EA027243B1 - Method for no-dig replacement of underground pipelines and installation for implementing the same - Google Patents
Method for no-dig replacement of underground pipelines and installation for implementing the same Download PDFInfo
- Publication number
- EA027243B1 EA027243B1 EA201500190A EA201500190A EA027243B1 EA 027243 B1 EA027243 B1 EA 027243B1 EA 201500190 A EA201500190 A EA 201500190A EA 201500190 A EA201500190 A EA 201500190A EA 027243 B1 EA027243 B1 EA 027243B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- chain
- well
- working
- traction body
- pipeline
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к строительному производству и предназначено для использования при работах, связанных с ремонтом и заменой ранее уложенных в грунт трубопроводов.The invention relates to construction production and is intended for use in work related to the repair and replacement of previously laid pipelines in the ground.
Известны способы бестраншейной замены подземных трубопроводов, включающие пропускание по старому трубопроводу рабочего органа из сборно-разборных узлов [1, 2, 3]. Так способ [1] включает центровку во входном приямке рабочего органа относительно старого трубопровода последовательным введением в старую трубу узлов рабочего органа и затягивание за ним нового трубопровода. Перед центровкой осуществляют пропускание по старому трубопроводу тягового троса и предварительную сборку устройства. При сборке последовательно на шарнирах присоединяют сборно-разборные узлы друг к другу и к тросу, причем присоединение друг к другу и к тросу и сборно-разборных узлов производят вне входного приямка. Перед началом центровки рабочего органа относительно старой трубы рабочий орган размещают под углом к оси старой трубы. Далее включают в работу привод рабочего органа и натяжением тягового троса вводят в старую трубу весь рабочий орган. Затем присоединяют к нему первую секцию нового трубопровода и продолжают работу, последовательно наращивая секции нового трубопровода. После окончания замены старого трубопровода на новый и выхода в приемный приямок узла рабочего органа узел ориентируют вертикально вверх, затем последовательно ориентируют вертикально вверх последующие узлы рабочего органа и весь рабочий орган извлекают из приемного приямка.Known methods for trenchless replacement of underground pipelines, including passing through the old pipeline working body from collapsible nodes [1, 2, 3]. So the method [1] includes centering in the input pit of the working body relative to the old pipeline by sequential introduction of the working body nodes into the old pipe and tightening a new pipeline behind it. Before alignment, the traction cable is passed through the old pipeline and the device is preassembled. During assembly, collapsible assemblies are sequentially connected to each other and to the cable on hinges, and attachment to each other and to the cable and collapsible components is performed outside the input pit. Before starting to center the working body relative to the old pipe, the working body is placed at an angle to the axis of the old pipe. Next, the drive of the working body is turned on and the entire working body is introduced into the old pipe by tensioning the traction cable. Then they attach the first section of the new pipeline to it and continue working, sequentially increasing sections of the new pipeline. After the replacement of the old pipeline with a new one and exit to the receiving pit of the working body unit, the unit is oriented vertically upwards, then the subsequent nodes of the working body are oriented vertically upwards and the entire working body is removed from the receiving pit.
В способе [2] описана технология бестраншейной замены старого, частично или полностью заполненного грунтом трубопровода. Согласно способу при замене трубопровода в нем предварительно проходят скважину с помощью самоходного уплотняющего грунт наконечника, при этом пропускают через нее трос и его концы закрепляют соответственно на лебедке и рабочем органе. Затем рабочий орган протягивают лебедкой через заменяемый трубопровод с его разрушением рабочим органом и образованием скважины, в которую затягивают новый заменяющий трубопровод.The method [2] describes the technology of trenchless replacement of an old pipeline, partially or completely filled with soil. According to the method, when replacing a pipeline, a well is preliminarily passed through it using a self-propelled soil compaction tip, a cable is passed through it and its ends are fixed on the winch and working body, respectively. Then the working body is pulled by a winch through the replaced pipeline with its destruction by the working body and the formation of a well into which a new replacement pipeline is pulled.
Способ [3] заключается в том, что разрушающую головку подвергают радиальному расширению, а затем с помощью гидроцилиндра и направляюще-тянущего троса осуществляют подачу новой трубы. При продольном перемещении новой трубы осуществляют радиальное сжатие разрушающей головки.The method [3] is that the destructive head is subjected to radial expansion, and then using the hydraulic cylinder and the guide-pulling cable, a new pipe is fed. With the longitudinal movement of the new pipe, the destructive head is radially compressed.
Недостатками известных технических решений является растяжение и низкий рабочий ресурс тягового органа - троса из-за повышенного износа, а также наличие дополнительной технологической операции, связанной с необходимостью предварительного протягивания троса через заменяемый трубопровод специальным сантехническим тросом - коброй. Недостатком также является необходимость полной замены троса при его повреждении.The disadvantages of the known technical solutions are the stretching and low working life of the traction body - the cable due to increased wear, as well as the presence of additional technological operations associated with the need to pre-pull the cable through the replaced pipeline with a special plumbing cable - cobra. The disadvantage is the need for a complete replacement of the cable if it is damaged.
