DE69812316T2

DE69812316T2 - Verfahren zum Einschneiden von bestehenden Rohrleitungen, Rohrleitungen, und Verfahren zum Einsatz von Ventilen in Rohrleitungen

Info

Publication number: DE69812316T2
Application number: DE69812316T
Authority: DE
Inventors: Hideshige Homma; Toshiyuki Sato; Tamotsu Yamashita; Gumpei Yokoyama
Original assignee: Suiken Co Ltd
Current assignee: Suiken Co Ltd
Priority date: 1998-02-06
Filing date: 1998-11-06
Publication date: 2003-09-04
Anticipated expiration: 2018-11-07
Also published as: EP0935089A1; DE69812316D1; CA2254656A1; US20020148503A1; US6470907B1; US6530389B2; KR100525719B1; KR19990071422A; CA2254656C; MY119654A; HK1023173A1; EP0935089B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufschneiden einer bestehenden Rohrleitung und ein Verfahren zum Einsetzen eines Ventils oder Schiebers in eine Leitung, ohne daß der Durchfluß von Wasser, Fluid, usw. in der Leitung unterbrochen wird.
Ein herkömmliches Verfahren zum Einsetzen eines Ventils oder Schiebers in eine Leitung ohne Unterbrechung des Wasserdurchflusses, durch das eine vorhandene Rohrleitung abgetrennt bzw. durchgeschnitten wird, ohne den Wasserdurchfluß zu unterbrechen, und ein Ventil oder Schieber in den abgetrennten Abschnitt der bestehenden Rohrleitung in eine die bestehende Rohrleitung enthaltende Leitung eingesetzt wird, ist bekannt.
Fig. 26 zeigt eine Skizze eines in der JP-A-44167 (1980), in der JP-A-83690 (1981), in der JP-A-120886 (1981) und in der JP-A-47089 (1982) dargestellten herkömmlichen Verfahrens.
Bei dem in der Zeichnung dargestellten Verfahren wird eine Schneidvorrichtung 500 an einer bestehenden Rohrleitung 1 befestigt, werden die Schneidvorrichtung 500 und die bestehende Rohrleitung 1 durch ein Dichtungsgehäuse 501 umschlossen und gedichtet, und rechte und linke Schneiden oder Messer 502 werden entlang der Schneidvorrichtung 500 in Rotation versetzt, um die bestehende Rohrleitung 1 durchzuschneiden. Anschließend wird an Stelle des abgetrennten Ab schnitts 10 der bestehenden Rohrleitung 1 durch Öffnen und Schließen eines Montage-Absperrschiebers 503 ein Ventil oder Schieber in eine Leitung 1A eingesetzt. Herkömmlich ist das Dichtungsgehäuse 501, weil die Schneidvorrichtung 500 im Dichtungsgehäuse 501 angeordnet ist, großformatig, wodurch der Aufgrabungsbereich entsprechend größer wird, usw.
Fig. 27 zeigt ein im US-Patent Nr. 5611365 und in der offengelegten internationalen Patentanmeldung WO-97/31207 dargestelltes herkömmliches Verfahren.
Gemäß dem in der Zeichnung dargestellten Verfahren wird eine bestehende Rohrleitung 1 durch ein Dichtungsgehäuse 600 umschlossen und abgedichtet, wird ein Schneidwerkzeug 602 am Ende eines am Dichtungsgehäuse 600 installierten Schiebers 601 befestigt und wird der Schieber 601 zusammen mit dem Dichtungsgehäuse 600 gedreht, so daß eine bestehende Rohrleitung 1 durch das Schneidwerkzeug 602 durchgeschnitten oder abgetrennt wird. Gemäß diesen herkömmlichen Verfahren ist es, weil das Schneidwerkzeug 602 durch Drehen des Dichtungsgehäuses 600 gedreht wird, nicht erforderlich, einen Dichtungsmechanismus zum Drehen des Schneidwerkzeugs 602 im Dichtungsgehäuse 600 bereitzustellen. Daher kann das Dichtungsgehäuse 600 kleinformatig sein.
Unter Verwendung solcher herkömmlicher Abtrennverfahren schneidet jedoch ein meißelförmiges Schneidwerkzeug 602 in eine bestehende Rohrleitung 1. Daher muß zum Durchschneiden oder Abtrennen einer bestehenden Rohrleitung 1 aus Gußeisen oder Stahl das Dichtungsgehäuse 600 mehrmals gedreht werden, so daß für den Schneidvorgang viel Zeit benötigt wird. Außerdem besteht die Gefahr, daß eine zwischen dem Dichtungsgehäuse 600 und der bestehenden Rohrleitung 1 angeordnete Gummidichtung beschädigt wird.
Fig. 28 zeigt eine Skizze von in den US-Patenten Nr. 3650547, 3703906 und 3735775 dargestellten herkömmlichen Abtrennverfahren.
Gemäß den in der Zeichnung dargestellten herkömmlichen Verfahren wird eine bestehende Rohrleitung 1 durch ein Dichtungsgehäuse 700 umschlossen und gedichtet, und nachdem durch eine Führungsschraube 702 veranlaßt wurde, daß ein am Dichtungsgehäuse 700 befestigtes Schneidrad 701 in die bestehende Rohrleitung 1 schneidet, wird das Schneidrad 701 zusammen mit dem Dichtungsgehäuse 700 gedreht, wodurch die bestehende Rohrleitung 1 durchgeschnitten und abgetrennt wird.
Gemäß diesem Schneidverfahren ist es, weil das Schneidrad 701 einen glatten Außenumfangsabschnitt aufweist, unmöglich, eine aus Gußeisen oder Stahl hergestellte bestehende Rohrleitung 1 durchzuschneiden.
Die Fig. 29(a) und 29(b) zeigen Ansichten eines im US-Patent Nr. 3948282 dargestellten herkömmlichen Verfahrens zum Einsetzen eines Ventils oder Schiebers in eine Leitung, ohne daß der Wasserdurchfluß unterbrochen werden muß.
Gemäß dem in diesen Zeichnungen dargestellten herkömmlichen Verfahren wird eine in Fig. 29(a) dargestellte bestehende Rohrleitung 1 durch ein Dichtungsgehäuse 800 umschlossen und gedichtet. Anschließend wird ein Montage-Absperrschieber bzw. ein Schleusenventil 801 am Dichtungsgehäuse 800 befestigt. Daraufhin wird gemäß einem bekannten Verfahren unter Verwendung einer Lochsäge 802 eine kreisförmige Öffnung 803 ausgeschnitten. Nachdem der Schneidvorgang abgeschlossen ist, wie in Fig. 29(b) dargestellt, wird ein Schieberkörper 804, der in die ausgeschnittene kreisförmige Öffnung 803 eingepaßt ist, darin eingesetzt.
Gemäß dem herkömmlichen Schiebereinsetzverfahren ist, weil die Öffnung 803 ausgebildet wird, die einen etwa dem Innendurchmesser der bestehenden Rohrleitung 1 entsprechenden Durchmesser hat, das in Fig. 29(a) dargestellte Dichtungsgehäuse 800 in der axialen Richtung S länger und größer.
Außerdem ist gemäß dem herkömmlichen Schiebereinsetzverfahren, weil ein Hydraulikdruck bezüglich einer der kreisförmigen Öffnung entsprechenden großen Fläche auf den in Fig. 29(b) dargestellten Schieberkörper 804 ausgeübt wird, der Durchmesser der Schieberstange 806 unvermeidbar groß.
Außerdem wird gemäß dem herkömmlichen Schiebereinsetzverfahren der Umfangsrand 805 der Öffnung 803 an der bestehenden Rohrleitung 1 dünn, so daß die bestehende Rohrleitung 1 durch den vom Schieberkörper 804 auf den Umfangsrand 805 ausgeübten Druck brechen kann.
Die Fig. 30(a) und 30(b) zeigen schematisch ein im US-Patent Nr. 4516598 dargestelltes herkömmliches Schiebereinsetzverfahren zum Einsetzen eines Ventils oder Schiebers in eine Leitung ohne Unterbrechung des Wasserdurchflusses.
Gemäß dem in diesen Zeichnungen dargestellten herkömmlichen Verfahren wird eine bestehende Rohrleitung 1, wie in Fig. 30(a) dargestellt, durch ein Dichtungsgehäuse 800 umschlossen und gedichtet. Zu diesem Zeitpunkt werden im voraus eine Lochsäge 802 und ein Schieberkörper 804 im Dichtungsgehäuse 800 angeordnet. Anschließend wird durch die Lochsäge 802 eine kreisförmige Öffnung in die bestehende Rohrleitung 1 geschnitten. Nach Abschluß des Schneidvorgangs wird das Dichtungsgehäuse 800 wie durch einen Pfeil 850 in Fig. 30(a) dargestellt gedreht. Daraufhin wird ein Schieberkörper 804 in die kreisförmige Öffnung 803 eingesetzt, wie in Fig. 30(b) dargestellt.
Fig. 31 zeigt schematisch ein im US-Patent Nr. 1989768 dargestelltes herkömmliches Schiebereinsetzverfahren zum Einsetzen eines Schiebers in eine Leitung ohne Unterbrechung des Wasserdurchflusses.
Gemäß dem in Fig. 31 dargestellten herkömmlichen Verfahren wird die bestehende Rohrleitung 1 durch ein Dichtungsgehäuse 501 umschlossen und gedichtet. Zu diesem Zeitpunkt werden eine Schneidvorrichtung 500 und ein Schieber 510 im voraus im Dichtungsgehäuse 501 angeordnet. Nachdem die Schneidvorrichtung 500, die Schneiden oder Messer 502 aufweist, die bestehende Rohrleitung 1 durchgeschnitten oder abgetrennt hat und ein Abschnitt der Rohrleitung entfernt wurde, wird der Schieber an Stelle der Schneidvorrichtung 500 eingesetzt.
Die in den Fig. 30(a), 30(b) und 31 dargestellten herkömmlichen Verfahren sind in der Lage, einen Schieber nach Abschluß des Schneidvorgangs schnell einzusetzen. Gemäß den in den Fig. 30(a), 30(b) und 31 dargestellten Verfahren müssen, weil es notwendig ist, eine Lochsäge 802 oder eine Schneidvorrichtung 500, deren Größe der Größe der einzusetzenden Ventile 804 und 510 entspricht, im Dichtungsgehäuse 800 oder 501 anzuordnen, die Dichtungsgehäuse 800 und 501 notwendigerweise großformatig sein.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die bei den herkömmlichen Verfahren auftretenden Probleme zu lösen und eine Rohrleitungsstruktur bereitzustellen, gemäß der eine bestehende Rohrleitung kaum beschädigt wird, sowie ein Verfahren zum Aufschneiden einer bestehenden Rohrleitung, durch das die bestehende Rohrleitung derart aufgeschnitten werden kann, daß die bestehende Rohrleitung kaum beschädigt wird, und ein Verfahren zum Einsetzen eines Schiebers in eine Leitung ohne Unterbrechung eines Fluiddurchflusses.
