NO180504B

NO180504B - Fremgangsmåte ved rekonstituering av en rörledning

Info

Publication number: NO180504B
Application number: NO893801A
Authority: NO
Inventors: Jr Campbell H Steketee
Original assignee: Nu Pipe Inc
Priority date: 1988-09-26
Filing date: 1989-09-25
Publication date: 1997-01-20
Also published as: GB2223559A; PT91798B; IT1232246B; NL194513C; GB8921513D0; IE71184B1; NL194513B; GB2223559B; GB2260180A; KR960012319B1; KR900005115A; HUT51747A; GB9225414D0; NO893801D0; MX171932B; SE8903126L; NO180504C; IT8948403A0; FI94079B; AU664425B2

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte ved rekonstituering av en rørledning, hvor et sammenklappbart rør innføres i rør-ledningen, tilføres varme ved hjelp av et trykksatt oppvarmingsfluidum og bringes til å ekspandere mot rørledningens innervegg.

Oppfinnelsen omhandler løsing av problemer;

(1) opprettholde spesielt store diametere og lange lengder av termoplastiske rør i en oppvarmet og fleksibel tilstand i løpet av deres innsetting inn i en undergrunnsledning, og spesielt slike ledninger som kan inneholde stående vann og andre fluider som tenderer til å avkjøle det termoplastiske røret i løpet av innsettingsprosessen, (2) fordrivning av stående eller strømmende fluider som forefinnes inne i en eksisterende ledning og forhindring av ytterligere fluider fra å strømme inn i den eksisterende ledning, (3) avrunding og ekspansjon av det termoplastiske rør fra dets foldede tilstand etter innsetting slik at det nye røret passer jevnt og tett mot de indre vegger av den eksisterende ledning uten at bobler av luft eller væsker tilbakeholdes mellom de eksisterende og nye rør og uten at rynker dannes ved irregulariteter ved det eksisterende rør, (4) avlasting av de langsgående spenninger i det nye plastrøret etter det har blitt oppvarmet og ekspandert mot veggene av den eksisterende ledning for å hindre spen-ningsbrudd, spesielt der hull kuttes i det nye røret for å sammenkoble en sekundær stikkledning, (5) forbindelse av et nytt rør inne i en eksisterende hovedledning og et nytt rør inne i en eksisterende stikkledning som krysser hovedledningen, (6) raskt og grunndig oppvarming av en spole av det foldede termoplastiske rør for innsetting ved en arbeidsplass for å gi det fleksibilitet for utspoling og innsetting i en ledning og opprettholde den høye temperaturen og fleksibiliteten av røret etter det er utspolet og mens det innsettes i lange løp av undergrunnsledning, og (7) reparasjon av relativt korte seksjoner av en lang undergrunnsledning fjernt fra en adkomståpning inn i ledningen.

Ulike fremgangsmåter og innretninger har blitt foreslått for å reparere undergrunns rørledning slik som avløpsledninger og lignende, med de eksisterende rørledninger gjenværende på plass i undergrunnen, ved å installere inne i de eksisterende rør en fleksibel membran eller innsats av plast, eller ved å innsette et nytt plastrør i det eksisterende rør.

I en kjent fremgangsmåte, innsettes rør med en fleksibel plast slik som polyetylen. I henhold til denne fremgangsmåten installeres innsatsen igjennom innføringshull ved intervaller langsetter rørledningen, noe som gjør fremgangsmåten kostbar.

I henhold til en annen fremgangsmåte, vist i f.eks. US-PS 3.927.164 og 4.064.211, vendes et fleksibelt rør med innsiden ut, mens det oppumpes og blåses inn i en rørledningsseksjon fra en ende av seksjonen. Denne fremgangsmåten er kostbar fordi den krever spesielt utstyr, omfattende oppvarming og kostbare materialer. De ovenfor nevnte fremgangsmåter og mange andre benytter en fleksibel eller halv-fleksibel innsats som ikke er istand til å motstå vesentlige eksterne hydrostatiske - eller jordtrykk. Derfor kan det eksisterende rør ikke bli tilfredsstillende reparert, siden dersom en del av det avtrekkes, kan innsatsen muligens kollapse på grunn av eksternt trykk med en viss størrelse, f.eks. slike trykk som overskrider omkring 0,03 MPa.

Både Thomas, et al., US patent nr. 4.394.202 og Harper, et al., US patent nr. 2.794.758 fremlegger også fremgangsmåter ved å innsette fleksible rør inn i en eksisterende rørledning som en innsatsmembran for den rørledningen. Thomas fremlegger en fremgangsmåte ved å tilkoble det fleksible rør til den eksisterende rørledning ved å benytte en ekspanderbar kort del av stiv plast belagt med adhesjonsmiddel. Både Thomas og Harper fremgangsmåtene har de samme ulempene som tidligere nevnt med hensyn til andre tidligere kjente fremgangsmåter ved å benytte fleksible membranmaterialer, i at de savner den nødvendige periferistyrken for å motstå eksternt jord- og hydrauliske trykk.

Andre har foreslått å innsette et stivt rør inne i den eksisterende rørledning som har behov for reparasjon. For eksempel, i den publiserte britiske ansøkning nr. 2.084.686 blir et rundt stivt plastrør med en for stor størrelse flatet eller på annen måte redusert ved arbeidsstedet og siden inn-satt kaldt og stivt i den eksisterende rørledning igjennom en stor utgravning ved et mannhull. Etter innsettelse ekspanderes plastrøret ved å benytte varme og internt trykk. Plastrøret ekspanderes mot det eksisterende rør.

I henhold til britisk patent nr. 1 580 438, blir et eksisterende undergrunnsrør foret med et plastinnsatsrør fremstilt av et plastmateriale slik som polyetylen eller polypropylen som har en plastisk hukommelse. Innsatsrøret er fremstilt i en urund U-form for å passe inn i det eksisterende røret, innsettes siden inn med dets urunde form inn i det eksisterende rør, og ekspanderes til slutt mot det eksisterende rør under påvirkning av varme og trykk til en rund form.

