CZ292730B6

CZ292730B6 - Způsob tažení potrubí a zařízení k jeho provádění

Info

Publication number: CZ292730B6
Application number: CZ19973071A
Authority: CZ
Inventors: Siegfried Schwert
Original assignee: Siegfried Schwert
Priority date: 1995-03-31
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 2003-12-17
Also published as: BG63021B1; HUP9801752A3; BG101961A; CA2215169A1; RU2144638C1; AU5142296A; GR3032866T3; SK281373B6; PL179431B1; SK125797A3; CZ307197A3; EP0817936A1; DE29612637U1; ES2145440T3; HU219039B; CN1185200A; DK0817936T3; DE59604496D1; EP0817936B1; WO1996030690A1

Abstract

Při způsobu tažení potrubí již uloženého v zemi, a/nebo ukládaného do země, do výkopu ležícího pod povrchem země a přístupného z povrchu země, je do výkopu umístěno tažné zařízení, zabírající s tažným prvkem. Tažný prvek prochází potrubím a zabírá s ním na jeho, ve směru tažení, zadním konci, nebo tažný prvek zabírá s potrubím ve směru tažení na předním konci, a je spolu s tímto potrubím tažným zařízením tažen po jednotlivých krocích směrem k výkopu tak, že tažné zařízení v každém kroku vykonává dopředný zdvih a zpětný zdvih. Tažný prvek se v průběhu zpětného zdvihu udržuje v napjatém stavu, který odpovídá jeho elastickému prodloužení v průběhu dopředného zdvihu. Zařízení k provádění způsobu zahrnuje elasticky roztažitelný tažný prvek, tvořený tažnou tyčí (3) procházející skrz potrubí (2) a zabírající s ním na jeho, ve směru tažení, zadním nebo předním konci. S tažným prvkem spoluzabírá tažné zařízení umístěné ve výkopu, které je v činném záběru s, ve směru tažení, předním koncem tažného prvku, pro jeden dopředný a jeden zpětný zdvih. Tažné zařízení je opatřeno tažným elementem zahrnujícím například tažnou vidlici (12) pro záběr s tažným prvkem při dopředného zdvihu a dále přidržovacím elementem zahrnujícím například přidržovací vidlici (17) pro záběr s tažným prvkem při zpětném zdvihu.ŕ

Description

Způsob tažení potrubí a zařízení k jeho provádění

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu tažení potrubí již uloženého v zemi, a/nebo ukládaného do země, do výkopu ležícího pod povrchem země a přístupného z povrchu země, v němž je umístěno tažné zařízení, zabírající s tažným prvkem, přičemž tažný prvek prochází potrubím a zabírá s ním na jeho, ve směru tažení, zadním konci, nebo tažný prvek zabírá s potrubím ve směru tažení na předním konci, a je spolu s tímto potrubím tažným zařízením tažen po jednotlivých krocích směrem k výkopu tak, že tažné zařízení v každém kroku vykonává dopředný zdvih a zpětný zdvih.

Vynález se týká rovněž zařízení k provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Ze spisu DE 37 33 463 Cl je znám způsob výměny potrubí uloženého v zemi, u něhož je staré potrubí odstraněno a nové potrubí uloženo na jeho místo v oblasti mezi zakládacím výkopem a cílovým výkopem. U tohoto způsobu jediné zařízení vytahuje staré potrubí do cílového výkopu, kde je rozlamuje, a za tímto starým potrubím vtahuje ze zakládacího výkopu nové potrubí směrem k cílovému výkopu. Vytahovací zařízení zabírá s koncem nového potrubí (ve směru tažení), přičemž staré a nové potrubí je spolu spojeno pomocí adaptéru, který přenáší tahové síly mezi oběma potrubími. Tažný prvek, jako je tažná tyč, sestávající z množství krátkých samostatných tyčí, vzájemně spojených šroubovými spoji, je protlačen oběma potrubími a uveden do záběru se zadním koncem potrubí nového na jedné straně a s tažným zařízením na straně druhé. Tažná tyč je pak po krocích tažena směrem k cílovému výkopu společně s oběma potrubími. Vytahovací zařízení vykonává v každém takovém kroku dopředný zdvih, při němž celá síla tahu působí na tažnou tyč a zpětný zdvih, při němž je tah v tažné tyči uvolněn. Při výměně dlouhých trubek nebo při výměně potrubí, sestavených z množství trubek je nezbytné vyvinout značnou tahovou sílu. Za této situace může být elastické prodloužení tažného prvku v průběhu dopředného zdvihu tak velké, že odpovídá značné části, někdy podstatně větší části než je polovina, délky tohoto dopředného zdvihu. Jelikož při každém kroku dochází k napnutí a relaxaci tažného prvku, tj. kjeho elastickému prodloužení a opětovnému smrštění o stejnou délku, odpovídá skutečný posuv vytahovaného potrubí v jednom kroku tažení délce zdvihu tažného zařízení zmenšené o příslušné elastické prodloužení tažného prvku. U tohoto známého způsobu může tedy být posuv potrubí v jednom kroku podstatně menší než je délka zdvihu tažného zařízení, takže účinnost vytahovacího zařízení se odpovídající měrou snižuje.

