SK281373B6 - Spôsob ťahania potrubia uloženého v zemi, alebo ukladaného do zeme, a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu - Google Patents

Abstract

Spôsob ťahania potrubia uloženého v zemi spočíva v tom, že do výkopu ležiaceho pod povrchom zeme a prístupného z povrchu zeme je umiestené ťažné zariadenie zaberajúce s ťažným prvkom (3). Ťažný prvok (3) prechádza vyťahovaným potrubím (2), zaberá s ním na jeho, v smere ťahania, zadnom konci, prípadne na jeho prednom konci, a je spolu s týmto potrubím (2) ťažným zariadením ťahaný po jednotlivých krokoch smerom k uvedenému výkopu. Ťažné zariadenie v každom uvedenom kroku vykonáva zdvih dopredu a spätný zdvih. Pričom ťažný prvok (3) je počas spätného zdvihu udržovaný v napätom stave, ktorý zodpovedá jeho elastickému predĺženiu dosiahnutému počas zdvihu dopredu. Zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu zahrnuje elasticky roztiahnuteľný ťažný prvok (3) prechádzajúci cez potrubie (2) a zaberajúci s týmto potrubím (2). Ťažné zariadenie je pritom vybavené ťažným elementom, ktorý je v zábere s ťažným prvkom (3) počas zdvihu dopredu, a ďalej prídržným elementom, ktorý je v zábere s ťažným prvkom (3) počas spätného zdvihu ťažného zariadenia.ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu ťahania potrubia uloženého v zemi, alebo ukladaného do zeme do výkopu, pri ktorom ťažný prvok prechádza vyťahovaným potrubím a zaberá s ním na jeho, v smere ťahania, zadnom konci a je spolu s týmto potrubím ťažným zariadením po jednotlivých krokoch ťahaný smerom k uvedenému výkopu. Ťažné zariadenie pritom v každom uvedenom kroku vykonáva zdvih dopredu a spätný zdvih.

Vynález sa týka tiež zariadenia na vykonávanie tohto spôsobu.

Doterajší stav techniky

Zo spisu DE 37 33 463 Cl je známy spôsob výmeny potrubia uloženého v zemi, pri ktorom je staré potrubie odstránené a nové potrubie uložené na jeho miesto v oblasti medzi zakladacím výkopom a cieľovým výkopom. Pri tomto spôsobe jediné zariadenie vyťahuje staré potrubie do cieľového výkopu, kde ho rozlamuje, a za týmto starým potrubím vťahuje zo zakladacieho výkopu nové potrubie smerom k cieľovému výkopu. Vyťahovacie zariadenie zaberá s koncom nového potrubia (v smere ťahania), pričom staré a nové potrubie je spolu spojené pomocou adaptéra, ktorý prenáša ťahové sily medzi oboma potrubiami. Ťažný prvok, ako je ťažná tyč, pozostávajúci z množstva krátkych samostatných tyčí, vzájomne spojených skrutkovými spojmi, je pretlačený oboma potrubiami a uvedený do záberu so zadným koncom potrubia nového na jednej strane a s ťažným zariadením na strane druhej. Ťažná tyč je potom po krokoch ťahaná smerom k cieľovému výkopu spoločne s oboma potrubiami. Vyťahovacie zariadenie vykonáva v každom takom kroku zdvih dopredu, pri ktorom celá sila ťahu pôsobí na ťažnú tyč a spätný zdvih, pri ktorom je ťah v ťažnej tyči uvoľnený. Pri výmene dlhých rúrok alebo pri výmene potrubí zostavených z množstva rúrok je nevyhnutné vyvinúť značnú ťahovú silu. V tejto situácii môže byť elastické predĺženie ťažného prvku počas zdvihu dopredu také veľké, že zodpovedá značnej časti, niekedy podstatne väčšej časti než je polovica, dĺžky tohto zdvihu dopredu. Pretože pri každom kroku dochádza k napnutiu a relaxácii ťažného prvku, t. j. k jeho elastickému predĺženiu a opätovnému zmršteniu o rovnakú dĺžku, zodpovedá skutočný posuv vyťahovaného potrubia v jednom kroku ťahania dĺžke zdvihu ťažného zariadenia zmenšenej o príslušné elastické predĺženie ťažného prvku. Pri tomto známeho spôsobe môže teda byť posun potrubia v jednom kroku podstatne menší, než je dĺžka zdvihu ťažného zariadenia, takže účinnosť vyťahovacieho zariadenia sa zodpovedajúcou mierou znižuje.

Cieľom tohto vynálezu je vytvoriť spôsob ťahania potrubia uloženého v zemi a/alebo ukladaného do zeme do výkopu nachádzajúceho sa pod povrchom zeme a prístupného z povrchu zeme, pri ktorom ťažné zariadenie zaberá s ťažným prvkom, ktorý prechádza týmto potrubím a zaberá s ním za jeho, v smere ťahania, zadný koniec, alebo kde ťažný prvok zaberá s týmto potrubím na, v smere ťahania, prednom konci a je spolu s potrubím vyťahovaný po krokoch smerom do výkopu pôsobením ťažného zariadenia takým spôsobom, že ťažné zariadenie v každom uvedenom kroku vykonáva zdvih dopredu a spätný zdvih, pričom posuv potrubia v jednom kroku zodpovedá celej dĺžke zdvihu ťažného zariadenia. Pri tomto spôsobe teda ani pri veľkých ťažných silách nebude dochádzať k zmenšeniu účinnosti zariadenia.

Podstata vynálezu

Tento cieľ je dosiahnutý vynálezom, ktorého podstata spočíva v tom, že ťažný prvok je počas spätného zdvihu ťažného zariadenia udržovaný v napätom stave, ktorý zodpovedá jeho elastickému predĺženiu dosiahnutému počas zdvihu dopredu.