Den publiserte EPC-patentsøknad nr. 0 000 576 anbefaler å innsette en halv-stiv plastrørforing i et eksisterende rør. Det halv-stive plastrør har nødvendig periferistyrke for å motstå alt eller i det minste deler av de eksterne trykk som det kan bli utsatt for.

I tillegg beskriver publisert britisk patentsøknad nr. 2 018 384 A, publisert 17. oktober 1979, og britisk patent 1 039 836, publisert 24. august 1966, konseptet med å tvinge en kule igjennom en fleksibel rørinnsats inne i en eksisterende rørledning under fluidtrykk for å ekspandere innsatsen mot de indre vegger av det eksisterende rør og å binde innsatsen til røret med et klebemiddel båret av innsatsen. Allikevel berører ikke disse tidligere kjente publikasjoner behovet for å oppvarme et foldet, normalt stivt termoplastrør for å gi det fleksibilitet og for å utfolde, avrunde og ekspandere slike rør mot veggene av en eksisterende ledning og siden avkjøle røret slik at det setter seg i dets ekspanderte tilstand. Heller ikke berører de behovet for å oppvarme og gi fleksibilitet til et fast foldet rør foran av pluggen for å tillate noe av det oppvarmede fortrykkede fluidet bak pluggen å passere forbi pluggen. Heller ikke berører tidligere kjente publikasjoner kontrollen av hastigheten av bevegelse av pluggen igjennom det ufoldede nye rør for å sikre at det oppstår en hensiktsmessig oppvarming og bøyning av det nye røret foran pluggen.

Den foreliggende oppfinnelsen søker å overkomme de foran nevnte problemer som har blitt erfart ved utførelsen av tidligere fremgangsmåter.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det derfor en fremgangsmåte ved rekonstituering av en rørledning, hvor et sammenklappbart rør innføres i rørledningen, tilføres varme ved hjelp av et trykksatt oppvarmingsfluidum og bringes til å ekspandere mot rørledningens innervegg, hvilken fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at et fleksibelt rørformet element, som er i hovedsaken luft- og vanntett, innføres i rørledningen for omgiving av røret, med minst en ende av det rørformede element tilgjengelig ved en ende av rørledningen, at dette rørformede element oppblåses til en i det mindte partielt avrundet tilstand for å fremme en effektiv oppvarming av og hindre varmetap fra røret, idet oppvarmingsfluidet føres inn i det fleksible rørformede element og i røret, og at røret utsettes for et ekspansjonstrykk for ekspandering.

Ytterligere trekk i forbindelse med fordelaktige utførelses-former av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er angitt i de uselvstendige krav.

Fig. 1 viser skjematisk en eksisterende undergrunnsledning som illustrerer fremgangsmåten ved installering av et nytt stivt termoplastrør i en ledning ved benyttelse av et varmeinneholdende rør i henhold til oppfinnelsen,

fig. 2 viser et langsgående snitt igjennom en kort seksjon av den eksisterende ledning i fig. 1, og viser det nye termoplastrøret avrundet og ekspandert inne i ledningen og det varmeinneholdende røret på plass,

fig. 3 viser et tverrsnitt igjennom den eksisterende ledning i fig. 1, tatt etter linje 3-3 i fig. 1, før ekspansjon av det nye røret inne i det

varmeinneholdende rør,

fig. 4 viser et snitt lik det i fig. 3, men etterat det nye røret har blitt avrundet og ekspandert for å tvunge det varmeinneholdende rør mot den indre vegg av den eksisterende ledning for å danne en forsegling mellom det nylig installerte røret og

den eksisterende ledning,

fig. 5 er et riss som illustrerer fremgangsmåten å

benytte en transporterende plugg i et foldet termoplastrør inne i en ledning for progressivt å avrunde og ekspandere røret mot de indre vegger av den eksisterende ledning, omfattende bruken av trykksatt damp bak pluggen for å drive den igjennom røret og bruken av en tilbakeholdende kabel for å kontrollere bevegelseshastigheten av pluggen igjennom

røret,

fig. 6 viser et riss som illustrerer fremgangsmåten ved avstressing av et nylig installert, avrundet og

ekspandert termoplastrør inne i en eksisterende

undergrunnsledning,

fig.7,8 og 9 er riss som skjematisk og progressivt illustrerer en fremgangsmåte for å sammenkoble et nytt termoplastrør installert i en eksisterende hovedledning og et nytt termoplastrør installert

i en eksisterende stikkledning,

fig. 10 viser et skjematisk snitt av et pakkerverktøy

for å utføre fremgangsmåten i fig. 7-9,

fig. 11 er et skjematisk riss av et kutteverktøy for å

utføre fremgangsmåten i fig. 7-9,

fig. 12 viser et skjematisk oppriss sett forfra av en transporterbar spoleholder og en spolesammen-stilling benyttet i henhold til den foreliggende

oppf innelse,

fig. 13 er et skjematisk sideriss av sammenstillingen i

fig. 12,

fig. 14 er et skjematisk sideriss av et damptelt benyttet i forbindelse med spoleholdersammen-stillingen i fig. 12 og 13,

fig. 15 er et skjematisk sideriss av en spole med en spesiell dor som har et innvendig dampkammer for benyttelse for effektiv oppvarming av en spole av foldet termoplastrør i løpet av utspoling og innsetting og under installasjon av røret i en eksisterende ledning i henhold til den foreliggende oppfinnelse,

fig. 16 viser et skjematisk oppriss av en seksjon av foldet nytt rør med en innvendig full-lengde oppblåsbar blære og en forbundet luftslange for benyttelse i en fremgangsmåte av oppfinnelsen for å reparere korte seksjoner av eksisterende

ledning, og

fig. 17 er et skjematisk riss til fig. 16, men omfattende et varmeinnholdende rør som omhyller sammenstillingen i fig. 16 for benyttelse ved

utførelsen av en fremgangsmåte for å reparere korte seksjoner av eksisterende ledning.