Cílem tohoto vynálezu je vytvořit způsob tažení potrubí uloženého v zemi a/nebo ukládaného do země do výkopu nacházejícího se pod povrchem země a přístupného z povrchu země, u něhož tažné zařízení zabírá s tažným prvkem, který prochází tímto potrubím a zabírá s ním za jeho, ve směru tažení, zadním koncem, nebo kde tažný prvek zabírá s tímto potrubím na, ve směru tažení, předním konci a je spolu s potrubím vytahován po krocích směrem do výkopu působením tažného zařízení takovým způsobem, že tažné zařízení v každém uvedeném kroku vykonává dopředný a zpětný zdvih, přičemž posuv potrubí v jednom kroku odpovídá celé délce zdvihu tažného zařízení. U tohoto způsobu tedy ani při velkých tažných silách nebude docházet ke zmenšení účinnosti zařízení.

-1 CZ 292730 B6

Podstata vynálezu

Tohoto cíle se dosahuje způsobem tažení potrubí již uloženého v zemi, a/nebo ukládaného do země, do výkopu ležícího pod povrchem země a přístupného z povrchu země, v němž je umístěno tažné zařízení, zabírající s tažným prvkem, přičemž tažný prvek prochází potrubím a zabírá s ním na jeho, ve směru tažení, zadním konci, nebo tažný prvek zabírá s potrubím ve směru tažení na předním konci, a je spolu s tímto potrubím tažným zařízením tažen po jednotlivých krocích směrem k výkopu tak, že tažné zařízení v každém kroku vykonává dopředný zdvih a zpětný zdvih, podle vynálezu, jehož postata spočívá v tom, že se tažný prvek v průběhu zpětného zdvihu udržuje v napjatém stavu, který odpovídá jeho elastickému prodloužení v průběhu dopředného zdvihu.

Na základě skutečnosti, že tažný prvek je při zpětném zdvihu udržován v napětí odpovídajícím jeho elastickému prodloužení dosaženému v průběhu dopředného zdvihu, je tažný prvek udržován trvale v elasticky protaženém stavu. Střídání napětí a relaxace v každém kroku tažení je u tohoto způsobu eliminováno. Tažné zařízení je opřeno o zemní stěnu výkopu tvořící tak jeho oporu. Vzhledem ktomu, že tato zemní stěna by mohla být s pokračujícím střídáním napětí a relaxace uvolňováním zeminy destabilizována, má způsob podle tohoto vynálezu výhodu také v tom, že opora tažného zařízeni jev důsledku permanentního napětí tažného prvku stabilnější.

Podle výhodného provedení se konec tažného prvku, umístěný v tažném zařízení, po skončení dopředného zdvihu přidržuje ve směru tažení.

Podle dalšího výhodného provedení se potrubí vtahuje do výkopu, a po vstupu do tohoto výkopu se redukuje jeho rozměr.

Podle dalších výhodných provedení se potrubí po vstupu do výkopu a před redukcí rozměru vycentruje, poté se dělí, nebo drtí, nebo rozřezává.

Je výhodné, když se potrubí v průběhu dopředného zdvihu rozřezává v podélném směru, a po jednom nebo několika dopředných zdvizích se odřízne v obvodovém směru.

Tažné zařízení vykonává dopředný a zpětný zdvih rychlostí závisející na zatížení.

Tažným prvkem je s výhodou tažná tyč, složená z jednotlivých dílů, vzájemně sešroubovaných objímkami, a po průchodu tažným zařízením se tažná tyč opět rozdělí na jednotlivé díly automatickým vyšroubováním objímek.

Do dutiny mezi potrubím a zeminou se s výhodou vpravuje mazivo a pro vyztužení zeminy a stabilizaci vedení potrubí při tažení se mazivo udržuje pod tlakem.

Zařízení pro provádění tohoto způsobu zahrnuje elasticky prodloužitelný tažný prvek, který prochází potrubím a zabírá s tímto potrubím na jeho, ve směru tažení, zadním konci, nebo na jeho, ve směru tažení, předním konci, a dále tažné zařízení umístěné ve výkopu, které je v záběru s předním koncem (ve směru tažení) tažného prvku. Tažným zařízením je přitom střídavě pracující zařízení s dopředným a zpětným zdvihem, které je výhodně zkonstruováno tak, že je opatřeno tažným elementem, zabírajícím s tažným prvkem při dopředném zdvihu a přidržovacím prvkem, zabírajícím s tímto tažným prvkem v průběhu zpětného zdvihu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude v následující části podrobněji popsán na příkladech provedení, zobrazených na připojených výkresech, kde:

-2CZ 292730 B6 obr. 1 zobrazuje schematický pohled na první provedení tažného zařízení podle vynálezu;

obr. 2 zobrazuje v nárys tažnou nebo přidržovací vidlici;

obr. 3 představuje v půdoryse tažnou vidlici a dělicí kužel s příslušnými vedeními zdvihového pohybu;

obr. 4 zobrazuje rozšroubovávací prizma pro rozpojování jednotlivých tyčových dílů tažné tyče;

obr. 5 znázorňuje v řezu upínací zařízení, sloužící pro vytvoření záběru mezi tažným zařízením a tažnou tyčí podle druhého provedení tohoto vynálezu;

obr. 6 zobrazuje nárys upínacího zařízení z obr. 5 v pohledu ve směru šipky A;

obr. 7 znázorňuje zařízení pro pohyblivé upevnění opěrné desky vzhledem k tažnému zařízení;

obr. 8 zobrazuje úhlovou nebo přehnutou opěrnou desku.