Ďalšie výhodné uskutočnenia spôsobu podľa tohto vynálezu a výhodné zariadenia na jeho vykonávanie sú potom uvedené v ďalších patentových nárokoch.

Na základe skutočnosti, že ťažný prvok je pri spätnom zdvihu udržovaný v napätí zodpovedajúcom jeho elastickému predĺženiu dosiahnutému počas zdvihu dopredu, je ťažný prvok udržovaný trvalo v elasticky pretiahnutom stave. Striedanie napätia a relaxácie v každom kroku ťahania je pri tomto spôsobe eliminované. Ťažné zariadenie je opreté o zemnú stenu výkopu tvoriacu tak jeho oporu. Vzhľadom na to, že táto zemná stena by mohla byť s pokračujúcim striedaním napätia a relaxácie uvoľňovaním zeminy destabilizovaná, má spôsob podľa tohto vynálezu výhodu tiež v tom, že opora ťažného zariadenia je v dôsledku permanentného napätia ťažného prvku stabilnejšia.

Zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu zahrnuje elasticky predĺžiteľný ťažný prvok, ktorý prechádza potrubím a zaberá s týmto potrubím na jeho, v smere ťahania, zadnom konci, alebo na jeho, v smere ťahania, prednom konci, a ďalej ťažné zariadenie umiestené vo výkope, ktoré je v zábere s predným koncom (v smere ťahania) ťažného prvku. Ťažným zariadením je pritom striedavo pracujúce zariadenie so zdvihom dopredu a spätným zdvihom, ktoré je výhodne skonštruované tak, že je vybavené ťažným elementom zaberajúcim s ťažným prvkom pri zdvihu dopredu a prídržným prvkom zaberajúcim s týmto ťažným prvkom počas spätného zdvihu.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude v nasledujúcej časti podrobnejšie opísaný v súvislosti s jeho príkladnými uskutočneniami, zobrazenými na pripojených výkresoch, kde: obr. 1 zobrazuje schematický pohľad na prvé uskutočnenie ťažného zariadenia podľa vynálezu; obr. 2 zobrazuje v náryse ťažnú alebo prídržnú vidlicu; obr. 3 predstavuje v pôdoryse ťažnú vidlicu a deliaci kužeľ s príslušnými vedeniami zdvihového pohybu;

obr. 4 zobrazuje rozskrutkovávaciu prizmu na rozpojovanie jednotlivých tyčových dielov ťažnej tyče;

obr. 5 znázorňuje v reze upínacie zariadenie slúžiace na vytvorenie záberu medzi ťažným zariadením a ťažnou tyčou podľa druhého uskutočnenia tohto vynálezu;

obr. 6 zobrazuje nárys upínacieho zariadenia z obr. 5 v pohľade v smere šípky A;

obr. 7 znázorňuje zariadenie na pohyblivé upevnenie opornej dosky vzhľadom na ťažné zariadenie;

obr. 8 zobrazuje uhlovú alebo prehnutú opornú dosku.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Ťažné zariadenie, zobrazené na obr. 1, je umiestené v tzv. cieľovom výkope, z ktorého je zobrazená len zemná stena 1 tvoriaca oporu celého zariadenia počas procesu ťahania potrubia. V tejto zemnej stene 1 ústi kanál, v ktorom je uložené vyťahované potrubie 2. Na obr. 1 je pritom zobrazená len horná polovica tohto potrubia 2. Potrubím 2 prechádza ťažná tyč 3, ktorá zaberá napríklad pomocou

SK 281373 Β6 kotvovej dosky v smere ťahania so zadným koncom potrubia 2 tak, že ťahové sily pôsobiace v smere k cieľovému výkopu sú prenášané ťažnou tyčou 3 na potrubie 2. Toto potrubie 2 pritom môže zahrnovať potrubie, ktoré má byť odstránené, a potrubie, ktoré má byť vložené na jeho miesto. Obe tieto potrubia sú vzájomne spojené pomocou adaptéra. Ťažná tyč 3 potom môže zaberať s týmto adaptérom, vytláčať staré potrubie von a zároveň nové potrubie pevne spojené s týmto adaptérom vťahovať na jeho miesto. Novým potrubím pritom prechádza spojovacie ústrojenstvo, ktoré je k zadnému koncu tohto potrubia pripojené cez spojovaciu dosku prekrývajúcu koniec potrubia tak, že prípadné spoje nového potrubia sú chránené pred rozpojením.

Adaptér je možné prispôsobovať rozmeru potrubia, lebo má pre prípad zväčšenia priemeru tvar rozširujúceho sa kužeľa. Zreteľ treba brať aj na prípadnú existenciu nadstavovacích spojov rúrok, ktorých priemer je väčší než priemer vlastnej rúrky. Medzi potrubím a zeminou pri použití takých spojov vzniká dutina. Na vystuženie zeminy alebo na stabilizáciu vedenia rúrky pri ťahaní je možné do takto vzniknutej medzery výhodne priviesť pod tlakom tixotropnú kvapalinu a dutinu tak úplne vyplniť. Kvapalina slúži ako vystužovací prostriedok aj ako mazivo počas ťahania potrubia.

Ťažná tyč 3 je tvorená veľkým počtom krátkych tyčových prvkov, ktoré sú vzájomne spojené spojovacími objímkami (nezobrazené), naskrutkovanými na susediace konce dvoch priliehajúcich tyčových prvkov. Ťažná tyč 3 tiež zahrnuje vo vopred stanovených vzájomných odstupoch rozmiestené prídržné puzdrá 4. Pomocou týchto prídržných puzdier 4 je potrubie 2 počas zdvihu dopredu vyťahované zo zeme o dĺžku zdvihu a pri spätnom zdvihu je ťažná tyč 3 pomocou týchto prídržných puzdier 4 udržovaná v natiahnutom stave spôsobenom jej elastickým predĺžením.