Наиболее близок к предлагаемому изобретению способ бестраншейной прокладки (замены) трубопровода, описанный в патенте [4], выбранный в качестве прототипа. Способ включает формирование рабочего и вспомогательного котлованов, образование между ними скважины и затягивание в нее трубопровода. Образование скважины ведут проколом грунта или посредством удаления заменяемого трубопровода пошаговым продвижением из рабочего котлована (колодца) во вспомогательный котлован наращиваемой сборной штанги с рабочей головкой. Затягивание в скважину нового трубопровода производят посредством тянущей головки из вспомогательного котлована (колодца) возвратным пошаговым ходом сборной штанги с уменьшением ее длины. Удаление заменяемого трубопровода ведут с его разрушением, для чего через трубопровод пропускают до вспомогательного котлована сборную штангу, на конце которой закрепляют разрушающе-тянущую головку и сообщают сборной штанге возвратное движение. В процессе удаления заменяемого трубопровода осуществляют его выталкиванием во вспомогательный котлован, для чего на конце сборной штанги закрепляют толкающую головку.Closest to the proposed invention, the method of trenchless laying (replacement) of the pipeline described in the patent [4], selected as a prototype. The method includes forming a working and auxiliary pits, forming a well between them and drawing a pipeline into it. Well formation is carried out by puncturing the soil or by removing the replaced pipeline by step-by-step advancement from the working foundation pit (well) to the auxiliary foundation pit of an expandable prefabricated rod with a working head. Tightening a new pipeline into the well is carried out by means of a pulling head from an auxiliary pit (well) by a return step-by-step course of a prefabricated rod with a decrease in its length. Removal of the replaced pipeline is carried out with its destruction, for which a prefabricated rod is passed through the pipeline to the auxiliary pit, at the end of which a destructive-pulling head is fixed and the return rod is communicated to the prefabricated rod. In the process of removal of the replaced pipeline, it is pushed into the auxiliary pit, for which a pushing head is fixed at the end of the collection rod.
Недостатком прототипа является повышенная опасность проведения работ из-за необходимости присутствия рабочего в колодце для сборки штанг и наращивания длины рабочего органа. Недостатком также является низкая технологичность и производительность способа проведения работ, обусловленная пошаговой сборкой штанги тягового органа и ее ходом в скважине.The disadvantage of the prototype is the increased risk of work due to the need for the presence of a worker in the well to assemble the rods and increase the length of the working body. The disadvantage is the low adaptability and productivity of the method of work, due to the step-by-step assembly of the rod of the traction body and its progress in the well.
Известны многочисленные устройства и установки для бестраншейной замены трубопроводов, в которых используют в качестве рабочего тягового органа трос или сборные штанги [5, 6, 7, 8, 9, 10]. Так в изобретении [5] описана установка, в которой тяговый орган в предпочтительном исполнении содержит фиксаторы, смонтированные с заданным промежутком, а система тяги имеет элемент, который входит в зацепление с элементов тягового устройства при прямом и обратном ходе фиксатора. Устройство [7] содержит рабочий тяговый орган, соединенный натяжным тросом с тяговым органом и средство для перераспределения статического усилия, выполненное из корпуса и распорного элемента. Корпус средства перераспределения статического усилия соединен с двумя демонтажными тросами.Numerous devices and installations are known for trenchless replacement of pipelines in which a cable or prefabricated rods are used as a working traction member [5, 6, 7, 8, 9, 10]. So, the invention [5] describes an installation in which the traction body, in the preferred embodiment, contains clamps mounted with a predetermined gap, and the traction system has an element that engages with elements of the traction device during forward and reverse travel of the lock. The device [7] comprises a working traction member connected by a tension cable to the traction member and means for redistributing the static force made of the housing and the spacer element. The housing of the static redistribution means is connected to two dismantling cables.
Недостатками известных устройств является повышенный износ тягового органа в виде троса вследствие растяжения и необходимость полной замены в случае его разрыва. Недостатком устройств со сборными штангами является их низкая производительность и повышенная опасность работ, связанная с присутствием в колодце рабочего для выполнения операции сборки-разборки штанг тягового органа.The disadvantages of the known devices is the increased wear of the traction body in the form of a cable due to tension and the need for a complete replacement in case of rupture. The disadvantage of devices with prefabricated rods is their low productivity and increased risk of work associated with the presence in the well of a worker to perform the assembly-disassembly operation of the rods of the traction member.
В качестве прототипа выбрано установка для бестраншейной прокладки (замены) трубопровода известная из патента [4]. Установка содержит головку для разрушения старой трубы, проникающую в грунт и тянущую головку для новой трубы, которые закрепляются на конце толкающе-тянущей штанги и силовое устройство для перемещения штанг. Каждая секция штанги имеет местное увеличение диаметра,As a prototype of the selected installation for trenchless laying (replacement) of the pipeline known from the patent [4]. The installation includes a head for the destruction of the old pipe, penetrating into the ground and a pulling head for the new pipe, which are fixed at the end of the pushing and pulling rods and a power device for moving the rods. Each boom section has a local diameter increase,
- 1 027243 образующее кольцеобразные упорные торцы. Силовое устройство выполнено в виде гидроцилиндра с пустотелым плунжером и гильзой, расположенной по оси цилиндра с возможностью прохода внутри нее штанги. На выходной оконечности плунжера закреплен узел схвата штанги, содержащий корпус, в котором на осях установлены кулачки с возможностью контакта с упорными торцами штанги. Кулачки подпружинены на схват штанги и связаны кинематически. На оконечности гидроцилиндра, смежной с торцом плунжера, закреплен узел фиксации штанги. На оконечностях силового гидроцилиндра на гайках установлены фланцы, скрепленные между собой планками профильного сечения, например в форме угольника. Устройство для закрепления установки в котловане содержит днищевую плиту, переднюю и заднюю пристеночные плиты с отверстиями для прохода штанги с проникающей тянущей или разрушающей головкой. Вдоль днищевой плиты по ее краям закреплены трубы прямоугольного сечения, в которых с возможностью относительного перемещения и фиксации размещены штанги профильного сечения, например отрезки швеллера, скрепленные с пристеночными плитами. Фланцы, закрепленные на гайках, расположенных на оконечностях силового гидроцилиндра, имеют регулируемые упоры, контактирующие с пристеночными плитами и расположенные на уровне оси гидроцилиндра по обеим его сторонам в горизонтальной плоскости. На оконечностях труб прямоугольного сечения со стороны задней пристеночной плиты закреплены гайки регулируемых винтовых упоров, контактирующих с плитой. Силовой гидроцилиндр имеет местные утолщения с опорными площадками, которыми он установлен и закреплен на П-образном опорном мостике, установленном на днищевой плите с помощью винтовых регулируемых упоров. Опорный мостик силового гидроцилиндра имеет регулируемые винтовые упоры, контактирующие с трубами прямоугольного сечения.