Med referanse til fig. 1, går en eksisterende undergrunnsledning 10 mellom mannhullene 12, 13 som gir en adkomst til ledningen fra nivået 14. Et varmeinnholdende rør 16 går fra en luftblåser 18 med en rørende 19 ned igjennom mannhullet 12, igjennom lengden av eksisterende ledning 10, og opp igjennom mannhullet 13 til en lukket eller tilstrekkelig begrenset motstående ende 20.

En lengde av stivt termoplastrør 22, men i en oppvarmet, fleksibel og foldet tilstand, trekkes inn i den eksisterende ledning igjennom røret 16 ved hjelp av en trekkabel 30, forbundet til en kabelvinsj 28 tilstøtende mannhullet 13. Den foldede tilstand av termoplastrøret 22 er illustrert i fig. 3 inne i ledningen 10 og det varmeinnholdende rør 16. Termo-plastrøret 22 er vist i dets avrundede og ekspanderte tilstand i fig. 4. Røret 22 er typisk oppvarmet og gitt fleksibilitet for innsetting i ledningen ved å oppvarme en spole 24 av det foldede røret inne i et hus 25 på et kjøretøy 6.

Det varmeinneholdende røret 16 er en tynn, fleksibel, rør-formet membran fremstilt fra materialer som er sterke, bøye-lige, luft- og vanntette, og istand til å motstå damp ved høye temperaturer opp til omkring 120°C og betydelige interne trykk. En egnet membran for denne hensikt har blitt funnet å være en nylonforsterket polyetylen, 0,15mm tykk, selv om andre egnede membranmaterialer også vil strekke til, i tykkelsesområdet fra omkring 0,08mm til 0,51mm.

Det varmeinneholdende rør har minst seks viktige oppgaver. Først muliggjør det oppvarming av og bibehold av det varm-foldet termoplastrør etter innsetting av røret i en ledning som skal rekonstitueres. For det andre holder det vann og andre fluider i den eksisterende ledning fra å kontakte og avkjøle termoplastrøret, for dermed å frembringe effektiv oppvarming og forhindre varmetap fra røret. For det tredje hindrer røret damp eller andre varme fluider benyttet i oppvarming av plastrøret inne i røret i å forsvinne opp stikkledninger eller igjennom brekkasjer i den eksisterende ledning. For det fjerde hindre røret damp i å ødelegge eksisterende eller forbundede rør. For det femte kan røret bli belagt med et eller flere lag av et komprimerbart pakningsmateriale slik at når røret avrundes og ekspanderes for å presse det varmeinneholdende rør mot veggene av den eksisterende ledning, er en kontinuerlig forsegling tilveiebragt langsetter den gjenoppbyggede rørledning mellom den eksisterende ledning og det nye termoplastrøret. Endelig når kjølefluider er inne i eller strømmende i den eksisterende ledning, kan det varmeinneholdende røret bli trykksatt og opprettholdt under nødvendig trykk, slik at fluider inne i ledningen fordrives og andre fluider forhindres fra å entre ledningen.

Fremgangsmåten for å installere et nytt rør ved bruk av det varmeinneholdende rør, er som følger;

Først trekkes det varmeinneholdende rør igjennom en seksjon av den eksisterende ledning fra et mannhull 12 til det neste mannhull 13 med noe ekstra lengde av røret fra hver ende av seksjonen av ledningen som skal rekonstitueres. Diameteren av røret er fortrinnsvis så stor som eller større enn den indre diameter av den eksisterende ledning.

Med røret 16 gående igjennom den fulle lengde av ledningen 10, blir enden 19 av røret temporært forbundet til luftblåser 18 og luft blåses igjennom røret for å ekspandere det. Med røret ekspandert trekkes det foldede røret 22 oppvarmet og fleksibelt igjennom det varmeinneholdende rør ved å benytte vinsj 28 og kabel 30. Med det foldede røret 22 på plass inne i det varmeinneholdende røret som vist i fig. 1 og 3, intro-duseres en varm fluid, fortrinnsvis damp, inn i enden 19 av røret mens den motstående enden 20 er lukket eller begrenset. Dersom fluider må fordrives eller hindres i å entre den eksisterende ledning, injiseres damp eller en kombinasjon av damp og luft inn i det varmeinneholdende rør i tilstrekkelig volum for å opprettholde nok trykk inne i røret for å fordrive eller forhindre inntrengning av slike fluider. Dersom damp benyttes, kan en dampledning forbundet til en dampkilde (ikke vist) forbindes med enden 19 av røret, og den andre enden 20 lukkes. Dampen tvinges ned igjennom lengden av røret på utsiden av det foldede røret 22 og siden tilbake i motstående retning igjennom røret, men inne i det foldede røret 22. Damp kan alternativt bli introdusert først i en ende av det foldede røret 22 og siden passert tilbake i motsatt retning på utsiden av røret inne i røret 16. Et alternativ er å begrense røret ved enden 20, men tillate varm fluid å ventilere fra enden mens varme fluider tilføres inne i både røret og plastrøret ved enden 19. Hver dirigering av dampen gir rask og effektiv fullengde innvendig og utvendig oppvarming av røret 22.

Med det termoplastiske rør i en oppvarmet, fleksibel tilstand inne i røret, avrundes og ekspanderes det termoplastiske røret. Dersom det varmeinnholdende rør er tilført med et belegg av komprimerbart pakningsmateriale, dannes en kontinuerlig forsegling mellom den indre vegg av den eksisterende ledning og den ytre vegg av det avrundede og ekspanderte røret 22.

Fig. 5 illustrerer en fremgangsmåte og innretning for progressivt å avrunde og ekspandere det foldede termoplastiske røret 22 inne i den eksisterende ledning 10 etter at røret har blitt installert i dets foldede tilstand i ledningen. Hensikten med fremgangsmåten er at det foldede plastrøret 22 avrundes og ekspanderes progressivt fra en ende av ledningsseksjonen til den andre slik at eventuelle fluider i den eksisterende ledning fordrives derfra i forkant av det ufoldede plastrør heller enn å bli tilbakeholdt som bobler mellom plastrøret og den eksisterende ledning under avrundings-og ekspansjonsprosessen. Den progressive avrunding og ekspansjonsprosess hjelper også til å gi det nye røret en jevn innvendig overflate når denne avrundes, selv om det forefinnes mulige irregulariteter i den eksisterende ledning.