Ťažné zariadenie je vybavené pevným rámom 5 majúcim na strane, ktorá čelne prilieha k zemnej stene 1 výkopu opornú dosku 6. K výstužnej doske 7 pripevnenej na tejto opornej doske 6 je pripojené zariadenie na vystred’ovanie potrubia 2 tvorené horným zvieracím upínadlom 8 a spodným zvieracím upínadlom 9. Obe upínadlá sú vertikálne pohyblivé tak, že sa najprv horné zvieracie upinadlo 8 premiestňuje dole, pokiaľ sa nenachádza vo vzdialenosti zodpovedajúcej polovici priemeru potrubia 2 nad stredovou osou ťažného zariadenia. Potom sa spodné zvieracie upínadlo 9 pohybuje nahor, pokiaľ nedôjde k pevnému zovretiu potrubia 2. Potrubie 2 je týmto spôsobom pevne zovreté a deliaci kužeľ 10, opísaný v ďalšej časti, môže byť presne bez kolízie s jeho prednou reznou hranou umiestený na potrubie 2.

Deliaci kužeľ 10, ktorého spodná polovica je na obr. 1 zobrazená v reze, má stredové axiálne vŕtanie, ktorým prechádza ťažná tyč 3 so spojovacími objímkami a s pridržnými puzdrami 4. Deliaci kužeľ 10 je v smere ťahania uložený posuvne na dvoch vodiacich koľajniciach 11. Pri zdvihu ťažného zariadenia dopredu sa presunie spolu s ťažnou tyčou 3 a s potrubím 2 o dĺžku jedného zdvihu v smere ťahania. Pri spätnom zdvihu sa posunie vzhľadom na pevnú ťažnú tyč 3 a potrubie 2 proti smeru ťahania o dĺžku zdvihu, nasunie sa na odrezaný otvorený koniec potrubia 2 a oddelí jeho ďalšiu časť.

K deliacemu kužeľu 10 je pevne pripojená ťažná vidlica 12, ktorá vykonáva rovnaké pohyby v smere alebo proti smeru ťahania ako tento deliaci kužeľ 10. Ťažná vidlica 12 je v náryse zobrazená na obr. 2. Má dve pevné ramená 13, medzi ktorými je umiestnená doska, ktorá je výhodne v smere hore a dole hydraulicky presúvateľná. Na svojej spodnej strane je táto doska 14 vybavená zárezom 15, ktorého veľkosť je zvolená tak, aby mohol objať ťažnú tyč 3, ale nie prídržné puzdrá 4. Vo svojej homej polohe je doska 14 ťažnej vidlice 12 umiestnená nad ťažnou tyčou 3 tak, že medzi nimi je možný voľný pohyb v smere alebo proti smeru ťahania, ktorý nie je blokovaný prídržnými puzdrami 4. Vo svojej spodnej polohe obklopuje doska 14 ťažnú tyč 3 a prechádza medzi prídržnými puzdrami 4 tak, aby ich vzájomný pohyb v smere alebo proti smeru ťahania bol obmedzený záberom medzi touto doskou 14 a práve prídržnými puzdrami 4.

Na doske 16, ktorá uzaviera rám 5 v smere ťahania na čelnom konci, je pripevnená prídržná vidlica 17, ktorá má rovnakú konštrukciu ako ťažná vidlica 12 s výnimkou toho, že doska prídržnej vidlice 17 je síce podobne pohyblivá smerom hore a dole, ale prídržná vidlica 17 sama sa v smere ani proti smeru ťahania pohybovať nemôže. Na doske 16, protiľahlo k prídržnej vidlici 17, je pripevnené rozskrutkovávacie zariadenie 18, ktoré nesie rozskrutkovávaciu prizmu 19 umiestenú koncentricky s ťažnou tyčou 3 a ktorá môže byť rotačné poháňaná. Uvedená prizma 19 je zobrazená v náryse na obr. 4. Vyskrutkovávacia prizma 19 je vybavená centrálnym priechodom 20, ktorým môže prechádzať ťažná tyč 3 a tiež prídržné puzdrá 4 pripevnené k tejto ťažnej tyči 3. Spojovacie objímky, ktoré vzájomne spájajú jednotlivé tyčové prvky ťažnej tyče 3, majú šesťhranný vonkajší povrch. Vnútorná stena centrálneho priechodu 20 má tvar vnútornej steny šesťuholníkového rúrkového kľúča, takže spojovacie objímky môžu byť, ak majú správnu orientáciu, vtlačené do rozskrutkovávacej prizmy

19. Ak správnu orientáciu nemajú, môže sa ich obvodová orientácia vzhľadom na orientáciu prizmy 19 líšiť o uhol maximálne 30°. Počas ťahania je predná spojovacia objímka ťažnej tyče 3 smerovaná do rozskrutkovávacej prizmy 19, a ak sa povrch spojovacej objímky a tejto prizmy 19 nekryjú, je táto prizma 19 mierne natočená do polohy, keď do nej môže spojovacia objímka vstúpiť. Tento proces je zjednodušený tým, že medzi nimi existuje uhlová odchýlka maximálne 30°. Keď spojovacia objímka úplne vnikne do rozskrutkovávacej prizmy 19, je proces ťahania prerušený, alebo je tak koordinovaný, že zdvih dopredu je práve ukončený, a následne otáčaním rozskrutkovávacej prizmy 19 je spojovacia objímka vyskrutkovaná z oboch koncov tyčových prvkov. Predný tyčový prvok je tak oddelený od ťažnej tyče 3. Možným riešením je aj kombinácia prídržnej objímky 4 a spojovacej objímky. Napríklad je možné použiť aspoň časť prídržných objímok 4 tiež na spájanie jednotlivých tyčových prvkov. V takom prípade musia mať prídržné objímky šesťhranný vonkajší povrch.

