способ бестраншейной замены подземных трубопроводов

Формула изобретения

1. Способ бестраншейной замены подземных трубопроводов с размещенными на трассе ремонтными муфтами и ветхими смотровыми колодцами, включающий разрушение старого трубопровода пропусканием по нему ударного рабочего органа, образование новой скважины и затягивание в нее нового трубопровода, отличающийся тем, что удаление с трассы ремонтных муфт и ветхих колодцев производят путем вертикального погружения обсадной трубы с поверхности в местах размещения их на трассе на глубину заложения трубопровода, извлечении из обсадной трубы грунта и демонтажа муфт и колодцев.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что удаление с трассы ремонтных муфт и ветхих колодцев производят путем вертикального погружения обсадной трубы с поверхности в местах размещения их на трассе на глубину заложения трубопровода, извлечения из обсадной трубы грунта и демонтажа муфт и колодцев.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что обсадную трубу погружают секциями.

4. Способ по пп.2 и 3, отличающийся тем, что обсадную трубу погружают пневмоударным устройством.

5. Способ по пп.2 - 4, отличающийся тем, что обсадную трубу после удаления грунта и ремонтной муфты или смотрового колодца извлекают.

6. Способ по пп.2 - 5, отличающийся тем, что на нижней части обсадной трубы выполняют вырезы, соответствующие размерам прокладываемого трубопровода.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано при бестраншейной замене старых подземных трубопроводов с труднопроходимыми препятствиями, например старыми муфтами или колодцами.

Известен способ замены трубопроводов, включающий разрушение старого трубопровода, вдавливание осколков в окружающий грунт путем пропускания через разрушаемый трубопровод рабочего органа и затягивание в образованную скважину новой трубы [1].

Недостатком этого способа является то, что при встрече с массивной и прочной муфтой или колодцем устройство не может ее разрушить и процесс замены прерывается. Муфту откапывают с поверхности и демонтируют. При большой глубине залегания трубопровода это дорого, требует много времени зачастую невозможно из-за стесненных условий. При проходке сквозь ветхий колодец он может разрушиться от действия ударных нагрузок. То же самое и в случае ветхого приемного колодца.

Известен способ бестраншейной замены трубопроводов (заявка на патент N 95106857/06), включающий устранение старого трубопровода, образование новой скважины, втягивание нового трубопровода, причем устранение старого трубопровода ведут до ремонтной муфты с каждого из колодцев, затем выбивают муфту в один из монтажных колодцев.

Недостатком этого способа является то, что зачастую массивную муфту не удается выбить по достаточно протяженному участку заменяемого трубопровода (обычно расстояния от муфты до колодца составляют порядка нескольких метров), кроме того, требуется увеличение диаметра скважины, т.к. диаметр муфты обычно больше диаметра трубопровода. Все это требует большого расхода энергии, кроме того, скважина не всегда устойчива (осыпается, заиливается). Проблему ветхих колодцев этот способ вообще не решает.

Технической задачей, решаемой изобретением, является создание способа, позволяющего осуществлять замену трубопроводов при наличии практически любых труднопроходимых препятствий на трассе.

Поставленная задача решается тем, что при бестраншейной замене подземных трубопроводов с размещенными на трассе ремонтными муфтами и ветхими смотровыми колодцами производят разрушение старого трубопровода пропусканием по нему ударного рабочего органа, образуют новую скважину и затягивают в нее новый трубопровод, а при наличии на трассе ремонтных муфт и смотровых колодцев производят их удаление, сохраняя параметры трубопровода.

Целесообразно операции по разрушению старого трубопровода и удалению ремонтных муфт и смотровых колодцев выполнять одновременно, это даст сокращение времени на производство работ вследствие устранения необходимости проведения специальных операций по пооперационному устранению соединительных элементов заменяемого трубопровода.