Innretningen for å utføre fremgangsmåten omfatter en gjennomstrømmende endeplugg 32, størrelsesvalgt slik at den kan bli installert ved en avrundet ende 33 av det foldede termoplastrøret 22. Slike plugger omfatter en passasje 34 mottagende derigjennom et inngangsrør 35, til hvilket et damp eller annet varmt fluid-tilførselsrør 36 er forbundet og som er forbundet med en fjernkilde (ikke vist) for slike varme fluider. Passasje 34 i pluggen 32 tillater også en holdekabel 42 fritt å gli derigjennom i en hensikt som vil bli beskrevet nedenfor.

En kule eller plugg 40 er størrelsesvalgt og utformet til å kunne bli beveget gjennom det foldede plastrør 22, utfolde, avrunde og ekspandere røret når den beveges. Pluggen 40 er fortrinnsvis en oppblåsbar gummikule som har en spaltet overflate som tillater varm damp eller andre trykkfluider injisert fra baksiden til å strømme forbi kulen i en viss grad for dermed å komme inn og forvarme det foldede plastrør foran kulen for å gi plastrøret den nødvendige fleksibilitet, slik at det lett utfoldes når kulen nærmer seg.

Pluggen 40 kan enten bli drevet fremover ved hjelp av trykkfluid fra baksiden eller ved hjelp av en trekkabel (ikke vist) tilkoblet til en fremre flate på kulen. I den illu-strerte utformingen i fig. 5 drives pluggen 40 ved hjelp av trykkfluid fra baksiden. Plugg 40 gir nødvendig utovertrykk på veggene av det utfoldede plastrøret 22 når dette er oppvarmet og fleksibelt, for å tvinge veggene av plastrøret mot veggene av den eksisterende ledning, ved hjelp av trykkfluid fra baksiden. Den bevegende plugg 40, som er en oppblåsbar gummikule, har nødvendig fleksibilitet til å omgå eventuelle irregulariteter som måtte forefinnes i den eksisterende ledning under dens bevegelse. Kulen, med dens spaltede overflate, har en størrelse som begrenser strømmen av oppvarmet trykkfluid bak den, slik at kulen drives igjennom røret 22. Kulen tillater en nødvendig mengde av slik trykkfluid å passere over dets spaltede overflate og inn i det foldede plastrøret i forkant av denne for å oppvarme det foldede røret i forkant av kulen og muliggjøre kulens avrundings-og ekspansjonsfunksjon.

En bakre flate på kulen 40 har en forbundet med en holdekabel 42. Kabelen 42 passerer ut igjennom passasjen 34 i endepluggen 32 til en holdevinsj eller andre egnede holdemekanismer 44 for å kontrollere hastigheten og overvåke fremdriften av kulen gjennom røret 22.

Ved utføring av fremgangsmåten installeres det foldede røret 22 i fullengde i lengden av ledningen 10 som skal repareres.

Enden 33 av tidligere nevnte rør 22 blir deretter oppvarmet og avrundet slik at kulen med holdekabel 42 tilkoblet, kan innsettes i enden. Etter innsetting av kulen 40, innsettes endepluggen 32 i enden 33 av røret 22 for å lukke denne enden.

Et varmefluid, slik som varm damp, injiseres deretter under trykk i den avrundede enden av røret 22 gjennom røret 36 og passasjen 34 i endepluggen 32. Under den initielle injiser-ing av varmt trykkfluid, holdes kulen 40 ved hjelp av kabel 42 for å hindre dens forover bevegelse. Dette muliggjør at damp helt kan oppvarme plastrøret 22, både bak og i front av kulen 40 under forberedelsen for den kontrollerte bevegelse av kulen igjennom røret.

Når rør 22 er oppvarmet tilstrekkelig, tillates kulen 40 å å gå med en kontrollert hastighet igjennom det foldede røret, for dermed progressivt å avrunde og ekspandere dette. Plugg 40 går under skyvekraften av trykkfluidet som skyver fra baksiden eller eventuelt ved en trekkekraft fra en trekkekabel (ikke vist), tilkoblet til en førende side av kulen. I hvert av tilfellene opprettholdes trykk bakenfor kulen 40 for å holde røret 22 ekspandert inntil det er avkjølt, spesielt dersom røret 22 er fremstilt i en foldet tilstand slik at det tenderer til å gå tilbake til en slik tilstand når det er oppvarmet og fleksibelt. Et slikt trykk kan bli opprettholdt bak kulen 40 etter at den fulle lengde av røret 22 har blitt ekspandert ved å injisere en kjølefluid under trykk igjennom endepluggen 32. Fremskridelsen av den bevegende kule 40 gjennom røret 22 kontrolleres og overvåkes ved hjelp av holdekabel 42.

Med fremgangsmåten som beskrevet, er eventuelt vann eller andre fluider liggende inne i ledningen 10, bortført derfra foran kulen. De resulterende ekspanderte indre vegger av plastrøret 22 er jevne og uten rynker.

Fig. 6 illustrerer en fremgangsmåte for å redusere langsgående spenninger i et tidligere installert termoplastrør 22 inne i en eksisterende ledning 10 som har adkomst ved hjelp av mannhull 11, 12 under nivået 14. Langsgående spenninger utvikles ofte i røret 22 under dets installasjon, når det foldede røret er oppvarmet fra omkring 21°C opp til 104°C ved installasjon, avrunding, ekspandering mot den eksisterende ledning, og siden avkjølt på plass. Typiske termoplastrør benyttet i slik installasjon forlenges omtrent 137mm pr. 30 meter på grunn av termisk ekspansjon. Når et slikt rør er blitt avrundet og ekspandert, er det fysisk låst i den eksisterende ledning, spesielt ved skjøter mellom buttende seksjoner av ledningen. Etterfølgende avkjøling av ter-moplastrøret induserer kontraksjonskrefter og dermed langsgående spenninger. Slike spenninger kan være så alvorlige at røret kan sprekke, spesielt hvor hull kuttes for tilkoblede rør.