Tento automatický spôsob rozskrutkovávania ťažnej tyče 3 je výhodný hlavne z bezpečnostných dôvodov, lebo v cieľovom výkope by sa počas celého procesu ťahania potrubia nemala nachádzať žiadna osoba. Riziko nehody pri manuálnom rozskrutkovávaní tyčových prvkov je príliš vysoké, lebo ťažná tyč je aj pri spätnom zdvihu ťažného zariadenia udržovaná v napätom stave.

Proces ťahania potrubia uloženého v zemi prebieha nasledujúcim spôsobom:

Potom, keď je ťažná tyč 3 pretlačená potrubím 2, a potom, keď je uvedená do záberu s koncom tohto potrubia 2, sú ťažná vidlica 12 s deliacim kužeľom 10 uvedené do svojej, v smere ťahania, zadnej polohy (poloha vyznačená na obr. 1 plnou čiarou). Doska 14 ťažnej vidlice 12 sa pritom nachádza vo svojej homej polohe. Následne je táto doska 14 uvedená do svojej spodnej polohy a ťažná vidlica 12 spolu s deliacim kužeľom 10 vykoná zdvih dopredu tak, že postupuje do polohy zobrazenej na obr. 1 čiarkované. Do

SK 281373 Β6 ska 14 ťažnej vidlice 12 dosadne na prídržné puzdro 4 ležiace pred ňou, takže prostredníctvom tejto dosky 14 je ťažná tyč 3 a potrubie 2 vyťahované zo zeme o zodpovedajúcu vzdialenosť. Vzdialenosti medzi prídržnými objímkami 4 sú také, že doska prídržnej vidlice 17, ktorá bola predtým vo svojej hornej polohe a teraz bola premiestnená dole, zaberá priamo za predchádzajúcou prídržnou objímkou 4. Doska 14 ťažnej vidlice 12 sa teraz môže zdvihnúť bez toho, aby došlo k relaxácii elasticky pretiahnutej ťažnej tyče 3, ktorá je teraz zachytená prídržnou vidlicou 17. Ťažná vidlica 12 a deliaci kužeľ 10 sa potom vrátia do svojej zadnej polohy, deliaci kužeľ 10 prenikne do vystredeného potrubia 2 a oddelí jeho časť. Doska 14 ťažnej vidlice 12 je opäť presunutá dole a prechádza tesne za prídržnou objímkou 4. Týmto spôsobom môže byť využitá celá dĺžka zdvihu ťažného zariadenia dopredu. Potom, keď bola doska 14 ťažnej vidlice 12 premiestená dole a pridržuje ťažnú tyč 3, môže byť doska prídržnej vidlice 17 zdvihnutá a môže byť vykonaný ďalší zdvih dopredu. Týmto spôsobom je ťažná tyč 3 elasticky predĺžená len na začiatku ťažného procesu a je v tomto stave elastického napätia udržovaná počas celého procesu ťahania. Jednotlivé činnosti rozskrutkovávania pomocou rozskrutkovávacej prizmy 19 a stredového upínania potrubia 2 pomocou zvieracích upínadiel 8 a 9 sú časovo skoordinované s jednotlivými krokmi ťažného procesu.

Pohyb ťažnej vidlice 12 a deliaceho kužeľa 10 v smere ťahania a proti smeru ťahania je výhodne vyvodzovaný hydraulickým pohonným systémom, v ktorom je použité hydraulické čerpadlo s výkonom závislým od zaťaženia. Toto riešenie umožňuje dosahovať väčšie rýchlosti pri menšom zaťažení, t. j. hlavne pri spätnom zdvihu prebiehajúcom takmer bez zaťaženia a tiež počas zdvihu dopredu potom, keď je potrubie 2 už v pohybe a keď je trenie podstatne menšie než počas počiatočnej fázy pri uvádzaní stacionárneho potrubia 2 do pohybu.

Ďalšou možnosťou je vypustiť automatické rozskrutkovávacie zariadenie a rozskrutkovanie ťažnej tyče 3 vykonávať manuálne. Pretože musia byť z toho dôvodu zamestnanci prítomní v cieľovom výkope, nemala by byť ťažná tyč 3 z bezpečnostných dôvodov udržovaná v napätom stave. Vzhľadom na to, že sa rozskrutkovanie ťažnej tyče vykonáva po určitom počte, napríklad po troch alebo štyroch zdvihoch dopredu, treba uvoľňovať ťažnú tyč tiež len po tomto počte zdvihov dopredu, zatiaľ čo pri medziľahlých zdvihoch dopredu je tyč udržovaná v napätom stave. Výhody spôsobu podľa tohto vynálezu sú tak aj pri manuálnom rozskrutkovávaní ťažnej tyče v podstate dosiahnuté.

Ťažný element nemusí mať výhradne podobu ťažnej tyče, ale môže mať napríklad tiež podobu reťaze, kábla alebo vysoko pevnej hadice. Výhoda týchto uskutočnení spočíva v tom, že nie je potrebné vykonávať operáciu rozskrutkovania ťažného elementu.

