NO320167B1

NO320167B1 - Method for laying cloth in watercloth, as well as cloth package for carrying out the method

Info

Publication number: NO320167B1
Application number: NO20042670A
Authority: NO
Inventors: Viggo Helge Amundsen
Original assignee: World Water Ways As
Priority date: 2004-06-25
Filing date: 2004-06-25
Publication date: 2005-11-07
Also published as: WO2006006865A3; WO2006006865A2; NO20042670A; NO20042670D0

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for legging av duk i et vannrør, samt dukpakke for utførelse av fremgangsmåten. The present invention relates to a method for laying fabric in a water pipe, as well as a fabric package for carrying out the method.

For vannkraftverk er det tidligere kjent å fore utsprengte vannføringstunneler i fjell med et dukmateriale for å redusere de hydrodynamiske strømningstapene, dvs. hastighetstap i de strømmende vannmassene som følge av den ujevne sprengningsoverflaten i tunnelen. For hydropower plants, it was previously known to line blasted water tunnels in mountains with a fabric material to reduce the hydrodynamic flow losses, i.e. loss of speed in the flowing water masses as a result of the uneven blasting surface in the tunnel.

I vannledningsnett er i tillegg såkalte "rør-i-rør" kjent, hvor et polyetylenrør er ført inn i et annet større rør med vannlekkasje som foring for å redusere eller eliminere lekkasjetapene. Dette ut fra det faktum at i normale vannledningsnett lekker i størrelsesorden 25 - 40 % av vannet ut i grunnen underveis til brukerne. Dette fordi betong- eller stålrørene som normalt brukes med tiden forvitrer eller ruster, og/eller at det oppstår lekkasje i skjøtene mellom disse. Installasjon av slike polyetylenrør i opprinnelig lagte betong- eller stålrør er imidlertid kostbart og vanskelig, og i praksis er det nærmest umulig å fore større rørstrekninger på denne måten. In water mains, so-called "pipe-in-pipe" is also known, where a polyethylene pipe is led into another larger pipe with a water leak as a lining to reduce or eliminate the leakage losses. This is based on the fact that in normal water mains, around 25 - 40% of the water leaks into the ground en route to the users. This is because the concrete or steel pipes that are normally used weather or rust over time, and/or leakage occurs in the joints between them. Installation of such polyethylene pipes in originally laid concrete or steel pipes is, however, expensive and difficult, and in practice it is almost impossible to lay larger pipe stretches in this way.

Det er også tidligere kjent å belegge innsiden av vannrør av stål med sement for å redusere lekkasjetapene, men det vil da dannes rust på baksiden av sementbelegget som fører til at dette etterhvert løsner fra røroverflaten. It is also previously known to coat the inside of steel water pipes with cement to reduce leakage losses, but then rust will form on the back of the cement coating, which causes it to eventually loosen from the pipe surface.

I land som Norge, hvor det er mer enn nok tilgjengelig ferskvann/drikkevann er ikke det ovennevnte, normale lekkasjetapet på noen måte dramatisk, selv om dette selvfølgelig allikevel er uønsket. I andre, sørligere land med lite nedbør og oppmagasinert ferskvann har derimot et lekkasjetap i en slik størrelsesorden tildels dramatiske konsekvenser, både kostnads- og samfunnsmessig. In countries like Norway, where there is more than enough fresh water/drinking water available, the above-mentioned, normal leakage loss is not dramatic in any way, although this is of course still undesirable. In other, more southerly countries with little rainfall and stored fresh water, however, a leakage loss of such magnitude has somewhat dramatic consequences, both in terms of costs and society.

