RU2340825C1

RU2340825C1 - Device for trenchless replacement of pipelines

Info

Publication number: RU2340825C1
Application number: RU2007114226/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Анатольевич Шайхадинов (RU); Александр Анатольевич Шайхадинов; Анатолий Викторович Назаров (RU); Анатолий Викторович Назаров
Priority date: 2007-04-16
Filing date: 2007-04-16
Publication date: 2008-12-10

Abstract

FIELD: construction, pipeline.

SUBSTANCE: invention is related to construction of pipeline transport and may be used in trenchless replacement of underground pipelines in repair and reconstruction of engineering utilities. Working element is connected by means of stretching wire to traction element, and pulled through polymer pipeline is equipped with facility for creation of additional static force, which contains casing made of elastic friction material and installed in the pulled through pipeline, and core installed in it with windings wound on it and connected to power supply source. On the side surface of core at the same distance in relation to each other at least two permanent magnets are installed. Facility for creation of additional static force is connected to working element with the help of wire. Whenever magnetic fields of permanent magnets and windings interact, during supply of electric current to them, elastic casing is pressed to internal surface of pulled through pipeline and transfers additional force of pulling to it.

EFFECT: higher reliability of polymer pipeline pulling through and possibility to increase its length.

3 dwg

Description

Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано для бестраншейной замены трубопроводов при ремонте и реконструкции подземных инженерных коммуникаций.The invention relates to construction production and can be used for trenchless replacement of pipelines in the repair and reconstruction of underground utilities.

Известно устройство для бестраншейной замены трубопроводов (патент РФ №2156909, кл. F16L 1/028, 2000), содержащее ударный узел, рабочий орган, натяжной трос, соединенный с тяговым органом и нажимным фланцем, а также средство для создания дополнительного статического усилия, передаваемого на задний торец нового трубопровода через нажимной фланец, выполненное в виде домкрата или лебедки.A device for trenchless replacement of pipelines is known (RF patent No. 2156909, class F16L 1/028, 2000), comprising a shock assembly, a working body, a tension cable connected to the traction body and the pressure flange, and also means for creating additional static force transmitted on the rear end of the new pipeline through the pressure flange, made in the form of a jack or winch.

Также известно являющееся по технической сущности наиболее близким к предлагаемому техническому решению устройство для бестраншейной замены трубопроводов (патент РФ №2282774, кл. F16L 1/028, 2006), содержащее рабочий орган, соединенный натяжным тросом с тяговым органом, тарельчатую пружину, установленную с предварительным сжатием на нажимном фланце, и средство для создания дополнительного статического усилия, выполненное в виде натяжного элемента и тяги, состоящей из секций, равных длине звеньев нового трубопровода.It is also known to be the closest to the proposed technical solution device for trenchless replacement of pipelines (RF patent No. 2282774, class F16L 1/028, 2006), containing a working body connected by a tension cable to the traction body, a Belleville spring installed with a preliminary compression on the pressure flange, and means for creating additional static force, made in the form of a tension element and traction, consisting of sections equal to the length of the links of the new pipeline.

Недостатком данных устройств являются большие усилия сжатия, возникающие на торце нового полимерного трубопровода от нажимного фланца, способствующие возможности изгиба нового трубопровода в скважине, и, как следствие, увеличение усилий, затрачиваемых на его протягивание, вплоть до стопорения устройства. Этот недостаток ограничивают длину протягиваемого нового полимерного трубопровода.The disadvantage of these devices is the large compressive forces arising at the end of the new polymer pipeline from the pressure flange, contributing to the possibility of bending the new pipeline in the well, and, as a result, the increase in the efforts spent on its extension, up to locking the device. This drawback limits the length of the stretched new polymer pipeline.

Задачей изобретения является уменьшение усилий, затрачиваемых на протягивание нового полимерного трубопровода, и увеличение его длины.The objective of the invention is to reduce the effort spent on pulling a new polymer pipeline, and increase its length.

