Сегмент для восстановительной трубы и способ восстановления труб
Изобретение относится к области ремонта и восстановления трубопроводов, в частности к ремонту без выкапывания трубопровода из земли с обеспечением на его внутренней кольцевой поверхности облицовки с помощью сегмента. Сегмент для восстановительной трубы, используемой для ремонта внутренней поверхности действующего трубопровода, содержит внутреннюю поверхностную пластину, образующую внутреннюю окружную поверхность, боковые пластины и торцевые пластины, расположенные вертикально на периферийном крае внутренней поверхностной пластины, причем внутренняя поверхностная пластина, боковые пластины и торцевые пластины выполнены за одно целое из пластмассы. Сегмент выполнен с возможностью соединения посредством соединительных элементов с другим сегментом в окружном направлении и вдоль трубы с формированием сегментной восстановительной трубы, предназначенной для установки внутрь ремонтируемого трубопровода, при этом в торцевых пластинах выполнено отверстие, обеспечивающее вставку соединяющего элемента, когда сегменты соединяются в окружном направлении, и отверстие для прохождения через него заполняющего материала, предназначенного для формирования облицовки на внутренней поверхности ремонтируемого трубопровода и вводимого в пространство между ним и сегментной восстановительной трубой. Изобретение позволяет создать сегмент для восстановительной трубы, который дает возможность плавного, равномерного и быстрого введения заполняющего материала, предназначенного для формирования облицовки на внутренней поверхности ремонтируемого трубопровода и вводимого в пространство между ним и сегментной восстановительной трубой. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 9 ил.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к сегменту для восстановительной трубы, содержащему внутреннюю поверхностную пластину, образующую внутреннюю окружную поверхность, и боковые пластины и торцевые пластины, обеспеченные вертикально на периферийных краях внутренней поверхностной пластины, причем внутренняя поверхностная пластина, боковые пластины и торцевые пластины выполнены за одно целое из пластмассы, а сегменты соединяют в окружном направлении и вдоль трубы для сооружения восстановительной трубы внутри существующей трубы. Настоящее изобретение относится также к способу восстановления труб, используя эти сегменты.
ОПИСАНИЕ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ
В случаях, когда канализационная труба или другой трубопровод, зарытый под землей, разрушались вследствие старения, предлагался и использовался на практике способ внутренней облицовки труб, в котором для ремонта трубопровода без выкапывания его из земли на его внутренней кольцевой поверхности обеспечивалась облицовка.
В этом способе внутренней облицовки труб, облицовочный материал для трубы, изготовленный из трубчатого поглощающего смолу материала, пропитанного неотвержденной термореактивной смолой, выворачивался и вставлялся в трубопровод, используя давление текучей среды, и прижимался с помощью давления текучей среды к внутренней периферийной стенке трубопровода. Облицовочный материал затем нагревался, используя требуемый способ, для отверждения в нем термореактивной смолы и формирования пластмассовой трубы, ремонтируя тем самым трубопровод.
Известен также способ внутренней облицовки с использованием сегментов, содержащих внутреннюю поверхностную пластину, образующую внутреннюю окружную поверхность, боковые пластины и торцевые пластины, обеспеченные вертикально на периферийных краях внутренней поверхностной пластины, причем эти пластины выполнены как одно целое из пластмассы. Сегменты соединяют вместе в направлении по окружности для сборки коротких трубных блоков, которые затем соединяют вдоль трубы для сооружения восстановительной трубы внутри существующей трубы (например, JP-A 2005-264635). Такой способ восстановления труб используется для существующих труб большого диаметра. В этом способе после сборки восстановительной трубы внутри существующей трубы, в пространство между существующей трубой и восстановительной трубой вводится цементный раствор или другой заполняющий материал и отверждается для сооружения комбинированной трубы.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В восстановительной трубе, описанной в JP-A 2005-264635, отверстия или вырезы для обеспечения вставки болтов или других соединяющих элементов, используемых для соединения сегментов в продольном направлении трубы, выполнены в боковых пластинах и внутренних пластинах сегмента, а вырезы выполняют к тому же роль канала для обеспечения возможности заполняющему материалу втекать или вытекать. В торцевой пластине сегмента предусмотрено также отверстие для вставки, обеспечивающее вставку соединяющего элемента, когда сегменты соединяют в окружном направлении, и заполняющий материал может проходить через отверстие для вставки и втекать или вытекать в окружном направлении. Однако, когда в отверстие для вставки или вырез вставляют соединяющий элемент, площадь поперечного сечения, через которую проходит заполнитель, уменьшается, создается помеха плавному введению заполняющего материала, и эффективность процесса введения снижается.
Поэтому задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить сегмент для восстановительной трубы, делающий возможным плавное, равномерное и быстрое введение заполняющего материала и обеспечить способ восстановления труб, используя эти сегменты.