I henhold til den foreliggende fremgangsmåten, gjennomføres avlastning av slike langsgående spenninger ved progressivt å gjenoppvarme korte segmenter av det tidligere avrundede og ekspanderte plastrøret, mens tilstøtende rørseksjoner holdes i en avkjølet tilstand. Gjenoppvarmingen er nødvendig for å plastisifisere de oppvarmede segmenter slik at fysisk kontraksjon av de tilstøtende avkjølede rørseksjoner kan oppstå ved hjelp av fysisk strekking av det oppvarmede segmentet.

Denne fremgangsmåten for spenningsavlastning utføres som følger med referanse til figur 6. To ekspanderhare eller oppblåsbare plugger 46, 48 er forankret sammen ved hjelp av en forankringsledning 50, og festet med en avstand fra hverandre for å danne et rom 52 derimellom. Pluggene trekkes i det tidligere ekspanderte plastrør 22 ved hjelp av egnede anordninger slik som trekkekabelen 54 forbundet til en vinsj (ikke vist) tilstøtende til mannhull 13.

En dampledning 56 er festet til bakre plugg 48 og går gjennom pluggen for å injisere damp i rommet 52 mellom pluggene 46 og 48. En damptilførsel (ikke vist) er tilveiebragt tilstøtende til mannhull 12. Damp under trykk injiseres fra damptilførselen igjennom dampledningen 56 og bakre plugg 48 inn i rom 52 for å oppvarme dette rommet, for dermed å oppvarme det ekspanderte rør 22 og gjøre dette plastisk eller fleksibelt inne i rommet.

En vannledning 58 er også festet til bakre plugg 48 slik at dets dyse injiserer en konstant strøm av kjølevann inn i rommet 60 bak bakre plugg 48. Dette rom 60 fylles med vann under egnet trykk, slik at eventuelt plastrør, ubeskyttet mens pluggen 48 beveges sakte fremover (til høyre i fig. 6), opprettholdes i en avrundet tilstand mens det avkjøles. Under denne prosessen, og mens de bevegelige plugger 46, 48 fortsetter igjennom det avrundede plastrør 22, opprettholdes trykk i det oppvarmede rom 52 mellom pluggene, noe høyere enn trykket i rommet 60 bak den bakerste plugg, for å sikre at ingen avkjøling oppstår i rommet 52. Bevegelseshastigheten av pluggene igjennom røret må være sakte for å muliggjøre for en grundig gjenoppvarming og plastifi sering av hvert plastrørsegment før det igjen avkjøles.

I fig. 7, 8 og 9 illustreres en fremgangsmåte for å innkoble et nylig installert termoplastrør 22 inne i en hovedledning 10 og et nylig installert termoplastrør 22a inne i en kryssende stikkledning 10a.

Med referanse først til fig. 7, installeres hovedrøret 22 i en eksisterende hovedledning 10, slik som en kloakkhovedled-ning. Stikkledningen 22a for eksisterende stikkledning 10a installeres også. Generelt omfatter slike prosesser lokali-sering av den forbindende stikkledning 22a, muliggjøring av tilgang til denne ved å avdekke stikkledningen ved en adkomståpning 62, fjernt fra dets krysning med hovedledningen 10, og skyving av en foldet lengde av oppvarmet og fleksibelt rør 22a i stikkledningen 10a, eller på annen måte installere et slikt rør, inntil dets nedstrøms eller ledende ende butter eller er tilstøtende til den nye hovedledningen 22 ved den eksisterende forbindelse av stikkledningen til hovedledningen. Den foldede stikkledning 22a blir så avrundet og ekspandert mot den indre vegg av den eksisterende stikkledning på en vanlig måte.

Siden, som vist i fig. 8, skyves et spesielt pakkerverktøy 64 som har et oppblåsbart element 66 ned den avrundede plast-stikkledning 22a fra tilkomståpning 62, inntil verktøyet er så nær som mulig til enden av stikkledningen 22a og dens krysning med hovedledningen 22. Siden oppblåses det oppblåsbare element 66 i pakkerverktøyet for å forankre pakkerverk-tøyet på plass ved krysningen. Pakkerverktøyet inneholder et forseglende materiale inne i en innsatssylinder og anordninger for å injisere tetningsmidlet under trykk fra innsatsen inn i rommet og gapene mellom enden av stikkledningen 22a og den tilstøtende veggen av hovedledningen 22. Forseglingsmidlet kan være en egnet kjemisk masse, fortrinnsvis av en formende eller ekspanderbar type, vannaktivisert, slik som masse nummer 202 eller 220 fremstilt av 3M Company. Massen tvinges inn i sprekker, skjøter eller ringformede rom for å forsegle de nylig innstallerte plastrør 22 og 22a sammen ved deres sammenkoblinger. Etter at massen har satt seg, trekkes pakkerverktøyet fra stikkledningen 22a igjennom adkomståpning 62.

Med referanse videre til fig. 9, skyves et hullkutteverktøy 68 ned igjennom stikkledningen 22a fra adkomståpning 62 til dens forseglede sammenkobling med hovedledningen 22. Hull-kutteverktøyet benyttes for å kutte et hull 70 igjennom forseglingsmidlet og veggen av hovedledningen 22, for dermed å åpne en fluidforbindelse fra stikkledningen 22a inn i hovedledningen 22.

I fig. 10 og 11 er pakkerverktøyet 64 og hullkutteverktøyet 68 vist skjematisk, og de er beskrevne i større detalj nedenfor.

Pakkerverktøyet 64 omfatter et metall eller annet stivt rørformet hus 72, lukket ved dens bakre ende og omtrent en halvdel av diameteren av stikkledningen 22a. En påskrubar hette 73 lukker den motstående, fremre ende av huset 72. Hetten 73 har et hull igjennom hvilket en tut 74 på en sylindrisk beholder 75 inne i huset 72 passer. Beholderen 75 er fjernbar og inneholder forsegling eller masse som skal benyttes i forseglingsprosessen.