- 1 027243 forming ring-shaped thrust ends. The power device is made in the form of a hydraulic cylinder with a hollow plunger and a sleeve located along the axis of the cylinder with the possibility of the passage of a rod inside it. At the output end of the plunger, a rod gripping unit is fixed, comprising a housing in which cams are mounted on the axles with the possibility of contact with the persistent ends of the rod. The cams are spring-loaded on the gripper bar and are kinematically connected. At the end of the hydraulic cylinder adjacent to the end face of the plunger, a rod fixing unit is fixed. At the ends of the power hydraulic cylinder, flanges are mounted on the nuts, fastened together by strips of a profile section, for example in the form of a square. A device for fixing the installation in the pit contains a bottom plate, front and rear wall plates with holes for the passage of the rod with a penetrating pulling or destructive head. Rectangular pipes are fixed along the bottom plate along its edges, in which rods of profile section are placed with the possibility of relative movement and fixing, for example, sections of the channel fastened with wall plates. Flanges mounted on nuts located at the ends of the power cylinder have adjustable stops in contact with wall plates and are located at the horizontal axis of the cylinder on both sides of the cylinder. At the ends of rectangular pipes from the side of the rear wall plate, nuts of adjustable screw stops contacting the plate are fixed. The power hydraulic cylinder has local thickenings with supporting platforms with which it is mounted and fixed on a U-shaped support bridge mounted on the bottom plate using adjustable screw stops. The supporting bridge of the power hydraulic cylinder has adjustable screw stops in contact with rectangular pipes.
Недостатком прототипа является исполнение тягового органа - толкающе-тянущей штанги в виде сборных элементов, что требует постоянного присутствия рабочего в колодце и повышенная опасность в связи с этим проведения сборочно-разборочных работ. Недостатком также является низкая производительность установки из-за наличия ручной операции сборки и последующей разборки толкающетянущего рабочего органа.The disadvantage of the prototype is the execution of the traction body - pushing and pulling rods in the form of prefabricated elements, which requires the constant presence of a worker in the well and increased danger in connection with this assembly and disassembly. The disadvantage is also the low productivity of the installation due to the presence of manual assembly operations and the subsequent disassembly of the pushing working body.
Целью изобретения является создание способа и установки свободных от указанных недостатков и повышение безопасности работ по бестраншейной замене трубопроводов.The aim of the invention is to provide a method and installation free from these disadvantages and to increase the safety of trenchless pipe replacement work.
Техническим результатом изобретения является повышение технологичности монтажа установки, производительности и безопасности проведения работ при реализации способа по бестраншейной замене трубопроводов.The technical result of the invention is to increase the manufacturability of the installation, productivity and safety of work when implementing the method for trenchless replacement of pipelines.
Технический результат достигается тем, что в способе бестраншейной замены подземного трубопровода, включающем продвижение в скважину из рабочего колодца во вспомогательный колодец тягового органа, затягивания в нее нового трубопровода тяговым органом и разрушение заменяемого трубопровода, согласно изобретению, разрушение заменяемого трубопровода 29 и последующее затягивание в скважину нового трубопровода ведут непрерывным продвижением в скважине цепного тягового органа с использованием направляющей головки посредством модульного силового устройства сначала в прямом направлении из рабочего колодца во вспомогательный колодец, а затем непрерывным продвижением в скважине цепного тягового органа в обратном направлении для затягивания в скважину нового трубопровода, при этом предварительно цепной тяговый орган собирают из шарнирно соединенных между собой звеньев с возможностью образования цепи с изгибом только в одном направлении, причем сборку цепи производят на рабочем столе, который устанавливают на поверхности грунта вне колодца, затем цепь посредством лифтового механизма с защитным коробом опускают в рабочий колодец, причем затягивание в скважину нового трубопровода ведут посредством режуще-тянущей рабочей головки с одновременным разрушением и уплотнением в грунт заменяемого трубопровода, при этом режуще-тянущую рабочую головку монтируют на направляющей головке, которую подсоединяют непосредственно к цепному тяговому органу.The technical result is achieved by the fact that in the method of trenchless replacement of an underground pipeline, which includes advancing into a well from a working well into an auxiliary well of a traction body, drawing a new pipeline into it by a traction body and destroying a replaceable pipeline, according to the invention, destroying a replaceable pipeline 29 and then tightening it into the well the new pipeline is continuously moving in the borehole of the chain traction body using the guide head by means of modular the power device, first in the forward direction from the working well to the auxiliary well, and then by continuously moving the chain traction body in the well in the opposite direction to draw a new pipeline into the well, while the chain traction body is first assembled from articulated links with the possibility of forming a chain with bending in only one direction, and the assembly of the chain is carried out on a work table, which is installed on the surface of the soil outside the well, then the chain by elevator a new mechanism with a protective box is lowered into the working well, and the new pipeline is pulled into the well by means of a cutting-pulling working head with simultaneous destruction and compaction of the replaced pipeline into the soil, while the cutting-pulling working head is mounted on the guide head, which is connected directly to the chain traction body.
Звенья цепи тягового органа собирают в виде линейных фрагментов, которые затем один за другим опускают в рабочий колодец, при этом каждый предыдущий фрагмент цепи соединяют с последующим фрагментом цепи с образованием непрерывной цепи заданной длины.The links of the chain of the traction body are assembled in the form of linear fragments, which are then lowered one by one into the working well, with each previous chain fragment being connected to the subsequent chain fragment to form a continuous chain of a given length.