In der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Ausdruck "bestehende Rohrleitung" eine Rohrleitung, durch die ein Fluid, z. B. Wasser, strömt und die im allgemeinen unterirdisch verlegt ist.
Der Ausdruck "Dichten" oder "Abdichten" bezeichnet keine "vollständige Dichtung" sondern einen Zustand, in dem Arbeitsvorgänge ausgeführt werden können, ohne den Wasser- oder Fluiddurchfluß zu unterbrechen. Daher bezeichnet der Ausdruck "Dichtungsgehäuse" ein Gehäuse, das derart druckbeständig ist, daß es dem Druck des durch die bestehende Rohrleitung fließenden Fluids standhält und widersteht, und in gewissem Grad dichtet.
Außerdem bezeichnet der Ausdruck "umschlossen und luftdicht abgedichtet" einen Dichtungszustand, in dem Arbeitsvorgänge, z. B. zum Einsetzen eines Schiebers in eine Leitung, nachdem die Rohrleitung durchgetrennt oder aufgeschnitten wurde, nicht behindert werden, wobei z. B. eine Wasserableitungsöffnung am Dichtungsgehäuse bereitgestellt und während des Aufschneidens einer bestehenden Rohrleitung geöffnet wird und Späne zusammen mit Wasser durch die Ableitungsöffnung abgeleitet werden können.
Das im erfindungsgemäßen Aufschneid- oder Schlitzschneidverfahren verwendete "Schneidwerkzeug" ist anders als das herkömmlich verwendete Schneidwerkzeug keine meißelförmige Schneidvorrichtung und kein Schneidrad mit einer einzigen kontinuierlichen Schneide, sondern weist mehrere Schneiden oder Messer auf. Das im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Schneidwerkzeug ist ein zylinder- oder säulenförmiges Schneidwerkzeug mit mehreren an seinem Kopfende und auf seiner Außenumfangsfläche angeordneten Schneiden.
In der vorliegenden Beschreibung bezeichnet der Ausdruck "säulenförmig" außer einer Zylinder- oder Säulenform auch eine konische Trapezoidform und schließt eine Form ein, in der eine konische Form und eine Säulenform kombiniert sind. Außerdem kann sie eine im Vergleich zum Außendurchmesser des Schneidwerkzeugs kurze Säulenform einschließen.
Außerdem ist es in einem Gehäuse zum Aufschneiden einer bestehenden Rohrleitung, die eine Mörtelschicht auf ihrer Innenumfangsflache aufweist, vorteilhaft, ein Schneidwerkzeug mit mehreren Schneiden zu verwenden, die aus einer ultraharten Legierung hergestellt sind, oder ein Schneidwerkzeug, dessen Schneiden aus Diamantkörnern bestehen.
Außerdem bezeichnet in der vorliegenden Erfindung der Ausdruck "Aufschneiden" oder "Schlitzschneiden" das Aufschneiden eines Teils einer Rohrwand durch Drehen mehrerer Schneiden. Außerdem bezeichnet der Ausdruck "Schlitzschneidbewegung", daß mehrere Schneiden sich auf dem Schaft der Schneidvorrichtung drehen. Andererseits bezeichnet der Ausdruck "Vorschubbewegung", daß das vorstehend erwähnte Schneidwerkzeug zu einer Position bewegt wird, wo ein neuer Teil der Rohrleitungswand durch das Schneidwerkzeug fortlaufend geschnitten werden kann.
In der vorliegenden Erfindung bezieht sich der Ausdruck "Vorschub des Schneidwerkzeugs im wesentlichen in Querrichtung der bestehenden Rohrleitung und Veranlassen, daß das Dichtungsgehäuse sich in die Umfangsrichtung der bestehenden Rohrleitung dreht", auf beide Gehäuseteile, wobei eines der Gehäuseteile das Dichtungsgehäuse dreht, nachdem das Schneidwerkzeug im wesentlichen in die Querrichtung oder in die diametrale Richtung einer bestehenden Rohrleitung vorwärtsbewegt wurde, und das andere das Dichtungsgehäuse dreht, während das Schneidwerkzeug im wesentlichen in die Querrichtung oder in die diametrale Richtung einer bestehenden Rohrleitung gedreht wird.
Außerdem bezeichnet in der vorliegenden Erfindung der Ausdruck "Einsetzen eines Schiebers (in eine Leitung)" nicht das physische oder mechanische Einsetzen eines Schieberkörpers in einen aufgeschnittenen Abschnitt einer bestehenden Rohrleitung, sondern das Installieren eines Schiebers in der entsprechenden Leitung, der den Wasserfluß in einer bestehenden Leitung unterbrechen oder die Durchflußmenge regeln kann.
Hierin bezeichnet der Ausdruck "Ventil" oder "Schieber" den gesamten Schieber, d. h. eine zusammengesetzte Schieberstruktur einschließlich eines Schieber- bzw. Ventilkörpers, eines Schieber- bzw. Ventilgehäuses, einer Schieber- bzw. Ventilstange, usw.
Außerdem bezeichnet der Ausdruck "Schieber-" bzw. "Ventilkörper" ein Element, das einen Durchflußkanal versperrt, wobei das Element im Fall eines Absperrschiebers allgemein als Schieber oder Schleuse bezeichnet wird, und im Fall einer Ventilklappe oder eines Drosselventils ist es ein Element, das sich um die Schieberstange dreht.
Außerdem bezeichnet der Ausdruck "Schieber-" bzw. "Ventilgehäuse" ein Element, das den Schieberkörper unabhängig vom offenen oder geschlossenen Zustand des Schieberkörpers aufnimmt.
Um die vorstehend erwähnte Aufgabe der Erfindung zu lösen, weist eine erfindungsgemäße Rohrleitungsstruktur eine bestehende Rohrleitung, ein Dichtungsgehäuse, einen Schieberkörper und eine Schieberstange auf.
Die vorstehend erwähnte bestehende Rohrleitung weist eine Schlitznut auf, die durch Einschneiden in der entsprechenden bestehenden Rohrleitung in einem Bereich von etwa 180º in ihrer Umfangsrichtung ausgebildet wird.
Das vorstehend erwähnte Dichtungsgehäuse ist in der Umfangsrichtung der bestehenden Rohrleitung in mehrere Abschnitte geteilt und umschließt die bestehende Rohrleitung und dichtet sie luftdicht ab.
Der Schieberkörper weist eine Gummidichtung auf, die mit der Innenumfangsfläche der bestehenden Rohrleitung in Kontakt gebracht wird, und eine Ausschnittfläche, die im offenen (geschlossenen) Zustand die vorstehend erwähnte Schlitznut im bestehenden Rohr bildet. Der Schieberkörper bewegt sich in der diametralen Richtung der vorstehend erwähnten bestehenden Rohrleitung im Dichtungsgehäuse und erstreckt sich über die Schlitznut in die bestehende Rohrleitung, wobei die vorstehend erwähnte Gummidichtung eine Fluidströmung in der bestehenden Rohrleitung unterbricht.
Die vorstehend erwähnte Schieberstange veranlaßt den Schieberkörper, sich im wesentlichen in die Querrichtung zu bewegen.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Schlitznut durch Aufschneiden einer bestehenden Rohrleitung durch das Schneidwerkzeug ausgebildet.
Außerdem ist die die vorstehend erwähnte Schlitznut bildende Schlitz fläche gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform so ausgebildet, daß der Winkel bezüglich der Oberfläche der bestehenden Rohrleitung am entsprechenden Abschnitt im Bereich von 45º bis 90º liegt.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind beide Endabschnitte der erwähnten Schlitznut in der Umfangsrichtung um wesentlichen U-förmig ausgebildet.
Eine erfindungsgemäße Rohrleitungsstruktur wird durch Einsetzen eines Schiebers in eine Leitung durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Einsetzen eines Schiebers in eine Leitung ohne Unterbrechung des Fluiddurchflusses fertiggestellt, nachdem eine bestehende Rohrleitung z. B. durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Aufschneiden einer bestehenden Rohrleitung aufgeschnitten wurde. Außerdem bezeichnet der Ausdruck "ohne Unterbrechung des Fluid (Wasser) -durchflusses", daß Arbeitsvorgänge ausgeführt werden, ohne eine in einer Leitung vorhandene Fluidströmung (z. B. Wasser) zu unterbrechen.
D. h., gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufschneiden einer bestehenden Rohrleitung wird ein Schneidwerkzeug, das rotationsfähig auf einer axialen Linie gehalten wird, die sich im wesentlichen in Querrichtung einer bestehenden Rohrleitung erstreckt und mehrere Schneiden am Kopfende und auf der Außenumfangsfläche seines säulenförmigen Abschnitts aufweist, in einem Zustand in einem Dichtungsgehäuse angeordnet, in dem das Schneidwerkzeug am Dichtungsgehäuse befestigt ist, während ein Teil der bestehenden Rohrleitung durch das Dichtungsgehäuse, das in der Umfangsrichtung der bestehenden Rohrleitung in mehrerer Abschnitte geteilt ist, luftdicht umschlossen wird. Anschließend wird das Schneidwerkzeug in einem Zustand, in dem eine Schlitzschneidbewegung zum Aufschneiden der bestehenden Rohrleitung durch Drehen des Schneidwerkzeugs ausgeführt wird, indem veranlaßt wird, daß das Schneidwerkzeug sich durch die Antriebsleistung einer Antriebsmaschine auf der oben erwähnten axialen Linie dreht, im wesentlichen in die Querrichtung der bestehenden Rohrleitung bewegt, so daß die bestehende Rohrleitung durch das Schneidwerkzeug im Bereich von etwa 180º in ihrer Umfangsrichtung aufgeschnitten wird, indem veranlaßt wird, daß das Schneidwerkzeug eine Vorschubbewegung ausführt, wobei das Schneidwerkzeug in die Umfangsrichtung gedreht wird, indem veranlaßt wird, daß mindestens ein Teil des Dichtungsgehäuses sich in die Umfangsrichtung der bestehenden Rohrleitung dreht.