Příklady provedení vynálezu

Tažné zařízení, zobrazené na obr. 1, je umístěno v tzv. cílovém výkopu, u něhož je zobrazena pouze zemní stěna 1, tvořící oporu celého zařízení v průběhu procesu tažení potrubí. V této zemní stěně 1 ústí kanál, v němž je uloženo vytahované potrubí 2. Na obr. 1 je přitom zobrazena pouze horní polovina tohoto potrubí 2. Potrubím 2 prochází tažný prvek, tvořený tažnou tyčí 3, která zabírá, například pomocí kotevní desky, se zadním (vzhledem ke směru tažení) koncem potrubí tak, že tahové síly působící ve směru k cílovému výkopu jsou přenášeny tažnou tyčí 3 na potrubí 2. Toto potrubí 2 přitom může zahrnovat potrubí, které má být odstraněno a potrubí, které má být vloženo na jeho místo. Obě tato potrubí jsou vzájemně spojena pomocí adaptéru. Tažná tyč 3 pak může zabírat s tímto adaptérem, vytlačovat staré potrubí ven a zároveň nové potrubí, pevně spojené s tímto adaptérem, vtahovat na jeho místo. Novým potrubím přitom prochází spojovací ústrojí, které je k zadnímu konci tohoto potrubí připojeno přes spojovací desku, překrývající konec potrubí tak, že případné spoje nového potrubí jsou chráněny před rozpojením.

Adaptér je možno přizpůsobovat rozměru potrubí, neboť má pro případ zvětšení průměru tvar rozšiřujícího se kužele. Zřetel je třeba brát i na případnou existenci nastavovacích spojů trubek, jejichž průměr je větší než průměr vlastní trubky. Mezi potrubím a zeminou při použití takových spojů vzniká dutina. Pro vyztužení zeminy, nebo pro stabilizaci vedení trubky při tažení je možno do takto vzniklé mezery výhodně vpravit pod tlakem tixotropní kapalinu a dutinu tak zcela vyplnit. Kapalina slouží jako vyztužovací prostředek i jako mazivo v průběhu tažení potrubí.

Tažná tyč 3 je tvořena velkým počtem krátkých tyčových prvků, které jsou vzájemně spojeny spojovacími objímkami (nezobrazeno), našroubovanými na sousedící konce dvou přiléhajících tyčových prvků. Tažná tyč 3 rovněž zahrnuje v předem stanovených vzájemných rozestupech rozmístěné záběrové prvky, tvořené přidržovacími pouzdry 4. Pomocí těchto přidržovacích pouzder 4 je potrubí 2 v průběhu dopředného zdvihu vytahováno ze země o délku zdvihu, a při zpětném zdvihu je tažná tyč 3 pomocí těchto přidržovacích pouzder 4 udržována v nataženém stavu, způsobeném jejím elastickým prodloužením.

Tažné zařízení je opatřeno pevným rámem 5, majícím na straně, která čelně přiléhá k zemní stěně 1 výkopu opěrnou desku 6. K výztužné desce 7, připevněné na této opěrné desce 6 je připojeno zařízení pro středění potrubí 2, tvořené horním svěracím upínadlem 8 a spodním svěracím upínadlem 9. Obě upínadla jsou vertikálně pohyblivá tak, že se nejprve horní svěrací upínadlo 8 přemisťuje dolů, dokud se nenachází ve vzdálenosti odpovídající polovině průměru potrubí 2 nad středovou osou tažného zařízení. Poté se spodní svěrací upínadlo 9 pohybuje vzhůru, dokud nedojde k pevnému sevření potrubí 2. Potrubí 2 je tímto způsobem pevně sevřeno

-3 CZ 292730 B6 a dělicí kužel 10. popsaný v další části, může být přesně, bez kolize s jeho přední řeznou hranou, umístěn na potrubí 2.

Dělicí kužel 10, jehož spodní polovina je na obr. 1 zobrazena v řezu, má středové axiální vrtání, kterým prochází tažná tyč 3 se spojovacími objímkami a s přidržovacími pouzdry 4. Dělicí kužel 10 je ve směru tažení uložen posuvně na dvou vodicích kolejnicích 11. Při dopředném zdvihu tažného zařízení se přesune spolu s tažnou tyčí 3 a s potrubím 2 o délku jednoho zdvihu ve směru tažení. Při zpětném zdvihu se posune vzhledem k pevné tažné tyči 3 a potrubí 2 proti směru tažení o délku zdvihu, nasune se na odříznutý otevřený konec potrubí 2 a oddělí jeho další část.

K dělicímu kuželu 10 je pevně připojena tažná vidlice 12, která vykonává stejné pohyby ve směru nebo proti směru tažení jako tento dělicí kužel 10. Tažná vidlice 12 je v náryse zobrazena na obr. 2. Má dvě pevná ramena 13. mezi nimiž je umístěna deska 14, která je, výhodně ve směru vzhůru a dolů, hydraulicky přesunovatelná. Na své spodní straně je tato deska 14 opatřena zářezem 15, jehož velikost je zvolena tak, aby mohl obejmout tažnou tyč 3, avšak nikoliv přidržovací pouzdra 4. Ve své horní poloze je deska 14 tažné vidlice 12 umístěna nad tažnou tyčí 3 tak, že mezi nimi je možný volný pohyb ve směru nebo proti směru tažení, který není blokován přidržovacími pouzdry 4. Ve své spodní poloze obklopuje deska 14 tažnou tyč 3 a prochází mezi přidržovacími pouzdry 4 tak, aby jejich vzájemný pohyb ve směru nebo proti směru tažení byl omezen záběrem mezi touto deskou 14 a právě přídržnými pouzdry 4.

