处。根据管道段的长度，也可以使用单独一个安装装置将电缆送入两个或更多的管道段。

所用的流体最好是压缩空气。但是，其它的气体(例如氮气)或者液体(水，油)也可以使用。

利用本发明的方法，用安装装置同时送入一组电缆，或者将两个安装装置平行放置，可以同时送入至少两个电缆。在本文中，词“电缆”将被用于指一组电缆，所说的组由一根或多根铜电缆，光纤电缆，加强光纤束等等构成。

为了进一步使电缆前行，在电缆送入方向和流体传输方向重合的情况下，可以在电缆上设置一个“梭子”或者拉拴。这样的梭子，如参考文献4所公开的，提供一个附加的拉力。可以理解为半开式(如参考文献4中的)和闭合式梭子都可使用。

安装电缆的装置，包括一个接收电缆的接收部分，一个带有对电缆施加推力的机械机构的驱动部分，和一个将电缆插入管道的插入部分，所说的机械机构被设计为利用通过其送入的压力流体供能，根据本发明最好包括利用送入激励所说的机械机构的装置。即，根据本发明的安装装置设计为通过管道送入的流体供能。

参考文献1  EP0292 037 & US 4 850569 & US 4 934 6622  EP0445 622 & US 51 43 3533  JP60-244 9044  EP0445 8585  EP0475 8156  JP01-292 302

图1表示采用本发明方法的第一配置示意图。

图2表示采用本发明方法的第二配置示意图。

图3表示根据本发明的安装装置的第一实施例，具有一个独立的驱动部分的示意图。

图4表示根据本发明的安装装置的第二实施例，具有一个整体的驱动部分的示意图。

图5表示根据本发明的安装装置的第三实施例的剖视图，包括一个旁路，用于将流体从一个管道段送入下一个管道段。

图6表示根据本发明的安装装置的第四实施例的剖视图，特别适宜于使用一个梭子。

示意性地以及以举例方式在图1中描述的系统包括安装装置1a，1b，和1c，电缆2，电缆卷轴3，压缩机4，和压力管5。该系统用于将电缆2安装在由管道段6a，6b和6c构成的管道中。

如图1所示，电缆2由分别置于管道段6a，6b和6c起始处的安装装置1a，1b，和1c进行安装。第一安装装置1a可以是如参考文献1所公开的装置。第二安装装置1b和第三安装装置1c将在后面结合图3-6详细说明。

电缆2自电缆卷轴3上取下并被送入第一安装装置1a。电缆送入方向(在图1中向右)用双箭头表示()，流体送入方向用单箭头表示(→)。第一安装装置1a由从压缩机4通过管5向第一安装装置1a送入的流体供能。第一安装装置1a直接由压缩机4通过管5供能。

应指出，压力流体最好是压力空气，但其它气体甚至液体例如水也可以使用。压缩机也可以由其它适宜的供能装置代替，例如压力容器，水泵等等。

第一安装装置1a被置于第一管道段6a的一端，即电缆送入端。安装装置1a最好直接地被放在紧靠管道段6a处，并以流体密封的方式与管道段6a连接，以避免流体的泄漏。或者，如果安装装置与管道段相距一些距离，应当加以适当的密封，从而基本上将管道段闭合起来，只留下用于插入电缆和进流体的孔。

第一安装装置1a，电缆2和压力流体通过管道段6a和6b被送入第二和第三安装装置1b和1c。应当理解图1中所示的管道段6a，6b和6c，为了说明简单已经被短化。

如图1所示，流体送入方向(→)与电缆送入方向()重合。在这种情况下，如果流体速度高于电缆速度的话，流体的流动会施加一个辅助的推力(流体拖曳)。当最后管道段(即图1中的段6c)具有一个全开的排气口，即管道段6c的末端7与大气相通时尤其如此。但是，在有些情况下，有必要部分地或全部地闭合管道段6c的排气口7，以保持足够的压力驱动安装装置1b和1c。