Цепь тягового органа при сборке предварительно наматывают на комплект вращающихся барабанов, с которых затем ее сматывают и опускают в рабочий колодец.The chain of the traction body during assembly is pre-wound on a set of rotating drums, from which it is then wound and lowered into the working well.
При обратном направлении продвижения цепного тягового органа цепь демонтируют на рабочем столе в обратном порядке на линейные фрагменты заданной длины или без демонтажа наматывают на комплект барабанов.In the opposite direction of advancement of the chain traction unit, the chain is dismantled on the desktop in the reverse order on linear fragments of a given length or wound on a set of drums without dismantling.
Цепь тягового органа подают в рабочий колодец и поднимают из него по защитному коробу лифтового механизма.The chain of the traction body is fed into the working well and lifted out of it along the protective box of the elevator mechanism.
Подачу цепи тягового органа во вспомогательный колодец производят из рабочего колодца.The supply of the chain of the traction body to the auxiliary well is made from the working well.
Ввод нового трубопровода во вспомогательный колодец производят с предварительным дотягиванием новой трубы, а после затягивании в скважину нового трубопровода осуществляют демонтаж разрезного устройства с частью новой трубы.The new pipeline is introduced into the auxiliary well with a preliminary pulling of the new pipe, and after the new pipeline is pulled into the well, the cutting device is dismantled with part of the new pipe.
Предварительно производят опускание модулей силового устройства в рабочий колодец и последующую их сборку, а после замены трубопровода осуществляют разборку силового устройства и подъемPre-lowering the power device modules into the working well and their subsequent assembly, and after replacing the pipeline disassemble the power device and lift
- 2 027243 модулей на поверхность колодца.- 2,027,243 modules per well surface.
Технический результат достигается также тем, что установка для осуществления способа бестраншейной замены подземного трубопровода, содержащая силовое устройство для перемещения тягового органа, устройство для закрепления в рабочем колодце и тяговый орган с головкой, согласно изобретению содержит тяговый орган, выполненный в виде гибкой цепи с головкой в виде направляющей головки, которая закреплена непосредственно на переднем конце цепи с возможностью установки на ней тянуще-режущей рабочей головки, при этом звенья гибкой цепи тягового органа подвижно связаны шарнирным соединением с возможностью изгиба только в одном направлении; механизм подачи цепи в колодец в виде рабочего стола с основанием, на котором смонтирован стопор, лебедка или вращающиеся барабаны с тросовым приводом, установленные на основании, при этом механизм подачи смонтирован непосредственно над люком рабочего колодца, а рабочий сборочный стол смонтирован на поверхности грунта вне колодца, лифтовой механизмом для опускания-подъема цепи тягового органа в рабочий колодец с защитным коробом, через который пропущен цепной тяговый орган, при этом защитный короб смонтирован вертикально в рабочем колодце и функционально связан с рабочим сборочным столом, а силовое устройство содержит сборные модули и выполнено с возможностью непрерывного возвратнопоступательного перемещения цепи в скважине для установки нового трубопровода.The technical result is also achieved by the fact that the installation for implementing the method of trenchless replacement of an underground pipeline, comprising a power device for moving the traction body, a device for fixing in the working well and a traction body with a head, according to the invention contains a traction body made in the form of a flexible chain with a head in in the form of a guide head that is mounted directly on the front end of the chain with the possibility of installing a pull-cutting working head on it, while the links of the flexible chain of traction the organ is movably connected by a swivel with the possibility of bending in only one direction; the chain feed mechanism in the well in the form of a work table with a base on which a stopper, a winch or rotating drums with a cable drive is mounted, mounted on the base, while the feed mechanism is mounted directly above the manhole hatch, and the work assembly table is mounted on the ground surface outside the well , an elevator mechanism for lowering and raising the chain of the traction body into the working well with a protective box through which the chain traction body is passed, while the protective box is mounted vertically in the working number dtse and operatively associated with the working table assembly, and the force device comprises prefabricated modules and adapted to continuously move the chain vozvratnopostupatelnogo borehole for installation of a new pipeline.
Звенья цепи выполнены цилиндрическими и содержат в средней части кольцевой буртик и симметрично расположенные относительно него две кольцевые проточки, а на концах каждого звена выполнено с одной стороны не менее двух пазов, с другой стороны не менее двух шипов с фиксированной осью для соединения звеньев цепи с возможность их поворота друг относительно друга только в одном направлении.The chain links are made cylindrical and contain two annular grooves symmetrically located relative to it in the middle part of the ring shoulder, and at the ends of each link at least two grooves are made on one side, and at least two studs with a fixed axis on the other side can be connected to connect the chain links their rotation relative to each other in only one direction.
Сборные модули силового устройства кинематически связаны между собой и включают упорный бампер, фиксатор (противооткатное средство) звеньев цепи, силовые гидравлические цилиндры, захваты цепи рабочего органа, механизма преобразования поступательного движения цилиндров во вращательное движение захватов цепи и механизм дотягивания части трубы нового трубопровода во вспомогательный колодец для ввода цепного тягового органа с направляющей головкой и последующего затягивания трубы нового трубопровода в рабочий колодец посредством тянуще-режущей рабочей головки, установленной на направляющую головку.Assembled modules of the power device are kinematically connected with each other and include a persistent bumper, a clamp (antiretractable tool) of the chain links, hydraulic power cylinders, grips of the working body, the mechanism for converting the translational motion of the cylinders into the rotational movement of the grips of the chain and the mechanism for pulling part of the pipe of the new pipeline into the auxiliary well for introducing a chain traction unit with a guiding head and then tightening the pipe of the new pipeline into the working well by means of a cutting head mounted on a guide head.
