NO174069B - Fremgangsmaate for installering av et erstatningsroer av plast i en eksisterende roerledning - Google Patents

Abstract

Et termoplastrør (10) i en utflatet og foldet form (10a) og med valgte egenskaper formes enten ved at det fremstilles i sin reduserte fasong eller ved oppvarming av et rundt termoplastrør (10) tilstrekkelig til at det blir bøyelig hvoretter dets tverrsnittsdimensjon reduseres. Det blir i denne reduserte dimensjon og i en bøyelig tilstand innført i et rør (14) som skal rehabiliteres. Det blir så ekspandert og virker, når det er herdet, som et stivt eller halvstivt rør innvendig i et rør istand til å motstå utvendige hydrostatiske trykk og jordtrykk. Under installeringen oppvarmes termoplastrøret for installering i et eksisterende rør og for å ekspandere det. Ved en foretrukket fremgangsmåte blir termoplastrøret, etter at dets størrelse er blitt redusert, oppviklet på en rull (12) og avvikles fra denne rull under installasjon i et eksisterende rør.

Description

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte for installering av et av termoplastmateriale utformet erstatningsrør i en eksisterende rørledning, som angitt i ingressen til det etter-følgende krav l.

Det har hittil vært kjent å reparere rørledninger, som f.eks. undergrunns-kloakkledninger e.l., ved å innføre en innvendig foring i røret fra på avstand fra hverandre belig-gende punkter, for derved å stoppe lekkasjer uten at det er nødvendig å grave ut hele rørledningen. Ifølge en fremgangsmåte er rør blitt foret med en bøyelig plast som f.eks. polyetylen. En ulempe ved denne fremgangsmåte er at foringen i vesentlig grad minsker rørets effektive diameter, og dessuten må det hyppig graves hull langs rørledningen for installering av polyetylenet. Dette gjør polyetylen-fremgangsmåten temme-lig dyr. En annen fremgangsmåte som er blitt brukt er den som er vist i US patent nr. 3.927.164 og 4.064.211, der det flek-sible rør vendes ut/inn når det blåses opp i rørledningen. Denne fremgangsmåte er også dyr ettersom den krever spesial-utstyr for installering. Ettersom disse kjente fremgangsmåter er forholdsvis dyre har de begrenset anvendelse. Videre anvender disse fremgangsmåter en fleksibel eller semi-fleksibel foring som ikke er istand til å motstå ytre hydrostatiske trykk eller jordtrykk av betydning. Det eksisterende rør blir følgelig som oftest ikke skikkelig reparert ettersom foringen, dersom en del av røret brytes løs, eventuelt kan klappe sammen på grunn av utvendig trykk av hvilken som helst størrelse som f.eks. trykk større enn ca. 28 kPa.

Videre er det, f.eks. fra GB 1 039 836, kjent en fremgangsmåte for rehabilitering av rør, der det som foring for det eksisterende rør benyttes et fleksibelt termoplastrør med utvendig diameter mindre enn det eksisterende rørs innvendige diameter. Ved oppvarming vil termoplastrøret på grunn av såkalt elastisk hukommelse utvides mot en opprinnelig større diameter som den bibeholder ved avkjøling.

Hovedformålet med foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en fremgangsmåte for installering av et nytt rør innvendig i et eksisterende rør, som i første rekke er enklere å utføre enn kjente metoder, og dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved en fremgangsmåte av den innledningsvis angitte art, med de nye og særegne trekk som er angitt i karakteristikken til det etterfølgende krav l. Fordelaktige utføringsformer av oppfinnelsen er angitt i de øvrige, etterfølgende krav.

En vesentlig fordel ved fremstilling av erstatningsrøret i sammenfoldet og forminsket form, er at det bibeholder et minne om denne form og ikke om den runde form. Rør som har et minne om en rund form vil, på et for tidlig tidsunkt, søke å vende tilbake til denne form når det oppvarmes for mykgjøring ved installering. Det er derfor vanskeligere å installere et konvensjonelt rør som er fremstilt med rund form, som f.eks. termoplastrøret ifølge ovennevnte GB 1 039 836, enn et rør som er blitt fremstilt i en forminsket tilstand.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen anvendes forholdsvis billige og lett tilgjengelige rør og rør som lett kan innføres i et eksisterende rør med liten eller ingen utgra-ving. Videre har det nye rør vesentlig tykkere vegger og kan slutte tett mot veggen til det opprinnelige rør. Det nye rør vil også vare i det uendelige og selv virke som en rørledning for å motstå utvendige hydrostatiske trykk og jordtrykk opptil og vesentlig høyere enn 28 kPa selv om stykker av det opprinnelige rør mangler.

