Система освобождения пространства трубопровода
Изобретение относится к трубопроводам, содержащим кабели связи во внутренних кабельных каналах трубопроводов. Пространство в трубопроводе (10), содержащем по меньшей мере один кабель (12), окруженный кабельным каналом (11), освобождают посредством разрезания в продольном направлении указанного кабельного канала и удаления его из окружения указанного кабеля. Кабельный канал могут вытягивать из трубопровода за нож для выполнения разрезания или могут протягивать нож через трубопровод для разрезания указанного кабельного канала, в то время как он остается в трубопроводе. Изобретение обеспечивает снижение трудоемкости при необходимости прокладки дополнительных кабелей. 5 н. и 20 з.п. ф-лы, 8 ил.
ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Настоящая заявка запрашивает приоритет по заявке на патент США N61/562035 от 21 ноября 2011 г.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к трубопроводам, содержащим кабели связи во внутренних кабельных каналах трубопроводов. В частности, настоящее изобретение относится к системе удаления внутренних кабельных каналов из окружения рабочих кабелей таким образом, что в трубопроводе освобождается пространство, которое впоследствии можно использовать для приема по меньшей мере одного дополнительного кабеля.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Вероятно, что в настоящее время под землей закопаны миллионы миль трубопроводов, которые содержат по меньшей мере один кабель связи. Обычно эти кабели размещены в пластиковых внутренних кабельных каналах, помещенных в трубопровод. Задачей этих внутренних кабельных каналов является защита кабеля в то время, когда в тот же самый трубопровод могут устанавливать дополнительный кабель. Кроме того, проще устанавливать дополнительные кабели, когда они также находятся в отдельных внутренних кабельных каналах.
Однако наступает время, когда трубопровод по существу заполнен внутренними кабельными каналами, и дополнительная установка в него кабелей невозможна. Такая ситуация показана на фиг. 1А, когда трубопровод 10 заполнен внутренними кабельными каналами 11, каждый из которых содержит рабочий или активный кабель 12. Эти внутренние кабельные каналы не могут быть легко удалены, поскольку на сегодняшний день известен только один способ выполнения этого, для чего нужно разъединять кабель, что не может быть выполнено в том случае, если этот кабель активный. В силу этого, если в этом географическом районе необходимы дополнительные кабели связи, в земле должен быть проложен новый трубопровод, что является очень трудоемким, затратным по времени и дорогостоящим проектом.
Таким образом, существует потребность в возврате пространства в трубопроводе, которое занято по меньшей мере одним внутренним кабельным каналом, таким образом, что в существующий трубопровод могут быть установлены дополнительные кабели.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, целью одного аспекта настоящего изобретения является обеспечение системы возврата пространства в трубопроводе и удаления из указанного трубопровода внутреннего кабельного канала, который вмещает рабочий кабель.
Целью другого аспекта настоящего изобретения является обеспечение указанной выше системы, в которой внутренний кабельный канал разрезают при удалении из трубопровода.
Целью дополнительного аспекта настоящего изобретения является обеспечение указанной выше системы, в которой указанный внутренний кабельный канал разрезают, когда он все еще находится в трубопроводе, а после этого удаляют.
Эти и другие цели настоящего изобретения, а также и его преимущества по сравнению с существующим уровнем техники, которые станут понятны из нижеследующего описания, осуществляются посредством усовершенствований, в дальнейшем описанных и заявленных.
В общем, в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения способ возврата пространства в проходящем в продольном направлении трубопроводе, содержащем по меньшей мере один кабель, окруженный проходящим в продольном направлении в трубопроводе кабельным каналом, включает этапы разрезания в продольном направлении указанного канала и удаления его из окружения кабеля.
В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения способ возврата пространства в проходящем в продольном направлении трубопроводе, содержащем по меньшей мере один кабель, окруженный проходящим в продольном направлении в трубопроводе кабельным каналом, включает этапы перемещения указанного кабельного канала из трубопровода и по мере этого перемещения разрезания указанного кабельного канала таким образом, что он может быть удален из окружения кабеля.
Другой аспект настоящего изобретения содержит способ возврата пространства в проходящем в продольном направлении трубопроводе, содержащем по меньшей мере один кабель, окруженный проходящим в продольном направлении в трубопроводе кабельным каналом, включающий этапы осуществления доступа к трубопроводу и кабельному каналу через кабельный колодец и вытягивание кабельного канала на короткое расстояние в этот кабельный колодец. Затем кабельный канал захватывают и перемещают к ножевому узлу, который разрезает указанный канал в продольном направлении по меньшей мере на два куска, которые затем удаляют из окружения кабеля.