Поставленная задача решается тем, в устройстве для бестраншейной замены трубопроводов, содержащем рабочий орган, соединенный натяжным тросом с тяговым органом, и средство для создания дополнительного статического усилия, согласно изобретению средство для создания дополнительного статического усилия состоит из корпуса, выполненного из эластичного фрикционного материала, в котором установлен сердечник с навитыми на него обмотками, подключенными к источнику питания, при этом на боковой поверхности сердечника на одинаковом расстоянии относительно друг друга установлено, по крайней мере, два постоянных магнита, а средство для создания дополнительного статического усилия соединено с рабочим органом при помощи троса.The problem is solved in that in a device for trenchless replacement of pipelines, containing a working body connected by a tension cable to the traction body, and means for creating additional static force, according to the invention, the means for creating additional static force consists of a housing made of elastic friction material, which has a core with windings wound on it, connected to a power source, at the same distance on the side surface of the core tnositelno each other is set to at least two permanent magnets and means for creating an additional static force to the working body connected by a cable.

Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что в нем дополнительное статическое усилие прикладывается к середине нового полимерного трубопровода, а не на торец, за счет чего снижается вероятность его изгиба в скважине. Это позволяет уменьшить усилия, затрачиваемые на протягивание нового трубопровода, и тем самым увеличить его длину в 1,5-2 раза.The advantage of the proposed device is that in it an additional static force is applied to the middle of the new polymer pipeline, and not to the end, thereby reducing the likelihood of its bending in the well. This allows you to reduce the effort spent pulling a new pipeline, and thereby increase its length by 1.5-2 times.

На фиг.1 показан общий вид данного устройства для бестраншейной замены трубопроводов (продольное сечение); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - средство для создания дополнительного статического усилия (продольное сечение).Figure 1 shows a General view of this device for trenchless replacement of pipelines (longitudinal section); figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 - means for creating additional static forces (longitudinal section).