Nachdem die bestehende Rohrleitung gemäß dem erfindungsgemäßen Schlitz schneidverfahren durch das Schneidwerkzeug im Bereich von etwa 180º aufgeschnitten wurde, wird ein Schieber in die Leitung eingesetzt. Der Schieberkörper des Schiebers erstreckt sich durch die Schlitznut in die beste hende Rohrleitung, verschließt die Schlitznut und wird an den Innenumfang der bestehenden Rohrleitung angepreßt, wodurch die bestehende Rohrleitung verschlossen wird.
Erfindungsgemäß wird ein Schneidwerkzeug, dessen axiale Linie in der diametralen Richtung der bestehenden Rohrleitung verläuft, in die Umfangsrichtung der bestehenden Rohrleitung bewegt, um die bestehende Rohrleitung aufzuschneiden und eine tiefe Nut auszubilden. Daher besteht, weil der Umfangsrandabschnitt der in der bestehenden Rohrleitung ausgebildeten Schlitznut nicht dünn gemacht wird, nicht die Gefahr, daß die bestehende Rohrleitung beschädigt wird, wenn ein Schieberkörper in die Schlitznut eingepaßt wird.
Außerdem bezeichnet der Ausdruck "Aufschneiden in einem Bereich von etwa 180º in der Umfangsrichtung" im Schlitzschneidverfahren das Aufschneiden einer bestehenden Rohrleitung derart, daß der Schieberkörper, dessen Größe etwa dem Innendurchmesser der bestehenden Rohrleitung entspricht, durch die Schlitznut in die Rohrleitung eingesetzt werden kann.
Fig. 1 zeigt eine Querschnittansicht eines Dichtungsgehäuses zum Darstellen einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine Längsschnittansicht zum Darstellen der Gesamtstruktur mit dem Dichtungsgehäuse, der Schneidvorrichtung, usw.;
Fig. 3(a) zeigt eine Längsschnittansicht im wesentlichen zum Darstellen der Schneidvorrichtung vor Beginn des Schneidvorgangs;
Fig. 3(b) zeigt eine Seitenansicht eines im wesentlichen zylinder- oder säulenförmigen Schneidwerkzeugs;
Fig. 4 zeigt eine Längsschnittansicht zum Darstellen der Schneidvorrichtung nach Abschluß des Schneidvorgangs;
Fig. 5(a), 5(b) und 5(c) zeigen Ansichten zum Darstellen jeweiliger Zustände im Arbeitsablauf zum Schneiden eines Schlitzes in die Rohrleitung;
Fig. 6 zeigt eine Längsschnittansicht zum Darstellen eines Zustands, in dem eine obere Arbeitskammer montiert ist, nachdem der Schneidvorgang abgeschlossen ist;
Fig. 7 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines Zustands, in dem die Schneidvorrichtung entfernt ist;
Fig. 8 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Schieberkörpers und einer Schlitznut;
Fig. 9(a) zeigt eine Seitenansicht einer Gummidichtung;
Fig. 9(b) zeigt eine Vorderansicht der Gummidichtung;
Fig. 9(c) zeigt eine Längsschnittansicht zum Darstellen eines geschlossenen Zustands einer bestehenden Rohrleitung;
Fig. 9(d) zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines geschlossenen Zustands der bestehenden Rohrleitung;
Fig. 10 zeigt eine Längsschnittansicht zum Darstellen eines Zustands, in dem der Schieberkörper und eine Schieberabdeckung eines Schiebers in der oberen Arbeitskammer angeordnet sind;
Fig. 11 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines Zustands, in dem ein Schieber eingesetzt ist;
Fig. 12 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines fertigen Zustands;
Fig. 13(a) zeigt eine Seitenansicht zum Darstellen eines Dichtungsgehäuses gemäß einer modifizierten Version der ersten bevorzugten Ausführungsform teilweise im Querschnitt;
Fig. 13(b) zeigt eine Unteransicht zum Darstellen eines zweiten Gehäuseteils des geteilten Dichtungsgehäuses;
Fig. 14(a) zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines Zustands, in dem das Dichtungsgehäuse an einer bestehenden Rohrleitung befestigt ist;
Fig. 14(b) zeigt eine Draufsicht des zweiten geteilten Gehäuseteils;
Fig. 15 zeigt eine Längsschnittansicht zum Darstellen des fertigen Zustands, wenn der Schieber offen ist;
Fig. 16 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen des fertigen Zustands, wenn der Schieber offen ist;
Fig. 17 zeigt eine Längsschnittansicht zum Darstellen des fertigen Zustands, wenn der Schieber geschlossen ist;
Fig. 18 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen des fertigen Zustands, wenn der Schieber geschlossen ist;
Fig. 19 zeigt eine Querschnittansicht des Dichtuncsgehäuses;
Fig. 20 zeigt eine Längsschnittansicht zum Darstellen der Gesamtstruktur mit dem Dichtungsgehäuse, der Schneidvorrichtung, usw.;
Fig. 21(a) zeigt eine Längsschnittansicht im wesentlichen zum Darstellen der Schneidvorrichtung vor Beginn des Schneidvorgangs;
Fig. 21(b) zeigt eine Querschnittansicht eines zylinder- oder säulenförmigen Schneidwerkzeugs;
Fig. 22 zeigt eine Längsschnittansicht zum Darstellen der Schneidvorrichtung nach Abschluß des Schneidvorgangs;
Fig. 23(a), 23(b) und 23(c) zeigen Ansichten zum Darstellen jeweiliger Zustände im Arbeitsablauf zum Schneiden eines Schlitzes in die Rohrleitung;
Fig. 24 zeigt eine Längsschnittansicht zum Darstellen eines Zustands nach Abschluß des Schneidvorgangs;
Fig. 25(a), 25(b) und 25(c) zeigen jeweils Vorderansichten zum Darstellen modifizierter Versionen des Schneidwerkzeugs;
Fig. 25(d) zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines anderen Verfahrens zum Ausbilden einer Schlitznut für die Rohrleitungsstruktur;
Fig. 26(e) zeigt eine perspektivische Ansicht zum Darstellen eines noch anderen Verfahrens zum Ausbilden einer Schlitznut für die Rohrleitungsstruktur;
Fig. 26 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines herkömmlichen Verfahrens zum Durchschneiden bzw. Abtrennen einer bestehenden Rohrleitung;
Fig. 27 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines anderen herkömmlichen Verfahrens;
Fig. 28 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines noch anderen herkömmlichen Verfahrens;
Fig. 29(a) zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines herkömmlichen Bohrverfahrens ohne Unterbrechung des Wasserdurchflusses;
Fig. 29(b) zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines herkömmlichen Verfahrens zum Einsetzen eines Schiebers in eine Leitung ohne Unterbrechung des Wasserdurchflusses;
Fig. 30(a) zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines Zustands, bevor gemäß einem herkömmlichen Verfahren zum Einsetzen eines Schiebers in eine Leitung ohne Unterbrechung des Wasserdurchflusses ein Schneidvorgang ausgeführt wird;
Fig. 30(b) zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines Zustands, nachdem gemäß dem herkömmlichen Verfahren zum Einsetzen eines Schiebers in eine Leitung ohne Unterbrechung des Wasserdurchflusses ein Schneidvorgang abgeschlossen ist;
Fig. 31 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines Zustands, nachdem ein Schieber durch ein anderes herkömmliches Verfahren zum Einsetzen eines Schiebers in eine Leitung ohne Unterbrechung des Wasserdurchflusses eingesetzt wurde;
Fig. 32 zeigt eine Längsschnittansicht zum Darstellen eines Zustands, in dem ein Dichtungsgehäuse befestigt ist;
Fig. 33 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines Zustands, in dem das Dichtungsgehäuse befestigt ist;
Fig. 34 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines Zustands, in dem das Schneidwerkzeug befestigt ist;
Fig. 35 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines Zustands nach Beginn des Schneidvorgangs;
Fig. 36 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines Zustands nach Abschluß des Schneidvorgangs;
Fig. 37 zeigt eine Längsschnittansicht zum Darstellen einer Rohrleitungsstruktur, nachdem ein Schieber eingesetzt wurde;
Fig. 38 zeigt eine Längsschnittansicht zum Darstellen eines Zustands, in dem der Schieber geschlossen ist; und
Fig. 39 zeigt eine Querschnittansicht zum Darstellen eines Zustand, in dem der Schieber geschlossen ist.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht. In den beigefügten Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder äquivalente Teile.

