устройство для бестраншейной замены трубопроводов

Формула изобретения

Устройство для бестраншейной замены трубопроводов, содержащее рабочий орган, соединенный натяжным тросом с тяговым органом, и средство для создания дополнительного статического усилия, отличающееся тем, что 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.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано для бестраншейной замены трубопроводов при ремонте и реконструкции подземных инженерных коммуникаций.

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.

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.

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.

Задачей изобретения является уменьшение усилий, затрачиваемых на протягивание нового полимерного трубопровода, и увеличение его длины.

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.

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.

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).

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.

Устройство работает следующим образом.

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.

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.