图2示意性地说明的系统也由安装装置1a，1b和1c，电缆2，电缆卷轴3，压缩机4和压力管5构成。该系统用于将电缆2安装在由管道段6a、6b和6c构成的管道中。与图1所示系统一样，电缆2自电缆卷轴3上取下并被送入第一安装装置1a。与图1所示系统相反的是，压力流体从压缩机4中通过管5送入第二(中间的)安装装置1b。从第二安装装置1b，流体通过管道段6a进到左面，在电缆上游方向，面向第一安装装置1a(最左边)。流体也通过管道段6b进到右面，在电缆下游方向，面向第三安装装置1c(最右边)。在图2的结构中，流体的流向在一个管道段中(即管道段6a)与电缆送入的方向相反，而在另一管道段中(即管道段6c)与电缆送入方向一致。在图中用箭头(←和→)表示。由于流体将被保持在低速。因此流体逆电缆送入方向的流动所产生的流体拖曳可忽略的。至少部分地关断安装装置的排气口，可使管道段6a中的流体保持在低速。

如上所述，根据本发明，管道或管道段(6a，6b和6c)被用于输送激励安装装置(1a，1b，1c)的能量。优选地，所说的能量包含在压力流体中，例如空气，通常的气体，水或其它液体，例如油。如前所述，所说的压缩机可以替换成例如气体压力容器或水泵。在下文中，词“空气”将用于描述特定的例子，但是其它流体，既液体和气体的使用显然也在其中。

本发明的方法也可以使用在单独一个安装装置的情形。在这种情况下，安装装置可以放置在管道的上游末端，相对于电缆送入方向，而压缩机可以放置在下游末端(应当妥善地关闭以避免流体的泄漏，同时允许电缆穿过)。如果流体和电缆穿过同一管道段，它们将向相反方向移动。该结构仍保证安装装置通过管道段的远端供能。

示意性地并以实施例形式在图3中描述的安装装置由用于管道段中接收电缆的接收部分10、用于对电缆2施加驱动力的驱动部分11和用于将电缆2插入管道段的插入部分12构成。所说的部分通过管15，16，17和18连接，优选地，它们分别具有阀门25，26，27和28。管16具有一个排气口19。它最好被阀门26所闭合。在使用中，空气从接收部分10通过管15，16和17到达插入部分12。或者，如果空气的流动与电缆送入方向相反，则空气以相反方向通过。

驱动部分11包括一个气动马达，由压力空气通过管18供能(激励)。由马达供能并推动电缆2的驱动轮20由空气或者由弹簧压在电缆2上(图3中未表示出)。如果需要与电缆较好的接触，可以用驱动轨道(链轨)替代驱动轮20。由于驱动部分11独立于接收部分10和插入部分12，驱动部分则需要加压。

如果电缆送入方向(用表示)与进空气方向重合，压力空气可以通过与接收部分12相对的管道段(未示出)到下一安装装置。在这种情况下，接收部分10能够接收来自前一管道段的压力空气。也在可能压力空气的流动被逆转。在这种情况下，插入部分12接收来自一个管道段的空气，而接收部分10将空气通到下一管道段。

阀门25，26，27，28的作用是引导空气沿设计的方向流动。这些阀门可以手动操作或者自动操作，最好是气动操作。在后一种情况，一个由通过电缆所操纵的气动开关21可以被用作控制的目的。阀门22和23(分别表示为一个转动阀和一个滑阀)的作用是在电缆通过之前，而在管和安装装置已加压的情况下保持空气的压力。阀22也可以设计为一个由电缆2操纵的“被动”阀，在将空气排空时便关闭接收部分10。在这种情况，开关的功能可以集成在阀22内。

在原理上，装置1的操作可以不使用所述的阀和开关。需要时管之间的连接可以用手动。

部分10，11，12在纵向是可分开的。从而允许装置1能够被打开而且被放在围绕电缆2四周。这样，装置1可以进一步安装一个已部分安装的电缆。

图4概略地和以实例的方式表示本发明另一安装装置的实施例。图4的实施例大部分与图3的实施例相同。但是，在图4的安装装置1中，驱动部分11和插入部分12集成为一个部分13。它的优越性在于电缆被拉入而不是被推入加压的插入部分。另一方面，一个单独的驱动部分通常可以为链轨(不是驱动轮20)留下更大的空间。此外，独立的驱动部分不需加压，因此能保证很容易进入驱动轮20或其等同物。

图5表示本发明的安装装置1的一个实际实施例的剖视图。该实施例是欧洲专利EP02920037&美国专利US4850569公开的装置改进形式。图5中的装置包括一个接收部分10，一个驱动部分11和一个插入部分12，由一个集成的管16相连接(对应于图3中的管15，16，17)。驱动部分11包含一个借助于驱动轮20推进电缆2的气动马达30。驱动部分11进一步包括压力气缸31，将驱动轮20压紧在电缆2上。在所示实施例中，支承轮29不被驱动。