Pri ťahaní potrubia majúceho malý priemer, napríklad s priemerom menším než 150 mm, je ťažké používať deliaci kužeľ, lebo ťažný element veľkou mierou vypĺňa prierez takého potrubia. V tomto prípade sa odporúča používať zariadenie redukujúce rozmer potrubia a pôsobiace z jeho vonkajšku, ktoré zahrnuje dve tlakové upínadlá pohyblivé v radiálnom smere proti sebe, medzi ktorými je potrubie zovreté.

Ak je vyťahované oceľové potrubie, potom nie je možné uvedeným postupom zmenšiť jeho rozmer, a toto potrubie musí byť rozrezané. Na tento účel je výhodné používať tepelné rezacie zariadenie s plazmovými horákmi. Tiež rezacie zariadenie je potom výhodne pripevnené k axiálne nepohyblivému vencovitému vedeniu, ktoré obklopuje vyťahované potrubie. Počas zdvihu dopredu je potrubie reza né v pozdĺžnom smere a po jednom alebo niekoľkých zdvihoch dopredu sa vencovité vedenie začne otáčať a potrubie je odrezané v obvodovom smere. Pred rezaním potrubia sa do tej jeho časti, ktorá má byť rezaná, vloží keramikou potiahnuté puzdro obklopujúce ťažný prvok. Puzdro počas rezania tepelne a mechanicky chráni ťažný prvok.

Ak je vyťahované potrubie vybavené vonkajším povlakom, napr. bitúmenovým alebo dechtovým, musí byť pred rezaním tento povlak v miestach rezu odstránený. Na to je vhodné používať brúsne kotúče, ktoré sú umiestnené vo vhodnej vzdialenosti od plazmových horákov.

Hlavne v prípade, že vyťahované potrubie obsahuje azbest, je vhodné vytvoriť uvedené priemer redukujúce zariadenie tak, že obsahuje zaplavovacie zariadenie. Prach vznikajúci pri redukcii rozmeru potrubia je možné zachytiť tečúcou kvapalinou a ten sa nemôže rozptyľovať do vzduchu.

Obr. 5 a obr. 6 zobrazujú ďalší variant uskutočnenia spoja medzi ťažnou tyčou 3 a ťažným elementom prenášajúcim ťahové sily. Spoj je pri tomto uskutočnení vynálezu vytvorený upínacím zariadením. Upínacie zariadenie je tu vytvorené ako ťažný element, resp. ako prídržný element. Upínacie zariadenie pracujúce ako ťažný element vykonáva axiálny zdvih dopredu a spätný zdvih, zatiaľ čo upínacie zariadenie pracujúce ako prídržný element je axiálne nepohyblivé. Pri tomto type spoja, na rozdiel od prvého uskutočnenia vynálezu, sú eliminované pružné zaberajúce prvky osadené na ťažnej tyči, rovnako ako hydraulický pohon na zdvíhanie a spúšťanie ťažnej vidlice a prídržnej vidlice.

Upínacie zariadenia, skonštruované identicky pre ťažný element aj pre prídržný element, zahrnujú pripevňovaciu dosku 21, ktorá je pri prídržnom elemente axiálne pevne ukotvená v ráme 5 a pri ťažnom elemente je pripevnená k priečke, ktorá vykonáva zdvih dopredu a spätný zdvih na vodiacich koľajniciach 11. K pripevňovacej doske 21 je upevnený blok 22 s kužeľovitým otvorom, ktorý je skosený smerom k pripevňovacej doske 21. V tomto otvore je vložený upínací kužeľ 23, ktorého sklon je upravený podľa sklonu uvedeného otvoru a ktorý zahrnuje aspoň tri samostatné segmenty. Upínací kužeľ 23 je dotláčaný do otvoru a do kontaktu s blokom 22 pomocou pružín 24, ktorých druhý koniec spočíva na oporných tyčiach 25.

Upínací kužeľ 23 má vytvorené stredové vŕtanie, v ktorom sú umiestené zvieracie čeľuste 26, ktoré sú s upínacím kužeľom 23 pevne spojené. Ťažná tyč 3 pritom prechádza medzi týmito zvieracími čeľusťami 26. Ťažná tyč 3 má na svojej vonkajšej strane vyvalcovaný závit, ktorý môže zaberať s vnútorným závitom spojovacej objímky 27 tak, že jednotlivé tyčové prvky ťažnej tyče 3 môžu byť vzájomne spojené. Zvieracie čeľuste 26 sú na svojej vnútornej strane vybavené komplementárnym profilom, takže pri ich zábere s ťažnou tyčou 3 je možné prenášať značné ťahové sily bez vzájomného pohybu medzi ťažnou tyčou 3 a zvieracími čeľusťami 26.

Ak sa upínacie zariadenie, slúžiace ako ťažný element z obr. 5, pohybuje pri zdvihu dopredu proti smeru šípky A, je upínací kužeľ 23 najprv pevne zachytený ťažnou tyčou 3, je ďalej dotláčaný do otvoru v bloku 22 a tým pevnejšie na ťažnú tyč 3. Keď je záber natoľko pevný, že môžu byť prenášané ťahové sily nevyhnutné na vytiahnutie alebo na vloženie potrubia 2, je ťažná tyč 3 unášaná upínacím zariadením. Tento prípad jc zobrazený v horných poloviciach obr. 5 a obr. 6. Spodné polovice týchto obrázkov potom zobrazujú situáciu počas spätného zdvihu. Pri ňom sa ťažná tyč 3 nepohybuje a upínacie zariadenie je premiestňované v smere šípky A. Vzhľadom na relatívny pohyb medzi ťažnou tyčou 3 a upínacím zariadením pohybuje sa upínací kužeľ 23 proti sile pružín 24 mierne von z otvoru v bloku 22, takže

SK 281373 Β6 zvieracie čeľuste 26 sa voľne posúvajú na ťažnej tyči 3. Pretože sú spojovacie objímky 27 na oboch stranách a zvieracie čeľuste 26 na svojej jednej strane zošikmené, posúvajú sa pri vzájomnom dosadnutí najprv po svojich šikmých plochách, upínací kužeľ 23 je ďalej vytláčaný von z otvoru v bloku 22, pokiaľ jeho plochy rovnobežné s ťažnou tyčou 3 nekížu po sebe. Týmto spôsobom môže upínacie zariadenie vykonávať spätný zdvih, zatiaľ čo ťažná tyč 3 je pridržovaná ďalším upínacím zariadením slúžiacim tentoraz ako prídržný element.