Na desce 16, která uzavírá rám 5 ve směru tažení na čelním konci, je připevněna přidržovací vidlice 17, která má stejnou konstrukci jako tažná vidlice 12 s výjimkou toho, že deska přidržovací vidlice 17 je sice podobně pohyblivá směrem vzhůru a dolů, ale přidržovací vidlice 17 sama se ve směru ani proti směru tažení pohybovat nemůže. Na desce 16. protilehle k přidržovací vidlici 17. je připevněno rozšroubovávací zařízení 18, které nese rozšroubovávací prizma 19, umístěné koncentricky s tažnou tyčí 3, a které může být rotačně poháněno. Rozšroubovávací prizma 19 je zobrazeno v náryse na obr. 4. Rozšroubovávací prizma 19 je opatřeno centrálním průchodem 20, kterým může procházet tažná tyč 3, a také přidržovací pouzdra 4, připevněná ktéto tažné tyči 3. Spojovací objímky, které vzájemně spojují jednotlivé tyčové prvky tažné tyče 3, mají šestihranný vnější povrch. Vnitřní stěna centrálního průchodu 20 má tvar vnitřní stěny šestiúhelníkového trubkového klíče, takže spojovací objímky mohou být, jestliže mají správnou orientaci, vtlačeny do rozšroubovávacího prizmatu 19. Jestliže správnou orientaci nemají, může se jejich obvodová orientace, vzhledem k orientaci prizmatu 19, lišit o úhel maximálně 30°. V průběhu tažení je přední spojovací objímka tažné tyče 3 směrována do rozšroubovávacího prizmatu 19. a jestliže se povrch spojovací objímky a tohoto prizmatu 19 nekryjí, je toto prizma 19 mírně natočeno do polohy, kdy do něj může spojovací objímka vstoupit. Tento proces je zjednodušen tím, že mezi nimi existuje úhlová odchylka maximálně 30°. Když spojovací objímka zcela vnikne do rozšroubovávacího prizmatu 19, je proces tažení přerušen, nebo je tak koordinován, že dopředný zdvih je právě ukončen, a následně otáčením rozšroubovávacího prizmatu 19 je spojovací objímka vyšroubována z obou konců tyčových prvků. Přední tyčový prvek je tak oddělen od tažné tyče 3. Možným řešením je i kombinace přidržovacího pouzdra 4 a spojovací objímky. Například je možno použít alespoň část přidržovacích pouzder 4 rovněž pro spojování jednotlivých tyčových prvků. V takovém případě musí mít přidržovací objímky šestihranný vnější povrch.

Tento automatický způsob rozšroubovávání tažné tyče 3 je výhodný zejména z bezpečnostních důvodů, neboť v cílovém výkopu by se v průběhu celého procesu tažení potrubí neměla nacházet žádná osoba. Riziko nehody při manuálním rozšroubováváním tyčových prvků je příliš vysoké, neboť tažná tyč je i při zpětném zdvihu tažného zařízení udržována v napjatém stavu.

Proces tažení potrubí uloženého v zemi probíhá následujícím způsobem:

-4CZ 292730 B6

Poté, co je tažná tyč 3 protlačena potrubím 2 a poté, co je uvedena do záběru s koncem tohoto potrubí 2, jsou tažná vidlice 12 s dělicím kuželem 10 uvedeny do své, ve směru tažení, zadní polohy (poloha vyznačená na obr. 1 plnou čarou). Deska 14 tažné vidlice 12 se přitom nachází ve své horní poloze. Následně je tato deska 14 uvedena do své spodní polohy, a tažná vidlice 12 spolu s dělicím kuželem 10 vykoná dopředný zdvih tak, že postupuje do polohy zobrazené na obr. 1 čárkovaně. Deska 14 tažné vidlice 12 dosedne na přidržovací pouzdro 4, ležící před ní, takže prostřednictvím této desky 14 je tažná tyč 3 a potrubí 2 vytahováno ze země o odpovídající vzdálenost. Vzdálenosti mezi přidržovacími pouzdry 4 jsou takové, že deska přidržovací vidlice 17, která byla předtím ve své horní poloze a nyní byla přemístěna dolů, zabírá přímo za předchozím přidržovacím pouzdrem 4. Deska 14 tažné vidlice 12 se nyní může zvednout bez toho, že by došlo k relaxaci elasticky protažené tažné tyče 3, která je nyní zachycena přidržovací vidlicí 17. Tažná vidlice 12 a dělicí kužel 10 se pak vrátí do své zadní polohy, dělicí kužel 10 pronikne do vystředěného potrubí 2 a oddělí jeho část. Deska 14 tažné vidlice 12 je opět přesunuta dolů a prochází těsně za přidržovacím pouzdrem 4. Tímto způsobem může být využita celá délka dopředného zdvihu tažného zařízení. Poté, co byla deska 14 tažné vidlice 12 přemístěna dolů a přidržuje tažnou tyč 3, může být deska přidržovací vidlice 17 zvednuta a může být vykonán další dopředný zdvih. Tímto způsobem je tažná tyč 3 elasticky prodloužena pouze na začátku tažného procesu a je v tomto stavu elastického napětí udržována v průběhu celého procesu tažení. Jednotlivé činnosti rozšroubovávání pomocí rozšroubovávacího prizmatu 19 a středového upínání potrubí 2 pomocí svěracích upínadel 8 a 9 jsou časově zkoordinovány s jednotlivými kroky tažného procesu.