Ved utøvelse av oppfinnelsen blir konvensjonell polyvinylklorid (PVC)-rør eller lignende stivt plastrør med termoplast-egenskaper, først utsatt for varme og deretter blir dets tverrsnittsdimensjon redusert som f.eks. ved utflating og/eller folding. Dette rør kan også tildannes ved at det fremstilles i utflatet og foldet form. Dette produkt blir i sin reduserte dimensjon gjenoppvarmet og installert i et rør som skal ombygges. For innledende behandling av det nye rør samt for lagring kan det, i sin reduserte tilstand, vikles på ruller, og så, når det skal innføres i et eksisterende rør, gjenoppvarmes for å gjøre det mykt, og inntrekkes i det eksisterende rør. Deretter blir det reduserte nye rør ekspandert ved oppvarming og dets indre utsatt for en ekspanderingskraft.

Oppfinnelsen vil bedre forstås og ytterligere formål og fordeler ved den vil fremgå klart ut fra følgende beskrivelse i sammenheng med de medfølgende tegninger. Figur 1 er et tverrsnitt av konvensjonelt termoplastrør, som f.eks. PVC-rør, Figur 2 er et oppriss av termoplastrøret på figur 1 og en anordning for å redusere rørets dimensjon, Figur 3 er et tverrsnitt av termoplastrøret etter at dets tverrsnitt er redusert i et innledende trinn ved foreliggende fremgangsmåte, idet nevnte tverrsnitt er tatt langs linjen 3-3 på f igur 2, Figur 4 er et skjematisk riss som viser anvendelse av det nye rør i et undergrunnsrør, hvor det reduserte termoplastrør er lagret på en rull og gjenoppvarmes for installering i undergrunnsrøret som skal rehabiliteres, Figur 5 er et skjematisk riss som viser en detalj ved konstruksjonen for ekspandering av det reduserte rørmateriale og utrunding av dette til et nytt rør etter at det er innført i det eksisterende undergrunnsrør, og Figur 6 er et skjematisk riss som viser en alternativ konstruksjon for gjenutrunding og ekspandering av det utfla-tete røret.

På figur 1 betegner tallet 10 en rørtype som brukes for rehabilitering av undergrunnsrør og liknende ifølge foreliggende oppfinnelse. En egenskap ved det nye rør 10 er at det er utformet av termoplast-materiale og nærmere bestemt et materiale som normalt er stivt og tykkvegget og kan gjøres bøye-lig ved oppvarming og deretter gjenoppvarmes etter at det er etablert for derved igjen å bli bøyeliggjort, samt også for å etablere en endelig tid for å danne et stivt rør. Et konvensjonelt rør av denne type som lett kan skaffes tilveie, omfatter polyvinylklorid (PVC)-rør med standard dimensjonsforhold

^ utvendig diameter^

veggtykkeIse

i området 13 til 65 som for tiden kan skaffes for undergrunns-ledninger som f.eks. dreneringsledninger, vannledninger, etc.

Figur 2 viser en anordning 11 for forming av det konvensjonelle rør 10 ifølge foreliggende oppfinnelse, og figur 3 viser i tverrsnitt dets reduserte form. Nærmere bestemt oppvarmes PVC-røret 10 på hvilken som helst konvensjonell måte, som f.eks. ved hjelp av en oppvarmingsinnretning lia, til en temperatur som er tilstrekkelig til at det blir bøye-lig. Det blir så utflatet og/eller foldet, ved hjelp av den konvensjonelle anordning 11, for derved å redusere dets totale tverrsnittsdimensjon slik at det kan trekkes inn i et under-grunnsrør eller liknende i sin reduserte form. Det nye rør kan også fremstilles i den reduserte utforming. Den reduserte dimensjon er betegnet med tallet 10a, og selv om det eventuelt kan brukes i en ett-trinns utflatet tilstand foretrekkes at det først utflates i dobbelt veggtykkelse med motsatte lengde-sidekanter og deretter igjen foldes langs en langsgående foldelinje mellom sidekantene som vist i figur 3 slik at dets bredeste tverrsnittsdimensjon er vesentlig mindre enn den opprinnelige runde form.

Røret 10a med redusert dimensjon kan så lagres enten i sin flate eller foldete tilstand, og fortrinnsvis blir det viklet på ruller 12 mens det ennå er bøyelig. Figur 4 viser også installering av et nytt rør ifølge oppfinnelsen, slik det nå skal beskrives.