Det oppblåsbare element er en rørformet gummihylse som passer tett mot det ytre av huset 72 når dette ikke er oppblåst og som ligger an mot og griper de indre vegger av den avrundede stikkledning 22a når denne er oppblåst. Beholderen 75 omfatter en stempelanordning 76 som i begynnelsen er i den bakre ende og som skyves fremover under fluidtrykk for å fordrive forseglingsmiddel eller masse igjennom tut 74 inn i rommene som skal bli forseglet.

En luftslange 78 er ved sin ene ende forbundet med det indre av det oppblåsbare element 66 og ved sin andre ende forbunfet med en kilde av trykkluft tilstøtende åpning 62, blåser opp elementet 66. En annen ledning 80 er forbundet til luftkilden eller til en kilde av vann eller annen trykkfluid (ikke vist) og til det indre av beholderen 75 bak stempelanordningen 76 for å drive stempelanordningen fremover igjennom beholderen for å fordrive massen gjennom dysen 74.

Kutteverktøyet 68 i fig. 11 omfatter en vanntett motor 82 med en liten diameter, som kan drives ved hjelp av hydraulisk fluid, luft, eller elektrisk. Et ringformet roterende sag-tannkuttende blad 84 er plassert på en drivaksling 83 av motoren for å rotere når motoren er påsatt. En sterk, relativt ikke-fleksibel slange 86 er forbundet ved en ende 87 til motoren 82. Slangen fører fra motoren igjennom stikkledningen 22a til adkomståpningen 62. Den blir benyttet for å skyve kutteverktøyet inn i stikkledningen og til dets krysning med hovedledningen. Den blir også benyttet for å holde og posisjonere kuttebladet 84 i løpet av kutteopera-sjonen. Inne i den posisjonerende ledning 82, overfører effektledninger bestående av enten slanger eller kabler 88, 89 effekt fra en fjern effektkilde (ikke vist) til motoren 82.

Det stive termoplastrøret er vanlivis spolet i sin foldede form, mens det er fleksibelt under fremstilling, med etter-følgende oppvarming og fjerning fra spolen under innset-tingen. Slik fjerning fra spolen krever at spolen blir oppvarmet i en omhyll ing til en høy temperatur. Fordi mange av viklingene av røret på spolen er dekket av overliggende viklinger, og hele det spolede røret oppvarmes eksternt inne i omhyllingen, må oppvarmingen forlenges for alle viklinger slik at disse blir tilstrekkelig oppvarmet og fleksible for utspoling og innsetting. Den etterfølgende beskrevne anordning og fremgangsmåte er frembragt for å fremskynde oppvarming av en spole av slike rør og for å holde røret i en oppvarmet, fleksibel tilstand under utspoling og etter, og i løpet av dets innsetting i en eksisterende undergrunnsledning. Fremgangsmåten og innretningen muliggjør at røret kan innsettes i lange løp av ledning mens det opprettholdes oppvarmet og fleksibelt igjennom dets lengde.

Med referanse til fig. 12 og 13, er en lettvekt og billig flyttbar holderanordning 90 tilveiebragt for å bære en spole 92. Spolen 92 har en sentral sylindrisk dor 94 på hvilken en tilførsel av termoplastrør (ikke vist) kan i en foldet, fleksibel tilstand kan vikles og lagres inntil den er klar for benyttelse. Holderanordningen omfatter en flat metall-fundamentplate 96 med motstående oppstående rammeenheter 97. Oppstående rammeenheter 97 er rørformede og mottar tele-skopiske armer 98 med vuggeanordninger 99 ved deres øvre ender for å bære en spolebæreaksel 100. Akselen 100 går igjennom doren 94 av spolen 92 for å bære spolen og holderanordningen. Forlengelsesarmene 98 kan bli forlenget og tilbaketrukket inne i oppstående rammeenheter 97 til regulert stilling ved hjelp av en liten jekk (ikke vist) eller ved å tilveiebringe fluid-opererte hydrauliske sylindere inne i de oppstående rammeenheter 97. Låsepinner 91 gjennom pinne-åpninger i rammeenhetene 98 og forlengelsesarmene 98 låser armene i deres innstilte stillinger. Dermed kan forlengelsesarmene 98 heve og senke spolen 92. Ved å heve spolen fra nivået av fundamentplaten 98, kan spolen roteres omkring aksel 100, for dermed å tillate en trekking av foldet termoplastrør fra spolen.

Fig. 14 beskriver en dampteltomhylling 101 for omhylning og opptagelse av holderen og spolesammenstUlingen beskrevet i fig. 12 og 13 eller tilsvarende sammenstillinger. Dampteltet er en omhylling tiltenkt å inneholde varm damp for å oppvarme den innhyllede spolen 92 av termoplastrøret for å gi det fleksibilitet for innsetting i en eksisterende ledning. Dampteltet er fremstilt av en nylonforsterket vinyl, canvas eller annet slikt materiale som er lett, fleksibelt, lufttett og i stand til å motstå de høye temperaturer av varm damp.

Dampteltomhyllingen er bygget med slike åpninger som er krevd for å installere den omkring en spole og dets holderanordning, og for å fjerne nytt termoplastrør for innsetting. Teltet må også ha en adkomståpning for injiseringen av frisk damp deri. Åpningene kan være forsynt med glidelåser, som vist med hensyn til røradkomståpningen 103, eller ha andre egnede lukkeranordninger som kan bli festet slik at den injiserte damp blir holdt i teltet med minimal lekkasje.

Med referanse til fig. 15, omfatter spolen 92 for å bære en kveil av foldet termoplastrør 22 den tidligere identifiserte dor 94. Doren har et innvendig dampkammer 102 som har en roterende endeforbindelse ved 104 for å forbinde kammeret til en kilde av damp 106 igjennom en dampledning 108. En passasje 110 går fra kammeret 102 til en overflateforbindelse 112 av doren til en kort seksjon av fleksibel dampledning 114. Den frie ende av ledningen 114 er forbundet til den avrundede førende ende 116 av en lengde av foldet termoplastrør, når slikt rør kommer fra fremstillings-prosessen varmt, fleksibelt og klart til å bli spolet. Når røret 22 dermed spoles på doren 94, er dets ledende ende 116 fortsatt forbundet til dampkammeret 102 og kan dermed bli forbundet ved hjelp av en roterende forbindelse 104 til dampkilden 106.