De ovennevnte problemer søkes i henhold til oppfinnelsen løst med en dukpakke for legging av duk i et vannrør, der duken er utformet som en sylindrisk strømpe med en omkrets tilpasset rørets innvendige diameter og en lengde tilpasset rørets lengde, og der duken i flat tilstand er brettet på en slik måte om den tverrgående midten av denne at den kan brettes ut momentant og uhindret ved senere påføring av vanntrykk i duken, og der duken i sin lengderetning videre er brettet eller rullet til et antall lag som utgjør dukpakken slik at duk kan avgis fra dukpakken for å legges i rørets lengderetning. According to the invention, the above-mentioned problems are sought to be solved with a cloth package for laying cloth in a water pipe, where the cloth is designed as a cylindrical stocking with a circumference adapted to the pipe's internal diameter and a length adapted to the length of the pipe, and where the cloth is folded in a flat state in such a way about the transverse center of this that it can be unfolded instantaneously and unimpeded by later application of water pressure in the cloth, and where the cloth is further folded or rolled in its longitudinal direction into a number of layers that make up the cloth package so that the cloth can be released from the fabric package to be laid in the pipe's longitudinal direction.

De ovennevnte problemer søkes i henhold til oppfinnelsen videre løst med en fremgangsmåte for legging av en duk i et vannrør, hvilken duk utgjør en dukpakke som angitt ovenfor, innbefattende trinnene å According to the invention, the above-mentioned problems are further solved with a method for laying a cloth in a water pipe, which cloth constitutes a cloth package as stated above, including the steps to

anbringe dukpakken på en transportinnretning, place the cloth package on a transport device,

periferisk feste en ende av duken til en første ende av røret eller til en annen duk, circumferentially attaching one end of the cloth to a first end of the tube or to another cloth,

bevege transportinnretningen i røret i lengderetningen av røret mens duk avgis fra dukpakken, move the transport device in the pipe in the longitudinal direction of the pipe while fabric is released from the fabric package,

feste en andre ende av duken til en andre ende av røret eller til en ende av en annen duk, slik at duken strekkes i røret, og attach another end of the cloth to another end of the pipe or to one end of another cloth, so that the cloth is stretched in the pipe, and

tillate vann å strømme gjennom røret og fylle dette, slik at vanntrykket presser duken til anlegg med rørets innvendige overflate. allow water to flow through the pipe and fill it, so that the water pressure pushes the fabric into contact with the pipe's inner surface.

Fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige krav. Advantageous embodiments of the invention appear from the independent claims.

I det etterfølgende er oppfinnelsen nærmere beskrevet med henvisning til de vedlagte tegninger, der In what follows, the invention is described in more detail with reference to the attached drawings, where

figur 1 viser en flat, ubrettet duk i et snittriss, og med bretteretningen antydet med piler figur 2 viser duken i figur 1 med sidene brettet mot midten av denne, figure 1 shows a flat, unfolded cloth in a sectional view, and with the folding direction indicated by arrows figure 2 shows the cloth in figure 1 with the sides folded towards the middle of it,

figur 3a viser et snittriss av en alternativ bretting av duken, figure 3a shows a sectional view of an alternative folding of the cloth,

figur 3b viser en et snittriss av en ytterligere alternativ bretting av duken, figure 3b shows a sectional view of a further alternative folding of the cloth,

figur 4 a og 4b viser henholdsvis et prinsipielt lengderiss og snittriss av duken i fig. 2 eller 3 pakket til en dukpakke i henhold til oppfinnelsen og plassert på en vogn i et rør, og med vognas bevegelsesretning i røret antydet med pil i figur 4a, figures 4 a and 4b show respectively a principal longitudinal view and a cross-sectional view of the cloth in fig. 2 or 3 packed into a canvas package according to the invention and placed on a cart in a tube, and with the cart's direction of movement in the tube indicated by an arrow in Figure 4a,

figur 5 viser et toppriss av en seksjon av duken i figur 2 eller 3 med stiplede brettelinjer for pakking av en alternativ dukpakke i henhold til oppfinnelsen, figure 5 shows a top view of a section of the fabric in figure 2 or 3 with dashed fold lines for packing an alternative fabric package according to the invention,

figur 6 viser et perspektivisk delriss av et rør påmontert en rørflens, og Figure 6 shows a partial perspective view of a pipe fitted with a pipe flange, and

figur 7 viser et prinsipielt lengdesnittriss av et vannrør med en rørseksjon fjernet, med en flens påmontert hver rørende og med en dukpakke i henhold til oppfinnelsen installert i hver rørseksjon. Figure 7 shows a principal longitudinal sectional view of a water pipe with a pipe section removed, with a flange fitted to each pipe end and with a fabric pack according to the invention installed in each pipe section.