Upínacie zariadenie slúžiace ako prídržný element je uložené v rovnakom smere ako upínacie zariadenie slúžiace ako element ťažný. Počas zdvihu dopredu sa ťažná tyč 3 pohybuje proti smeru šípky A. V tejto situácii sa upínací klin 23 pohybuje relatívnym pohybom medzi ťažnou tyčou 3 a pevným upínacím zariadením von z otvoru v bloku 22. Zvieracie čeľuste 26 sa pritom posúvajú na ťažnej tyči 3. Pri spätnom zdvihu sa ťažný element pohybuje v smere šípky A. Ťažná tyč 3, uvoľnená ťažným elementom, má v dôsledku svojho natiahnutia snahu sledovať tento pohyb. V tomto prípade dochádza k dotláčaniu upínacieho klina 23 upínacieho zariadenia slúžiaceho ako prídržný element do otvoru v bloku 22 tak, že dochádza k záberu medzi zvieracími čeľusťami 26 a ťažnou tyčou 3, ktorý po posune ťažnej tyče 3 o asi 2 až 3 cm je taký pevný, že ťažná tyč 3 môže byť držaná ťahom vyvolaným jej predĺžením, pričom upínacie zariadenie slúžiace ako ťažný element vykonáva spätný zdvih.

Obr. 7 zobrazuje v pôdoryse cieľový výkop s inštalovaným ťažným zariadením podľa tohto vynálezu. Toto zariadenie je skonštruované rovnakým spôsobom ako ťažné zariadenie z obr. 1, ale zahrnuje zvláštny znak, ktorý spočíva v tom, že oporná doska 6 dosadajúca na zemnú stenu 1 nie je spojená s rámom 5 pevne, ale prostredníctvom hydraulických valcov 28. V tomto uskutočnení sú vytvorené celkom štyri tiež hydraulické valce 28, ktorých vysúvateľné piesty sú spojené s výstužnou doskou 7. Často totiž dochádza k tomu, že zemná stena 1 v dôsledku ťahových síl, ktoré na ňu pôsobia, nepravidelne povoľuje, čím, potom čo táto zemná stena už nie je kolmá na os vyťahovaného potrubia, môže dochádzať k deformáciám pozdĺžnych nosníkov rámu 5. Pretože os potrubia a os ťahania sú ďalej koincidentné, môžu priečne sily pôsobiť tiež na ťažnú tyč 3, čo môže ďalej viesť k jej preťaženiu prídavným ohybovým namáhaním. Na zmiernenie nevýhod spôsobených pevným spojením opornej dosky 6 s rámom 5 ťažného zariadenia je vytvorené pružné spojenie opornej dosky 6, uskutočnené pomocou uvedených hydraulických valcov 28. Oporná doska 6 sa tak môže prispôsobovať akémukoľvek sklonu zemnej steny 1 bez toho, aby ohybové sily pôsobili na rám 5, ktorý je v cieľovom výkope pozdĺžne na náprotivnom konci vystužený. Táto úprava však má obmedzenie, lebo v prípade nadmerného sklonu medzi opornou doskou 6 a zemnou stenou 1, ktorý je dôsledkom priečnych síl, môže dôjsť k zosunutiu zariadenia. Uhly sklonu menšie než asi 7° však týmto spôsobom môžu byť jednoducho kompenzované. Ak dôjde k prekročeniu tejto hodnoty, reagujú inštalované koncové spínače tak, že celé zariadenie vypnú.

Obr. 8 zobrazuje zvláštnu ohnutú alebo uhlovú opornú dosku, ktorej jedno rameno 29 dosadá na zemnú stenu 1 a druhé rameno 30, ktoré je naň kolmé, je rovnobežné s povrchom zeme. Prvé rameno 29 je vybavené priechodným otvorom 31 na ťažný prvok 3 alebo na vyťahované potrubie

2. Takto vytvorená oporná doska je určená hlavne na ťahanie potrubí, ktoré neležia príliš hlboko pod povrchom. V týchto prípadoch vzniká pri použití plochej opornej dosky nebezpečenstvo, že zemina bude cez hornú časť opornej dosky prepadať. Aby sa zabránilo tomuto prepadaniu zeminy je na opornej doske vytvorené horizontálne druhé rameno 30. Pretože potrubia, ktoré majú byť vyťahované, ležia v rôznych hĺbkach, je pod týmto ramenom 30 umiestnených viacero hydraulicky ovládaných ubíjadiel 32 (4 na obr. 8), ktoré môžu byť vertikálne vysúvané do zemnej steny a tým podľa potreby preklenúť priestor medzi ramenom 30 a povrchom zeme. V druhom ramene 30 sú vložené príslušné hydraulické valce 33. Tlak vyvolaný ubíjadlami 32 na zeminu zabraňuje boreniu zeminy. Pri veľkých ťahových silách alebo pri veľmi poddajnej zemine môže byť rameno 30 ďalej vybavené prídavnými závažiami.