Настоящим изобретение обеспечивает сегмент для восстановительной трубы и способ восстановления труб с использованием этих сегментов. Сегмент содержит внутреннюю поверхностную пластину, образующую внутреннюю окружную поверхность, и боковые пластины и торцевые пластины, обеспеченные вертикально на периферийном крае внутренней поверхностной пластины. Внутренняя поверхностная пластина, боковые пластины и торцевые пластины выполнены как одно целое из пластмассы, а для установки сегментной восстановительной трубы внутрь существующей трубы сегменты соединяют в окружном направлении и вдоль трубы. Торцевые пластины снабжены отверстием для вставки, через которое вставляют соединяющий элемент, когда сегменты соединяют в окружном направлении, и отдельно от отверстия для вставки снабжены проемом для прохождения через него заполняющего материала, вводимого в пространство между существующей трубой и восстановительной трубой.
Настоящим изобретением обеспечивается также сегмент для восстановительной трубы и способ восстановления труб с использованием этих сегментов. Сегмент содержит внутреннюю поверхностную пластину, образующую внутреннюю окружную поверхность, боковые пластины и торцевые пластины, обеспеченные вертикально на периферийном крае внутренней поверхностной пластины, и внутренние пластины, обеспечены вертикально между боковыми пластинами таким образом, чтобы быть параллельными боковым пластинам. Внутренняя поверхностная пластина, боковые пластины, торцевые пластины и внутренние пластины выполнены как одно целое из пластмассы, а для установки сегментной восстановительной трубы внутрь существующей трубы сегменты соединяют в окружном направлении и вдоль трубы. В боковых пластинах и внутренних пластинах на их соответствующих верхних краях выполнено множество вырезов для прохождения через них заполняющего материала, вводимого в пространство между существующей трубой и восстановительной трубой при установке восстановительной трубы в существующую трубу.
Положения вырезов, обеспеченных в боковых пластинах, отличаются в окружном направлении от положений вырезов, выполненных во внутренних пластинах.
Согласно настоящему изобретению торцевые пластины снабжены отверстием для вставки, через которое вставляют соединяющий элемент, когда сегменты соединяют в окружном направлении, и отдельно от отверстия для вставки снабжены проемом для прохождения через него заполняющего материала, вводимого в пространство между существующей трубой и восстановительной трубой. Поэтому заполняющий материал может втекать или вытекать в окружном направлении через проем, обеспеченный в торцевой пластине, позволяя выполнять равномерное и плавное введение заполняющего материала.
Помимо этого, согласно настоящему изобретению, в боковых пластинах и внутренних пластинах на их соответствующих верхних краях выполнено множество вырезов для прохождения через них заполняющего материала, вводимого в пространство между существующей трубой и восстановительной трубой при установке восстановительной трубы в существующую трубу, а положения вырезов, обеспеченных в боковых пластинах, отличаются в окружном направлении от положений вырезов, выполненных во внутренних пластинах. Таким образом, заполняющий материал течет в продольном направлении трубы через эти вырезы. Кроме этого, поток заполняющего материала достигает всех секций и заполнение можно осуществлять равномерно и быстро, потому что вырезы боковой пластины и внутренней пластины расположены в шахматном порядке в окружном направлении, если смотреть на сегмент сверху (снаружи).
Дополнительные признаки изобретения, его сущность и разные преимущества станут очевидны из сопутствующих чертежей и последующего подробного описания изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - вид в перспективе, на котором показана конструкция сегмента, используемого при сборке восстановительной трубы.
Фиг.2a - вид спереди боковой пластины сегмента.
Фиг.2b - вид в поперечном разрезе по линии B-B на фиг.2a.
Фиг.2c - подробный вид торцевой пластины сегмента, показанный в направлении линии A-A на фиг.2a.
Фиг.3a - вид спереди внутренней пластины сегмента.
Фиг.3b - вид в поперечном разрезе по линии C-C на фиг.3a.
Фиг.4 - вид спереди другой внутренней пластины сегмента.
Фиг.5a - вид в поперечном разрезе, на котором показаны сегменты, соединенные в окружном направлении болтом и гайкой.
Фиг.5b - вид в поперечном разрезе, на котором показаны сегменты, соединенные в окружном направлении.
Фиг.5c - вид спереди, на котором показаны сегменты, соединенные в окружном направлении.
Фиг.6 - вид в перспективе, на котором показано состояние, в котором сегменты соединены в окружном направлении для сборки трубного блока.
Фиг.7 - пояснительный чертеж, на котором показано состояние, в котором сегменты трубных блоков соединены вдоль трубы с использованием соединяющих сегментов.
Фиг.8 - пояснительный чертеж, на котором показано состояние, в котором трубные блоки соединены, и восстановительная труба установлена в существующую трубу.