I den etterfølgende beskrivelse er samtlige retningsbetegnelser relatert til rørets lengderetning, dersom ikke annet spesifikt fremgår. In the following description, all direction designations are related to the pipe's longitudinal direction, unless otherwise specifically stated.

I figur 1 er det vist en duk 1 i tverrsnitt. Duken 1 er utformet som en sylindrisk strømpe som i figuren er vist flat og ubrettet, og der bretteretningen er antydet med piler. Et selvfølgelig krav til dukmaterialet er at dette er i det vesentlige vanntett ved de trykk som råder i vannrør, og at materialets rivestyrke og holdbarhet er tilstrekkelig. Duken 1 er fortrinnsvis tilvirket av PVC, og med en for tiden foretrukket duktykkelse på 1 mm. Dukens omkrets er tilpasset diameteren til røret den skal installeres i som foring, fortrinnsvis med litt mindre omkrets enn rørdiameteren da den fordelaktig er litt elastisk diametralt. Duken er derimot fortrinnsvis ikke elastisk i sin lengderetning, parallelt med rørets lengderetning. Figure 1 shows a cloth 1 in cross section. The cloth 1 is designed as a cylindrical stocking which in the figure is shown flat and unfolded, and where the direction of folding is indicated by arrows. A natural requirement for the canvas material is that it is essentially waterproof at the pressures prevailing in water pipes, and that the material's tear strength and durability are sufficient. The cloth 1 is preferably made of PVC, and with a currently preferred cloth thickness of 1 mm. The fabric's circumference is adapted to the diameter of the pipe in which it is to be installed as a lining, preferably with a slightly smaller circumference than the pipe diameter as it is advantageously slightly elastic diametrically. The cloth, on the other hand, is preferably not elastic in its longitudinal direction, parallel to the longitudinal direction of the tube.

I figur 2 er duken 1 vist med sidene brettet inn mot midten av denne. In Figure 2, the cloth 1 is shown with the sides folded in towards the middle of it.

I figur 3a er det vist en alternativ bretting av duken 1 mot midten av denne, og Figure 3a shows an alternative folding of the cloth 1 towards the middle of this, and

i figur 3b er det vist en ytterligere alternativ bretting av duken 1 mot midten av denne. Slik det fremgår av figur 3a og 3b er duken 1 henholdsvis brettet til et antall lag og folder om midten av denne. in figure 3b, a further alternative folding of the cloth 1 towards the middle of this is shown. As can be seen from figures 3a and 3b, the cloth 1 is respectively folded into a number of layers and folded around the middle of this.

Med henvisning til fig. 2 og 3 er det avgjørende ved brettingen av duken 1 at den må kunne brettet ut momentant ved påføring av trykk i denne på en slik måte at duken 1 løfter seg uhindret til anlegg mot rørveggen uten å låse seg fast i seg selv. Fagmannen vil således enkelt finne ytterligere alternative brettinger som gir dette resultat, og oppfinnelsen er således ikke ment begrenset til de viste utførelsesformer. With reference to fig. 2 and 3, it is crucial when folding the cloth 1 that it must be able to be unfolded momentarily when pressure is applied to it in such a way that the cloth 1 lifts up unimpeded to rest against the pipe wall without locking itself. The person skilled in the art will thus easily find further alternative foldings which give this result, and the invention is thus not intended to be limited to the embodiments shown.