Utstyr for installering av det reduserte rør i et eksisterende undergrunnsrør 14 eller liknende med mannhull 16 anordnet i avstand fra hverandre, omfatter et avlukke eller dekke 18 med konvensjonell mekanisme for dreibar opplagring av en rull 12 av det foreliggende reduserte rør. Avlukket 18 kan være montert på en transportvogn 20 og har en nedadragende tut 22 hvorfra det reduserte rør kan utmates. Tutens bunnende har en føringsrull 23 for effektiv vinkel-utmating av det nye reduserte rør. Avlukket 18 er tilknyttet en oppvarmingsinnretning 24 av konvensjonell type og istand til å oppvarme rullen 12 til en bøyelig tilstand slik at røret 10a kan avvikles fra rullen.

Ifølge oppfinnelsen transporteres avlukket 18 til en åpning, som f.eks. et mannhull 16, ved en rørseksjon 14 som skal repareres. Enden av det reduserte rør 10a forbindes med en trekkline 26 som er gjort tilgjengelig fra en nabo-åpning i røret, som f.eks. et annet mannhull, og forbindes ved hjelp av en klemmeinnretning 28 til den frie ende av det nye rør. Det nye rør blir gjort bøyelig ved oppvarming ved hjelp av oppvar-mingsinnretningen 24 og trekklinen 26 blir så aktivert for å trekke det gjennom røret. Etter innføring blir det reduserte nye rør så oppvarmet og ekspandert til en rund eller tilnærmet rund form for å danne et rør som vil utgjøre en tykkvegget, stiv eller halvstiv konstruksjon. Figur 5 viser en metode for ekspandering av røret med redusert dimensjon, etter at det er trukket inn i det opprinnelige rør som skal rehabiliteres. Denne omfatter et par plugger 30 og 32 montert ved motsatte ender av det reduserte rør, idet pluggen 30 er montert ved et utskåret parti av det nye rør ved installeringsenden mens pluggen 32 er montert i den fremre ende eller trekkline-enden etter fråkopling av trekklinen. Hver av pluggene 3 0 og 32 har rundtløpende eks-pansjons-pakningselementer 34 som er anordnet for løsbart tetningsinngrep med det opprinnelige rør 14 og det nye rør 10a og påvirkes av trykkledninger 36, som f.eks. trykkluft-lednin-ger, som fører til styreorganer over grunnen. Pluggen 30 har en gjennomgående innløpskanal for et ekspansjonsmateriale som f.eks. frisk damp eller varmt vann, i hvilken kanal der er anordnet en passende styreventil 40 såvel som en trykkmåler 42 og en trykkbegrensningsventil 44. Pluggen 32 har en utløps-kanal 46 som kommuniserer med området mellom de to plugger og forsynt med passende ventil ved 48. Ved å lukke ventilen 48 i pluggen 32 innføres frisk damp eller varmt vann gjennom pluggen 30 for å bevirke ekspansjon av det reduserte rør til et nytt rundt rør. Figur 6 viser en annen type anordning for ekspandering av det reduserte rør. Denne anordning omfatter en dor 50 som opptar en oppvarmingsinnretning 52 som kan oppvarme det nye rør til en bøyelig tilstand. Doren 52 har forbindelse med en trekkabel 54 eller annen innretning for å trekke den gjennom det opprinnelige rør. Ved riktig oppvarming av doren og ved å trekke den gjennom det opprinnelige rør, vil den ekspandere det nye rør til den ønskede diameter.

En tredje metode for oppvarming, gjenutrunding og ekspandering av det nye rør går ut på å spyle varmt vann eller damp ned gjennom røret som skal rehabiliteres langs det foldete nye rør inntil den ønskede temperatur er nådd ved nedstrømsenden. Så snart den ønskede temperatur er nådd settes det nye rør under trykk med varmt vann og ekspanderes under trykk til det passer.