Erste bevorzugte Ausführungsform

Die Fig. 1 bis 12 zeigen eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Nachstehend werden in der Reihenfolge der Arbeitsschritte ein Verfahren zum Aufschneiden einer bestehenden Rohrleitung und ein Verfahren zum Einsetzen eines Schiebers in eine Leitung ohne Unterbrechung des Wasserdurchflusses gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform beschrieben.
Schneidvorrichtung (Schlitz Schneidvorrichtung) Wie in Fig. 2 dargestellt, werden in der ersten bevorzugten Ausführungsform ein erstes mittiges Dichtungsgehäuse teil 2A und ein linkes und ein rechtes zweites Dichtungsgehäuseteil 2B verwendet. Wie in Fig. 1 dargestellt, weist, das erste Dichtungsgehäuseteil 2A einen ersten und einen zweiten Gehäuseabschnitt 221 und 222 auf, die erhalten werden, indem das erste Dichtungsgehäuseteil in der Umfangsrichtung in zwei Abschnitte geteilt wird, und eine Führungsbuchse 222a. Außerdem sind die zweiten Dichtungsgehäuseteile 2B (Fig. 2) in der Umfangsrichtung ebenfalls in zwei Abschnitte geteilt. Wie in Fig. 3(a) dargestellt, werden Gummiringe 224 verwendet, um eine Dichtung zwischen den jeweiligen Gehäuseabschnitten-/-teilen 221 (Fig. 2), 222, 2A und 2B und zwischen den zweiten Dichtungsgehäuseteilen 2B und der bestehenden Rohrleitung 1 bereitzustellen.
Der zweite Gehäuseabschnitt 222 weist einen Verzweigungsabschnitt 222b auf, der in der diametralen Richtung C der bestehenden Rohrleitung 1 hervorsteht, und das Hauptlager 232 ist am Verzweigungsabschnitt 222b so befestigt, daß es sich in der diametralen Richtung C der bestehenden Rohrleitung 1 über die Führungsbuchse 222a frei vorwärts- und rückwärts bewegen kann. Gummiringe 224 werden verwendet, um eine Dichtung zwischen der Führungsbuchse 222a, dem Verzweigungsabschnitt 222b und dem Hauptlager 232 bereitzustellen. Eine Öffnung 222c, in die ein zylinder- oder säulenförmiges Schneidwerkzeug 230 eingesetzt wird, ist am zweiten Gehäuseabschnitt 222 am Verzweigungsabschnitt 222b ausgebildet.
Eine Schneidvorrichtung 3 ist an der über das Hauptlager 232 am ersten Dichtungsgehäuseteil 2A fixierten Führungsbuchse 222a befestigt. D. h., ein erster Motor 231 (ein Beispiel einer Antriebsvorrichtung) zum Drehen eines Schneidwerkzeugs ist oberhalb des Hauptlagers 232 angeordnet. Andererseits ist das Schneidwerkzeug 230 innerhalb des Hauptlagers 232 (Befestigungsgehäuse für die Schneidvorrichtung) angeordnet. Ein Schneidwerkzeug 230 ist mit dem Haupt schaft (Schaft der Schneidvorrichtung) 233 integral ausgebildet, der am Hauptlager 232 drehbar gehalten wird. Der erste Motor 231 veranlaßt über eine an der Abtriebswelle 231a des ersten Motors 231 und dem Hauptschaft 233 befestigte Kupplung 334 eine Drehbewegung des Schneidwerkzeugs 230.
Wie in Fig. 3(b) dargestellt, weist das Schneidwerkzeug 230 mehrere Schneiden 230f am im wesentlichen säulenförmigen Kopfende 230d und auf der Außenumfangsfläche 230e auf. Außerdem ist der Hauptschaft 233 des Schneidwerkzeugs 230 integral damit ausgebildet. Wie in Fig. 1 dargestellt, verläuft die axiale Linie 233a des Schneidwerkzeugs 230 und des Hauptschafts 233 in der diametralen Richtung C der bestehenden Rohrleitung 1. Das Schneidwerkzeug 230 führt durch eine Drehbewegung um die in die diametrale Richtung C der bestehenden Rohrleitung 1 verlaufende axiale Linie 233 eine Schneidbewegung aus. Außerdem ist das Kopfende des Schneidwerkzeugs 230 kegelförmig ausgebildet.
Wie in Fig. 3(a) dargestellt, ist ein Vorschubrahmen 236 zum Erzeugen einer Schneidvorschubbewegung am Verzweigungsabschnitt 222b befestigt. Der Vorschubrahmen 236 weist am Verzweigungsabschnitt 222b befestigte Langbolzen 236a und eine an den oberen Enden der Langbolzen 236a befestigte obere Platte 236b auf. Eine Verstellschraubenspindel oder Schraubenspindel 237 mit Außengewinde zum Bereitstellen einer Schneidvorschubbewegung ist in eine Buchse 236c eingeschraubt, die an der oberen Platte 236b des Vorschubrahmens 236 befestigt ist.
Durch Drehen der Schraubenspindel 237 zum Erzeugen einer Schneidvorschubbewegung in die Schneidvorschubrichtung C bewegt sich das Hauptlager 232 in die Schneidvorschubrichtung C. Daher kann durch die Vorschubbewegung des Schneidwerkzeugs 230 zusammen mit dem Hauptlager 232 in die Schneidvorschubrichtung C und durch Veranlassen, daß das Schneidwerkzeug in die Öffnung 222c bewegt wird, die bestehende Rohrleitung 1 durch das Schneidwerkzeug 230 aufgeschnitten werden, wie in Fig. 4 dargestellt. Außerdem kann, weil die Führungsbuchse 222a über ein Metallverbindungsstück 238 (Fig. 1) am Vorschubrahmen 236 befestigt ist, die Führungsbuchse 222a zusammen mit dem Vorschubrahmen 236 zurückbewegt werden, nachdem der Schlitzschneidvorgang beendet ist.
In der bevorzugten Ausführungsform ist eine Gehäusedrehvorrichtung 4 (Fig. 2) vorgesehen, die das erste Dichtungsgehäuseteil 2A um die bestehende Rohrleitung 1 dreht. Die Gehäusedrehvorrichtung 4 weist ein Paar zweite Motoren 242 zum Drehen des Dichtungsgehäuseteils auf. Der zweite Motor 242 dreht ein Antriebsrad 244 zum Drehen des Dichtungsgehäuseteils über die Abtriebswelle 247. Das Antriebsrad 244 dreht am ersten Dichtungsgehäuseteil 2A befestigte angetriebene Räder 245 zum Drehen des Dichtungsgehäuseteils. Daher kann durch Drehen des ersten Dichtungsgehäuseteils 2A um etwa 180º um die bestehende Rohrleitung 1, während das Schneidwerkzeug 230 in einem Schneidvorschubbewegungszustand gedreht wird (Fig. 4), die bestehende Rohrleitung 1 aufgeschnitten und eine Schlitznut 12C ausgebildet werden (Fig. 8).
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, bilden die zweiten Dichtungsgehäuseteile 2B ein Schlupfunterdrückungselement 5A. Die zweiten Dichtungsgehäuseteile 2B sind in der Umfangsrichtung (R) (Fig. 1) der bestehenden Rohrleitung 1 in zwei Abschnitte geteilt. Mehrere Stellschrauben 251 sind in der Umfang Srichtung R (Fig. 1) an zwei in der axialen Richtung S der Rohrleitung 1 voneinander beabstandeten Positionen angeordnet. Ein Drehführungsabschnitt 250, der über einer Zwischenlage 252 gleitet, ist am Verbindungsabschnitt zwischen dem ersten Dichtungsgehäuseteil 2A und den zweiten Dich tungsgehäuseteilen 2B befestigt. Das Paar zweiter Gehäuseteile 2B ist durch die Stellschrauben 251 an der bestehenden Rohrleitung 1 fixiert. Die zweiten Dichtungsgehäuseteile 2B führen das erste Dichtungsgehäuseteil 2A über den Drehführungsabschnitt 250 und verhindern, daß das erste Dichtungsgehäuseteil 2A in der axialen Richtung S der bestehenden Rohrleitung 1 gleitet oder eine Rüttelbewegung ausführt. Daher kann das erste Dichtungsgehäuseteil 2A leichtgängig und glatt um die bestehende Rohrleitung 1 gedreht werden. Außerdem kann an Stelle einer Zwischenlage 252 ein Kugellager verwendet werden.

Schlitzschneidvorgang

Nachstehend wird der Arbeitsablauf für einen Schlitzschneidvorgang beschrieben.
Zunächst befestigen Arbeiter in einem Zustand, in dem Fluid (Wasser) in der bestehenden Rohrleitung 1 fließt (Fig. 2), das erste und die zweiten Dichtungsgehäuseteile 2A und 2B an der bestehenden Rohrleitung 1 und beide Gehäuseabschnitte 221 und 222 durch Montieren von Bolzen 228 (Fig. 1). Dadurch umschließen, wie in Fig. 2 dargestellt, das erste und die zweiten Dichtungsgehäuseteile 2A und 2B die bestehende Rohrleitung 1 und dichten es luftdicht ab. Außerdem wird die Schneidvorrichtung 3 im voraus an der Führungsbuchse 222a des ersten Dichtungsgehäuseteils 2A befestigt.
Dann wird, wie in den Fig. 5(a) und 5(b) dargestellt, eine durch ein Schneidwerkzeug 230 aufzuschneidende Position bestimmt. D. h., die Gehäusedrehvorrichtung 4 in Fig. 2 wird angetrieben, wodurch das erste Dichtungsgehäuseteil 2A und die Schneidvorrichtung 3 bis zu der Position gedreht werden, an der die axiale Linie 233a (Fig. 5) des Schneidwerkzeugs 230 im wesentlichen horizontal verläuft.
Dann aktivieren die Arbeiter den ersten Motor (Fig. 1), und der erste Motor 231 dreht das Schneidwerkzeug 230 um die axiale Linie 233a des Hauptschafts 233, wodurch veranlaßt wird, daß das Schneidwerkzeug 230 eine Schlitzschneidbewegung ausführt, gemäß der die bestehende Rohrleitung 1 durch die Drehbewegungen des Schneidwerkzeugs 230 aufgeschnitten wird. Während das Schneidwerkzeug 230 eine Schlitzschneidbewegung ausführt, schrauben die Arbeiter die Verstellschraube 237 für eine Schneidvorschubbewegung in die Schneidvorschubrichtung C, so daß das Schneidwerkzeug 230 zu einer Position bewegt wird, an der sein Kopfende 230d sich durch einen Teil der Wand 1a der bestehenden Rohrleitung 1 erstreckt, wie in Fig. 5(b) durch eine Doppelpunkt-Strich-Linie dargestellt ist. Dadurch ist die Schneidvorschubbewegung des Schneidwerkzeugs 230 in die Richtung C abgeschlossen.
Anschließend wird, wenn die Arbeiter den zweiten Motor 242 zum Drehen des Gehäuses (Fig. 2) aktivieren, das erste Dichtungsgehäuseteil 2A über ein Paar Antriebsräder 244 und angetriebene Räder 245 in einem Zustand um die bestehende Rohrleitung 1 gedreht, in dem es durch die zweiten Dichtungsgehäuseteile 2B geführt wird. Dadurch dreht sich, wie in Fig. 5(c) dargestellt, das Schneidwerkzeug 230 auf dem Hauptschaft 233, während es sich zusammen mit dem ersten Dichtungsgehäuseteil 2A über etwa 180º (z. B. 160º) entlang des Außenumfangs der bestehenden Rohrleitung 1 dreht, wodurch die bestehende Rohrleitung halbringförmig aufgeschnitten und eine Schlitznut 12C ausgebildet wird. Die Schlitznut 12C wird in einem Bereich von etwa 180º in der Umfangsrichtung R der bestehenden Rohrleitung 1 ausgeschnitten.
D. h., der zweite Motor 242 (Fig. 1) dreht das Schneidwerkzeug 230 in die Umfangrichtung R, indem veranlaßt wird, daß das erste Dichtungsgehäuseteil 2A in die Umfangsrichtung R (Fig. 1) der bestehenden Rohrleitung 1 gedreht wird, wie in den Fig. 5(b) und 5(c) dargestellt ist, so daß eine Schneidvorschubbewegung des Schneidwerkzeugs 230 ausgeführt wird. Dadurch schneidet das Schneidwerkzeug 230 die bestehende Rohrleitung 1 schlitzförmig aus, um eine Schlitznut 12C in der bestehenden Rohrleitung 1 auszubilden. Nachdem der Schlitzschneidvorgang abgeschlossen ist, wird das Schneidwerkzeug 230 zu seiner Ausgangsposition zurückbewegt, wie durch den Pfeil und eine Doppelpunkt-Strich-Linie dargestellt ist. Anschließend entfernen die Arbeiter die Gehäusedrehvorrichtung 4 (Fig. 2).
Außerdem können durch Befestigen eines Wasserableitventils am Hauptlager 232 während des Schlitzschneidvorgangs Späne über das Wasserableitventil abgeleitet werden.
Vorrichtung zum Entfernen der Schneidvorrichtung Anschließend entfernen die Arbeiter die Schneidvorrichtung 3 durch das nachstehend beschriebene Verfahren. D. h., die Arbeiter verbinden, wie in Fig. 6 dargestellt, einen Montage-Absperrschieber 273 mit dem Verzweigungsabschnitt 222b, und außerdem wird eine obere Arbeitskammer 274 mit dem Montage-Absperrschieber 273 so verbunden, daß sie darauf überlappend angeordnet ist. Wenn die Verbindung hergestellt ist, verbinden die Arbeiter einen Vorschubrahmen 236 für die Schneidvorschubbewegung mit dem Kopfende eines sich durch die obere Arbeitskammer 274 erstreckenden Hubschafts 276. Nachdem die Verbindung hergestellt wurde, entfernen die Arbeiter Muttern 239. Nachdem die Muttern 239 entfernt sind, heben die Arbeiter den Hubschaft 276 (Fig. 7) an und entfernen die Schneidvorrichtung 3 vom ersten Dichtungsgehäuseteil 2A in die obere Arbeitskammer 274. Nachdem die Schneidvorrichtung entfernt wurde, schließen die Arbeiter den Montage- Absperrschieber 273. Nachdem der Absperrschieber geschlossen ist, trennen die Arbeiter die obere Arbeitskammer 274 vom Montage-Absperrschieber 273.
Nachstehend wird eine Struktur eines Schieberkörpers eines in eine Leitung einzusetzenden Schiebers beschrieben. Ein Schieber weist einen Schieberkörper 8a auf, wie in Fig. 8 dargestellt. Der Schieberkörper 8a weist eine Gummidichtung 8d auf. Die Gummidichtung 8d verschließt die Schlitznut 12C, wenn der Schieberkörper 8a sich durch die Schlitznut 12C in die bestehende Rohrleitung 1 erstreckt, und wird an die Innenfläche 1b der bestehenden Rohrleitung 1 angepreßt. D. h., die Gummidichtung 8d besteht aus einem ersten Gummidichtungsabschnitt 8d1, der gegen die Schlitzfläche 12f der Schlitznut 12C gepreßt wird, und einem zweiten Gummidichtungsabschnitt 8d2, der gegen die Innenumfangsfläche 1b der bestehenden Rohrleitung 1 gepreßt wird, wie in den Fig. 9(c) und 9(d) dargestellt ist. Außerdem sind am Schieberkörper 8a eine erste Befestigungsnut 8a1 und eine zweite Befestigungsnut 8a2 ausgebildet, um den ersten und den zweiten Gummidichtungsabschnitt 8d1 und 8d2 (Fig. 9(a) und 9(b)) zu befestigen.