Рабочий сборочный стол содержит площадку для укладки линейных фрагментов цепи тягового органа.The working assembly table contains a pad for laying linear fragments of the chain of the traction body.
Рабочий сборочный стол содержит крепления к горловине рабочего колодца в виде струбцины.The working assembly table contains fastenings to the neck of the working well in the form of a clamp.
Рабочий стол содержит соединенные друг с другом фрагменты и может быть выполнен разной заданной длины.The desktop contains fragments connected to each other and can be made of different specified lengths.
Сущность изобретения поясняются чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг. 1 представлена схема вида установки для бестраншейной замены трубопровода при проталкивании тягового органа.In FIG. 1 shows a diagram of the type of installation for trenchless replacement of the pipeline when pushing the traction body.
На фиг. 2 - схема вида установки при затягивании тягового органа с одновременных разрушением старого и затягиванием нового трубопровода.In FIG. 2 is a diagram of the type of installation when tightening the traction body with the simultaneous destruction of the old and tightening the new pipeline.
На фиг. 3 - фрагмент общего вида гибкой цепи тягового органа.In FIG. 3 - a fragment of a General view of the flexible chain of the traction body.
На фиг. 4 - вид фрагмента гибкой цепи тягового органа (разрез по сечению А-А).In FIG. 4 is a view of a fragment of a flexible chain of the traction body (section along section AA).
На фиг. 5 и 6 - звено цепи тягового органа вид сбоку и вид сверху соответственно.In FIG. 5 and 6 - side chain link of the traction body side view and top view, respectively.
На фиг. 7 и 8 - схемы подачи тягового органа лебедкой со сборочного рабочего стола вид сбоку и вид сверху соответственно.In FIG. 7 and 8 are diagrams of the supply of the traction body with a winch from the assembly working table, side view and top view, respectively.
На фиг. 9 и 10 - схемы подачи тягового органа с вращающихся барабанов вид сбоку и вид сверху соответственно.In FIG. 9 and 10 are flow diagrams of a traction body from rotating drums side view and top view, respectively.
Установка 1 содержит силовое модульное устройство 2, тяговый орган в виде гибкой цепи 3, звенья 5 которой подвижно связанны шарнирным соединением с возможностью изгиба только в одном направлении, тянуще-режущую головку 4; механизм подачи тягового органа, включающий рабочий стол 6, смонтированный на основании 7, стопорное приспособление 8 для цепи 3 и лебедку 9 (фиг. 7, 8) или вращающиеся барабаны 10 установленные на основании 11 с тросовым приводом 12 (фиг. 9, 10); рабочий сборочный стол 6 смонтирован вне рабочего колодца 13 на поверхности грунта 26; лифтовой механизм 14 для опускания и подъема цепи 3 тягового органа в рабочий колодец 13, защитный короб 15, через который пропущена цепь 3 тягового органа; звенья 5 цепи 3 выполнены цилиндрическими (возможно также прямоугольными), снабжены фиксированной осью 16 и содержат кольцевой буртик 17 в средней части и симметрично расположенные относительно него две кольцевые проточки 18, а также два паза 19 и два шипа 20 на противоположных концах каждого звена 5; кольцевые проточки 18 звеньев 5 расположены в согласовании с захватами 21 фиксатора (противооткатного средства) для предупреждения падения цепи (на чертеже не показано) в колодце 13 силового модульного устройства 2; силовое модульное устройство 2 состоит из кинематически связанных между собой сборных модулей, включающих упорный бампер 22, силовые гидравлические цилиндры, фиксатор (противооткатное средство) для предупреждения падения цепи 3 (на чертеже не показано), механизм преобразования 23 поступательного движения цилиндров во вращательное движение захватов 21 для звеньев 5 цепи 3 рабочего органа и механизмаInstallation 1 contains a power modular device 2, a traction member in the form of a flexible chain 3, links 5 of which are movably connected by a swivel with the possibility of bending in only one direction, a pulling-cutting head 4; the feed mechanism of the traction body, including the working table 6 mounted on the base 7, the locking device 8 for the chain 3 and the winch 9 (Fig. 7, 8) or rotating drums 10 mounted on the base 11 with a cable drive 12 (Fig. 9, 10) ; the working assembly table 6 is mounted outside the working well 13 on the surface of the soil 26; an elevator mechanism 14 for lowering and lifting the chain 3 of the traction body into the working well 13, the protective box 15, through which the chain 3 of the traction body is passed; the links 5 of the chain 3 are cylindrical (possibly also rectangular), provided with a fixed axis 16 and contain an annular bead 17 in the middle part and two ring grooves 18 symmetrically located relative to it, as well as two grooves 19 and two spikes 20 at opposite ends of each link 5; annular grooves of 18 links 5 are located in accordance with the clamps 21 of the clamp (anti-recoil means) to prevent the chain from falling (not shown) in the well 13 of the power modular device 2; power modular device 2 consists of kinematically interconnected prefabricated modules, including a thrust bumper 22, hydraulic power cylinders, a latch (antiretractor) to prevent the fall of chain 3 (not shown in the drawing), a mechanism for converting 23 translational motion of the cylinders into the rotational movement of the grippers 21 for links 5 of the chain 3 of the working body and mechanism
- 3 027243 дотягивания (на чертеже не показано) части трубы нового трубопровода 24 во вспомогательный колодец 25.- 3 027243 reach (not shown in the drawing) of the pipe part of the new pipeline 24 into the auxiliary well 25.
Способ и установка работают следующим образом.The method and installation work as follows.