Når det spolede og foldede rør 22 er klart for å bli installert i en eksisterende undergrunnsledning, transpor-teres spolen til arbeidsstedet og forbindes til dampkilden 106 via dampledning 108. Når dette skjer, injiseres damp i de interne passasjer av spolen av foldet rør 22 fra dampkammeret 102 og fleksibel slange 114, for å oppvarme og gi fleksibilitet til den fulle lengde av spolet rør 22 meget raskt og effektivt. Injiseringen av damp og dermed oppvarming av spolet rør 22 fortsetter mens røret utspoles fra doren 94 og innsettes i en undergrunnsledning. Selv når røret 22 trekkes, skyves eller på annen måte beveges igjennom en undergrunnsledning fjernt fra spolen 94, fortsetter det å bli injisert med fersk damp. Det forblir dermed fleksibelt under hele installasjonsprosessen.

Den foregående fremgangsmåten for å injisere varm damp i spolet og foldet termoplastrør mens det spolede røret er fullstendig oppvarmet før det forsøkes å bli fjernet fra spolen; (2) fremskyndelse av oppvarmingen av det foldede og spolede røret; (3) oppvarmingen av det foldede røret etterat det har blitt trukket fra spolen og under dets innsetting i en eksisterende undergrunnsledning, sikrer at alle viklinger av spolet rør er fullstendig oppvarmet før de forsøkes å bli fjernet fra spolen, muliggjør det foldede plastrør å bli oppvarmet etter å ha blitt trukket fra spolen og under dets innsetting i en eksisterende undergrunnsledning, og gir et forenlig mykt, bøyelig rør under installasjonsprosessen. Denne sistnevnte fordel beskytter varmeinneholdende rør, dersom benyttet, og reduserer kreftene som kreves for å trekke røret gjennom de eksisterende ledninger, og muliggjør for lengre trekk igjennom ledningene. Selvsagt muliggjør også slik oppvarmingsprosess at det termoplastiske rør kan bli trukket igjennom mannhull eller runde kurver i rørled-ningen hvor røret må gi etter for forandringer i linje-føringen av den eksisterende ledning.

Med referanse til fig. 16 og 17, er en fremgangsmåte og innretning illustrert for å reparere korte seksjoner av lang eksisterende ledning ved benyttelsen av termoplastrør 22 som tidligere beskrevet. Fremgangsmåten er hensiktsmessig ved utførelse av tilfeldige reparasjoner i en eksisterende rørledning hvor seksjonen som skal bli reparert er relativt kort, i forhold til den hele lengden av rørledningen. Fremgangsmåten kan allikevel bli benyttet for å reparere seksjoner av nesten alle ønskede lengder.

En seksjon av foldet termoplastrør 22 korresponderende i lengde til lengden av seksjonen av ledningen som skal bli reparert, kuttes først fra en tilførselsspole eller annen kilde av termoplastrør. Seksjonen 22 oppvarmes og gis fleksibilitet, og avrundes. Når røret er avrundet, plasseres en oppblåsbar blære 120 i en full lengde inne i røret. Rør 22 oppvarmes siden og gjenfoldes med den oppblåsbare blære inne, i en ikke oppblåst tilstand.

En seksjon av varmeinneholdende rør 16a, lengere enn blære-rørsammenstillingen, blir tilveiebragt og blære- rørsammen-stillingen plasseres inne i røret som vist i fig. 17. Det varmeinneholdende rør lukkes ved dets fremre ende 122 og en trekkekabel 124 festes til denne enden.

En luftslange 126 forbindes til det indre av den blåsbare blæren 120 ved de bakre ender 128 av det varmeinneholdende rør. En dampslange 130 innsettes i den bakre enden av det varmeinneholdende rør, og enden 128 av røret lukkes og tettes omkring luft- og dampledningene.

Damp injiseres siden i det varmeinneholdende rør igjennom dampledningen 130, oppvarmer termoplastrøret 22 innvendig og gir det fleksibilitet og myhet. Ved dette punkt er den hele sammenstilling, inkludert det varmeinneholdende rør, trukket inn i den eksisterende ledning og til seksjonen av ledningen som skal bli reparert ved benyttelsen av trekkekabelen 124, trukket fra et nedstrøms mannhull eller andre egnede adkomståpninger (ikke vist).

Ved reparasjonsstedet inne i ledningen, blir igjen damp pumpet inn i det varmeinneholdende rør gjennom dampledningen 130 for igjen å varme opp og gjøre innsiden av røret 22 fleksibel og myk. Når plastrøret er tilstrekkelig varmt og fleksibelt, oppblåses blære 120 inne i røret 22 med luft igjennom luftslange 126 fra en fjern kilde ved en adkomståpning (ikke vist). Oppblåsing av blæren avrunder og ekspanderer plastrøret 22, for derved å forme det tett mot de indre vegger av seksjonen av den eksisterende ledning som skal bli reparert. Tilførselen av damp avsluttes siden, og det avrundede og ekspanderte røret 22 tillates å avkjøles mens blæren forblir oppblåst, for å fortsette å tilføre innvendig trykk til røret 22. Når røret 22 har blitt avkjølt og har satt seg i den avrundede form, forankres det fast på plass inne i den eksisterende ledning. Når trekkekabelen trekkes, river den enden 122 fra det varmeinneholdende rør. Når dampledningen 130 trekkes, rives den motstående ende 128 fra det varmeinneholdende rør. Den oppblåsbare blæren tømmes og trekkes fra det avrundede rør 22 ved å trekke i luft-ledning 126. Det gjenværende av det varmeinneholdende rør forblir på plass, presset mot de ytre vegger av ekspanderte rør 22 og de innvendige vegger av den reparerte ledningsseksjonen, for dermed å gi en forsegling mellom røret og ledningen. Dersom ønskelig, kan det varmeinneholdende rør bli belagt med et pakningsmateriale for å gi en vanntett forsegling ved den reparerte rørseksjonen.