Schiebereinsetzvorgang

Anschließend ordnen die Arbeiter die Schieberabdeckung 8b (Fig. 10) und den Schieberkörper 8a in der oberen Arbeitskammer 274 an und verbinden die obere Arbeitskammer 274 mit dem Montage-Absperrschieber 273. Der Schieber 8A weist eine Spindel 8c zum Öffnen und Schließen des Schieberkörpers 8a auf. Der Schieber 8A bildet ein Ventil, wenn der Schieberkörper 8a (Fig. 8) sich über die Schlitznut 12C in die bestehende Rohrleitung 1 erstreckt und die am Schieberkörper 8a gesicherte Gummidichtung 8d gegen die Schlitzfläche 12f der bestehenden Rohrleitung 1 und die Innenumfangsfläche 1b der bestehenden Rohrleitung 1 gepreßt wird. D. h., die beste hende Rohrleitung 1 bildet einen Teil des Gehäuses des Schiebers 8A.
Nachdem die obere Arbeitskammer 274 (Fig. 10) in Position befestigt wurde, öffnen die Arbeiter den Montage- Absperrschieber 273, wie in Fig. 11 dargestellt, und verstellen den Hubschaft 276 nach unten, wodurch die Schieberabdeckung 8b mit dem Verzweigungsabschnitt 222b in Kontakt gebracht wird. Nachdem die Schieberabdeckung 8b mit dem Verzweigungsabschnitt in Kontakt gebracht wurde, verbinden die Arbeiter die Schieberabdeckung 8b durch Flanschbolzen 8e mit dem Verzweigungsabschnitt 222b. Nachdem die Verbindung hergestellt wurde, entfernen die Arbeiter die obere Arbeitskammer 274 und den Montage-Absperrschieber 273. Anschließend drücken die Arbeiter Gummiringe 264 in Dichtungsaufnahmeabschnitte 260 des zweiten Dichtungsgehäuseteils 2B (Fig. 12) und befestigen Sprengringe 265 am zweiten Dichtungsgehäuseteil 2B. Dadurch wird der Schieber 8A an einer der Schlitznut 12C entsprechenden Position angeordnet, wo der Schieber 8A in eine Leitung 1A eingesetzt wird.
Hierbei wird gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform, weil eine Gummidichtung 8d gegen die Schlitzfläche 12f und die Innenumfangsfläche 1b der bestehenden Rohrleitung (Fig. 8) gepreßt wird, d. h., die bestehende Rohrleitung 1 wird als Schiebergehäuse verwendet, eine große äußere Kraft auf die bestehende Rohrleitung 1 ausgeübt. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Breite einer in der bestehenden Rohrleitung 1 ausgebildeten Schlitznut 12C jedoch klein, insbesondere wird kein dünner Abschnitt an der bestehenden Rohrleitung 1 ausgebildet, so daß nicht die Gefahr besteht, daß die bestehende Rohrleitung 1 beschädigt wird, wenn die Leitung 1A durch einen Schieberkörper 8a verschlossen wird.
Außerdem wird, weil, wenn der Schieberkörper 8a geschlossen ist, der Schieberkörper 8a in der axialen Richtung S der Rohrleitung 1 über den ersten Gummidichtungsabschnitt 8a1 auf der Schlitzfläche 12f gehalten wird, der Schieberkörper 8a kaum verformt, obwohl Druck auf ihn ausgeübt wird, wenn der Wasserdurchfluß unterbrochen ist. Dadurch kann die Spindel 8c dünner ausgebildet werden. Außerdem ist, weil die Breite der Schlitznut 12C klein ist, die Kraft, mit der der Schieberkörper 8a durch Hydraulikdruck nach oben gedrückt wird, ebenfalls klein. Daher kann die Spindel 8c dünner ausgebildet werden.
Außerdem können in der ersten Ausführungsform, obwohl erfindungsgemäß ein Dichtungsgehäuse in das erste Dichtungsgehäuseteil 2A und die zweiten Dichtungsgehäuseteile 2B geteilt ist, und ein Teil des Dichtungsgehäuses, d. h. das erste Dichtungsgehäuseteil 2A, gedreht wird, das erste Dichtungsgehäuseteil 2A und die zweiten Dichtungsgehäuseteile 2B integral ausgebildet werden. In diesem Gehäuse ist außer dem Dichtungsgehäuse auch ein separates Schlupf unterdrückungselement vorgesehen, so daß das gesamte Dichtungsgehäuse gedreht wird. Dieses Beispiel wird durch die folgende modifizierte Version der Ausführungsformen dargestellt.

Modifizierte Version

Die Fig. 13 bis 24 zeigen eine modifizierete Version der ersten bevorzugten Ausführungsform.
Nachstehend wird zunächst das Dichtungsgehäuse der modifizierten Version beschrieben, und anschließend wird ihre Rohrleitungsstruktur beschrieben.

Dichtungsgehäuse

Wie in Fig. 13(a) dargestellt ist, ist das Dichtungsgehäuse 2 in ein erstes und ein zweites Gehäuseteil 211 und 212 geteilt, wobei die Trennfläche 215 durch eine Gummidichtung 214 (Fig. 13(b)) gedichtet ist. Außerdem ist die Trenn fläche 215 der beiden Gehäuseteile 211 und 212 so konstruiert, daß die Gehäuseteile in einem Metall-Metall-Berührungszustand miteinander in Kontakt gebracht werden. Außerdem ist an beiden Enden des Dichtungsgehäuses 2 ein Dichtungsaufnahmeabschnitt 260 vorgesehen, in den eine Gummidichtung 264 (Fig. 15) eingesetzt wird.
Wie in Fig. 14(b) dargestellt, sind an einem Flansch 216 des zweiten Gehäuseteils 212 (Fig. 14(a)) eine Bolzenaufnahmeöffnung 217 zum Befestigen einer Schieberabdeckung und eine Bolzenaufnahmeöffnung 218 zum Befestigen eines Montage-Absperrschiebers ausgebildet. Eine Öffnung 219 dient zum Aufnehmen eines Montagebolzens.

Rohrleitungsstruktur

Die Fig. 15 bis 18 zeigen eine Rohrleitungsstruktur. In Fig. 15 ist eine Schlitznut 12C in der bestehenden Rohrleitung 1 ausgebildet. Wie in Fig. 16 dargestellt, ist die Schlitznut 12C in einem Bereich von etwa 180º in der Umfangsrichtung der bestehenden Rohrleitung 1 ausgeschnitten. Die Schlitznut 12C wird durch Ausschneiden der bestehenden Rohrleitung 1 durch ein später beschriebenes Schneidwerkzeug ausgebildet. Wie in Fig. 15 dargestellt, wird die Nut 12C so ausgebildet, daß ihre beiden Enden 12c1 in der Umfangsrichtung im wesentlichen U-förmig ausgebildet sind. Dadurch wird, weil beide Enden 12c1 der Schlitznut 12C eine glatte Kurve beschreiben, an den beiden Enden 12c1 eine Dichtung ermöglicht.
Außerdem weist der Abschnitt ausschließlich der beiden Enden 12c1 der Schlitznut 12C eine feste Nutenbreite W auf.
Außerdem erstreckt sich die die Schlitznut 12C bildende Schlitzfläche 12f am entsprechenden Abschnitt über einen Bereich von 45 bis 90º bezüglich der Oberfläche 1c der bestehenden Rohrleitung 1. D. h., die bestehende Rohrleitung 1 weist, wie in Fig. 16 dargestellt, keinen dünnen Abschnitt am Umfangsrand 12Ce der Schlitznut 12C auf. Daher besteht, wie in den Fig. 17 und 18 dargestellt, auch wenn die Gummidichtung 8d des Schieberkörpers 8a gegen die Schlitzoberfläche 12f gepreßt wird, nicht die Gefahr, daß die bestehende Rohrleitung 1 beschädigt wird. Aus diesem Grunde kann der Schieber 8A wiederholt geöffnet und geschlossen werden.
Das Dichtungsgehäuse 2 ist in der Umfangsrichtung R der bestehenden Rohrleitung 1 in zwei Teile geteilt und durch eine Gummidichtung 214 gedichtet, wodurch die bestehende Rohrleitung 1 umschlossen und luftdicht abgedichtet wird. Das erste Gehäuseteil 211 ist entlang der Außenumfangsfläche der bestehenden Rohrleitung 1 ausgebildet. Das zweite Gehäuseteil 212 weist dagegen eine Öffnung 212d auf, die es ermöglicht, daß der Schieberkörper 8a in die diametrale Richtung C der bestehenden Rohrleitung 1 bewegt werden kann. Die Schieberabdeckung 8b ist am zweiten Gehäuseteil 212 befestigt. Die Schieberabdeckung 8b verschließt die Öffnung 212d, um das zweite Gehäuseteil 212 zu bewegen. Die Schieberabdeckung 8b und das zweite Gehäuseteil 212 bilden einen Raum, in dem der Schieberkörper 8a aufgenommen wird, wenn der Schieber in Fig. 16 geöffnet ist.
Wie in Fig. 17 dargestellt, weist der Schieberkörper 8a eine Gummidichtung 8d auf. Die Gummidichtung 8d ist so ausgebildet, daß die erste Gummidichtung Bd1, die dazu vorgesehen ist, mit der die Schlitznut 12C bildenden Schlitzfläche 12f (in Fig. 18 durch eine gestrichelte Linie dargestellt) in Kontakt zu kommen, und die zweite Gummidichtung 8d2, die dazu vorgesehen ist, mit der Innenumfangs fläche 1b der bestehenden Rohrleitung 1 in Kontakt zu kommen, integral ausgebildet sind. Die Gummidichtung 8d ist mit dem Schieberkörper 8a integral verklebt.
Wie in den Fig. 15 und 17 dargestellt ist, wird der Schieberkörper 8a im Dichtungsgehäuse 2 in die diametrale Richtung C der bestehenden Rohrleitung 1 bewegt, wenn die Spindel (Schieberstange) 8c gedreht wird. Der Schieberkörper 8a erstreckt sich über die Schlitznut 12C in die bestehende Rohrleitung 1, wobei die Gummidichtung 8d mit der Schlitzfläche 12f und der Innenumfangsfläche 1b der bestehenden Rohrleitung 1 in Kontakt gebracht wird und der Fluidfluß in der bestehenden Rohrleitung 1 unterbrochen wird. Außerdem ist die Innenumfangsfläche 1b der bestehenden Rohrleitung 1 in der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform mit einer Mörtelschicht beschichtet.