Фиг.9 - вид в перспективе, на котором показано состояние, в котором трубные блоки соединены, и восстановительная труба установлена в существующую трубу.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Теперь настоящее изобретение будет описано со ссылкой на варианты осуществления, проиллюстрированные на прилагаемых чертежах. Настоящее изобретение подходит для восстановления или ремонта канализационных труб, водопроводных труб, тоннелей, сельскохозяйственных ирригационных каналов и других существующих труб большого диаметра. В настоящем варианте осуществления описано, что восстановительные трубы имеют круглый профиль поперечного сечения, перпендикулярного продольному направлению трубы. Тем не менее должно быть понятно, что настоящее изобретение может применяться для восстановительной трубы с квадратным или другим не круглым поперечным сечением. Кроме этого, помимо конструкций, в которых профиль поперечного сечения замкнут, как труба, трубой может считаться конструкция, имеющая подковообразный, полукруглый, U-образный или другой профиль поперечного сечения, в котором одна сторона является незамкнутой, и настоящее изобретение тоже может применяться для него.
В настоящем описании продольное направление трубы относится к направлению, обозначенному стрелкой X, простирающейся в продольном направлении трубного блока 10 на фиг.6, радиальное направление относится к направлению, обозначенному радиальной стрелкой R, указывающей к средней оси трубного блока 10, а окружное направление относится к направлению внешней границы круга, образующего трубный блок 10.
На фиг.1 показана конструкция сегмента 1 для восстановления трубы (именуемого в дальнейшем просто «сегмент»), который представляет собой элемент сборочного узла восстановительной трубы для восстановления существующей трубы. Сегмент 1 - это выполненный как одно целое блочный элемент, сделанный из пластмассы, содержащий внутреннюю поверхностную пластину 101, образующую внутреннюю окружную поверхность восстановительной трубы, боковые пластины 102, 103, обеспеченные вертикально на обеих сторонах, простираясь в окружном направлении внутренней поверхностной пластины 101, и торцевые пластины 104, 105, обеспеченные вертикально на обоих концах, простираясь в продольном направлении трубы внутренней поверхностной пластины 101.
В настоящем варианте осуществления сегмент 1 имеет форму, искривленную как дуга, с заданным углом, которым окружность делится на одинаковые части, например, 60° дуга, которая делит окружность на шесть частей. Однако сегмент не ограничен формой дуги или веера. Сегмент может иметь форму, например, кубоида, или иметь форму, которая изогнута таким образом, чтобы иметь искривленный прямой угол, в зависимости от профиля поперечного сечения или размера существующей трубы или местонахождения существующей трубы, которую необходимо отремонтировать.
Для усиления механической прочности сегмента 1 на верхней поверхности внутренней поверхностной пластины 101 и внутри относительно боковых пластин 102, 103 вертикально через равные промежутки и параллельно боковым пластинам 102, 103 обеспечено множество (четыре в настоящем варианте осуществления) внутренних пластин 106, 107, имеющих форму, подобную форме боковых пластин. Одной или обеими внутренними пластинами 106, 107 можно пренебречь, если сегмент 1 имеет достаточную прочность.
Внутренняя поверхностная пластина 101, боковые пластины 102, 103, торцевые пластины 104, 105 и внутренние пластины 106, 107 - все изготовлены из одинаковой прозрачной, полупрозрачной или непрозрачной пластмассы, и выполнены как одно целое с использованием известной технологии формования.
Фиг.2a - подробный вид боковых пластин 102, 103, а фиг.2b - вид в поперечном разрезе по линии B-B на фиг.2a. Следующие далее описания даны в отношении боковой пластины 102, однако боковая пластина 103 имеет такую же конструкцию, как боковая пластина 102.
Боковая пластина 102 - это дугообразный тонколистовой элемент, где верхняя часть 102d имеет меньшую толщину пластины, чем толщина нижней части 102e. Это для того, чтобы формировать зазор в верхней части двух боковых пластин 102, 103, когда один сегмент соединяют с другим сегментом, находящимся рядом в продольном направлении трубы, и направлять и принимать землю и другой материал, поступающий снаружи.
На нижней части 102e боковой пластины 102 по окружности через равные промежутки выполнено множество отверстий 102a для обеспечения вставки соединяющих элементов для соединения сегмента 1 в продольном направлении трубы. Положения отверстий 102a в боковой пластине 102 и отверстий 103a в боковой пластине 103 в окружном направлении совпадают, позволяя вставлять соединяющий элемент через отверстия 102a и 103a в боковых пластинах 102 и 103.