I figur 4 er det prinsipielt vist et lengderiss av duken i fig. 2 eller 3 pakket til en dukpakke 10 i henhold til oppfinnelsen og plassert på en transportinnretning, fortrinnsvis en selvgående vogn 2, i et rør 3, og med vognas 2 bevegelsesretning i røret 3 antydet med pil. Dukpakken 10 er fortrinnsvis tilveiebrakt ved at duken 1 er brettet i et antall lag oppå hverandre på tvers av dukens 1 lengderetning. Alternativt, slik fagmannen vil innse, kan antallet lag av duken 1 som utgjør dukpakken 10 også tilveiebringes ved at duken 1 brettes vekselvis i begge retninger i en vinkel på 45° i forhold til dukens 1 lengderetning, slik det er antydet med stiplede brettelinjer på duken 1 vist i topprisset i fig. 5. En slik utførelsesform av dukpakken 10 er imidlertid mindre foretrukket da brettingen er mer komplisert og avgivelsen av duk 1 fra dukpakken 10 ikke skjer i lengderetningen av røret 3 ved fremføring av vogna 2 i røret 3. Derimot vil dukpakken 10 i henhold til denne utførelsesformen kunne pakkes like tett som dukpakken 10 i henhold til den først beskrevne utførelsesformen med brettinger på tvers av rørets 3 lengderetning. Som en tredje (ikke vist) utførelsesform kan dukpakken være tilveiebrakt ved opprulling av duken 1 vist i fig. 1 -3 på en trommel festet til, eller som siden festes til, vogna 2. Figure 4 basically shows a longitudinal view of the cloth in fig. 2 or 3 packed into a canvas package 10 according to the invention and placed on a transport device, preferably a self-propelled cart 2, in a tube 3, and with the cart 2's direction of movement in the tube 3 indicated by an arrow. The cloth package 10 is preferably provided by the cloth 1 being folded in a number of layers on top of each other across the longitudinal direction of the cloth 1. Alternatively, as the person skilled in the art will realize, the number of layers of the cloth 1 that make up the cloth package 10 can also be provided by folding the cloth 1 alternately in both directions at an angle of 45° in relation to the longitudinal direction of the cloth 1, as indicated by dashed fold lines on the cloth 1 shown in the top view in fig. 5. Such an embodiment of the fabric package 10 is, however, less preferred as the folding is more complicated and the release of fabric 1 from the fabric package 10 does not take place in the longitudinal direction of the tube 3 when the carriage 2 is advanced in the tube 3. In contrast, according to this embodiment, the fabric package 10 could be packed as tightly as the fabric package 10 according to the first described embodiment with folds across the lengthwise direction of the tube 3. As a third (not shown) embodiment, the cloth package can be provided by rolling up the cloth 1 shown in fig. 1 -3 on a drum attached to, or to which the side is attached to, the carriage 2.

Duken 1 er, slik det vil bli nærmere beskrevet nedenfor, festet i en ende av røret 3, slik at duk 1 blir avgitt fra dukpakken 10 etterhvert som vogna 2 beveger seg fremover i røret 3. Vogna 2 er fortrinnsvis utstyrt med en kjent (ikke vist) pendelstyring for å holde vogna 2 horisontalt i røret 3, da vogna 3 ellers har en tendens til å krabbe på rørveggen der røret 3 svinger. Dimensjonene til vogna 2 er fortrinnsvis tilpasset dimensjonene til røret 3, og da først og fremst rørets 3 innvendige diameter. The cloth 1 is, as will be described in more detail below, fixed at one end of the pipe 3, so that the cloth 1 is released from the cloth package 10 as the carriage 2 moves forward in the pipe 3. The carriage 2 is preferably equipped with a known (not shown) pendulum control to keep the carriage 2 horizontally in the pipe 3, as the carriage 3 otherwise tends to crawl on the pipe wall where the pipe 3 swings. The dimensions of the carriage 2 are preferably adapted to the dimensions of the pipe 3, and then first of all the inside diameter of the pipe 3.

I figur 6 er det vist en seksjon av røret 3, til hvilken det er påmontert en flens 4, fortrinnsvis ved sveising. Flensen 4 innbefatter et antall boltgjennomføringshull 5 for feste av to flenser 4 til hverandre ved hjelp av (ikke viste) bolter gjennom boltgjennomføringshullene S. Figure 6 shows a section of the pipe 3, to which a flange 4 is attached, preferably by welding. The flange 4 includes a number of bolt through holes 5 for attaching two flanges 4 to each other by means of (not shown) bolts through the bolt through holes S.