Один тип устройства для разрезания кабельного канала, окружающего кабель, в продольном направлении прохождения кабельного канала, содержит приводной узел, выполненный с обеспечением возможности захвата кабельного канала и вытягивания его из трубопровода. Для разрезания канала в продольном направлении режущий узел поддерживается каждой поперечиной. Режущий узел размещают для разрезания в продольном направлении по мере того, как он вытягивается приводным узлом.
Предпочтительные примерные системы для возврата пространства в трубопроводе в соответствии с идеями настоящего изобретения показаны в качестве примера на сопутствующих чертежах без попыток показать все различные формы и модификации, в которых может быть воплощено настоящее изобретение, при этом настоящее изобретение определяется прилагаемой формулой изобретения, но не посредством подробной спецификации.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1А изображен схематичный вид с торца трубопровода, который заполнен тремя внутренними кабельными каналами, каждый из которых вмещает кабель связи.
На фиг. 1В изображен схематичный вид, подобный фиг. 1А, показывающий, что внутренние кабельные каналы были разрезаны по длине.
На фиг. 1С изображен схематичный вид, подобный фиг. 1 и 2, показывающий пространство в трубопроводе, освободившееся после того, как разрезанные внутренние кабельные каналы были удалены.
На фиг. 2 изображен отчасти схематичный фрагментированный вид в разрезе типичного кабельного колодца с кабелем, проходящим через него.
На фиг. 3 изображен вид в разрезе, взятый по существу по линии 3-3 с фиг. 2 и показывающий торцевую стенку кабельного колодца.
На фиг. 4 изображен схематичный вид, подобный фиг. 2, показывающий часть внутреннего кабельного канала, удаляемого из трубопровода.
На фиг. 5 изображено схематичное представление сверху устройства, расположенного в кабельном колодце и разрезающего внутренний кабельный канал и удаляющего его из трубопровода в соответствии с одним аспектом настоящего изобретения.
На фиг. 6 изображено схематичное представление, подобное фиг. 5 и показывающее некоторые альтернативные признаки настоящего изобретения.
На фиг. 7 изображено отчасти схематичное изображение альтернативной системы для разрезания и удаления внутреннего кабельного канала из трубопровода.
На фиг. 8 изображен вид с торца устройства с фиг. 7.
ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
Трубопровод 10 для содержания кабелей 12 связи обычно будет проходить в земле в продольном направлении на расстояние в тысячи метров. Как было описано выше, когда в трубопроводе расположены несколько кабелей, их легче укладывать, а также предохранять от повреждения существующие кабели или от перекручивания их с существующим кабелем посредством помещения кабелей в своего рода канал, общеизвестный под названием внутренний кабельный канал, такой как изображенный пластиковый трубчатый внутренний кабельный канал 11. Однако, как показано на фиг. 1А, эти внутренние кабельные каналы 11 занимают пространство, которое в ином случае могло бы быть использовано для дополнительных кабелей 12.
В соответствии с настоящим изобретением, как показано на фиг. 1В, по меньшей мере один из кабельных каналов 11 может быть разрезан по своей длине в нескольких местах, как показано посредством ссылочного номера 13. Затем куски внутреннего кабельного короба 11 могут быть удалены из окружения кабелей 12, что создает возвратное пространство 14 в трубопроводе 10, как показано на фиг. 1С. Затем было бы предпочтительно заключить освобожденный кабель или освобожденные кабели 12 в рукав из текстильного материала таким образом, чтобы дополнительные кабели можно было бы уложить в трубопровод 10 без трения об открытый кабель и без возможного повреждения существующего кабеля. Кроме того, текстильный внутренний кабельный канал М, такой как показанный в патентной заявке США N 6,251201 и продаваемый под торговой маркой МАХСЕИ® компанией Веско Дистрибьюшн, Инк., Питсбург, Пенсильвания, может быть помещен в пространство 14, а в отделения этого текстильного внутреннего кабельного канала могут быть вставлены новые кабели.