Проем 102b, используемый для операции соединения сегментов в окружном направлении, предусмотрен в боковой пластине 102 около обоих концов в окружном направлении, т.е. на обоих концах около торцевых пластин 104, 105. Каждый из проемов 102b имеет прямоугольную форму со скошенными углами. Нижний край проема 102b по существу совпадает с нижним краем боковой пластины 102, а верхний край проема 102b находится немного ниже верхнего края боковой пластины 102. Когда сегменты соединяют в окружном направлении, болт, гайку или другой соединяющий элемент, к примеру, размещают или затягивают через проем 102b (см. также фиг.5c).
Проем 102b выполнен с возможностью обеспечения втекания или вытекания заполняющего материала, вводимого в пространство между существующей трубой и сегментной восстановительной трубой через проем 102b, и плавного и быстрого прохождения заполняющего материала во время введения через проем 102b. Возможно также обеспечивать проемы 102b, 103b только около торцевой пластины 104 или только около торцевой пластины 105.
На верхней части боковой пластины 102 предусмотрены вырезы 102c для обеспечения втекания или вытекания и прохождения заполняющего материала через них. Вырезы 102с имеют форму полумесяца, в которой верхний конец является открытым. Вырезы 102c размещены в окружном направлении таким образом, чтобы быть смещенными в окружном направлении от положений отверстий 102a. Конкретнее, вырез 102c обеспечен между отверстием 102a, ближайшим к торцевым пластинами 104, 105, и следующим отверстием 102a, а затем обеспечивается через каждые два отверстия 102a. Таким образом, в боковой пластине 102 обеспечено всего семь вырезов 102c.
Фиг.2c - подробный вид торцевой пластины 105 сегмента, показанный из положения линии A-A на фиг.2a. Следующие далее описания даны в отношении торцевой пластины 105, однако торцевая пластина 104 имеет такую же конструкцию, как боковая пластина 105.
Торцевая пластина 105 - это прямоугольный тонколистовой элемент, размещенный между боковой пластиной 102 и боковой пластиной 103. Высота торцевой пластины 105 от внешней поверхности внутренней поверхностной пластины 101 немного ниже высоты боковых пластин 102, 103. На торцевой пластине 105, между боковой пластиной 102 и внутренней пластиной 106, между внутренней пластиной 106 и внутренней пластиной 107, между двумя внутренними пластинами 107, между внутренней пластиной 107 и внутренней пластиной 106 и между внутренней пластиной 106 и боковой пластиной 103, выполнены круглые отверстия 105a для вставки, обеспечивающие вставку болта или другого соединяющего элемента для соединения сегмента 1 в окружном направлении.
У внутренней поверхностной пластины 101, по всей длине в окружном направлении, на ее одном конце в продольном направлении трубы обеспечены вогнутая часть 101a и выпуклая часть 101b (правый конец на фиг.2c). Выпуклая часть 101c и вогнутая часть 101d обеспечены на другой конце таким образом, что отношение выпуклая/вогнутая является обратным. В результате этого, когда сегменты соединены в продольном направлении трубы, смежные в продольном направлении трубы вогнутая и выпуклая части сегментов входят в контакт друг с другом и выполняют функцию направления и позиционирования сегментов. Это облегчает процесс соединения сегментов в продольном направлении трубы.
На обеих сторонах внутренних пластин 107, обеих сторонах внутренних пластин 106 и внутри боковых пластин 102, 103 на нижнем конце торцевой пластины 105 обеспечен прямоугольный проем 105d, обеспечивающий втекание или вытекание и прохождение заполняющего материала через него.
На торцевой пластине 105, в месте, в котором она пересекается с внутренней пластиной 107, обеспечена выпуклая часть 105c, которая помещается в вогнутой части 104c, предусмотренной в соответствующем месте на торцевой пластине 104, находящейся рядом в окружном направлении (см. также фиг.5b).
Фиг.3a - подробный вид внутренней пластины 106, а фиг.3b - вид в поперечном разрезе по линии C-C на фиг.3a. Каждая из внутренних пластин 106 - это тонколистовой элемент, имеющий профиль, по существу тождественный боковым пластинам 102, 103. В нижней части внутренней пластины 106 через одинаковые промежутки выполнены круглые отверстия 106a для обеспечения вставки соединяющих элементов для соединения сегментов в продольном направлении трубы. Положения отверстий 106a в окружном направлении совпадают с положениями отверстий 102a боковой пластины 102. Как показано на фиг.3b, диаметр каждого из отверстий 106a увеличивается приблизительно от центра толщины внутренней пластины 106 наружу (т.е., к стороне, обращенной к боковой пластине).
На верхней части внутренней пластины 106 предусмотрены вырезы 106b для обеспечения втекания или вытекания и прохождения заполняющего материала через них. Вырезы 106b имеют форму полумесяца, в которой верхний конец является открытым. Положения вырезов 106b отличаются в окружном направлении от положений отверстий 102a, 106a.