I figur 7 er det vist et prinsipielt lengdesnittriss av et vannrør 3 med en rørseksjon 3' fjernet, med en flens 4 påmontert hver rørende og med en duk 1 installert i hver rørseksjon. En ende av duken 1 er festet til hver flens 4 og strukket mellom to flenser, som vist i rørseksjonen 3'. I de resterende seksjoner av røret 3 vist i figur 7 har duken 1 ennå ikke blitt strukket, men er festet til hver sin respektive flens 4. Som et eksempel kan nevnes at for legging av duk 1 i et vannrør 3 med indre diameter lik 1,57 meter fjernes fordelaktig en rørseksjon 3' med en lengde omtrent lik 6 meter for hver femte kilometer rør 3, hvoretter flenser 4 monteres til rørendene og duken 1 legges i rørseksjonene 3 og 3' ved hjelp av vogna 2. Figure 7 shows a principal longitudinal section view of a water pipe 3 with a pipe section 3' removed, with a flange 4 fitted to each pipe end and with a cloth 1 installed in each pipe section. One end of the cloth 1 is attached to each flange 4 and stretched between two flanges, as shown in the pipe section 3'. In the remaining sections of the pipe 3 shown in Figure 7, the fabric 1 has not yet been stretched, but is attached to each respective flange 4. As an example, it can be mentioned that for laying the fabric 1 in a water pipe 3 with an inner diameter equal to 1, 57 meters, a pipe section 3' with a length approximately equal to 6 meters is advantageously removed for every five kilometers of pipe 3, after which flanges 4 are fitted to the pipe ends and the fabric 1 is laid in the pipe sections 3 and 3' using the trolley 2.

Duken festes fordelaktig først til anleggsoverflaten av hver flens 4 som senere skal utgjøre en rørskjøt ved liming (lim av typen Locktite 411 har her vist seg å være godt egnet) hvoretter det lages hull i duken i flukt med boltgjennomføringshullene 5. Flensene 4 som skal utgjøre en rørskjøt føres så til anlegg med hverandre, hvoretter det føres bolter gjennom boltgjennomføringshullene 5 som så tilstrammes. Duken 1 limt til anleggsoverflaten av hver flens 4, og som ligger i klem mellom to rørflenser 4, vil da fordelaktig utgjøre pakningsmaterialet mellom rørflensene 4 i en skjøt, uten at ytterligere pakninger er påkrevet. Når duken 1 er installert og strukket i rørseksjonene 3, 3', og disse igjen har blitt skjøtt sammen tillates vann igjen å strømme inn i rørseksjonene 3, 3' med den følge at vanntrykket presser duken til anlegg med rørets 3, 3' innvendige overflate som en foring, og tetter mot lekkasje. Ved ekstreme vanntrykk, for eksempel ved vann fra demninger, kan bruk av trykkreduksjonsventiler være nødvendig. The cloth is advantageously attached first to the installation surface of each flange 4 which will later form a pipe joint by gluing (glue of the type Locktite 411 has proven to be well suited here) after which holes are made in the cloth flush with the bolt through holes 5. The flanges 4 which will form a pipe joint is then brought into contact with each other, after which bolts are passed through the bolt through holes 5 which are then tightened. The fabric 1 glued to the contact surface of each flange 4, and which is sandwiched between two pipe flanges 4, will then advantageously constitute the gasket material between the pipe flanges 4 in a joint, without additional gaskets being required. When the cloth 1 has been installed and stretched in the pipe sections 3, 3', and these have again been joined together, water is again allowed to flow into the pipe sections 3, 3' with the result that the water pressure presses the cloth into contact with the inner surface of the pipe 3, 3' as a lining, and seals against leakage. In case of extreme water pressure, for example with water from dams, the use of pressure reduction valves may be necessary.