Производят сборку установки 1, для этого устанавливают в рабочем колодце 13 сборные модули силового устройства 2 в составе упорного бампера 22, противооткатного средства, силовых гидравлических цилиндров (на чертеже не показаны), механизма преобразования 23 поступательного движения цилиндров во вращательное движение захватов 21 цепи 3 рабочего органа и механизм дотягивания (на чертеже не показано) части трубы нового трубопровода 24 из вспомогательного колодца 25. Силовое устройство 2 может быть смонтировано в существующем колодце диаметром 1 метр и более. На поверхности грунта 26, вне рабочего колодца 13, монтируют механизм подачи (см. фиг. 7) непосредственно над люком рабочего колодца 13. Для этого предварительно устанавливают основание 7 и крепят его к горловине 27 рабочего колодца 13 струбциной (на чертеже не показано), а на основании 7 размещают рабочий стол 6 из сборно-разборных фрагментов (на чертеже не показано), обеспечивающих получение рабочего стола 6 любой заданной длины с площадкой для укладки линейных фрагментов цепи 3 тягового органа. На рабочем столе 6 устанавливают лебедку 9 и стопорное приспособление 8 для цепи 3.Installation 1 is assembled; for this, assembled modules of the power device 2 are installed in the working well 13 as part of the thrust bumper 22, anti-recoil means, hydraulic power cylinders (not shown in the drawing), the mechanism for converting 23 translational motion of the cylinders into the rotational movement of the grippers 21 of the working chain 3 body and mechanism of reaching (not shown) of the pipe part of the new pipeline 24 from the auxiliary well 25. The power device 2 can be mounted in an existing well with a diameter of 1 m etr and more. On the surface of the soil 26, outside the working well 13, a feed mechanism (see Fig. 7) is mounted directly above the hatch of the working well 13. For this, the base 7 is pre-installed and fixed to the neck 27 of the working well 13 with a clamp (not shown in the drawing), and on the basis of 7 place the desktop 6 of collapsible fragments (not shown), providing a desktop 6 of any given length with a pad for laying linear fragments of the chain 3 of the traction body. On the working table 6 install the winch 9 and the locking device 8 for the chain 3.
При использовании вращающихся барабанов 10 их монтируют на основании 11 (см. фиг. 9), на котором устанавливают указанные барабаны и тросовый привод 12 для подачи гибкой цепи 3 тягового органа в рабочий колодец 13.When using rotary drums 10, they are mounted on the base 11 (see Fig. 9), on which these drums and a cable drive 12 are installed for supplying the flexible chain 3 of the traction body to the working well 13.
Далее монтируют лифтовой механизм 14 с защитным коробом 15, который устанавливают вертикально в рабочем колодце 13.Next, the elevator mechanism 14 is mounted with a protective box 15, which is installed vertically in the working well 13.
Цепь 3 предварительно собирают на площадке рабочего стола 6 из звеньев 5. Звенья 5 в виде линейных фрагментов (см. фиг. 3, 4) шарнирно соединяют между собой фиксированной осью 11, при этом пазы 19 одного звена 5 совмещают с шипами 20 другого звена 5 и обеспечивают образование цепи 3 с поворотом только в одном направлении по стрелке С (см. фиг. 4) за счет конструктивного исполнения указанных пазов и шипов. Две кольцевые проточки 18, симметрично расположенные относительно кольцевого буртика 17 в средней части звеньев 5, при этом, в процессе работы силового устройства 2, оказываются пространственно согласованными с расположением захватов 21 противооткатного устройства (на чертеже не показано). Каждый предыдущий фрагмент цепи 3 соединяют с последующим фрагментом с образованием непрерывной цепи 3 заданной длины, а на переднем конце цепи 3 тягового органа устанавливают направляющую головку (наконечник) 28.Chain 3 is pre-assembled on the desktop 6 from links 5. Links 5 in the form of linear fragments (see Figs. 3, 4) are pivotally connected to each other by a fixed axis 11, while the grooves 19 of one link 5 are aligned with the spikes 20 of the other link 5 and ensure the formation of chain 3 with rotation in only one direction along arrow C (see Fig. 4) due to the design of these grooves and spikes. Two annular grooves 18, symmetrically located relative to the annular collar 17 in the middle part of the links 5, while in the process of operation of the power device 2, are spatially consistent with the location of the grippers 21 of the recoil device (not shown). Each previous fragment of the chain 3 is connected with the subsequent fragment to form a continuous chain 3 of a given length, and a guide head (tip) 28 is installed at the front end of the chain 3 of the traction body.
При работе установки 1 цепь 3 тягового органа подают в рабочий колодец 13 и поднимают из него лебедкой 9 по защитному коробу 15 лифтовым механизмом 14 с периодическим торможением стопорным приспособлением 8 при соединении (разъединении) каждого последующего фрагмента цепи 3 тягового органа. При использовании вращающихся барабанов 10 (фиг. 9, 10) цепь 3 тягового органа при сборке предварительно наматывают на комплект вращающихся барабанов 10, с которых затем ее сматывают и опускают в рабочий колодец 13.When the installation 1 is operating, the chain 3 of the traction unit is fed into the working well 13 and lifted from it by the winch 9 along the protective box 15 by the lift mechanism 14 with periodic braking by the locking device 8 when connecting (disconnecting) each subsequent fragment of the chain 3 of the traction body. When using rotating drums 10 (Fig. 9, 10), the chain 3 of the traction body during assembly is pre-wound on a set of rotating drums 10, from which it is then wound and lowered into the working well 13.