Конкретнее, вырез 106b обеспечен дальше в направлении торцевой пластины, чем отверстие 106a, ближайшее к торцевым пластинам 104, 105, а затем обеспечивается через каждые два отверстия 106a. Таким образом, обеспечено всего восемь вырезов 106b. Поэтому положения вырезов 106b в окружном направлении смещены от положений вырезов 102c боковой пластины 102 на величину равную промежутку между отверстиями 106a в окружном направлении. Вырезы 106b и вырезы 102c располагаются, таким образом, в шахматном порядке, если смотреть на сегмент сверху.
Это также распространяется на вырезы 103c, обеспеченные в боковой пластине 103, для прохождения заполняющего материала и вырезы 106b, выполненные на внутренней пластине 106, расположенной рядом с боковой пластиной 103.
Фиг.4 - подробный вид внутренней пластины 107. Внутренняя пластина 107 - это тонколистовой элемент, имеющий профиль, который, по существу совпадает с профилем боковых пластин 102, 103. Приблизительно от нижнего конца к верхнему концу внутренней пластины 107 обеспечено множество вырезов 107a. Положения вырезов 107a в окружном направлении совпадают в ее нижней части с положениями отверстий 102a боковой пластины 102 и отверстий 106a во внутренней пластине 106. Вырез 107a в центре сегмента 1 перпендикулярен внутренней поверхностной пластине 101, а другие вырезы 107a ориентированы параллельно вырезу 107a в центре. Такое схема расположения облегчает удаление из пресс-формы, когда сегмент полностью сформирован.
На фиг.5a, 5b и 5c показан способ соединения сегментов 1 в окружном направлении. Два сегмента 1, 1 удерживают так, чтобы торцевая пластина 105 одного из сегментов и торцевая пластина 104 другого сегмента находились в соприкосновении друг с другом. Из проема 102b в боковой пластине 102 сегмента вставляется гаечный ключ или другой инструмент, или палец технического специалиста, а болт 6 вставляется в отверстия 104a, 105a для вставки. Затем гайку 7 навинчивают на болт 6, притягивая тем самым торцевые пластины 104, 105 и соединяя два сегмента 1, 1 в окружном направлении. Вогнутая часть 104c и выпуклая часть 105c, которая входит в вогнутую часть 104c, выполнены на торцевой пластине 104 и торцевой пластине 105 в месте, в котором они пересекаются с внутренней пластиной 107.
На нижнем конце торцевой пластины, по всей длине в продольном направлении трубы 104, выполнены вогнутая часть 104e и выпуклая часть 104f. На нижнем конце торцевой пластины 105, по всей длине в продольном направлении трубы, выполнены выпуклая часть 105f и вогнутая часть 105e, которые соответствуют вогнутой части 104e и выпуклой части 104f. Такая схема расположения облегчает задачу позиционирования двух сегментов 1 и приведения двух сегментов в тесный контакт друг с другом, когда сегменты соединяют в окружном направлении. Помимо этого, повышать водонепроницаемость соединяющей части позволяет нанесение уплотняющего материала (не показан) на входящую часть. Болтовое соединение, описанное выше, выполняется в двух местах, т.е. между боковой пластиной 102 и соседней внутренней пластиной 106, и между боковой пластиной 103 и соседней внутренней пластиной 106. В случае, когда соединение в двух места, как описано выше, приводит к недостаточной прочности соединения, соединяющий элемент размещается также и в других отверстиях 104a, 105a для вставки сверху сегмента, между внутренними пластинами 106, 107 для укрепления соединения в окружном направлении.
На фиг.5a использован один комплект болт/гайка на место соединения. Однако в случае, когда торцевые пластины 104, 105 имеют большую высоту из-за сегментов, используемых в существующих трубах большой диаметра, сегменты можно соединять в окружном направлении, используя два или более наборов болт/гайка на место соединения.
Сегменты соединяют, таким образом, в окружном направлении через проемы 102b, 103b, обеспеченные в боковых пластинах 102, 103. Когда сегменты соединяют в продольном направлении трубы, так что проем 102b сегмента выровнен с проемом 103b соседнего сегмента, и оба сегмента вступают в плотный контакт друг с другом, каждый набор из проемов 102b, 103b образует один объединенный проем. Поэтому, когда после установки восстановительной трубы заполняющий материал вводится в пространство между существующей трубой и восстановительной трубой, заполнитель втекает или вытекает через объединенные проемы 102b, 103b, не протекая вниз к внутренней области восстановительной трубы. Следовательно, отсутствует необходимость блокировать проемы 102b, 103b, а соединение в окружном направлении может быть осуществлено проще, чем в случае, когда проем обеспечен во внутренней поверхностной пластине 101.