Schneidvorrichtung (Schlitz Schneidvorrichtung)

Für den Schlitzschneidprozeß ist das Dichtungsgehäuse 2, wie in Fig. 19 dargestellt, in der Umfangsrichtung in zwei Teile geteilt, d. h. in das erste und das zweite Gehäuseteil 211 und 212, und weist eine Führungsbuchse 212a. Das zweite Gehäuseteil 212 weist einen Verzweigungsabschnitt 212b auf, der in der diametralen Richtung C der bestehenden Rohrleitung 1 hervorsteht, wobei ein Hauptlager 232 zum Halten des Hauptschafts 233 in der diametralen Richtung C der bestehenden Rohrleitung 1 über die Führungsbuchse 212a gleitend am Verzweigungsabschnitt 212b befestigt ist. Wie in Fig. 21(a) dargestellt, werden Gummiringe 224 verwendet, um eine Dichtung zwischen der Führungsbuchse 212a, dem Verzweigungsabschnitt 212b und dem Hauptlager 232 bereitzustellen. Eine Öffnung 212c, in die ein zylinder- oder säulenförmiges Schneidwerkzeug 230 eingesetzt wird, ist am Verzweigungsabschnitt 212 des zweiten Gehäuseteils 212 ausgebildet.
Die Schneidvorrichtung 3 wird über das Hauptlager (Werkzeugbefestigungsgehäuse) 232 an der am Dichtungsgehäuse 2 befestigten Führungsbuchse 212a befestigt. D. h., ein Motor (als ein Beispiel einer Antriebsvorrichtung) 231 zum Drehen des Werkzeugs ist über dem Hauptlager 232 angeordnet. Andererseits ist das Schneidwerkzeug 230 im Inneren des Hauptlagers 232 angeordnet. Das Schneidwerkzeug 230 ist mit dem am Hauptlager 232 drehbar gehaltenen Hauptschaft (Schaft der Schneidvorrichtung) 233 integral ausgebildet. Der Motor 231 veranlaßt über die Abtriebswelle 231a des Motors 231 und eine am Hauptschaft 233 befestigte Kupplung 234 eine Drehbewegung des Schneidwerkzeugs 230.
Wie in Fig. 21(b) dargestellt, weist das Schneidwerkzeug 230 mehrere Schneiden oder Messer 230f an seinem Kopfende 230d und auf seiner Außenumfangsfläche 230e auf. Außerdem ist der Hauptschaft 233 mit dem Schneidwerkzeug 230 integral ausgebildet.
Außerdem ist in der bevorzugten Ausführungsform, um zu erreichen, daß die Schlitzfläche 12f sich verjüngt, wie in Fig. 15 dargestellt, ein sich verjüngender Abschnitt 230t am Schneidwerkzeug 230 vorgesehen (Fig. 21(b)). Außerdem weist das Schneidwerkzeug 230, um zu verhindern, daß der sich verjüngende Abschnitt 230t sich übermäßig zur Mitte der bestehenden Rohrleitung 1 hin bewegt, ein daran befestigtes Element 230s zum Begrenzen der Schneidvorschubbewegung auf.
Das Element 230s zum Begrenzen der Schneidvorschubbewegung besteht aus Hartharz, und es ist bevorzugt, daß das Element 230s zum Begrenzen der Schneidvorschubbewegung Nuten aufweist, über die Späne abgeführt werden können. In der bevorzugten Ausführungsform kann das Element zum Begrenzen der Schneidvorschubbewegung anstatt am Schneidwerkzeug 230 auch an der Führungsbuchse 212a befestigt sein.
Wie in Fig. 19 dargestellt, verläuft die axiale Linie 233a des Schneidwerkzeugs 230 und des Hauptschafts 233 in der diametralen Richtung C der bestehenden Rohrleitung 1.
Das Schneidwerkzeug 230 führt eine Schlitzschneidbewegung aus, indem es um seine in der diametralen Richtung C der bestehenden Rohrleitung 1 verlaufende axiale Linie 233a gedreht wird.
Ein Vorschubrahmen 236 für die Schneidvorschubbewegung ist am Verzweigungsabschnitt 212b (Fig. 21(a)) befestigt. Der Vorschubrahmen 236 weist am Verzweigungsabschnitt 212b befestigte Langbolzen 236a und eine an den oberen Enden der Langbolzen 236a befestigte obere Platte 236b auf. Eine Verstellschraubenspindel oder Schraubenspindel 237 mit Außengewinde zum Bereitstellen der Schneidvorschubbewegung ist in eine Buchse 236c geschraubt, die an der oberen Platte 236b des Vorschubrahmens 236 befestigt ist.
Durch Drehen der Schraubenspindel 237 wird eine Schneidvorschubbewegung in die Schneidvorschubrichtung C erzeugt, so daß das Hauptlager 232 sich in die Schneidvorschubrichtung C bewegt. Daher kann, indem veranlaßt wird, daß das Schneidwerkzeug 230 sich in die Öffnung 212c bewegt, indem das Schneidwerkzeug 230 zusammen mit dem Hauptlager 232 vorwärtsbewegt wird, während das Schneidwerkzeug 230 gedreht wird, die bestehende Rohrleitung 1 durch das Schneidwerkzeug 230 aufgeschnitten werden, wie in Fig. 22 dargestellt. Außerdem ist die Führungsbuchse 212a über ein Metallverbindungsstück 238 (Fig. 19) am Vorschubrahmen 236 befestigt und wird zusammen mit dem Vorschubrahmen 236 zurückbewegt, wenn der Schlitzschneidvorgang beendet ist.
Wie in Fig. 20 dargestellt, ist an beiden Seiten des Dichtungsgehäuses 2 ein Schlupfunterdrückungselement 5 angeordnet. Das Schlupfunterdrückungselement 5 wird durch mehrere Stellschrauben 251 an der bestehenden Rohrleitung 1 fixiert und über eine Zwischenlage 252 mit beiden Seiten des Dichtungsgehäuses 2 in Kontakt gebracht. Dadurch führt das Schlupfunterdrückungselement 5 das Dichtungsgehäuse 2 und verhindert, daß das Dichtungsgehäuse 2 in der axialen Richtung S der bestehenden Rohrleitung 1 gleitet oder eine Rüttelbewegung ausführt. Dadurch wird das Dichtungsgehäuse 2 glatt und gleichmäßig um die bestehende Rohrleitung 1 gedreht wird. Außerdem drückt eine Druckschraube 253 die Zwischenlage 252 gegen das Dichtungsgehäuse 2.

Schlitzschneidprozeß

Nachstehend wird ein Arbeitsablauf des Schlitzschneidvorgangs beschrieben.
Zunächst befestigen Arbeiter in einem Zustand, in dem Fluid (Wasser) in der bestehenden Rohrleitung 1 in Fig. 20 fließt, das Dichtungsgehäuse 2 an der bestehenden Rohrleitung 1 und montieren beide Gehäuseteile 211 und 212 durch Montieren von Bolzen (nicht dargestellt). Dadurch umschließt das Dichtungsgehäuse 2, wie in Fig. 20 dargestellt, die bestehende Rohrleitung 1 und dichtet sie luftdicht ab. Außerdem wird die Schneidvorrichtung 3 im voraus an der Führungsbuchse 212a befestigt.
Dann wird, wie in den Fig. 23(a) und 23(b) dargestellt, eine durch das Schneidwerkzeug 230 zu schneidende Schlitzschneidposition bestimmt. D. h., die Arbeiter drehen das Dichtungsgehäuse 2 und die Schneidvorrichtung 3 manuell oder mit Hilfe einer Winsch oder Handkurbel zu einer Position, an der die axiale Linie 233a des Schneidwerkzeugs 230 im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist. Außerdem können in der vorliegenden Ausführungsform ein Halter oder Griff und ein Untersetzungsgetriebemechanismus bereitgestellt werden, um das Dichtungsgehäuse 2 zu drehen.
Dann dreht der Motor 231 (Fig. 19), nachdem die Arbeiter ihn eingeschaltet haben, das Schneidwerkzeug 230 um die axiale Linie 233a des Hauptschafts 233 und veranlaßt, daß das Schneidwerkzeug 230 eine Schlitzschneidbewegung aus führt, wodurch die bestehende Rohrleitung 1 durch das Schneidwerkzeug 230 aufgeschnitten wird. Während das Schneidwerkzeug 230 die Schlitzschneidbewegung ausführt, schrauben die Arbeiter die Schraubenspindel 237 für die Schneidvorschubbewegung in die Schneidvorschubrichtung C, wie in Fig. 23(b) durch eine Doppelpunkt-Strich-Linie dargestellt ist, so daß das Kopfende 230d des Schneidwerkzeugs 230 sich zu einer Position bewegt, wo das Kopfende sich durch einen Teil der Außenwand 1a der bestehenden Rohrleitung 1 erstreckt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Element 230s zum Begrenzen der Schneidvorschubbewegung in Fig. 22 mit der Außenumfangsfläche der bestehenden Rohrleitung 1 in Kontakt gebracht. Dadurch wird die Schneidvorschubbewegung des Schneidwerkzeugs 230 abgeschlossen.
Nachdem die Schneidvorschubbewegung abgeschlossen ist, drehen die Arbeiter das Dichtungsgehäuse 2 um die bestehende Rohrleitung 1, wie in den Fig. 23(b) und 23(c) dargestellt, wodurch das Schneidwerkzeug 230 um die axiale Linie 233a gedreht wird, während es zusammen mit dem Dichtungsgehäuse 2 über etwa 180º (z. B. 160º) entlang des Außenumfangs der bestehenden Rohrleitung 1 gedreht wird, wodurch die bestehende Rohrleitung 1 halbringförmig aufgeschnitten und eine Schlitznut 12C an der bestehenden Rohrleitung 1 ausgebildet wird.
Nachdem der Schlitzschneidvorgang abgeschlossen ist, wird das Schneidwerkzeug 230 in Fig. 23(c) zu seiner Ausgangsposition zurückbewegt, wie durch den Pfeil und eine Doppelpunkt-Strich-Linie dargestellt ist. Um zu erreichen, daß die Unterbrechung der Wasserzufuhr durch den später in eine Leitung eingesetzten Schieber 8A (Fig. 16) ausreichend ist, ist es ferner erforderlich, daß das Schneidwerkzeug 230 zur Mittenposition der Schlitznut 12C zurückbewegt wird.