Det er også mulig å skjøte to duker 1 inne i røret 3 ved bruk av et mobilt (ikke vist) sveiseaggregat for sveising av dukmaterialet som fortrinnsvis utgjøres av PVC. Et slikt sveiseaggregat er kjent i seg selv, og vil ikke bli nærmere beskrevet her utover det faktum at høyfrekvent strøm påføres to skinner lagt på hver side av duken 1, og med et ark av isolerende materiale imellom. Dette arket blir værende igjen inne i duken 1 etter sveiseoperasjonen, og føres bort med vannet. I utførelseseksempelet beskrevet ovenfor er det i skjøten fordelaktig et overlapp på 3 til 5 cm mellom de to duker 1. It is also possible to join two cloths 1 inside the pipe 3 using a mobile (not shown) welding unit for welding the cloth material, which preferably consists of PVC. Such a welding unit is known in itself, and will not be described in more detail here beyond the fact that high-frequency current is applied to two rails laid on either side of the cloth 1, and with a sheet of insulating material between them. This sheet remains inside the cloth 1 after the welding operation, and is carried away with the water. In the design example described above, there is advantageously an overlap of 3 to 5 cm between the two cloths 1 in the joint.

Claims

1. Cloth package (10) for laying cloth (1) in a water pipe (3,3'), characterized in that the cloth (1) is designed as a cylindrical stocking with a circumference adapted to the inner diameter of the pipe (3, 3') and a length adapted to the pipe's (3.3') length, and where the cloth (1) in a flat state is folded in such a way around the transverse center of this that it can be unfolded instantaneously and unimpeded by later application of water pressure in the cloth (1), and where the fabric (1) in its longitudinal direction is further folded or rolled into a number of layers that make up the fabric package (10), so that the fabric (1) can be released from the fabric package (10) to be placed in the longitudinal direction of the pipe (3).

2. Cloth package according to claim 1, characterized in that the circumference of the cloth (1) is slightly smaller than the pipe diameter, as the cloth (1) is slightly elastic diametrically, and that the cloth (1) is inelastic in its longitudinal direction.

3. Cloth package according to one of the above requirements, characterized in that the cloth (1) is folded into a number of layers or folds around the middle of it.

4. Cloth package according to any of the above requirements, characterized in that the cloth (1) is folded in a number of layers on top of each other across the longitudinal direction of the cloth (1).

5. Cloth package according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the cloth (1) is alternately folded in both directions at an angle of 45° in relation to the longitudinal direction of the cloth (1).

6. Method for laying fabric (1) in a water pipe (3, 3'), which fabric (1) constitutes a fabric package (10) according to any of the above claims, characterized by including the steps to place the cloth package (10) on a transport device (2), circumferentially attach one end of the cloth (1) to a first end of the pipe (3, 3') or to another cloth (1), move the transport device (2) in the pipe (3) in the longitudinal direction of the pipe (3,3') while the cloth (1) is discharged from the cloth pack (10), attach a second end of the cloth (1) to a second end of the pipe (3, 3') or to an end of another cloth (1), so that the cloth (1) is stretched in the pipe, and allow water to flow through the pipe and fill it, so that the water pressure pushes the fabric (1) into contact with the pipe's (3, 3') inner surface.

7. Method according to claim 6, characterized by the additional step of welding a pipe flange (4) to one end of the pipe (3, 3') for joining two pipes (3, 3') and attaching the cloth (1) to the pipe flange ( 4) construction surface.

8. Method according to claim 7, characterized in that the cloth (1) is attached to the mounting surface of the flange (4) by means of gluing.

9. Method according to claim 7 or 8, characterized in that the cloth (1) constitutes the only sealing material between the pipe flanges (4) in a joint.

10. Method according to claim 6, characterized in that the end of the cloth (1) is attached to the end of another cloth (1) by means of welding.

11. Method for lining a water pipe (3), characterized by including the features of place a number of cloths (1) designed as a cylindrical stocking, and with a circumference which essentially corresponds to the inner circumference of the tube (3), in the tube along the longitudinal direction of the tube (3), splice together the number of cloths (1) into one cylindrical stocking, if the number is more than one, circumferentially attach the number of tablecloths (1) remaining ends to the pipe (3) so that the number of tablecloths (1) is stretched between the fasteners, and allow water to flow through and fill the tube (3) so that the water pressure pushes the number of cloths (1) into contact with the inner surface of the tube (3).