Последовательно соединяя сегменты 1 в окружном направлении по всей длине окружности, возможно собирать короткий замкнутый кольцеобразный трубный узел 10 (именуемый в дальнейшем «трубный блок», имеющий заданную небольшую длину в продольном направлении X трубы, как показано на фиг.6. Трубный блок 10 имеет форму, которую можно получить, если отрезать от круглой трубы перпендикулярно продольному направлению X трубы кусок заданной ширины D. Внешний диаметр трубного блока 10 немного меньше внутреннего диаметра существующей трубы, которую необходимо восстанавливать. Сегмент 1 соответствует элементу, получаемому делением трубного блока 10 на множество (предпочтительно равных) частей вдоль режущей поверхности параллельной радиальному направлению R.
На фиг.6 показаны внутренняя поверхностная пластина 101, боковые пластины 102, 103 и торцевые пластины 104, 105, которые являются главными конструктивными элементами сегмента 1. Чтобы не допустить усложнение чертежа, внутренние пластины 106, 107 и другие укрепляющие конструкции не показаны.
Каждый из сегментов в трубном блоке 10 согласно данному описанию соединяют с сегментом другого трубного блока, используя соединяющий элемент (затягивающий элемент) 11 и гайку 12, как показано на фиг.7, для наращивания в продольном направлении трубы.
Гайка 12 пропускается через отверстие 102a в боковой пластине 102 одного сегмента 1a и приводится в соприкосновение с первой внутренней пластиной 106, т.е. внутренней пластиной 106, расположенной ближе всего к боковой пластине 102. Болт 13 ввинчивают в гайку 12, и гайка 12 притягивается к внутренней пластине 106 и фиксируется вплотную к ней.
Длина гайки 12 в продольном направлении трубы слегка больше пространства между боковой пластиной 102 и внутренней пластиной 106 и такова, что гайка 12 выдается наружу из боковой пластины 102 сегмента 1a, когда размещена, как упомянуто выше. Величина выступающей части эквивалентна или больше толщины боковой пластины 103 другого сегмента 1b. Поэтому гайку 12 пропускают через отверстие 103 в боковой пластине 103 другого сегмента 1b, и два сегмента 1a, 1b помещают один рядом с другим.
В этом состоянии соединяющий элемент 11 пропускают через отверстие 102a в боковой пластине 102, отверстие 106a во внутренней пластине 106 и вырез 107a во внутренней пластине 107 сегмента 1b, и резьбовую часть 11b соединяющего элемента 11 ввинчивают в гайку 12 для соединения соединяющего элемента 11 и гайки 12. Соединяющий элемент 11 ввинчивают дальше в гайку 12 до тех пор, пока фланцевая часть 14a головной части 14 не прижимается к самой левой внутренней пластине 106 сегмента 1b для притягивания и фиксации двух сегментов 1a, 1b.
Вдоль окружного направления каждого сегмента зафиксировано множество гаек 12, при этом гайки 12 зафиксированы у каждого второго отверстия 102a или через менее частые промежутки, в зависимости от требуемой прочности. Сегменты соединяют в продольном направлении трубы, при этом положения гаек в каждом сегменте смещены в окружном направлении относительно положений гаек сегмента, расположенного рядом с рассматриваемым сегментом. Например, на фиг.7 положения гаек 12 в сегменте 1a в центре смещены относительно положений гаек 12 в сегменте 1c, расположенного рядом с правой стороной сегмента 1a, на величину, соответствующую промежуткам между отверстиями 102a в боковой пластине 102, если смотреть в окружном направлении.
Таким образом, сегменты трубного блока соединяют в продольном направлении трубы с сегментами другого трубного блока, благодаря чему возможно соединять трубные блоки в продольном направлении трубы до получения желаемой длины и создавать восстановительную трубу, содержащую трубные блоки или сегменты.
Теперь будет дано описание способа восстановления существующей трубы с использованием сегментов, выполненных, как описано выше.
Сначала, как показано на фиг.8, сегмент 1 перемещают через люк 20 в существующую трубу 21, и, как показано на фиг.5 и 6, последовательно соединяют сегменты в окружном направлении для сборки трубного блока 10.
Далее трубные блоки 10 последовательно соединяют в продольном направлении трубы посредством соединяющих элементов 11, используя способ, показанный на фиг.7, и, как показано на фиг.8 и 9, восстановительную трубу 40 устанавливают в существующую трубу 21. На фиг.8 и 9 соединяющие элементы 11 и подобные элементы не показаны, а сегменты показаны упрощенно.
На фиг.7-9 сегменты или трубные блоки соединяют в продольном направлении трубы таким образом, чтобы сегмент и соседний с ним сегмент были смещены друг относительно друга в окружном направлении, а торцевые пластины обоих сегментов не находились в одной плоскости в продольном направлении трубы. Такая схема расположения позволяет автоматически блокировать проемы 102b, 103b боковых пластин 102, 103 боковыми пластинами соседнего сегмента. Следовательно, отсутствует необходимость блокировать проемы 102b, 103b, и соединение в окружном направлении может быть осуществлено проще.