Det foldede, stive termoplastrøret 22, kan også benyttes for å forsterke eksisterende rør slik at det i realiteten dannes et nytt sammensatt rør. Det sammensatte rør har en større styrke for å motstå eksterne og interne krefter enn såvel den eksisterende originale ledning som termoplastrøret.

For å gi denne egenskap, oppvarmes og ekspanderes det foldede termoplastrøret innvendig i den eksisterende ledning. Termo-plastrøret velges slik at det har en normal avrundet utvendig diameter noe mindre enn den innvendige diameter av den eksisterende ledning som skal forsterkes. Med det foldede termoplastrøret inne i seksjonen av ledningen som skal forsterkes, blir røret avrundet og ekspandert. Det nye røret ekspanderes tett mot de indre vegger av den eksisterende ledning, slik at det eksakt passer ledningen. Som et resultat dannes et sammensatt rør omfattende den ytre eksisterende ledning og det indre termoplastrøret.

Den strukturelle muligheten for termoplastrøret til å motstå presskrefter slik som jordkrefter, belastningskrefter og lignende økes betydelig på grunn av sideveggstøtten tilveiebragt ved eksisterende rør. I tillegg er den strukturelle evnen av det sammensatte rør til både å motstå eksterne og interne krefter, betydelig øket på grunn av at de to rør virker som en enkelt strukturell enhet.

Betydeligheten av de forannevnte oppdagelser er at termo-plastrøret kan bli benyttet for å forsterke en eksisterende ledning, hvor den eksisterende ledning kan ha strukturelle svakheter, eller hvor fyllinger, bygninger eller andre ytre påvirkende krefter har blitt pålagt for hvilken den eksisterende ledning ikke ble konstruert, eller hvor en eksisterende ledning, tidligere konstruert som et gravita-sjonsrør, skal omdannes til å bli et trykkrør.

Det er også viktig at det muliggjøres en bruk av et relativt tynn-vegget termoplastrør som en stiv innsats innvendig i et korroderende eller for høyt påvirket trykkrør, for å øke den effektive styrken av det eksisterende rør. Termoplastrøret i en slik situasjon, behøver ikke å bli konstruert for å motstå alle de innvendige trykk av systemet, i hvilke det skal bli benyttet. I stedet kan rørledningen som skal bli reparert, bli konstruert som et sammensatt rør omfattende den eksisterende trykkledning og det nylig installerte, tynn-veggede termoplastrør.

Claims

1. Fremgangsmåte ved rekonstituering av en rørledning (10), hvor et sammenklapp!)art rør (22) innføres i rørledningen, tilføres varme ved hjelp av et trykksatt oppvarmingsfluidum og bringes til å ekspandere mot rørledningens (10) innervegg, karakterisert ved at et fleksibelt rørformet element (16), som er i hovedsaken luft- og vanntett, innføres i rørledningen (10) for omgiving av røret (22), med minst en ende av det rørformede element (16) tilgjengelig ved en ende av rørledningen (10), at dette rørformede element (16) oppblåses til en i det minste partielt avrundet tilstand for å fremme en effektiv oppvarming av og hindre varmetap fra røret (22), idet oppvarmingsfluidet føres inn i det fleksible rørformede element (16) og i røret (22), og at røret (22) utsettes for et ekspansjonstrykk for ekspandering.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at røret (22) kjøles under opprettholdelse av ekspansjonstrykket, slik at røret (22) bibeholder sin ekspanderte form når ekspansjonstrykket fjernes.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at en glideplugg (40) føres gjennom røret (22) for ekspansjon av dette mens det er oppvarmet og deformerbart.

4. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at røret (22) oppvarmes før og under innføringen i rørledningen (10).

5 . Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det rørformede element (16) innføres i rørledningen (10) og i det minste ekspanderes partielt før røret (22) innføres.

6. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det som rørformet element (16) benyttes et som innbefatter et belegg av elastisk komprimerbart paknings- eller tetningsmateriale og at det rørformede element (16) ekspanderes i en slik grad at paknings- eller tetningsmaterialet bringes til å tette eventuelle ringformede rom mellom det rørformede element (16) og rørledningen (10).

7. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 3-6, karakterisert ved at varmt fluidum føres inn bak glidepluggen (40) gjennom røret (22), idet en del av fluidet tillates å passere glidepluggen (40) slik at en del av røret (22) foran glidepluggen oppvarmes og gjøres fleksibelt.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at glidepluggen (40) føres gjennom røret (22) av fluidumtrykket.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at glidepluggen (40) føres gjennom røret (22) med en trekkline (54).

10. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at røret (22) etter sin ekspandering og avkjøling spenningsavlastes ved progressiv gjenoppvarming og påfølgende fornyet avkjøling.

11. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at det tilveiebringes en enhet innbefattende en bestemt lengde av røret (22), en oppblåsbar ballong (120) i røret (22) over hele rørlengden, et fleksibelt rørformet element (16a) rundt røret (22) og ballongen (120), idet det rørformede element (16a) lukkes i endene og tilkoples en trekkline (124) i den ene ende mens en luftslange (126) tilknyttet ballongen føres ut gjennom den andre enden (128) og en dampslange (130) tilkoples det rørformede elements (16) nevnte andre ende (128), at den slik klargjorte enhet innføres i rørledningen (10), damp blåses inn gjennom dampledningen (130) og ballongen (120) tilføres trykkluft gjennom luftslangen (126) for ekspandering av det omgivende rør (22), røret (22) avkjøles for stabilisering, hvoretter ballongen (120) tømmes og det utøves en trekkraft i trykkluft- og dampslangene og i trekklinen for derved å bryte det rørformede elements (16a) ender, hvorved røret (22) åpne ender frigjøres og ballongen (120) kan fjernes.