I en spesiell rør-rehabiliteringsprosess tilveiebringes konvensjonelt PVC-rør som er pluss/minus 1/2 tomme (12,7 mm) mindre i ytterdiameter enn innerdiameteren til røret som skal rehabiliteres og selv har standard dimensjonsforhold mellom veggtykkelse og ytterdiameter som ovenfor angitt. PVC-rør-materialet oppvarmes til ca. 99°C og reduseres til den i figur 3 viste form. Selv om det nye rør eventuelt kan anvendes bare ved å flate det ut i ett plan, blir det som ovenfor nevnt fortrinnsvis utflatet og deretter foldet dobbelt som vist i figur 3 for å minimere dets totale størrelse. Det reduserte rør kan så lagres på store spoler slik at det kan kjøres med lastebil e.l. til anleggsstedet. Når det nye rør skal instal-leres i det opprinnelige rør blir det igjen oppvarmet slik at det blir bøyelig og kan trekkes gjennom røret som skal rehabiliteres. Deretter blir det oppvarmet, gjenutrundet og, om ønskelig, ekspandert. Gjenutrunding og ekspandering oppnås ved hjelp av de pluggete områder som vist i figur 5, fysisk ekspandert ved hjelp av en dor 50 som vist i figur 6, eller ved den beskrevne oppvarmings- og trykksettings-prosess. Det utrundete rør danner således et rør innvendig i et eksisterende rør og kan motstå utvendig trykk opptil og vesentlig høyere enn 28 kPa.

Det skal forstås at den utføringsform av oppfinnelsen som .her er vist og beskrevet utgjør et foretrukket eksempel på samme, og at forskjellige endringer i formen, størrelsen og arrangementet av delene kan komme på tale uten å avvike fra oppfinnelsestanken, eller omfanget av de medfølgende krav.

Claims (15)

1. Fremgangsmåte for installering av et av termoplastmateriale utformet erstatningsrør i en eksisterende rørledning, hvor erstatningsrøret (10) anbringes ved en adkomståpning (16) til den eksisterende rørledning (14) i en sammenfoldet og forminsket form der erstatningsrørets (10) maksimale dimensjon er mindre enn den eksisterende rørlednings (14) innvendige diameter, erstatningsrøret (10) plasseres i den eksisterende rør-ledning (14) og ekspanderes fra sin sammenfoldete og forminskete form til en ekspandert form ved tilføring av varme og innvendig trykk til erstatningsrøret i den sammenfoldete og forminskete form, karakterisert ved at erstatningsrøret (10) fremstilles i en sammenfoldet og forminsket form av termoplastmateriale som er vesentlig stivt ved omgivelsestemperaturer, at en lengde av erstatningsrøret (10) oppvarmes i dets sammenfoldete og forminskete form for å gjøre erstatningsrøret bøyelig i lengderetningen før det innføres i den eksisterende rørledning (14), og at erstatningsrøret (10) tillates å avkjøles og bli stivt og stabilt i den ekspanderte form i den eksisterende rørledning (14).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det ved fremstillingen av erstatningsrøret (10) anvendes et termoplastmateriale som setter røret istand til å oppta hydrostatiske trykk og jordtrykk høyere enn ca. 28 kPa.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at erstatningsrøret (10) er utformet av polyvinylklorid.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at erstatningsrøret (10) har et forhold mellom utvendig diameter og veggtykkelse i området ca. 13:1 til 65:1.

5. Fremgangsmåte ifølge krav l, karakterisert ved at erstatningsrøret (10) anbringes ved adkomståpningen (16) i en lagret tilstand hvor det er oppviklet på en rull.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at erstatningsrøret (10) i lagret tilstand holdes innelukket i en beholder.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at erstatningsrøret (10) i den lagrete tilstand oppvarmes ved tilføring av varme i beholderen.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at erstatningsrøret (10) i sammenfoldet og forminsket form plasseres i den eksisterende rørledning (14) ved å trekke røret gjennom hulrommet i den eksisterende rørledning.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at motsatte ender av erstatningsrøret (10) gjenplugges for løsbar tetning av dets ender og tilføring av et fluid under trykk for ekspandering av røret fra den sammenfoldete og forminskete form til den ekspanderte form.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved tilføring av friskdamp som trykkfluid.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved tilføring av varmtvann som trykkfluid.

12. Fremgangsmåte ifølge krav l, karakterisert ved trekking av en oppvarmet dor (50) gjennom erstatnings-rørets (10) indre for å forandre det fra den sammenfoldete og forminskete form til den ekspanderte form.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at røret (10) ekspanderes ved å spyle varmt fluid inn i den eksisterende rørledning (14) nær erstatningsrøret (10) i den sammenfoldete og forminskete form.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at erstatningsrøret (10) i den sammenfoldete og forminskete form oppvarmes til ca. 99 °C for å mykgjøre det.

15. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at lengden av erstatningsrøret (10) som innføres i den eksisterende rørledning (14) er omtrent like lang som lengden av rørledningen (14) som skal fores.