Verfahren zum Entfernen der Schneidvorrichtung

Anschließend entfernen die Arbeiter die Schneidvorrichtung 3 in Fig. 24 durch ein ähnliches Verfahren wie das in der vorstehend erwähnten Ausführungsform dargestellte Verfahren, und außerdem wird, wie in den Fig. 15 und 16 dargestellt, der Schieber 8A an einer der Schlitznut 12C entsprechenden Position in eine Leitung 1A eingesetzt.
Daher kann in der vorliegenden Rohrleitungsstruktur, weil die Breite der Schlitznut 12C in Fig. 15 klein ist, die Größe des Dichtungsgehäuses 2 reduziert werden.
Ein erfindungsgemäßes Schneidwerkzeug zum Schneiden der Schlitznut 12C kann ein kegelförmiges trapezoidförmiges Schneidwerkzeug sein, wie in Fig. 25(a) dargestellt, ein kegelförmiges Schneidwerkzeug, wie in Fig. 25(b) dargestellt, oder ein zylinder- oder säulenförmiges Schneidwerkzeug, wie in Fig. 25(c) dargestellt. Außerdem können als Schneiden oder Messer 230f außer ultraharten Splittern auch mehrere Diamantkörner verwendet werden, wie in Fig. 25(b) und Fig. 25(c) dargestellt.
Außerdem ist es in der erfindungsgemäßen Rohrleitungsstruktur für das Verfahren zum Schlitzschneiden der bestehenden Rohrleitung 1 nicht erforderlich, das Dichtungsgehäuse 2 zu drehen, sondern es wird, wie in Fig. 25(d) dargestellt, ein im wesentlichen säulenförmiges Schneidwerkzeug 230 in der Umfangsrichtung R parallel bewegt, um eine Schlitznut 12C auszubilden. Außerdem kann gemäß einem anderen Verfahren, wie in Fig. 25(e) dargestellt, die Schlitznut 12C auch durch Bearbeiten der bestehenden Rohrleitung 1 ausgebildet werden, wobei die Seite eines Schneidwerkzeugs 230, das aus einem säulenförmigen Fräser besteht, gegen die bestehende Rohrleitung 1 gedrückt wird.

Zweite bevorzugte Ausführungsform

Die Fig. 32 bis 39 zeigen eine zweite bevorzugte Ausführungsform.
Die zweite bevorzugte Ausführungsform wird vorzugsweise für eine Rohrleitung mit einem kleinen Durchmesser von beispielsweise 3 bis 12 Zoll verwendet. Das Dichtungsgehäuse und die Rohrleitungsstruktur, nachdem ein Schieber eingesetzt ist, sind den in den Fig. 13 bis 24 dargestellten modifizierten Versionen ähnlich. Hierin werden hauptsächlich die Teile beschreiben, die sich von den in den modifizierten Versionen dargestellten Teilen unterscheiden.

Dichtungsgehäuse

In dieser bevorzugten Ausführungsform werden, wie in den Fig. 32 und 33 dargestellt, ein Schieberkörper 8a und eine Spindel 8c im voraus im Dichtungsgehäuse 2 angeordnet. Eine Schieberabdeckung 8b bildet zusammen mit dem ersten Gehäuseteil 211 und dem zweiten Gehäuseteil 212 das Dichtungsgehäuse 2.
Wie in Fig. 33 dargestellt, ist ein Verzweigungsabschnitt 212b, durch den sich ein Schneidwerkzeug 230 (Fig. 34) erstreckt, im zweiten Gehäuseteil 212 angeordnet und steht darin hervor. Das Hauptlager 232 ist am Verzweigungsabschnitt 212b in Fig. 34 befestigt. Das Hauptlager 232 hält den Hauptschaft 233 des Schneidwerkzeugs 230, wenn eine Schneidbearbeitung ausgeführt wird. Andererseits ist eine Ableitungsöffnung 248, über die während einer Schneidbearbeitung erzeugte Späne zusammen mit Wasser abgeleitet werden, am Verzweigungsabschnitt 212b angeordnet. Außerdem kann gegebenenfalls ein Ableitungsventil mit der Ableitungsöffnung 248 verbunden werden.

Schneidvorrichtung

Ein Kugel- oder Kegelventil (Arbeitsventil) 277 ist mit dem Hauptlager 232 verbunden, und die Schneidvorrichtung 3 ist am Kugel- oder Kegelventil 277 befestigt. Die Schneidvorrichtung 3 wird verwendet, um, wie in der ersten bevorzugten Ausführungsform, eine halbringförmige Schlitznut 12C (Fig. 32) auszubilden, wobei das Schneidwerkzeug 230 durch die Drehkraft einer Antriebsvorrichtung, z. B. durch einen Elektro- oder einen Verbrennungsmotor, gedreht wird und das Schneidwerkzeug 230 in die diametrale Richtung C bewegt wird, wodurch eine Schneidbewegung ausgeführt wird. Die Struktur der Schneidvorrichtung 3 ist derjenigen einer bekannten Lochsägenbohrmaschine im wesentlichen ähnlich, die verwendet wird, ohne daß der Wasserdurchfluß unterbrochen wird. Daher wird die Schneidvorrichtung hierin nicht ausführlich dargestellt und beschrieben.
Wie durch eine gedachte Linie in Fig. 32 dargestellt ist, wird der Schieberkörper 8a im voraus an einer Position angeordnet, die der durch das Schneidwerkzeug 230 ausgeschnittenen Schlitznut 12C entspricht.

Schlitzschneidvorgang

Nachstehend wird der Arbeitsablauf für einen Schlitzschneidvorgang beschrieben.
Zunächst befestigen Arbeiter in einem Zustand, in dem Wasser in der bestehenden Rohrleitung 1 in Fig. 33 fließt, ein Dichtungsgehäuse 2 an einer bestehenden Rohrleitung 1 und montieren die beiden Gehäuseteile 211 und 212 durch Montieren von Bolzen (nicht dargestellt). Anschließend wird die Schneidvorrichtung 3 in Fig. 34 im voraus am zweiten Gehäuseteil 212 des Dichtungsgehäuses 2 über ein Kugel- oder Kegelventil 277 befestigt. Dadurch umschließt das Dichtungsge hause 2, wie in Fig. 32 dargestellt, die bestehende Rohrleitung 1 und dichtet sie luftdicht ab.
Dann wird das Dichtungsgehäuse 2 gedreht, und es wird, wie in Fig. 35 dargestellt, eine Schneidposition für das Schneidwerkzeug 230 eingestellt. D. h., die Arbeiter drehen das Dichtungsgehäuse 2 und die Schneidvorrichtung 3 manuell oder mit Hilfe einer Winsch oder Handkurbel zu der Position, an der die axiale Linie 233a des Schneidwerkzeugs 230 im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist.
Außerdem wird, wenn die Arbeiter die Antriebsvorrichtung der Schneidvorrichtung 3 aktivieren, durch die Antriebsvorrichtung veranlaßt, daß das Schneidwerkzeug 230 sich um die axiale Linie 233a des Hauptschafts 233 dreht und eine Schlitz Schneidbewegung ausgeführt wird, durch die die bestehende Rohrleitung 1 durch die Drehbewegungen des Schneidwerkzeugs 230 schlitzförmig aufgeschnitten wird.
Wenn das Schneidwerkzeug 230 in einem Zustand, in dem das Schneidwerkzeug 230 die Schlitzschneidbewegung ausführt, in die Schneidvorschubrichtung C bewegt wird, wie durch Doppelpunkt-Strich-Linien dargestellt ist, bewegt sich das Schneidwerkzeug zu einer Position, wo sein Kopfende 230d sich in einen Teil der Rohrleitungswand 1a der bestehenden Rohrleitung 1 erstreckt. Dadurch ist die Schneidvorschubbewegung des Schneidwerkzeugs 230 in die Richtung C abgeschlossen.
Nachdem die Vorschubbewegung abgeschlossen ist, drehen die Arbeiter das Dichtungsgehäuse 2 in die Umfang Srichtung R der bestehenden Rohrleitung 1 in Fig. 35 um die bestehende Rohrleitung 1. Dadurch wird das Schneidwerkzeug 230 um die axiale Linie 233a gedreht, wobei es zusammen mit dem Dichtungsgehäuse 2 etwa über 150 bis 160º entlang der Außenumfangsfläche der bestehenden Rohrleitung 1 gedreht wird, wodurch das Schneidwerkzeug 230 die bestehende Rohrleitung 1 halbringförmig aufschneidet (Fig. 36) und eine Schlitznut 12C in der bestehenden Rohrleitung 1 ausgebildet wird.

Verfahren zum Entfernen der Schneidvorrichtung

Nachdem die Schlitznut 12C ausgebildet ist, wird die Ableitungsöffnung 248 durch einen Stopfen (nicht dargestellt) verschlossen. Anschließend wird das Schneidwerkzeug 230 zurückgezogen, und das Kugel- oder Kegelventil 277 wird geschlossen. Nachdem das Kugel- oder Kegelventil geschlossen ist, wird die Schneidvorrichtung 3 vom Dichtungsgehäuse 2 entfernt. Nachdem sie entfernt wurde, wird das Dichtungsgehäuse 2 von der in Fig. 36 dargestellten Position zu seiner in Fig. 37 dargestellten Ausgangsposition zurückbewegt. Anschließend werden ein Gummiring 264 und ein Sprengring 265, die in Fig. 38 dargestellt sind, befestigt. Damit ist das Einsetzen (Installation) des Schiebers in eine Leitung abgeschlossen.
Der Schieberkörper 8a wird wahlweise wie in den Fig. 38 und 39 dargestellt geschlossen. Daher ist in dieser bevorzugten Ausführungsform keine obere Kammer erforderlich, und das Arbeitsventil 277 kann sehr kleinformatig ausgebildet sein. Außerdem kann, weil es nicht erforderlich ist, daß, nachdem der Schlitzschneidvorgang abgeschlossen ist, das Arbeitsventil 277 geöffnet wird und der Schieberkörper 8a im Dichtungsgehäuse 2 angeordnet ist, die für den Arbeitsablauf erforderlich Zeit erheblich reduziert werden.
Beispielsweise kann außer einem Elektromotor auch ein Verbrennungsmotor als Antriebsvorrichtung verwendet werden, der eine Schlitzschneidbewegung des Schneidwerkzeugs veranlaßt. Außerdem kann die Antriebsvorrichtung auf dem Eioden angeordnet sein, und die Leistung der Antriebsvorrichtung kann über eine biegsame Welle und den Schaft der Schneidvorrichtung auf ein Schneidwerkzeug übertragen werden. Außerdem kann, nachdem eine bestehende Rohrleitung durch ein Dichtungsgehäuse umschlossen und gedichtet wurde, ein Schneidwerkzeug am Dichtungsgehäuse befestigt werden. Darüber hinaus kann, nachdem die bestehende Rohrleitung aufgeschnitten wurde, ein Zweigrohr über einen Absperrschieber mit dem Dichtungsgehäuse verbunden werden.
Außerdem ist es in der vorliegenden Erfindung, wenn die bestehende Rohrleitung 1 durch ein Schneidwerkzeug aufgeschnitten wird, obwohl es im allgemeinen vorteilhaft ist, daß das Schneidwerkzeug in der diametralen Richtung der bestehenden Rohrleitung ungefähr zur Mitte hin bewegt wird, wie in den jeweiligen bevorzugten Ausführungsformen, nicht erforderlich, daß das Schneidwerkzeug zu ihrer Mitte hin bewegt wird. Es ist ausreichend, wenn das Schneidwerkzeug in die diametrale Richtung bewegt wird.
Außerdem kann das Dichtungsgehäuse in der Umfangsrichtung in drei oder vier Abschnitte oder Teile geteilt sein. Darüber hinaus kann ein Schieberkörper von einer beliebigen Richtung eingesetzt werden, z. B. von oben, von der Seite oder von unten.
Außerdem ist die Erfindung nicht nur auf Wasserrohrleitungen, sondern auch auf Gasrohrleitungen anwendbar. D. h., das in einem bestehenden Rohr strömende Fluid kann außer Wasser auch Gas oder Öl sein. Diese Stoffe sind in der Erfindung beinhaltet.