На фиг. 2 схематично изображено обычное место обслуживания кабеля, такое как кабельный колодец, в общем указанный посредством ссылочного номера 15. Кабельный колодец 15, конечно, имеет обычно закрытый открытый верх 16, нижнюю поверхность 17, на которой могут стоять рабочие, и боковые стенки 18. При изначальной укладке трубопроводов в землю 19 каждые несколько сотен футов обеспечивают кабельные колодцы 15 для осуществления доступа к кабелям 12 (один из которых показан на фиг. 2 для удобства), которые проходят через кабельный колодец 15 от одной боковой стенки 18 до другой боковой стенки 18. Кабель 12, показанный на фиг. 2, разделен на фрагменты для того, чтобы указать, что кабель 12 не проходит через кабельный колодец 15 от одной боковой стенки 18 до другой. Скорее, как правило, в колодце 15 может быть обнаружена катушка кабеля 12. Как показано на фиг. 3, трубопровод 10 и внутренние кабельные короба 11 (один из которых показан на фиг. 3 для удобства) открыты в боковых стенках 18 кабельного колодца.
Работа системы настоящего изобретения будет происходить в кабельном колодце 15, а в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения внутренний кабельный канал 11, подлежащий обработке, может быть втянут на короткое расстояние в кабельный колодец, как показано на фиг. 4. Затем для удаления и разрезания внутреннего кабельного канала 11 могут использовать узел, в общем показанный на фиг. 5, как будет описано ниже.
Изображенный узел 20 содержит каркас, обычно указанный посредством ссылочного номера 21. Каркас 21 содержит разнесенные опорные поперечины 22, края которых опираются на боковые стенки 18 кабельного колодца. Поперечины 22 отделены друг от друга кабелем 12, помещаемым между ними. Каждая поперечина 22 поддерживает приводное устройство, в общем указанное посредством ссылочного номера 23. Изображенное устройство 23 может быть представлено в виде вращающихся колес 24, или в виде обычной тянущей передачи. В изображенном виде колеса 24 сначала прижимают противоположные стороны открытого внутреннего кабельного канала 11, как показано на фиг. 5, а затем колеса 24 могут вращаться в противоположных направлениях, как показано при помощи стрелок на фиг. 5, для вытягивания кабельного канала 11 из трубопровода 10 и перемещения его влево на фиг. 5. Колеса 24 могут приводиться гидравлически, а также могут быть обеспечены рифленой поверхностью для облегчения функций захвата и вытягивания. Поскольку каркас 21 укреплен на боковых стенках 18 кабельного колодца, боковые стенки 18 выдерживают усилие, используемое в процессе вытягивания.
Каждая поперечина 22 каркаса 21 также содержит режущее устройство, в общем указанное посредством ссылочного номера 25. В варианте осуществления, показанном на фиг. 5, режущее устройство 25 схематично показано в виде неподвижного ножа 26. Противоположные ножи 26 проходят внутрь от каждой поперечины 22 в достаточной степени для того, чтобы входить в контакт с кабельным каналом 11, но не настолько далеко, чтобы касаться и, возможно, повреждать активный кабель 12. Таким образом, привод 23 перемещает кабельный канал 11 за режущее устройство 25, кабельный канал 11 разрезают в продольном направлении в двух местах, разнесенных по окружности, а разрезанные куски 27 кабельного канала могут быть удалены из окружения кабеля. Если требуется разрезать кабельный канал 11 в трех и более местах, могут быть обеспечены дополнительные режущие устройства 25. Затем куски 27 могут быть измельчены и повторно использованы экологическим способом.
На фиг. 6 изображены некоторые альтернативные признаки для варианта осуществления изобретения с фиг. 5, только что описанного выше. Таким образом, как показано на фиг. 6, приводное устройство 23 изображено в виде обычных тянущих устройств 28, а режущее устройство 25 изображено в виде вращающихся режущих колес 29. Режущие колеса 29 могут вращаться в направлении по часовой стрелке против направления перемещения кабельного канала 11 или, если потребуется, могут вращаться в направлении против часовой стрелки для того, чтобы по сути помочь тянущему устройству 28 в перемещении кабельного канала 11.
На фиг. 6 также показана, если потребуется, металлическая разрезная трубка 30, которая может быть вставлена в трубопровод 10 и вокруг кабельного канала 11, если требуется направлять кабельный канал 11 по мере его удаления из трубопровода 10. Трубка 30 проходит из трубопровода в кабельный колодец 15, а также изображена содержащей прорезь 31 в местоположении приводных устройств 23 таким образом, что они могут захватывать кабельный канал 11, и другую прорезь в местоположении режущих устройств 25 таким образом, что они могут разделять кабельный канал 11 в продольном направлении. Кроме того, если необходимо защищать рабочий кабель 12 от повреждения, которое может произойти вследствие случайного контакта с режущими устройствами 25, металлическая разрезная трубка может быть вставлена на короткое расстояние в трубопровод 10 вокруг кабеля 12. Трубка 33 проходит в кабельный колодец 15 для защиты 50 кабеля 12, если это необходимо.