管18使气动马达30和压力气缸31与接收部分10气动地相连，从而允许来自接收部分10的压力空气激励马达30和气缸31。

气动地连接接收部分10和插入部分12的管16允许空气通过这些部分流入后续的管道段。因此，在图5的设备1中，空气通过管16旁路，通过驱动部分11以及通过管37或管38(根据流体输送的方向)被送入下一管道段。管16和管18可以被选择性地配置适当的阀以调节空气的流动。

在一次现场试验中，图5的装置在一个长度为1000m和内径为27mm的管道中，被用于安装直径为13mm的电缆。在管道的起始处，使用一个如参考文献1所公开的装置，而图5中的装置被置于距管道起始处650m处。尽管管道起始处的压力仅为4.5巴，电缆还是成功地安装了，在本次试验中未使用梭子。

图6表示本发明的安装装置的另一实际实施例剖示图。在图6的实施例中(它特别适用于用一个所谓的梭子(拉栓))，空气没有绕过驱动部分11而是直接进入装置。

图6的安装装置1在很大程度上类似于图5的装置1。类似的部分使用相应的参考表示。但是，图6的实施例没有一个单独的接收部分。接收/驱动部分11和插入部分12集成为一个外壳35。

外壳35在纵向可分开成两个部分，从而可使装置1围绕电缆装置。如图5的实施例一样，接收部分和插入管37和38分别通过夹紧装置36进行固定，从而使管37和38在受压下不致相对于外壳35移动。应指出，接收和插入管37和38不仅用于接收和插入电缆，而且还用于将流体从相邻的管道段(未画出)和装置1送入下一相邻的管道段。

位于外壳35中心的是一个圆柱形通道，它由(部分穿孔)的引导管构成，电缆2和压力空气都由此通过。引导管40上开有相对的开孔41，它们能够保证驱动轮20和支撑轮29到达电缆2。在驱动部分11，引导管40还有开孔42，而在插入部分12，管40上有孔43和44。这些孔42，43，44的作用是使空气分别从管40中通向驱动部分11和驱动部分12，下面将作进一步说明。

图6所示的电缆2装有一个有翼51的棱子50。梭子有效地将管40封闭，尽管也可以使用一种产生较小的压力梯度的半开梭子。在操作中，梭子50在电缆通过之前通过引导管40的孔41(注意电缆送入方向仍以双箭头表示：)。同时，驱动部分11将迅速充填压力空气。为了避免梭子50的翼51由于压力梯度而变形，管40最好在所说的孔41的左边有孔42。

由于梭子50已经通过管40的孔43，更多的空气将逐渐流进插入部分12。这些空气将首先通过孔44流走，并通过管38离开安装装置1。只有当梭子50到达最后的孔44时，腔室12中才形成最大的压力。这个压力可以被用于通过管17，阀28和管18激励气动马达30和压力气缸31。管40的孔43和44应当大到以保证足够的空气流到马达30和气缸31。另一方面，孔43和44应当小到能保持足够的压力以推进梭子。借助于所说的孔可实现对安装装置的逐步激励。

不用所说的孔，可设置单一一个孔或者狭缝(图6未示出)以保证空气流进插入部分的腔室。应注意，在实际中，梭子可以大于带有孔43和44的管40的剖面。在这种情况下，空气不可能泄漏在梭子的四周，即从管40之内通过孔43和44到管38。可使用一个更长的梭子以有效地减小甚至避免这种泄漏。为了确保一个更长的梭子能够越过管道的弯折处，这样的梭子可以由两部分组成，由一根索或柔性可弯曲的杆分开，或者可有一个柔性可弯曲的细长的主体。

阀28可用于关闭马达。气缸31将驱动轮20压在电缆2上，驱动轮20上最好设置槽以加强摩擦。相对的支撑轮29可以是被动，即不可以被驱动，并保持在位，即不能设置一个压力气缸。卸压阀26可用于释放过多的压力。

应注意，在图5的装置中，激励马达30所需的空气取自接收部分10，而在图6的装置中，马达由取自插入部分12的空气激励。

总的说来，本发明提供了一种使用安装装置推进电缆进入管道，在(最好是预先安装的)电缆管道中安装电缆的方法。推进力最好由驱动轮或类似装置施加，但是也可以通过流体拖曳施加。安装装置通过压力流体激励，例如通过管道输送的空气。安装了一根电缆的管道和/或一个或多个平行的管道可用于输送压力流体。。使电缆的方向可以与流体的输送的方向重合或者是相反。