Claims

1. Verfahren zum Einsetzen eines Schiebers oder Ventils in eine Leitung ohne Unterbrechung eines Fluiddurchflusses mit den Schritten:

Anordnen eines Schneidwerkzeugs (230), das auf einer axialen Linie (233a) drehbar gehalten wird, die im wesentlichen in Querrichtung (C) einer bestehenden Rohrleitung (1) verläuft, und das mehrere Schneiden (230f) am Kopfende (230d) und auf der Außenumfangsfläche (230e) seines säulenförmigen Abschnitts aufweist, in einem Dichtungsgehäuse (2, 2A, 2B) in einem Zustand, in dem das Schneidwerkzeug (230) am Dichtungsgehäuse (2, 2A, 2B) befestigt ist, während ein Teil der bestehenden Rohrleitung (1) durch das Dichtungsgehäuse (2, 2A, 2B), das in der Umfangsrichtung der bestehenden Rohrleitung (1) in mehrere Abschnitte geteilt ist, luftdicht abgedichtet umschlossen wird;

Bewegen des Schneidwerkzeugs (230) im wesentlichen in die Querrichtung (C) der bestehenden Rohrleitung (1) in einem Zustand, in dem eine Schlitzschneidbewegung ausgeführt wird, um die bestehende Rohrleitung (1) durch Drehbewegungen des Schneidwerkzeugs (230) aufzuschneiden, wobei durch die Leistung einer Antriebsvorrichtung (231) veranlaßt wird, daß das Schneidwerkzeug (230) sich auf der axialen Linie (233a) dreht, wodurch eine Schlitznut in einem Bereich von etwa 180º in der Umfangsrichtung (R) der bestehenden Rohrleitung (1) ausgeschnitten wird, wobei die bestehende Rohrleitung (1) durch das Schneidwerkzeug (230) in einem Bereich von etwa 180º in der Umfangsrichtung (R) aufgeschnitten wird, indem veranlaßt wird, daß das Schneidwerkzeug (230) eine Vorschubbewegung ausführt, wobei das Schneidwerkzeug (230) in die Umfangsrichtung (R) gedreht wird, indem veranlaßt wird, daß mindestens ein Teil des Dichtungsgehäuses (2, 2A, 2B) sich in die Ümfangsrichtung (R) der bestehenden Rohrleitung (1) dreht; und

Anordnen eines Schiebers (8A) mit einem Schieberkörper (8a) zum Unterbrechen der bestehenden Rohrleitung (1), wobei der Schieberkörper sich von der Schlitznut (12C) in die bestehende Rohrleitung (1) erstreckt und die Schlitznut (12C) verschließt und an einer der Schlitznut (12C) entsprechenden Position an die Innenumfangsfläche (1b) der bestehenden Rohrleitung (1) angepreßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei, nachdem die bestehende Rohrleitung (1) durch das Schneidwerkzeug (230) in einem Bereich von etwa 180º ausgeschnitten wurde, der Schieber (8A) an einer der Schlitznut (12C) entsprechenden Position angeordnet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 mit den Schritten:

Anordnen des Schieberkörpers (8a) im voraus im Dichtungsgehäuse (2) zusätzlich zum Schneidwerkzeug (230), bevor die bestehende Rohrleitung (1) durch das Schneidwerkzeug (230) in einem Bereich von etwa 180º aufgeschnitten wird; und

Bereitstellen eines Arbeitsventils (277) auf dem Dichtungsgehäuse (2), durch das das Schneidwerkzeug (230) entfernt werden kann;

wobei das Schneidwerkzeug (230) vom Dichtungsgehäuse (2) entfernt wird, nachdem die bestehende Rohrleitung (1) durch das Schneidwerkzeug (230) im Bereich von etwa 180º aufgeschnitten wurde.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei, nachdem das Schneidwerkzeug (230) etwa in die Querrichtung (C) ungefähr zur Mitte der bestehenden Rohrleitung (1) hin bis zu einer Position bewegt wurde, an der sich das Schneidwerkzeug (230) durch einen Teil der Wand (1a) der bestehenden Rohrleitung (1) erstreckt, die Vorschubbewegung ausgeführt wird, während veranlaßt wird, daß das Schneidwerkzeug (230) die Schlitzschneidbewegung in einem Zustand ausführt, in dem das Schneidwerkzeug (230) sich durch die Rohrleitungswand (1a) erstreckt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Werkzeugbefestigungsgehäuse (232) bereitgestellt wird, das das Schneidwerkzeug (230) drehbar hält;

ein im wesentlichen in die Querrichtung (C) der bestehenden Rohrleitung (1) hervorstehender Verzweigungsabschnitt (222b) in einem von mehreren Gehäuseabschnitten (211, 212) ausgebildet ist, die durch Teilen des Dichtungsgehäuses (2, 2A, 2B) in der Umfangsrichtung (R) erhalten werden;

wobei das Werkzeugbefestigungsgehäuse (232) so befestigt ist, daß es im wesentlichen in die Querrichtung (C) der bestehenden Rohrleitung (1) bezüglich des Verzweigungsabschnitts (222b) vorwärts- und rückwärtsbewegt werden kann; und

das Dichtungsgehäuse (2, 2A, 2B) dadurch gebildet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Fluid Wasser ist.

7. Rohrleitungsstruktur mit:

einer bestehenden Rohrleitung (1) mit einer Schlitznut (12C), die derart ausgeschnitten ist, daß sie sich über einen Bereich von etwa 180º in der Umfangsrichtung einer bestehenden Rohrleitung (1) erstreckt;

einem Dichtungsgehäuse (2, 2A, 2B), das in der Umfangsrichtung der bestehenden Rohrleitung (1) in mehrere Abschnitte geteilt ist und die bestehende Rohrleitung (1) luftdicht abdichtet;

einem Schieberkörper (8a), der im geschlossenen Zustand eine sowohl mit der Innenumfangsfläche (1b) der bestehenden Rohrleitung (1) als auch mit einer die Schlitznut (12C) in der bestehenden Rohrleitung (1) bildenden Schlitzfläche (12f) in Kontakt stehende Gummidichtung (8d) aufweist, sich im Dichtungsgehäuse (2, 2A, 2B) im wesentlichen in die Querrichtung (C) der bestehenden Rohrleitung (1) bewegt, sich über die Schlitznut (12C) in die bestehende Rohrleitung (1) erstreckt und einen Fluiddurchfluß in der bestehenden Rohrleitung (1) unterbricht, wobei die Gummidichtung (8d) gegen die Innenumfangsfläche (1b) und die Schlitzfläche (12f) gedrückt wird; und

einer Schieberstange (8b), die den Schieberkörper (8a) veranlaßt, sich im wesentlichen in die Querrichtung (C) zu bewegen.

8. Rohrleitungsstruktur nach Anspruch 7, wobei das Dichtungsgehäuse (2, 2A, 2B) aufweist:

einen entlang des Außenumfangs der bestehenden Rohrleitung (1) ausgebildeten ersten Gehäuseabschnitt (211);

einen zweiten Gehäuseabschnitt (212) mit einer Öffnung, in der sich der Schieberkörper (8a) bewegt, wobei der zweite Gehäuseabschnitt mindestens einen Teil des Schieberkörpers (8a) in einem offenen Zustand aufnimmt; und

eine Schieberabdeckung zum Verschließen der Öffnung des zweiten Gehäuseabschnitts (212).

9. Vorrichtung zum Einsetzen eines Schiebers in eine Leitung ohne Unterbrechung eines Fluiddurchflusses mit:

einem Schneidwerkzeug (230) mit mehreren Schneiden (230f) am Kopfende (230d) und auf der Außenumfangsfläche (230e) seines säulenförmigen Abschnitts, wobei das Schneidwerkzeug (230) in einem Dichtungsgehäuse (2, 2A, 2B) angeordnet ist, wobei das Dichtungsgehäuse (2, 2A, 2B) in einer Umfangsrichtung (R) einer bestehenden Rohrleitung (1) in mehrere Abschnitte geteilt ist und eine Einrichtung zum Umschließen eines Teils der bestehenden Rohrleitung (1) in einem luftdichten Zustand aufweist;

einer Einrichtung zum Bewegen des Schneidwerkzeugs (230) im wesentlichen in die Querrichtung (C) der bestehenden Rohrleitung (1);

einer Antriebseinrichtung (231) und einer Einrichtung zum Veranlassen einer Drehbewegung des Schneidwerkzeugs (230) auf einer im wesentlichen in der Querrichtung (C) der bestehenden Rohrleitung (1) verlaufenden axialen Linie (233a), um zu veranlassen, daß das Schneidwerkzeug (230) eine Schlitzschneidbewegung zum Aufschneiden der bestehenden Rohrleitung (1) durch die Drehbewegungen des Schneidwerkzeugs (230) ausführt; und

einer Einrichtung zum Veranlassen, daß mindestens ein Teil des Dichtungsgehäuses (2, 2A, 2B) sich in die Umfangsrichtung (R) der bestehenden Rohrleitung (1) dreht, um zu veranlassen, daß das Schneidwerkzeug (230) eine Vorschubbewegung ausführt, während das Schneidwerkzeug (230) in die Umfangsrichtung (R) gedreht wird, um die Schlitznut (12C) in einem Bereich von etwa 180º in der Umfangsrichtung (R) der bestehenden Rohrleitung (1) auszuschneiden;

wobei die Vorrichtung ferner einen Schieber (8A) mit einem Schieberkörper (8a) zum Unterbrechen des Fluiddurchflusses und eine Einrichtung zum Einsetzen des Schieberkörpers (8a) über die Schlitznut (12C) in die Rohrleitung (1) aufweist, um die Schlitznut (12C) zu verschließen und den Schieberkörper an einer der Schlitznut (12C) entsprechenden Position gegen die Innenumfangsflache (1b) der bestehenden Rohrleitung (1) zu pressen.