На фиг. 7 и 8 изображена альтернативная система для осуществления возврата пространства в трубопроводе. Здесь режущий узел, в общем указанный посредством ссылочного номера 40, содержит корпусную часть, в общем указанную посредством ссылочного номера 41. Корпусная часть 41 должна проходить вокруг кабеля 12, но поскольку рабочие кабели не могут быть разъединены, корпусная часть 41 разделена на две части 41А и 41В. Корпусная часть 41 установлена вокруг кабеля 12 в месте обслуживания, таком как описанный выше кабельный колодец, где открыт кабель 12. Кабельный канал, имеющий край 42, затем может быть втянут в кабельный колодец, а затем вокруг кабеля могут быть расположены указанные две половины корпуса, а также соединены при помощи любых подходящих средств. Например, каждая половина 41 А, 41В может быть снабжена небольшим фланцем 43, содержащим отверстие, которые могут совмещаться друг с другом и принимать крепежный элемент.
Режущий узел 40 содержит внешние направляющие 44, которые расположены на периферической наружной стороне кабельного канала 11, над которым осуществляется работа. Нож 45 проходит от каждой направляющей 40 к корпусной части 41. Ножи могут быть прикреплены к направляющей 44 и/или корпусной части 41 таким образом, что в случае необходимости их можно легко заменять. Хотя изображены три ножа 45, которые разделят кабельный канал 11 в продольном направлении на три части, что очевидно из вышеприведенного описания фиг. 5 и 6, требуются по меньшей мере два ножа 45. Кроме того, если потребуется, могут быть использованы более чем три ножа 45. В начале режущего процесса ножи 45 расположены вблизи конца 42 кабельного канала 11.
Ножи 45 разделяют кабельный канал 11 в продольном направлении, вызывая относительное перемещение между режущим узлом 40 и кабельным каналом 11. Это может происходить при помощи обеспечения неподвижного положения режущего узла 40 и вытягивания кабельного канала 11 за ножи 45 (налево на фиг. 2) аналогичным образом, как описано в отношении фиг. 5 и 6. Или может быть вызвано перемещение режущего узла 40 через трубопровод 10. Это может быть осуществлено посредством задува по меньшей мере одной протягивающей ленты в трубопровод 10 обычным способом. Затем указанные ленты могут быть прикреплены к режущему узлу 40. С этой целью корпусные части 41А и 41В могут быть снабжены пазами 46 таким образом, что к ним могут быть присоединены протягивающие ленты. Затем посредством протягивания указанной ленты в нисходящем направлении от конца 42 кабельного канала (в следующем соседнем кабельном колодце) режущий узел 40 может перемещаться вправо на фиг. 2 через трубопровод 10 для разрезания кабельного канала 11. На другом конце режущего узла 40 также обеспечены пазы 47 таким образом, что к ним может быть прикреплена лента для протягивания режущего узла 40 в обратном направлении, если это необходимо.
Когда кабельный канал 11 разделен в продольном направлении, как показано на фиг. 1В, его куски могут быть легко вытянуты из трубопровода 10. Если в трубопроводе 10 находятся дополнительные внутренние кабельные каналы 11, и если требуется или необходимо удалить их все, указанный процесс может быть повторен до тех пор, пока все кабельные каналы 11 не будут разделены и удалены, создавая возвращенное пространство 14. Как было описано выше, куски кабельного канала могут быть измельчены и экологическим способом повторно использованы, как только будет возвращено пространство по меньшей мере от одного удаленного кабельного канала, в это пространство может быть установлен текстильный внутренний кабельный канал М, такой как показанный в патентной заявке США N6251201 таким образом, что в этот текстильный кабельный канал может быть установлен по меньшей мере один новый кабель.
Ввиду вышеизложенного должно быть очевидно, что система возврата пространства трубопровода, описанная в настоящем документе, достигает цели настоящего изобретения и в ином случае существенно улучшает текущий уровень техники.
1. Способ освобождения пространства в проходящем в продольном направлении подземном трубопроводе, содержащем по меньшей мере один активный кабель, расположенный в проходящем в продольном направлении кабельном канале в трубопроводе, включающий этапы разрезания в продольном направлении указанного кабельного канала и удаления его из окружения активного кабеля.