Claims (39)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spôsob ťahania potrubia uloženého v zemi a/alebo ukladaného do zeme do výkopu ležiaceho pod povrchom zeme a prístupného z povrchu zeme, v ktorom je umiestené ťažné zariadenie zaberajúce s ťažným prvkom, pričom ťažný prvok prechádza uvedeným potrubím a zaberá s nim za jeho, v smere ťahania, zadný koniec, alebo ťažný prvok zaberá s potrubím v smere ťahania na prednom konci, a je spolu s týmto potrubím ťažným zariadením ťahaný po jednotlivých krokoch smerom k uvedenému výkopu tak, že ťažné zariadenie v každom uvedenom kroku vykonáva zdvih dopredu a spätný zdvih, vyznačujúci sa t ý m , že ťažný prvok (3) je počas spätného zdvihu udržovaný v napätom stave, ktorý zodpovedá jeho elastickému predĺženiu počas zdvihu dopredu.
2. 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa. t ý m , že koniec ťažného prvku (3) umiestený v ťažnom zariadení je po skončení zdvihu dopredu udržovaný v sme· re ťahania.
3. 3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa t ý m , že potrubie (2) je vťahované do výkopu, a po vstupe do tohto výkopu je redukovaný jeho rozmer.
4. 4 Spôsob podľa nároku 3, vyznačujúci s » t ý m , že potrubie (2) je po vstupe do uvedeného výkopu a pred uvedenou redukciou rozmeru vycentrované.
5. 5. Spôsob podľa nároku 2 alebo 3,vyznačujúci sa t ý m , že potrubie (2) je delené.
6. 6. Spôsob podľa nároku 2 alebo 3, vyznačujúci sa t ý m , že potrubie (2) je rozdrvené.
7. 7. Spôsob podľa nároku 2 alebo 3, vyznačujúci sa t ý m , že potrubie (2) je rozrezané.
8. 8. Spôsob podľa nároku 7, vyznačujúci sa t ý m , že potrubie (2) je počas zdvihu dopredu rozrezávané v pozdĺžnom smere a po jednom alebo niekoľkých zdvihoch dopredu je odrezané v obvodovom smere.
9. 9. Spôsob podľa jedného z nárokov laž 9, vyznačujúci sa tým, že ťažné zariadenie vykonáva zdvih dopredu a spätný zdvih rýchlosťou závisiacou od zaťaženia.
10. 10. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 9, v y značujúci sa tým, že ťažným prvkom je ťažná tyč (3) zložená z jednotlivých dielov, kde tieto diely sú vzájomne spojené naskrutkovanými objímkami, a tým, že tieto diely sú po opustení ťažného zariadenia oddeľované od ťažnej tyče (3) automatickým vyskrutkovaním uvedených objímok z ťažnej tyče (3).
11. 11. Spôsob podľa jedného z nárokov 1 až 10, v y značujúci sa tým,že do dutiny medzi potrubím a zeminou je privedené mazivo.
12. 12. Spôsob podľa nároku 11, vyznačujúci sa t ý m , že na vystuženie zeminy a stabilizáciu vedenia potrubia pri ťahaní je uvedené mazivo udržované pod tlakom.
13. 13. Zariadenie na vykonávanie spôsobu podľa jedného z nárokov 1 až 12, zahrnujúce elasticky roztiahnuteľný ťažný prvok prechádzajúci cez uvedené potrubie a zaberajúci s týmto potrubím za jeho, v smere ťahania, zadný koniec, alebo zaberajúci s týmto potrubím na jeho, v smere ťahania, prednom konci, a ťažné zariadenie umiestené vo výkope, ktoré je v činnom zábere v smere ťahania s predným koncom ťažného prvku, kde toto ťažné zariadenie striedavo vykonáva jeden zdvih dopredu a jeden spätný zdvih, vyznačujúce sa tým, že uvedené ťažné zariadenie je vybavené ťažným elementom, ktorý je v zábere s ťažným prvkom (3) počas zdvihu dopredu a ďalej prídržným elementom, ktorý je v zábere s ťažným prvkom (3) počas spätného zdvihu.
14. 14. Zariadenie podľa nároku 13, vyznačujúce sa t ý m , že ťažný prvok je spojený s pohonným zariadením vyvolávajúcim zdvihy dopredu a spätné zdvihy.
15. 15. Zariadenie podľa nároku 13 alebo 14, v y z n a čujúce sa tým, že prídržný element je v smere ťahania usporiadaný pevne.
16. 16. Zariadenie podľa jedného z nárokov 13 až 15, vyznačujúce sa tým, že pohonným zariadením vyvolávajúcim zdvihy dopredu a spätné zdvihy je hydraulické čerpadlo, ktorého výkon je nastaviteľný v závislosti od zaťaženia.
17. 17. Zariadenie podľa jedného z nárokov 13 až 16, vyznačujúce sa tým, že ťažný prvok (3) je vybavený pružnými záberovými prvkami (4) rozmiestenými v stanovených vzdialenostiach a určenými na záber s ťažným elementom (12) a s prídržným elementom (17).
18. 18. Zariadenie podľa nároku 17, vyznačujúce sa t ý m , že ťažný element (12) a prídržný element (17) majú tvar vidlice, sú pohyblivé vo zvislom smere a vo svojej záberovej polohe zaberajú prostredníctvom pružných záberových prvkov (4) s ťažným prvkom (3).