Если диаметр восстановительной трубы является большим, то сегменты 1, которые были перемещены внутрь, можно транспортировать до местоположения фактической установки, и в этом местоположении сегменты соединяют в окружном направлении и продольном направлении трубы. В таком случае возможны ситуации, когда при соединении сегментов в окружном направлении зазор между внешней стороной сегментов и существующей трубой будет узким. Это может затруднять монтаж комплектов болт-гайка снаружи сегмента; преимущество снабжения боковых пластин проемами для соединения сегментов в окружном направлении особенно ценно.
Затем, как показано на фиг.9, в пространство S между восстановительной трубой 40 и существующей трубой 21 вводится цементирующий материал или другой заполняющий материал 30, и заполняющий материал отверждается. Обе торцевые части пространства S блокируются с использованием смолы, строительного раствора или другого закупоривающего средства. Для ввода заполняющего материала, например, во внутренней поверхностной пластине 101 формируется отверстие для ввода, и заполняющий материал 30 вводится из него. Введение выполняется до тех пор, пока заполняющий материал 30 не достигает всей восстановительной трубы и не начинает вытекать из боковых пластин сегментов на обоих концах в продольном направлении трубы. Во время введения заполняющий материал 30 не вытекает из проемов 102b, 103b боковых пластин 102, 103 во внутреннюю область восстановительной трубы 40. Такие проемы, следовательно, повышают эффективность операции соединения и операции введения.
Поскольку вырезы 102c, 103c, 106b обеспечены соответственно на боковых пластинах 102, 103 и внутренней пластине 106 сегмента 1, заполняющий материал может плавно течь в продольном направлении трубы, даже если пространство S невелико, или если в пространстве S есть препятствие. К тому же, поскольку вырезы 102c, 103c, выполненные в боковой пластине 102 или 103, и вырезы 106b, выполненные в соседней внутренней пластине 106, расположены в шахматном порядке, если смотреть на сегмент сверку (снаружи), заполняющий материал вводится в зигзагообразную форму, позволяя тем самым равномерно вводить заполняющий материал.
Высота торцевых пластин 104, 105 меньше высоты боковых пластин 102, 103 и внутренних пластин 106, 107, и между верхним концом торцевых пластин 104, 105 и существующей трубой 21 имеется значительный зазор; поэтому заполняющий материал может плавно течь в окружном направлении. Отверстия 104d, 105d, обеспеченные в нижней части торцевых пластин 104, 105, не только позволяют заполняющему материал втекать или вытекать и проходить через них, но также выполняют функцию канала для воздуха, между существующей трубой 21 и внутренней поверхностной пластиной 101, выталкиваемого при введении заполняющего материала, позволяя вследствие этого заполняющему материалу втекать еще плавней.
Вводимый заполняющий материал 30 обеспечивает жесткую связь существующей трубы 21 и восстановительной трубы 40, когда он затвердевает, и становится возможным создавать комбинированную трубу, содержащую существующую трубу, заполняющий материал и восстановительную трубу.
1. Сегмент для восстановительной трубы, используемой для ремонта внутренней поверхности действующего трубопровода, содержащий внутреннюю поверхностную пластину, образующую внутреннюю окружную поверхность, боковые пластины и торцевые пластины, расположенные вертикально на периферийном крае внутренней поверхностной пластины, причем внутренняя поверхностная пластина, боковые пластины и торцевые пластины выполнены за одно целое из пластмассы, при этом сегмент выполнен с возможностью соединения посредством соединительных элементов с другим сегментом в окружном направлении и вдоль трубы с формированием сегментной восстановительной трубы, предназначенной для установки внутрь ремонтируемого трубопровода,
при этом в торцевых пластинах выполнено отверстие, обеспечивающее вставку соединяющего элемента, когда сегменты соединяются в окружном направлении, и отверстие для прохождения через него заполняющего материала, предназначенного для формирования облицовки на внутренней поверхности ремонтируемого трубопровода и вводимого в пространство между ним и сегментной восстановительной трубой.
2. Сегмент для восстановительной трубы по п. 1, в котором торцевые пластины выполнены ниже боковых пластин с возможностью течения упомянутого заполняющего материала в окружном направлении через их верхнюю часть.
3. Сегмент для восстановительной трубы по п. 1 или 2, в котором в каждой из боковых пластин на ее верхнем крае выполнены вырезы для прохождения через них заполняющего материала.