2. Способ по п. 1, в котором этапы разрезания и удаления выполняют по существу одновременно.
3. Способ по п. 1, в котором этап разрезания включает этап перемещения кабельного канала за нож.
4. Способ по п. 3, в котором этап перемещения включает этап вытягивания кабельного канала из трубопровода.
5. Способ по п. 1, в котором этап разрезания включает этап перемещения ножа через трубопровод.
6. Способ по п. 1, в котором этап разрезания включает этап разрезания кабельного канала по меньшей мере в двух местах, разделенных по периферии, для формирования кусков кабельного канала.
7. Способ по п. 1, дополнительно включающий этап вставки внутреннего кабельного канала в освобожденное пространство.
8. Способ освобождения пространства в проходящем в продольном направлении подземном трубопроводе, содержащем по меньшей мере один активный кабель, расположенный в проходящем в продольном направлении кабельном канале в трубопроводе, включающий этапы перемещения указанного кабельного канала из трубопровода и по мере этого перемещения разрезания указанного кабельного канала таким образом, что он может быть удален из окружения активного кабеля, оставляя активный кабель в трубопроводе.
9. Способ по п. 8, в котором этап перемещения включает этап захвата кабельного канала с помощью противоположных колес и вращения указанных колес для вытягивания указанного кабельного канала из трубопровода.
10. Способ по п. 8, в котором этап перемещения включает этап захвата кабельного канала с помощью противоположных тянущих передач.
11. Способ по п. 8, в котором этап разрезания включает этап перемещения кабельного канала за неподвижные ножи.
12. Способ по п. 8, в котором этап разрезания включает этап перемещения кабельного канала за вращающиеся ножи.
13. Способ по п. 8, дополнительно включающий этап направления кабельного канала по мере его перемещения из трубопровода.
14. Способ по п. 8, дополнительно включающий этап защиты кабеля во время разрезания кабельного канала.
15. Способ по п. 8, дополнительно включающий этап вставки внутреннего кабельного канала в освобожденное пространство.
16. Способ освобождения пространства в проходящем в продольном направлении подземном трубопроводе, содержащем по меньшей мере один активный кабель, расположенный в проходящем в продольном направлении кабельном канале в трубопроводе, включающий этапы осуществления доступа к трубопроводу и кабельному каналу через кабельный колодец, вытягивания кабельного канала на короткое расстояние в указанный кабельный колодец, захвата кабельного канала, перемещения захваченного кабельного канала в направлении к ножевому узлу, разрезания кабельного канала в продольном направлении по меньшей мере на два куска и удаления указанных кусков из окружения активного кабеля, оставляя активный кабель в трубопроводе.
17. Устройство для разрезания кабельного канала, окружающего активный кабель, в продольном направлении проходящего подземного трубопровода, содержащее приводной узел, выполненный с обеспечением возможности захвата кабельного канала и вытягивания кабельного канала из трубопровода без удаления кабеля из трубопровода и без вытягивания трубопровода из-под земли, при этом режущий узел расположен с обеспечением возможности разрезания кабельного канала в продольном направлении без разрезания кабеля по мере вытягивания кабельного канала указанным приводным узлом.
18. Устройство по п. 17, дополнительно содержащее трубку, расположенную вокруг кабельного канала с обеспечением возможности направления указанного кабельного канала из трубопровода и по направлению к режущему узлу.
19. Устройство по п. 17, дополнительно содержащее трубку, расположенную вокруг кабеля с обеспечением возможности защиты указанного кабеля от режущего узла.
20. Устройство по п. 17, в котором приводной узел содержит колеса, захватывающие кабельный канал и вращающиеся с обеспечением возможности перемещения указанного кабельного канала.
21. Устройство по п. 17, в котором приводной узел содержит тянущую передачу для обеспечения возможности перемещения кабельного канала.
22. Устройство по п. 17, в котором режущий узел содержит неподвижные ножи.
23. Устройство по п. 17, в котором режущий узел содержит вращающиеся ножи.
24. Устройство по п. 17, дополнительно содержащее каркас, содержащий приводное устройство и режущее устройство.
25. Способ удаления проходящего в продольном направлении кабельного канала из его местоположения под землей, включающий этапы разрезания в продольном направлении указанного кабельного канала посредством перемещения ножевого узла в продольном направлении через указанный кабельный канал для разрезания его на куски и удаления указанных кусков из-под земли.