Pohyb tažné vidlice 12 a dělicího kužele 10 ve směru tažení a proti směru tažení je výhodně vyvozován hydraulickým pohonným systémem, v němž je použito hydraulické čerpadlo s výkonem závislým na zatížení. Toto řešení umožňuje dosahovat větší rychlosti při menším zatížení, tj. zejména při zpětném zdvihu probíhajícím téměř bez zatížení a také během dopředného zdvihu poté, co je potrubí 2 již v pohybu, a kdy je tření podstatně menší než v průběhu počáteční fáze při uvádění stacionárního potrubí 2 do pohybu.

Další možností je vypustit automatické rozšroubovávací zařízení a rozšroubování tažné tyče 3 provádět manuálně. Jelikož musí být za tímto účelem zaměstnanci přítomni v cílovém výkopu, neměla by být tažná tyč 3 z bezpečnostních důvodů udržována v napjatém stavu. Vzhledem k tomu, že se rozšroubování tažné tyče provádí po určitém počtu, například po třech nebo čtyřech dopředných zdvizích, je třeba uvolňovat tažnou tyč rovněž pouze po tomto počtu dopředných zdvihů, zatímco v mezilehlých dopředných zdvizích je tyč udržována v napjatém stavu. Výhod způsobu podle tohoto vynálezu je tak i při manuálním rozšroubovávání tažné tyče v podstatě dosaženo.

Tažný element nemusí mít výhradně podobu tažné tyče, ale může mít příkladně také podobu řetězu, kabelu, nebo vysoce pevné hadice. Výhoda těchto provedení spočívá v tom, že není potřebné provádět operaci rozšroubování tažného elementu.

Při tažení potrubí majícího malý průměr, například s průměrem menším než 150 mm, je obtížné používat dělicí kužel, neboť tažný element velkou měrou vyplňuje průřez takového potrubí. V tomto případě se doporučuje používat zařízení, redukující rozměr potrubí a působící z jeho vnějšku, které zahrnuje dvě tlaková upínadla pohyblivá v radiálním směru proti sobě, mezi nimiž je potrubí sevřeno.

Jestliže je vytahováno ocelové potrubí, pak není možno výše uvedeným postupem zmenšit jeho rozměr, a toto potrubí musí být rozřezáno. K tomuto účelu je výhodné používat tepelné řezací zařízení s plazmovými hořáky. Takové řezací zařízení je pak výhodně připevněno k axiálně nepohyblivému věncovitému vedení, které obklopuje vytahované potrubí. V průběhu dopředného zdvihu je potrubí řezáno v podélném směru a po jednom nebo několika dopředných zdvizích se věncovité vedení začne otáčet a potrubí je odříznuto v obvodovém směru. Před řezáním potrubí

-5 i se do té jeho části, která má být řezána, vloží keramikou potažené pouzdro obklopující tažný prvek. Pouzdro v průběhu řezání tepelně a mechanicky chrání tažný prvek.

Jestliže je vytahované potrubí opatřeno vnějším povlakem, např. bitumenovým nebo dehtovým, 5 musí být před řezáním tento povlak v místech řezu odstraněn. K tomu je vhodné používat brusné kotouče, které jsou umístěny ve vhodné vzdálenosti od plazmových hořáků.

Zejména v případě, že vytahované potrubí obsahuje azbest, je vhodné vytvořit uvedené průměr redukující zařízení tak, že obsahuje zaplavovací zařízení. Prach vznikající při redukci rozměru 10 potrubí je možno zachytit tekoucí kapalinou a ten se nemůže rozptylovat do vzduchu.

Obr. 5 a obr. 6 zobrazují další variantu provedení spoje mezi tažnou tyčí 3 a tažným elementem, přenášejícím tahové síly. Spoj je u tohoto provedení vynálezu vytvořen upínacím zařízením. Upínací zařízení je zde vytvořeno jako tažný element, resp. jako přidržovací element. Upínací 15 zařízení pracující jako tažný element vykonává axiální dopředný a zpětný zdvih, zatímco upínací zařízení pracující jako přidržovací element je axiálně nepohyblivé. U tohoto typu spoje, na rozdíl od prvního provedení vynálezu, jsou eliminovány pružné zabírající prvky osazené na tažné tyči, stejně jako hydraulický pohon pro zvedání a spouštění tažné vidlice a přidržovací vidlice.

Upínací zařízení, zkonstruované identicky pro tažný element i pro přidržovací element, zahrnuje připevňovací desku 21. která je u přidržovacího elementu axiálně pevně ukotvena v rámu 5, au tažného elementu je připevněna k příčce, která vykonává dopředný a zpětný zdvih na vodicích kolejnicích 11. K připevňovací desce 21 je upevněn blok 22 s kuželovitým otvorem, který je zkosen směrem k připevňovací desce 21. V tomto otvoru je vložen upínací kužel 23, 25 jehož sklon je upraven podle sklonu uvedeného otvoru, a který zahrnuje alespoň tři samostatné segmenty. Upínací kužel 23 je dotlačován do otvoru a do kontaktu s blokem 22 pomocí pružin 24, jejichž druhý konec spočívá na opěrných tyčích 25.