В процессе прокладки нового трубопровода подачу цепи 3 тягового органа во вспомогательный колодец 25 производят из рабочего колодца 13 по заменяемому трубопроводу 29 с использованием направляющей головки 28, которую крепят непосредственно на переднем конце цепи 3 тягового органа. Затягивание в скважину нового трубопровода 24 ведут посредством тянуще-режущей рабочей головки 4, установленной на направляющей головке (наконечнике) 28, с одновременным разрушением и уплотнением в грунт заменяемого трубопровода 29. При вводе трубы нового трубопровода 24 во вспомогательный колодец 25 производят ее подтягивание механизмом дотягивания (на чертеже не показано). При затягивании нового трубопровода 24 механизм преобразования 23 через захваты 21 взаимодействует с кольцевыми проточками 18 звеньев 5 цепи 3 и преобразует поступательное движение штоков гидроцилиндров во вращательное и прямолинейное движение цепи 3 тягового органа и обеспечивают вращение и продвижение в скважине тянуще-режущей рабочей головки 4. Противооткатное средство (на чертеже не показано) силового устройства 2 обеспечивает безоткатную подачу цепи 3 тягового органа в скважину, а упорный бампер 22 воспринимает обратную реакцию тягового органа и гарантирует устойчивую работу силового устройства 2 и непрерывное продвижение в скважине цепи 3 тягового органа.In the process of laying a new pipeline, the supply of the chain 3 of the traction unit to the auxiliary well 25 is made from the working well 13 through the replaceable pipeline 29 using the guide head 28, which is mounted directly on the front end of the chain 3 of the traction body. The new pipeline 24 is pulled into the well by means of a pulling-cutting working head 4 mounted on the guiding head (tip) 28, with simultaneous destruction and compaction of the replaced pipeline 29 into the soil. When the new pipe 24 is inserted into the auxiliary well 25, it is pulled by the pulling mechanism (not shown in the drawing). When tightening a new pipeline 24, the conversion mechanism 23 through the grippers 21 interacts with the annular grooves 18 of the links 5 of the chain 3 and converts the translational movement of the hydraulic cylinder rods into the rotational and rectilinear movement of the chain 3 of the traction unit and provide rotation and advancement in the well of the pull-cutting working head 4. Counter-roll means (not shown) of the power device 2 provides a recoilless supply of the traction body chain 3 to the well, and the thrust bumper 22 perceives the traction back reaction about the body and guarantees the stable operation of the power device 2 and the continuous advance in the well of the chain 3 of the traction body.
После завершения затягивания в скважину нового трубопровода осуществляют демонтаж тянущережущей рабочей головки 4 с частью новой трубы трубопровода 24. При обратном направлении продвижения тягового органа цепь 3 ее поднимают из колодца 13 лифтовым механизмом 14 и демонтируют на площадке рабочего стола 6 в обратном порядке на линейные фрагменты любой заданной длины, а при использовании комплекта барабанов 10 цепь 3 без демонтажа наматывают на эти барабаны (см. фиг. 10).After completing the pulling of the new pipeline into the well, the pulling working head 4 is dismantled with a part of the new pipeline pipe 24. In the opposite direction of the traction body advancement, the chain 3 is lifted from the well 13 by the lift mechanism 14 and dismantled on the platform 6 in the reverse order to linear fragments of any of a given length, and when using a set of drums 10, chain 3 is wound onto these drums without dismantling (see Fig. 10).
Как показали испытания, разработанный способ и установка обеспечивают высокую технологичность сборки компонентов силовой установки, повышают производительность способа бестраншейной замене трубопроводов и безопасность проведения работ, так как не требуется постоянного присутствия оператора в рабочем колодце 13. Дополнительная гарантия безопасности работ обеспечивается за счет пропускание цепи 3 тягового органа через защитный короб 15 лифтового механизма 14, что снижает вероятность повреждения оборудования и повышает безопасность обслуживания установки при случайном обрыве цепи 3 тягового органа. Кроме того, использование цепи 3 тягового органа, которая изгибаетсяAs tests have shown, the developed method and installation provide high manufacturability for assembling the components of the power plant, increase the productivity of the method of trenchless replacement of pipelines and the safety of work, since it does not require a constant presence of the operator in the working well 13. An additional guarantee of safety is ensured by passing the traction chain 3 body through the protective box 15 of the elevator mechanism 14, which reduces the likelihood of damage to equipment and increases the safety of Serving the installation in case of accidental open circuit 3 of the traction body. In addition, the use of chain 3 of the traction body, which bends
- 4 027243 только в одну сторону по стрелке С (см. фиг. 4), позволяет исключить промежуточную операцию предварительного протягивания тягового органа через заменяемый трубопровод специальным сантехническим тросом - коброй, что имеет место в известных аналогах, тем самым существенно повышается производительность установки.- 4 027243 only in one direction in the direction of arrow C (see Fig. 4), it eliminates the intermediate operation of pre-pulling the traction body through the replaceable pipeline with a special plumbing cable - a cobra, which takes place in well-known analogues, thereby significantly increasing the productivity of the installation.
Разработанное техническое решение удовлетворяет условиям патентоспособности промышленная применимость, а также новизне и изобретательскому уровню, что следует из приведенного описания изобретения и уровня техники.The developed technical solution satisfies the conditions of patentability, industrial applicability, as well as novelty and inventive step, which follows from the above description of the invention and the prior art.
Источники информации.Information sources.
1. КИ № 2166685 С1, 10.05.2001.1. KI No. 2166685 C1, 05/10/2001.
2. КИ № 2116546 С1, 27.07.1998.2. KI No. 2116546 C1, 07.27.1998.
3. АО 1992/013226, 06.08.1992.3. AO 1992/013226, 08/06/1992.
4. КИ № 2135874 С1, 27.08.1999 (прототип).4. KI No. 2135874 C1, 08.27.1999 (prototype).
5. ИЗ № 5997215, 07.12.1999.5. From No. 5997215, 12/07/1999.
6. ИЗ № 7025536 В2, 11.04.2006.6. IZ No. 7025536 B2, 04/11/2006.