4. Сегмент для восстановительной трубы по п. 3, который снабжен внутренней пластиной, расположенной между двумя боковыми пластинами и параллельно им, при этом на ее верхнем крае выполнены вырезы для прохождения через них заполняющего материала, и положения вырезов отличаются в окружном направлении от положений вырезов, выполненных в боковых пластинах.
5. Сегмент для восстановительной трубы, используемой для ремонта внутренней поверхности действующего трубопровода, содержащий внутреннюю поверхностную пластину, образующую внутреннюю окружную поверхность, боковые пластины и торцевые пластины, расположенные вертикально на периферийном крае внутренней поверхностной пластины, и внутренние пластины, расположенные вертикально между боковыми пластинами и параллельные им, причем внутренняя поверхностная пластина, боковые пластины, торцевые пластины и внутренние пластины выполнены за одно целое из пластмассы, при этом сегмент выполнен с возможностью соединения посредством соединительных элементов с другим сегментом в окружном направлении и вдоль трубы с формированием сегментной восстановительной трубы, предназначенной для установки внутрь ремонтируемого трубопровода,
при этом в боковых пластинах и внутренних пластинах на их соответствующих верхних краях выполнены вырезы для прохождения через них заполняющего материала, предназначенного для формирования облицовки на внутренней поверхности ремонтируемого трубопровода и вводимого в пространство между ним и сегментной восстановительной трубой при ее установке в упомянутый трубопровод, причем положения вырезов, выполненных в боковых пластинах, отличаются в окружном направлении от положений вырезов, выполненных во внутренних пластинах.
6. Способ ремонта внутренней поверхности действующего трубопровода с использованием сегмента для восстановительной трубы, который содержит внутреннюю поверхностную пластину, образующую внутреннюю окружную поверхность, боковые пластины и торцевые пластины, расположенные вертикально на периферийном крае внутренней поверхностной пластины, причем внутренняя поверхностная пластина, боковые пластины и торцевые пластины выполнены за одно целое из пластмассы,
включающий этапы, на которых:
выполняют в торцевых пластинах отверстия, одно из которых предназначено для вставки соединяющего элемента, а другое - для прохождения через него заполняющего материала, предназначенного для формирования облицовки на внутренней поверхности ремонтируемого трубопровода,
приводят торцевые пластины сегментов в соприкосновение друг с другом,
вставляют соединяющий элемент в упомянутое отверстие, расположенное в торцевых пластинах, для последовательного соединения сегментов в окружном направлении, формируя трубный блок,
последовательно соединяют трубные блоки в продольном направлении трубы с формированием сегментной восстановительной трубы для установки ее внутрь ремонтируемого трубопровода;
и вводят упомянутый заполняющий материал в пространство между ремонтируемым трубопроводом и сегментной восстановительной трубой, при этом во время введения заполняющий материал втекает или вытекает через отверстие для прохождения через него заполняющего материала в торцевых пластинах.
7. Способ по п. 6, в котором торцевые пластины выполнены ниже боковых пластин, а заполняющий материал течет в окружном направлении через верхнюю часть этих выполненных более низко торцевых пластин.
8. Способ по п. 6 или 7, в котором в каждой из боковых пластин на ее верхнем крае выполняют вырезы для прохождения через них упомянутого заполняющего материала.
9. Способ по п. 8, в котором между двумя боковыми пластинами и параллельно им расположена внутренняя пластина, в которой на ее верхнем крае выполняют вырезы для прохождения через них упомянутого заполняющего материала, при этом положения вырезов отличаются в окружном направлении от положений вырезов, выполненных в боковых пластинах.
10. Способ ремонта внутренней поверхности действующего трубопровода с использованием сегмента для восстановительной трубы, который содержит внутреннюю поверхностную пластину, образующую внутреннюю окружную поверхность, боковые пластины и торцевые пластины, расположенные вертикально на периферийном крае внутренней поверхностной пластины, и внутренние пластины, расположенные вертикально между боковыми пластинами и параллельно им, причем внутренняя поверхностная пластина, боковые пластины, торцевые пластины и внутренние пластины выполнены за одно целое из пластмассы,
включающий этапы, на которых:
выполняют в боковых пластинах и внутренних пластинах на их соответствующих верхних краях вырезы для прохождения через них заполняющего материала, предназначенного для формирования облицовки на внутренней поверхности ремонтируемого трубопровода, причем положения вырезов, выполненных в боковых пластинах, отличаются в окружном направлении от положений вырезов, выполненных во внутренних пластинах,
последовательно соединяют сегменты в окружном направлении и продольном направлении трубы с формированием сегментной восстановительной трубы для установки ее внутрь ремонтируемого трубопровода, и
вводят упомянутый заполняющий материал в пространство между ремонтируемым трубопроводом и сегментной восстановительной трубой, при этом во время введения заполняющий материал втекает или вытекает через упомянутые вырезы в боковых и внутренних пластинах.