Upínací kužel 23 má vytvořeno středové vrtání, v němž jsou umístěny svírací čelisti 26, které 30 jsou s upínacím kuželem 23 pevně spojeny. Tažná tyč 3 přitom prochází mezi těmito svíracími čelistmi 26. Tažná tyč 3 má na své vnější straně vyválcován závit, který může zabírat s vnitřním závitem spojovací objímky 27 tak, že jednotlivé tyčové prvky tažné tyče 3 mohou být vzájemně spojeny. Svírací čelisti 26 jsou na své vnitřní straně opatřeny komplementárním profilem, takže při jejich záběru s tažnou tyčí 3 je možno přenášet značné tahové síly bez vzájemného pohybu 35 mezi tažnou tyčí 3 a svíracími čelistmi 26.

Jestliže se upínací zařízení, sloužící jako tažný element z obr. 5, pohybuje při dopředném zdvihu proti směru šipky A, je upínací kužel 23 nejprve pevně zachycen tažnou tyčí 3, je dále dotlačován do otvoru v bloku 22 a tím pevněji na tažnou tyč 3. Když je záběr natolik pevný, že 40 mohou být přenášeny tahové síly nezbytné pro vytažení nebo pro vložení potrubí 2, je tažná tyč 3 unášena upínacím zařízením. Tento případ je zobrazen v horních polovinách obr. 5 a obr. 6. Spodní poloviny těchto obrázků pak zobrazují situaci v průběhu zpětného zdvihu. Při něm se tažná tyč 3 nepohybuje a upínací zařízení je přemisťováno ve směru šipky A. Vzhledem k relativnímu pohybu mezi tažnou tyčí 3 a upínacím zařízením pohybuje se upínací kužel 23 45 proti síle pružin 24 mírně ven z otvoru v bloku 22, takže svírací čelisti 26 se volně posouvají na tažné tyči 3. Jelikož jsou spojovací objímky 27 na obou stranách a svírací čelisti 26 na své jedné straně sešikmeny, posouvají se při vzájemném dosednutí nejprve po svých šikmých plochách, upínací kužel 23 je dále vytlačován ven z otvoru v bloku 22. dokud jeho plochy rovnoběžné s tažnou tyčí 3 neklouzají po sobě. Tímto způsobem může upínací zařízení vykonávat zpětný 50 zdvih, zatímco tažná tyč 3 je přidržována dalším upínacím zařízením, sloužícím tentokrát jako přidržovací element.

Upínací zařízení sloužící jako přidržovací element je uloženo ve stejném směru jako upínací zařízení sloužící jako element tažný. V průběhu dopředného zdvihu se tažná tyč 3 pohybuje proti

-6CZ 292730 B6

I směru šipky A. Zá této situace se upínací kužel 23 pohybuje relativním pohybem mezi tažnou tyčí 3 a pevným upínacím zařízením ven z otvoru v bloku 22. Svírací čelisti 26 se přitom posouvají na tažné tyči 3. Při zpětném zdvihu se tažný element pohybuje ve směru šipky A. Tažná tyč 3, uvolněná tažným elementem, má v důsledku svého natažení snahu sledovat tento pohyb. V tomto případě dochází k dotlačování upínacího kuželu 23 upínacího zařízení sloužícího jako přidržovací element do otvoru v bloku 22 tak, že dochází k záběru mezi svíracími čelistmi 26 a tažnou tyčí 3, který po posunu tažné tyče 3 o asi 2 až 3 cm je tak pevný, že tažná tyč 3 může být držena tahem vyvolaným jejím prodloužením, přičemž upínací zařízení sloužící jako tažný element vykonává zpětný zdvih.

Obr. 7 zobrazuje v půdoryse cílový výkop s instalovaným tažným zařízením podle tohoto vynálezu. Toto zařízení je zkonstruováno stejným způsobem jako tažné zařízení z obr. 1, avšak zahrnuje zvláštní znak, který spočívá v tom, že opěrná deska 6. dosedající na zemní stěnu 1, není spojena s rámem 5 pevně, ale prostřednictvím hydraulických válců 28. U tohoto provedení jsou vytvořeny celkem čtyři takové hydraulické válce 28, jejichž vysunovatelné písty jsou spojeny s výztužnou deskou 7. Často totiž dochází k tomu, že zemní stěna 1 v důsledku tahových sil, které na ni působí, nepravidelně povoluje, čímž, poté co tato zemní stěna již není kolmá na osu vytahovaného potrubí, může docházet k deformacím podélných nosníků rámu 5. Jelikož osa potrubí a osa tažení jsou dále koincidentní, mohou příčné síly působit také na tažnou tyč 3, což může dále vést k jejímu přetížení přídavným ohybovým namáháním. Pro zmírnění nevýhod způsobených pevným spojením opěrné desky 6 s rámem 5 tažného zařízení je vytvořeno pružné spojení opěrné desky 6, uskutečněné pomocí uvedených hydraulických válců 28. Opěrná deska 6 se tak může přizpůsobovat jakémukoliv sklonu zemní stěny 1 bez toho, že by ohybové síly působily na rám 5, který je v cílovém výkopu podélně na protějším konci vyztužen. Tato úprava však má omezení, neboť v případě nadměrného sklonu mezi opěrnou deskou 6 a zemní stěnou 1, který je důsledkem příčných sil, může dojít k sesunutí zařízení. Úhly sklonu menší než asi 7° však tímto způsobem mohou být jednoduše kompenzovány. Jestliže dojde k překročení této hodnoty, reagují instalované koncové spínače tak, že celé zařízení vypnou.