7. ЕА № 201101371 А, 29.06.2012.7. EA No. 201101371 A, June 29, 2012.
8. ΌΕ № 19608980 С2, 07.05.1998.8. ΌΕ No. 19608980 C2, 05/07/1998.
9. ΌΕ № 19814232 С1, 28.10.1999.9. ΌΕ No. 19814232 C1, 10.28.1999.
10. ЕР № 1316670 А2, 04.06.2003.10. EP No. 1316670 A2, 06/04/2003.
Claims (14)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201500190A EA027243B1 (en) | 2015-01-13 | 2015-01-13 | Method for no-dig replacement of underground pipelines and installation for implementing the same |
| PCT/BY2016/000001 WO2016112450A2 (en) | 2015-01-13 | 2016-03-10 | Method for the trenchless replacement of underground pipelines and apparatus for implementing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201500190A EA027243B1 (en) | 2015-01-13 | 2015-01-13 | Method for no-dig replacement of underground pipelines and installation for implementing the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201500190A1 EA201500190A1 (en) | 2016-07-29 |
| EA027243B1 true EA027243B1 (en) | 2017-07-31 |
Family
ID=56406532
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201500190A EA027243B1 (en) | 2015-01-13 | 2015-01-13 | Method for no-dig replacement of underground pipelines and installation for implementing the same |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA027243B1 (en) |
| WO (1) | WO2016112450A2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA038044B1 (en) * | 2019-07-19 | 2021-06-28 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Мемпэкс" | Machine for trenchless replacement of pipelines |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111140694A (en) * | 2020-01-15 | 2020-05-12 | 北京北排建设有限公司 | Non-excavation device for replacing double-wall corrugated pipe with HDPE pipe and using method thereof |
| CN115681714B (en) * | 2022-11-08 | 2023-09-05 | 苏州开普岩土工程有限公司 | Foundation pit enclosure displacement monitoring device |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0794315A1 (en) * | 1996-03-08 | 1997-09-10 | Tracto-Technik Paul Schmidt Spezialmaschinen | Device for drilling in soil |
| RU2135874C1 (en) * | 1998-11-19 | 1999-08-27 | Агиян Владимир Амозаспович | Process of trenchless laying (replacement) of pipe-line, gear for its realization and fixture to anchor it in foundation area |
| WO2008122403A1 (en) * | 2007-04-05 | 2008-10-16 | Tracto-Technik Gmbh & Co. Kg | Boring system |
-
2015
- 2015-01-13 EA EA201500190A patent/EA027243B1/en not_active IP Right Cessation
-
2016
- 2016-03-10 WO PCT/BY2016/000001 patent/WO2016112450A2/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0794315A1 (en) * | 1996-03-08 | 1997-09-10 | Tracto-Technik Paul Schmidt Spezialmaschinen | Device for drilling in soil |
| RU2135874C1 (en) * | 1998-11-19 | 1999-08-27 | Агиян Владимир Амозаспович | Process of trenchless laying (replacement) of pipe-line, gear for its realization and fixture to anchor it in foundation area |
| WO2008122403A1 (en) * | 2007-04-05 | 2008-10-16 | Tracto-Technik Gmbh & Co. Kg | Boring system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA038044B1 (en) * | 2019-07-19 | 2021-06-28 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Мемпэкс" | Machine for trenchless replacement of pipelines |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2016112450A2 (en) | 2016-07-21 |
| EA201500190A1 (en) | 2016-07-29 |
| WO2016112450A3 (en) | 2016-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20160039076A1 (en) | Flange catching, aligning and closing tool | |
| US11739639B2 (en) | Composite support structure, construction system, and method | |
| EA027243B1 (en) | Method for no-dig replacement of underground pipelines and installation for implementing the same | |
| CN112983450B (en) | Tunnel rock burst control type TBM system and method | |
| CN104975874B (en) | A kind of escape way of the constructing tunnel landslide being easy to escape | |
| AU2017242438B2 (en) | Drill pipe, and system and method for laying a pipeline | |
| CN113586099A (en) | Open type TBM construction method, support system and support method thereof | |
| AU2008235032B2 (en) | Boring system | |
| US9145982B2 (en) | Method and system for replacement of existing pipes | |
| DE3903864C1 (en) | Method and apparatus for redeveloping old pipes | |
| CN103958821A (en) | Method and apparatus for energy chain installation | |
| CN105401532A (en) | Device for replacing traction friction type anchoring hanger rod and method for replacing steel tube arch bridge hanger rod by using device | |
| EA038044B1 (en) | Machine for trenchless replacement of pipelines | |
| CN111321758A (en) | Prefabricated piping lane propelling movement construction equipment | |
| JP2013189783A (en) | Construction method of concrete product and extension device | |
| RU2326211C2 (en) | Installation for trenchless construction and replacement of pipelines | |
| RU2135874C1 (en) | Process of trenchless laying (replacement) of pipe-line, gear for its realization and fixture to anchor it in foundation area | |
| US20200400264A1 (en) | Device for inserting a pipe into an elongated cavity | |
| RU2381368C1 (en) | Hydraulic device for dismantling of mechanised lining | |
| DE19901536A1 (en) | Trench free parallel pipe laying method for defined horizontal or vertical spacing, involves execution of pilot hole along line and creation of two subterranean tunnels by two boring machines from exit to entry | |
| CN218293602U (en) | Demolish frock to shield earlier and expand tunnel segment of digging | |
| CN108952573B (en) | Horizontal directional drilling machine | |
| SU1071029A1 (en) | Distributing stowage pipeline | |
| RU34198U1 (en) | Installation for well repair | |
| RU83096U1 (en) | DEVICE FOR LIFTING OPERATIONS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KG TJ TM |