19. 19. Zariadenie podľa jedného z nárokov 13 až 16, vyznačujúce sa tým, že ťažný element a prídržný element predstavujú klinovité upínacie zariadenia, ktoré sú v závislosti od smeru pozdĺžnych síl pôsobiacich na ťažný prvok v zábere s týmto ťažným prvkom (3) alebo sú mimo záberu s týmto ťažným prvkom (3).
20. 20. Zariadenie podľa nároku 19, vyznačujúce sa t ý m , že klinovité upínacie zariadenia sú v smere záberu s ťažným prvkom (3) predpäté.
21. 21. Zariadenie podľa nároku 19 alebo 20, v y z n a čujúce sa tým, že povrch ťažného prvku (3) a povrch klinovitého upinacieho zariadenia, ktoré sú uvádzané do vzájomného záberu, sú na zosilnenie tohto záberu vybavené profilom.
22. 22. Zariadenie podľa jedného z nárokov 13 až 21, vyznačujúce sa tým, že ťažné zariadenie je na strane vstupu potrubia vybavené strediacim zariadením s vertikálne pohyblivými zvieracími upínadlami (8, 9) umiestenými nad potrubím (2) a pod ním.
23. 23. Zariadenie podľa nároku 22, vyznačujúce sa t ý m , že zvieracie upínadlá (8, 9) majú definovane nastavené polohy.
24. 24. Zariadenie podľa jedného z nárokov 13 až 23, vyznačujúce sa tým, že ťažným prvkom je ťažná tyč (3) pozostávajúca z jednotlivých tyčových dielov vzájomne spojených naskrutkovanými objímkami a tým, že v smere ťahania predný koniec ťažného zariadenia je vybavený vyskrutkovávacím zariadením (18) zahrnujúcim rotačné poháňanú rozskrutkovávaciu prizmu (19) na vyskrut kovanie naskrutkovanej objímky z tyčových dielov priliehajúcich k sebe.
25. 25. Zariadenie podľa jedného z nárokov 13 až 24, vyznačujúce sa tým, že ťažný element je v smere ťahania pevne spojený s deliacim kužeľom (10).
26. 26. Zariadenie podľa jedného z nárokov 13 až 24, vyznačujúce sa tým, že na drvenie potrubia (2) vyťahaného do výkopu sú vytvorené dve radiálne pohyblivé tlakové svorky.
27. 27. Zariadenie podľa jedného z nárokov 13 až 24, vyznačujúce sa tým, že je vybavené rezacím zariadením zahrnujúcim plazmový horák na tepelné rezanie potrubia vyťahaného do výkopu.
28. 28. Zariadenie podľa nároku 27, vyznačujúce sa t ý m , že plazmové horáky sú umiestnené na vencovitom vedení, ktoré nie je v smere ťahania pohyblivé.
29. 29. Zariadenie podľa nároku 27 alebo 28, v y z n a čujúce sa tým, že rezacie zariadenie zahrnuje ochranný element ťažného prvku (3).
30. 30. Zariadenie podľa nároku 29, vyznačujúce sa t ý m , že ochranným elementom je keramikou potiahnuté puzdro prekrývajúce ťažný prvok (3), ktoré je vložiteľné do potrubia (2) určeného na rezanie.
31. 31. Zariadenie podľa jedného z nárokov 25 až 26, vyznačujúce sa tým, že na zachytenie prachu vznikajúceho pri redukcii rozmeru potrubia (2) vyťahaného do výkopu je umiestnené zaplavovacie zariadenie.
32. 32. Zariadenie podľa jedného z nárokov 13 až 23 a 26 až31, vyznačujúce sa tým, že ťažným prvkom je reťaz, kábel alebo vysoko pevná hadica.
33. 33. Zariadenie podľa jedného z nárokov 13 až 32, vyznačujúce sa tým, že medzi potrubím (2) uloženým v zemi a určeným na vytiahnutie a potrubím, ktoré má byť súčasne ukladané a vtiahnuté do zeme je umiestený adaptér, ktorý je v smere ťahania v zábere s ťažným prvkom (3), s vyťahovaným potrubím (2) a s potrubím, ktoré má byť vtiahnuté.
34. 34. Zariadenie podľa jedného z nárokov 13 až 33, vyznačujúce sa tým, že v uvedenom výkope je vytvorená oporná doska (6) dosadajúca na zemnú stenu (1), z ktorej ústi potrubie (2), ktoré má byť vytiahnuté, pričom o túto opornú dosku (6) sa opiera ťažné zariadenie, a tým, že medzi opornou doskou (6) a ťažným zariadením sú vytvorené hydraulické valce (28) na kompenzáciu šikmej polohy opornej dosky (6) vzhľadom na zvislú os.
35. 35. Zariadenie podľa nároku 34, vyznačujúce sa t ý m , že na horizontálnu a/alebo vertikálnu kompenzáciu sú vytvorené štyri uvedené hydraulické valce (28).
36. 36. Zariadenie podľa nároku 34 alebo 35, v y z n a čujúce sa tým,že zahrnuje koncové spínače na detekciu prekročenia maximálnej povolenej šikmej polohy opornej dosky (6).
37. 37. Zariadenie podľa jedného z nárokov 13 až 36, vyznačujúce sa tým, že v uvedenom výkope je vytvorená oporná doska dosadajúca na zemnú stenu (1), z ktorej ústi potrubie (2), ktoré má byť vytiahnuté, kde uvedená oporná doska je ohnutá tak, že má vytvorené rameno (30) smerujúce rovnobežne s povrchom zeme a opierajúce sa o zemnú stenu (1).
38. 38. Zariadenie podľa nároku 37, vyznačujúce sa t ý m , že na vyrovnanie priestoru medzi ramenom (30) opornej dosky a povrchom zeme sú na spodnej strane tohto ramena (30) pripevnené hydraulické ubíjadlá (32).
39. 39. Zariadenie podľa nároku 37 alebo 38, v y z n a čujúce sa t ý m , že rameno (30) opornej dosky je zaťažené záťažou.