Целесообразно производить удаление с трассы ремонтных муфт и ветхих колодцев путем вертикального погружения обсадной трубы с поверхности в местах их размещения на глубину заложения трубопровода, извлечения из обсадной трубы грунта и демонтажем муфт и колодцев. Это позволяет без больших затрат заменять трубопроводы с муфтами и колодцами практически любых размеров, конструкций и физического износа.

Целесообразно обсадную трубу погружать секциями, что даст возможность осуществлять контроль за процессом и нанести меньший урон окружающей среде.

Целесообразно обсадную трубу погружать пневмоударным устройством, это даст возможность осуществлять забивку обсадной трубы в стесненных условиях, подготовить муфту и колодец к извлечению (вследствие воздействия вибрационной нагрузки) и не потребует использования дополнительного привода (в случае использования в качестве пневматического ударного органа).

Целесообразно после окончания работ извлечь обсадную трубу, в случае, если ее не будут использовать для обслуживания нового трубопровода.

Целесообразно на нижней части обсадной трубы выполнить вырезы, соответствующие размерам прокладываемого трубопровода, в этом случае можно муфту демонтировать до прокладки трубопровода, а обсадную трубу, если это необходимо, извлечь после полной замены трубопровода.

На фиг. 1 изображена трасса старого трубопровода, продольный разрез, входной и приемный колодцы, ремонтная муфта и верхний колодец; на фиг. 2 - начало погружения первой секции обсадной трубы с вырезами посредством пневмоударных устройств; на фиг. 3 - погружение второй секции обсадной трубы, первая секция обсадной трубы очищена от грунта; на фиг. 4 - погруженная до необходимой отметки обсадная труба, состоящая из трех секций; на фиг. 5 - начало погружения первой секции обсадной трубы в месте размещения ветхого колодца; на фиг. 6 - погружение второй секции обсадной трубы, часть ветхого колодца и грунт извлечены из первой секции, забитой пневмоударным инструментом; на фиг. 7 - погруженная до необходимой отметки обсадная труба, две части которой очищены; на фиг. 8 - на подготовленной трассе начало замены старого трубопровода на новый с помощью рабочего органа, к которому сзади прикреплена первая секция нового трубопровода; на фиг. 9 - новый уложенный взамен старого трубопровода, одна из обсадных труб извлечена, канал засыпан, во второй трубе устроен новый смотровой колодец; на фиг. 10 - трасса трубопровода, готовая к эксплуатации.

Предложенный способ реализуется следующим образом.

В месте расположения ремонтной муфты 1 (фиг. 1) на поверхности устанавливают первую секцию 2 обсадной трубы, в нижней части секции 2 предварительно выполняют вырезы 3, соответствующие размерам нового трубопровода. Сверху на секцию 2 устанавливают пневмоударные механизмы 4 и начинают погружение секции 2 отсоединяют пневмоударные механизмы 4 и производят ее очистку от грунта. Далее к первой секции 2 присоединяют вторую секцию 5, устанавливают на ней пневмоударные механизмы 4 и продолжают погружение. После окончания погружения продолжают до необходимой отметки. После чего демонтируют муфту 1.

Если смотровой колодец 6 находится в ветхом состоянии, в месте его размещения производят погружение обсадной трубы (фиг. 5-7). Порядок погружения аналогичен описанному выше.

После демонтажа ремонтной муфты 1 и смотрового колодца 6 начинают замену старого трубопровода 7. В стартовом колодце 8 монтируют рабочий орган 9 и соединяют его с помощью троса 10 с тяговым органом и лебедкой (не показано). К хвостовой части рабочего органа 9 присоединяют первую секцию 11 нового трубопровода. Подачей сжатого воздуха к лебедке и рабочему органу запускают их в работу. Рабочий орган перемещается по старому трубопроводу 7, разрушая его и образуя скважину, в которую затягивает новый трубопровод 11, состоящий из приращиваемых секций.

После выхода рабочего органа в приемный колодец 12 его демонтируют. При необходимости извлекают обсадные трубы. Полости в грунте засыпают. Если необходимо восстановить разрушенный колодец, перед извлечением обсадной трубы производят восстановление колодца.