Устройство для бестраншейной замены трубопроводов состоит из рабочего органа с разрушителем 1, ножами 2 для разрезания старого трубопровода 3 и расширителем 4 с присоединенным к нему новым полимерным трубопроводом 5. К передней части рабочего органа при помощи крюка 6 крепится трос 7, соединенный с тяговым органом 8. Тяговый орган 8 установлен в приемном приямке 9 и выполнен в виде лебедки. К задней части рабочего органа посредством крюка 10 присоединен трос 11, который другим концом через крюк 12 крепится со средством для создания дополнительного статического усилия. Средство для создания дополнительного статического усилия состоит из корпуса 13, выполненного из эластичного фрикционного материала, в котором установлен сердечник 14 с навитыми на него обмотками 15. По контуру сердечника 14 размещено, по крайней мере, два постоянных магнита 16, находящиеся на его боковой поверхности на одинаковом расстоянии относительно друг друга. Через источник питания 17, установленный во входном приямке 18, осуществляется подача электрического тока по кабелю 19, подведенному к средству для создания дополнительного статического усилия.A device for trenchless replacement of pipelines consists of a working body with a breaker 1, knives 2 for cutting the old pipe 3 and an expander 4 with a new polymer pipe 5 attached to it. A cable 7 is attached to the front of the working body with a hook 6, connected to the traction body 8 Traction body 8 is installed in the receiving pit 9 and is made in the form of a winch. A cable 11 is attached to the back of the working body via a hook 10, which is attached to the other end through a hook 12 with means for creating additional static force. The means for creating additional static force consists of a housing 13 made of elastic friction material, in which a core 14 with windings 15 wound thereon is mounted 15. At least two permanent magnets 16 are placed on the contour of the core 14, located on its side surface on the same distance relative to each other. Through a power source 17 installed in the input pit 18, an electric current is supplied through a cable 19 connected to the means to create additional static force.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Рабочий орган располагают во входном приямке 18, монтируют и заводят в старый трубопровод 3. Затем включают тяговый орган (лебедку) 8. Под статическим воздействием лебедки 8 рабочий орган с новым полимерным трубопроводом 5 движется в сторону приемного приямка 9. Ножами 2 рабочий орган разрезает старую трубу 3, раскрывает ее, деформируя, расширителем 4 и одновременно затягивает новый трубопровод 5. При этом затягивание нового трубопровода 5 осуществляется с периодической остановкой на приварку очередного звена к новому трубопроводу. Осевая нагрузка передается не только на передний конец новой трубы 5, но и на его серединную часть при помощи средства для создания дополнительного статического усилия, которое устанавливается тогда, когда будет протянута половина длины нового полимерного трубопровода 5. Для этого средство для создания дополнительного статического усилия заводят в новый трубопровод 5. Затем подают ток по кабелю 19 от источника питания 17, находящегося во входном приямке 18. Ток проходит через обмотку 15, навитую на сердечник 14. В сердечнике 14 возникает магнитное поле, которое с противоположных сторон по «знаку» разное. Магнитное поле сердечника 14 сталкивается с противоположным зарядом магнитного поля постоянных магнитов 16, тем самым отталкивая их от сердечника 14. Магниты 16, таким образом, расширяют корпус 13, выполненный из эластичного фрикционного материала, например, резины, который упирается во внутренние стенки нового полимерного трубопровода 5, создавая тем самым дополнительное статическое усилие, снижающее усилия растяжения, действующие на новый полимерный трубопровод 5, вследствие его обжатия грунтом в скважине. После чего при включении лебедки 8 осуществляется протаскивание нового трубопровода 5 во входной приямок 9. Подачу тока на средство для создания дополнительного статического усилия прекращают в момент приварки очередного звена к новому трубопроводу 5 или после завершения процесса его протягивания.The working body is located in the inlet pit 18, mounted and put into the old pipeline 3. Then the traction body (winch) is turned on 8. Under the static influence of the winch 8, the working body with a new polymer pipe 5 moves towards the receiving pit 9. With knives 2, the working body cuts the old pipe 3, opens it, deforming, with the expander 4 and at the same time tightens the new pipeline 5. At the same time, the tightening of the new pipeline 5 is carried out with a periodic stop to weld the next link to the new pipeline. The axial load is transmitted not only to the front end of the new pipe 5, but also to its middle part by means of creating additional static force, which is set when half the length of the new polymer pipe 5 is stretched. To do this, means to create additional static force into a new pipeline 5. Then, current is supplied via cable 19 from a power source 17 located in the input pit 18. Current passes through a winding 15 wound on the core 14. In the core 14, a magnetic The second field, which is different from the opposite sides according to the "sign". The magnetic field of the core 14 collides with the opposite charge of the magnetic field of the permanent magnets 16, thereby pushing them away from the core 14. The magnets 16 thus expand the housing 13 made of elastic friction material, for example rubber, which abuts against the inner walls of the new polymer pipe 5, thereby creating additional static force, reducing tensile forces acting on the new polymer pipe 5, due to its compression by the soil in the well. Then, when the winch 8 is turned on, the new pipeline 5 is dragged into the inlet pit 9. The current supply to the means for creating additional static force is stopped at the moment of welding the next link to the new pipeline 5 or after completion of the pulling process.

Предлагаемое устройство для бестраншейной замены трубопроводов снижает вероятность изгиба нового трубопровода в заменяемом участке, позволяя тем самым увеличить длину протягиваемого нового полимерного трубопровода в 1,5-2 раза.The proposed device for trenchless replacement of pipelines reduces the likelihood of a bend of a new pipeline in the replaced section, thereby allowing to increase the length of the stretched new polymer pipeline by 1.5-2 times.

Claims

A device for trenchless replacement of pipelines, comprising a working body connected by a tension cable to a traction body, and means for creating additional static force, characterized in that the means for creating additional static force consists of a housing made of an elastic friction material in which a core with windings wound on it connected to a power source, while on the side surface of the core at the same distance relative to each other at least two permanent magnets, and the means for creating additional static force is connected to the working body using a cable.