本领域的普通技术人员能够理解，上面所描述的实施例仅仅是以示例的形式给出的，而且各种扩加和修改可以不偏离本发明的范围。例如，上面描述的方法和装置也可以用来将电缆从管道中抽出。

Claims (28)

1.一种在由管道段(6a，6b，6c)构成的管道中安装电缆(2)的方法，借助于至少一个安装装置(1a，1b，1c)，其包含用于对电缆(2)施加一个推进力的机械机构，所说的方法包括以下步骤：

-将安装装置(例如1c)置于管道段(6c)的一端，

-使流体从一个相距安装装置(1c)一些距离的一个流体入口(例如1a)流经管道(6)，

-用流经管道(6)的流体激励安装装置(1c)，

-借助于安装装置(1c)使至少一根电缆(2)通过管道(6)。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于，流体入口被设置在另一安装装置(例如1a)。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于，流体入口被设置在管道。

4.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于，一组安装装置(例如1b，1c)被送入管道(6)的流体激励，所说的流体设置了一个流体源(4)。

5.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于，对电缆(2)施加一个推进力的机械机构包括一个轮(20)和一个马达(30)。

6.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于，流体和电缆(2)通过相同的管道段(图1：6b)并沿相同的方向(→和)。

7.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于，流体和电缆(2)通过相同的管道段(图1：6b)并沿相反的方向(←和)。

8.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于，电缆管(6)包括至少两个基本上平行的管道段，并且电缆(2)被穿过第一管道段，流体通过第二个平行的管道段，位于第一管道段一端的安装装置(1)通过第二管道段的流体供能。

9.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于，电缆(2)上设有能基本上封闭管道(6)的梭子(50)。

10.根据权利要求1至9任何之一的方法，其特征在于，电缆(2)设有仅能部分地封闭管道的半开性梭子。

11.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于，电缆(2)由光纤构成。

12.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于，电缆(2)由铜导体构成。成。

13.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于，流体为压缩空气。

14.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于，管道相对于流体输送方向(→)的下游端(7)有一个排气口。

15.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于，管道相对于流体输送方向(→)的下游端(7)有一个至少部分闭合的排气口。

16.根据前述权利要求之一的方法，其特征在于，至少两根电缆被同时安装。

17.一种用于安装电缆的装置(1)，该装置包括：

-一个用于接收电缆(2)的接收部分(10)，

-一个带有用于在电缆(2)上施加推进力的机械机构(20，30)的驱动部分(11)，和

-一个用于将电缆(2)插入管道段(例如6a)的插入部分(12)，

其特征在于：利用从管道段(例如6b)穿过装置(1)送入的压力流体激励所说的机械机构(20，30)的装置(15，16，17，18)。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，驱动部分(11)与接收部分(10)集成在一起。

19.根据权利要求17或18所述的装置，其特征在于，驱动部分(11)与插入部分(12)集成在一起。

20.根据权利要求17或18或19所述的装置，其特征在于，设置了一个引导管(40)，用于引导电缆(2)和流体通过装置(1)。

21.根据权利要求20的装置，其特征在于，引导管(40)上设置了穿孔(42，43，44)，用于逐渐地对装置加压。

22.根据权利要求17至21任何之一的装置，其特征在于，进一步包括旁路装置(15，16，17)，用于将压力流体从接收部分(10)到上述插入部分(12)或反之。

23.根据权利要求17至22任何之一的装置，其特征在于，用于对电缆(2)施加推进力的机械机构由驱动轮(20，29)构成。

24.根据权利要求17至23任何之一的装置，其特征在于，用于对电缆(2)施加推进力的机械机构由一个链轨构成。

25.根据权利要求17至24任何之一的装置，其特征在于，还包括一个气动机构(31)，与机械机构(20，30)相连接，用于对电缆(2)施加推进力，从而将所说的机械机构(20)压紧在电缆(2)上。

26.根据权利要求17至25任何之一的装置，其特征在于，用于对电缆(2)施加推进力的机械机构由一个气动马达(30)构成。

27.根据权利要求17至26任何之一的装置，其特征在于，还设置了用于排放过多流体的全开排气口(19)。

28.根据权利要求17至27任何之一的装置，其特征在于，还设置了用于控制装置(1)操作的阀(25，26，27，28)。

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