Obr. 8 zobrazuje výhodné provedení opěrné desky 6 popsané výše. Toto provedení tvoří ohnutou nebo úhlovou opěrnou desku, jejíž jedno rameno 29 dosedá na zemní stěnu 1 a druhé rameno 30, které je na něj kolmé, je rovnoběžné s povrchem země. První rameno 29 je opatřeno průchozím otvorem 31 pro tažný prvek 3 nebo pro vytahované potrubí 2. Takto vytvořená opěrná deska je určena zejména pro tažení potrubí, která neleží příliš hluboko pod povrchem. V těchto případech vzniká při použití ploché opěrné desky nebezpečí, že zemina bude přes horní část opěrné desky přepadat. Aby se zabránilo tomuto přepadání zeminy, je na opěrné desce vytvořeno horizontální druhé rameno 30. Jelikož potrubí, která mají být vytahována, leží v různých hloubkách, je pod tímto ramenem 30 uspořádáno množství hydraulicky ovládaných pěchovadel 32 (4 na obr. 8), která mohou být vertikálně vysouvána do zemní stěny a tím podle potřeby překlenout prostor mezi ramenem 30 a povrchem země. V druhém rameni 30 jsou vloženy příslušné hydraulické válce 33. Tlak vyvolaný pěchovadly 32 na zeminu zabraňuje borcení zeminy. Při velkých tahových silách nebo při velmi poddajné zemině může být rameno 30 dále opatřeno přídavnými závažími.

Claims

Způsob tažení potrubí již uloženého v zemi, a/nebo ukládaného do země, do výkopu ležícího pod povrchem země a přístupného z povrchu země, v němž je umístěno tažné zařízení, zabírající s tažným prvkem, přičemž tažný prvek prochází potrubím a zabírá s ním na jeho, ve směru tažení, zadním konci, nebo tažný prvek zabírá s potrubím ve směru tažení na předním konci, a je 10 spolu s tímto potrubím tažným zařízením tažen po jednotlivých krocích směrem k výkopu tak, že tažné zařízení v každém kroku vykonává dopředný zdvih a zpětný zdvih, vyznačující se t í m, že tažný prvek se v průběhu zpětného zdvihu udržuje v napjatém stavu, který odpovídá jeho elastickému prodloužení v průběhu dopředného zdvihu.
2. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že potrubí (2) se vtahuje do výkopu, a po vstupu do tohoto výkopu se redukuje jeho rozměr.
3. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že potrubí (2) se po vstupu do výkopu a před redukcí rozměru vycentruje.
4. Způsob podle nároku 2 nebo 3, vy z n a č uj í c í se tí m , že potrubí (2) je děleno.
5. Způsob podle nároku 2 nebo 3, v y z n a č u j í c í se t í m, že potrubí (2) je rozdrceno.
6. Způsob podle nároku 2 nebo 3, vyznačuj ící se t í m , že potrubí (2) se rozřezává.

30
7. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že potrubí (2) se v průběhu dopředného zdvihu rozřezává v podélném směru, a po jednom nebo několika dopředných zdvizích se odřízne v obvodovém směru.
8. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že tažné zařízení 35 vykonává dopředný a zpětný zdvih rychlostí závisející na zatížení.
9. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že tažným prvkem je tažná tyč (3) složená z jednotlivých dílů, vzájemně sešroubovaných objímkami, a po průchodu tažným zařízením se tažná tyč (3) opět rozdělí na jednotlivé díly automatickým vyšroubováním

40 objímek.
10. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že do dutiny mezi potrubím (2) a zeminou se vpravuje mazivo.

45
11. Způsob podle nároku 11,vyznačující se tím, že pro vyztužení zeminy a stabilizaci vedení potrubí (2) při tažení se mazivo udržuje pod tlakem.
12. Zařízení k provádění způsobu podle některého z nároků 1 až 12, zahrnující elasticky roztažitelný tažný prvek, procházející skrz potrubí a zabírající s ním na jeho, ve směru tažení, 50 zadním konci, nebo předním konci, a s tažným prvkem spoluzabírá tažné zařízení umístěné ve výkopu, které je v činném záběru s, ve směru tažení, předním koncem tažného prvku, pro jeden dopředný a jeden zpětný zdvih, vyznačující se tím, že tažné zařízení je opatřeno

-8CZ 292730 B6 tážným elementem pro záběr s tažným prvkem při dopředného zdvihu a dále přidržovacím elementem pro záběr s tažným prvkem při zpětném zdvihu.
13. Zařízení podle nároku 13, vyznačující se tím, že tažný prvek je spojen s pohonným zařízením pro dopředně a zpětné zdvihy.
14. Zařízení podle nároku 13 nebo 14, vyzn ačuj ící se tí m , že přidržovací element je ve směru tažení uspořádán pevně.
15 30. Zařízení podle jednoho z nároků 25 až 26, vyznačující se tím, že pro zachycení prachu vznikajícího při redukci rozměru potrubí (2), vytaženého do výkopu, je upraveno oplachovací zařízení.

15. Zařízení podle jednoho z nároků 13 až 15, vyznačující se tím, že pohonným zařízením pro dopředné a zpětné zdvihy je hydraulické čerpadlo, jehož výkon je nastavitelný v závislosti na zatížení.

