Способ бестраншейной замены подземных трубопроводов
METHOD FOR TRENCHLESS REPLACEMENT OF UNDERGROUND PIPELINES

Техническое решение относится к строительству и может быть использовано при бестраншейной замене старых подземных трубопроводов, при ремонте и реконструкции подземных коммуникаций.
Известен способ замены труб, реализованный в плунжерном бурильном станке для бестраншейной прокладки трубопроводов по патенту ЕР 0216100, кл. Е21В 7/20, Е21В 7/26, Е21В 4/06, Е21В 29/10, Е21В 7/28, Е21В 10/40, опубл. 24.10.1990, включающий разрушение старого трубопровода, вдавливание осколков в окружающий грунт путем пропускания через старый трубопровод рабочего органа и затягивания в образованную скважину нового трубопровода под действием удара и натяжного троса.
Общими признаками аналога и предлагаемого технического решения являются: разрушающее воздействие на старый трубопровод, используя рабочий орган, пропускание последнего по оси старого трубопровода, затягивание в образованную скважину нового трубопровода под действием удара и натяжного троса.
Недостатком данного способа является загрязнение подземного пространства обломками старого трубопровода и остатками транспортировавшихся по нему материалов, а также возможность повреждения близко расположенных действующих коммуникаций, что значительно снижает надежность и эффективность способа.
Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является способ бестраншейной замены трубопровода по а.с. SU 1778424, опубл. 30.11.92. Бюл. № 44, включающий разрушение старого трубопровода с одновременной прокладкой нового, обломки старого трубопровода после его разрушения направляют внутрь нового трубопровода и затем извлекают на поверхность.
Общими признаками прототипа и предлагаемого технического решения являются: разрушающее воздействие на старый трубопровод рабочим органом, пропускание последнего по оси старого трубопровода с затягиванием нового трубопровода при помощи рабочего органа и извлечение обломков старого трубопровода на поверхность.
Недостатком данного способа является загрязнение подземного пространства обломками старого трубопровода и остатками транспортировавшихся по нему материалов. Извлечение обломков старого трубопровода через новый неизбежно ведет к повреждению внутренней поверхности нового трубопровода, а в некоторых случаях к его разрыву. Это негативно сказывается на его последующей эксплуатации. Даже незначительные царапины на внутренней поверхности приводят к засорению и образованию пробок в новом трубопроводе, что значительно снижает надежность способа, а следовательно, его эффективность. Кроме того, известный способ позволяет сохранить диаметр старого трубопровода и прокладываемой скважины, но не дает возможности увеличить или уменьшить диаметр нового трубопровода по сравнению со старым, что резко ограничивает область его применения, и как следствие, снижает эффективность способа.
Проблема заключается в повышении надёжности и эффективности способа бестраншейной замены подземных трубопроводов за счет сохранения внутренней поверхности нового трубопровода при извлечении обломков старого, расширения области применения путем обеспечения возможности прокладки нового трубопровода различного диаметра.
Проблема решается тем, что в способе бестраншейной замены подземных трубопроводов, включающем разрушающее воздействие на старый трубопровод рабочим органом, пропускание последнего по оси старого трубопровода с затягиванием нового трубопровода при помощи рабочего органа, приспособленного для прокладки нового трубопровода большего диаметра, чем старый трубопровод, и извлечение обломков старого трубопровода на поверхность через его неразрушенную часть, согласно техническому решению, рабочий орган приспособлен для прокладки нового трубопровода различного диаметра, причем прокладку нового трубопровода нужного диаметра производят рабочим органом, связанным с ударным устройством, соединенным натяжным тросом через анкер с лебедкой, а извлекают обломки старого трубопровода сжатым воздухом или другими способами и механизмами удаления.
В прототипе обломки старого трубопровода удаляются на поверхность, однако их извлечение по новому трубопроводу неизбежно ведет к повреждению его внутренней поверхности, иногда и к её разрыву. Предлагаемый способ бестраншейной замены подземных трубопроводов исключает возможность контакта обломков старого трубопровода с внутренней поверхностью нового трубопровода, что повышает надежность, и как следствие, эффективность. В предлагаемом способе рабочий орган дает возможность прокладывать новый трубопровод различного диаметра, значительно расширяя область применения, и как следствие, повышая эффективность способа.
Сущность технического решения поясняется примером реализации способа бестраншейной замены подземных трубопроводов и чертежами, где на фиг. 1 иллюстрируется предлагаемый способ замены старых трубопроводов меньшего диаметра на новый трубопровод большего диаметра, на фиг. 2 – способ замены старого трубопровода на новый аналогичного или меньшего диаметра.
Предлагаемый способ реализуют следующим образом. В рабочем приямке 1 очищают торец старого трубопровода 2 (фиг. 1, 2). После этого на него монтируют рабочий орган 3. Рабочий орган 3 состоит из разрушающей втулки 4, оснащенной ножами 5, расширителя 6, приспособленного для присоединения к нему нового трубопровода7 различного диаметра, состоящего из секций. Затем в рабочий орган 3 устанавливают ударный механизм 8 (например, пневмопробойник), присоединяя его к заранее пропущенному от лебедки 9 натяжному тросу 10. Монтируют первую секцию нового трубопровода 7 к расширителю 6 рабочего органа 3. Далее включают в работу лебедку 9 и ударный механизм 8. Не отключая его и лебедку 9, последовательно наращивают секциями новый трубопровод 7 до выхода рабочего органа 3 в приёмный приямок 11. Одновременно с этими операциями осуществляют извлечение обломков 12 старого трубопровода 2 на поверхность через его неразрушенную часть в приёмный приямок 11. Извлечение обломков 12 старого трубопровода 2 может осуществляться ковшовым транспортером, с помощью шнека, самодвижущейся желонкой, гидротранспортировкой, посредством сжатого воздуха и другими способами удаления. После окончания замены старого трубопровода 2 на новый трубопровод 7 рабочий орган 3 и ударный механизм 8 извлекают из приёмного приямка 11.
Для замены старого трубопровода 2 (фиг. 2) на новый трубопровод 7 аналогичного или меньшего диаметра используют ударный механизм 8 меньшего диаметра и переходную втулку 14.
Таким образом предлагаемый способ позволяет выполнить работы по замене старого трубопровода 2 на новый трубопровод 7 различного диаметра без повреждения его внутренней поверхности при извлечении обломков, без загрязнения окружающего массива 13 грунта. При этом исключена возможность повреждения обломками 12 старого трубопровода 2 близлежащих коммуникаций.