15 1. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že konec tažného prvku, umístěný v tažném zařízení, se po skončení dopředného zdvihu přidržuje ve směru tažení.
16. Zařízení podle jednoho z nároků 13 až 16, vyznačující se tím, že tažný prvek je opatřen záběrovými prvky, rozmístěnými ve stanovených vzdálenostech pro záběr s tažným elementem a s přidržovacím elementem.
17. Zařízení podle nároku 17, vyznačující se tím, že tažný element zahrnuje tažnou vidlici (12) a přidržovací element zahrnuje přidržovací vidlici (17), přičemž obě vidlice (12, 17) jsou pohyblivé ve svislém směru, ave své záběrové poloze zabírají prostřednictvím záběrových prvků s tažným prvkem.
18. Zařízení podle jednoho z nároků 13 až 16, vyznačující se tím, že tažný element a přidržovací element zahrnují klínovitá upínací zařízení, která jsou, v závislosti na směru podélných sil působících na tažný prvek, v záběru s tímto tažným prvkem, nebojsou mimo záběr.
19. Zařízení podle nároku 19, vyznačující se tím, že klínovitá upínací zařízení jsou ve směru záběru s tažným prvkem předepjata.
20. Zařízení podle nároku 19 nebo 20, vyznačující se tím, že povrch tažného prvku a povrch klínovitých upínacích zařízení jsou pro zesílení vzájemného záběru na styčných plochách opatřeny profilováním.
21. Zařízení podlejednoho z nároků 13 až21, vyznačující se tím, že tažné zařízení je na straně vstupu potrubí (2) opatřeno středícím zařízením s vertikálně pohyblivými svěracími upínadly (8, 9) umístěnými nad a pod potrubím (2).
22. Zařízení podle nároku 22, vyznačující se tím, že svěrací upínadla (8, 9) mají vymezeny nastavovací polohy.
23. Zařízení podle jednoho z nároků 13 až 23, vyznačující se t í m , že tažným prvkem je tažná tyč (3), složená z jednotlivých tyčových dílů, vzájemně sešroubovaných pomocí objímek, přičemž ve směru tažení přední konec tažného zařízení je opatřen rozšroubovávacím zařízením (18), zahrnujícím rotačně poháněné rozšroubovávací prizma (19) pro rozšroubování k sobě přiléhajících tyčových dílů.
24. Zařízení podle jednoho z nároků Baž 24, vyznačující se tím, že tažný element je ve směru tažení pevně spojen s dělicím kuželem (10).
25. Zařízení podle jednoho z nároků 13 až 24, vyznačuj ící se tím, že pro drcení potrubí (2) vytaženého do výkopu jsou vytvořeny dvě radiálně pohyblivé tlakové svěrky.

-9CZ 292730 B6
26. Zařízení podle jednoho z nároků 13 až 24, vyznačující se tím, že je opatřeno řezacím zařízením, zahrnujícím plazmový hořák pro tepelné řezání potrubí (2) vytaženého do výkopu.

5
27. Zařízení podle nároku 27, vyznačující se tím, že plazmové hořáky jsou umístěny na věncovitém vedení, které je ve směru tažení nepohyblivé.
28. Zařízení podle nároku 27 nebo 28, vyznačující se tím, že řezací zařízení zahrnuje ochranný element tažného prvku.

to
29. Zařízení podle nároku 29, vyznačující se tím, že ochranným elementem je keramikou potažené pouzdro, překrývající tažný prvek, které je vložitelné do potrubí (2) určeného k rozřezání.
30 a tažným zařízením jsou vytvořeny hydraulické válce (28) pro kompenzaci šikmé polohy opěrné desky (6) vzhledem k svislé ose.
31. Zařízení podle jednoho z nároků 13 až 23 a 26 až 31, vyznačující se tím, že 20 tažným prvkem je řetěz, kabel, nebo pevnostní hadice.
32. Zařízení podle jednoho z nároků 13 až 32, vy zn ač uj í c í se t í m, že mezi potrubím (2) uloženým v zemi a určeným k vytažení a potrubím, které má být současně ukládáno a vtaženo do země je umístěn adaptér, který je ve směru tažení v záběru s tažným prvkem a s vytahovaným 25 i vtahovaným potrubím (2).
33. Zařízení podle jednoho z nároků 13 až 33, vyznačující se tím, že ve výkopu je vytvořena opěrná deska (6), dosedající na zemní stěnu (1), z níž ústí potrubí (2), které má být vytaženo, přičemž o tuto opěrnou desku (6) se opírá tažné zařízení, a mezi opěrnou deskou (6)
34. Zařízení podle nároku 34, vyznačující se tím, že pro horizontální a/nebo vertikální kompenzaci jsou vytvořeny čtyři hydraulické válce (28).
35. Zařízení podle nároku 34 nebo 35, vyznačující se tím, že zahrnuje koncové spínače pro detekci překročení maximální povolené šikmé polohy opěrné desky (6).
36. Zařízení podle jednoho z nároků 13 až3 6, vyznačující se tím, že ve výkopu je 40 vytvořena opěrná deska (6), jejíž první rameno (29) dosedá na zemní stěnu (1), z níž ústí potrubí (2), přičemž opěrná deska (6) je ohnuta a její druhé rameno (30) směřuje rovnoběžně s povrchem země.
37. Zařízení podle nároku 37, vyznačující se tím, že pro vyrovnání prostoru mezi 45 druhým ramenem (30) opěrné desky (6) a povrchem země jsou na spodní straně druhého ramene (30) připevněna hydraulická pěchovadla (32).

-10CZ 292730 B6
38. Zařízení podle nároku 37 nebo 38, vyznačující se tím, že druhé rameno (30) opěrné desky (6) je zatíženo zátěži.