專利名稱：用于在管道中安放線纜的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及線纜安裝和安放線纜的技術(shù)領(lǐng)域，例如，安放于被埋入、 被壁封和/或被浸沒(méi)的管道中的光纖或電纜。術(shù)語(yǔ)"線纜"也意味著包 括用于傳輸能量、流體和電、光或其它信號(hào)的導(dǎo)管等。術(shù)語(yǔ)線纜也涉及 單相或三相的低壓、中壓和高壓電纜。
背景技術(shù)：
已知有不同的方法用于將線纜安放于被埋管道中。這些方法中的一 些在下文定義。
"拉動(dòng)，，法的意思是線纜通過(guò)其端部被連接到已經(jīng)安裝在管道中 的絞車?yán)K上。這個(gè)繩被系在絞車的絞盤上，絞盤巻繞繩，通過(guò)在所述管 道中拉動(dòng)和滑動(dòng)所述線纜將線纜安放到管道中。
"拉-推"法的意思是當(dāng)線纜進(jìn)入管道時(shí)，在拉和推的同時(shí)，使 用裝置來(lái)推動(dòng)線纜，這樣，可以減小線纜頭上的拉力和增加線纜的安放 距離。也可以使用沿其路徑設(shè)置的用于驅(qū)動(dòng)線纜的附加裝置。
"吹動(dòng)，，法的意思是通過(guò)在線纜引入裝置和氣密封的驅(qū)動(dòng)活塞之 間的流體將管道置于壓力之下，其中驅(qū)動(dòng)活塞連接于線纜的前端。因此， 管道內(nèi)部的占優(yōu)勢(shì)的壓力引起活塞向前移動(dòng)，活塞隨之拉動(dòng)線纜的前 端。通常使用空氣來(lái)加壓。
"吹-推，，法的意思是當(dāng)線纜進(jìn)入管道時(shí)，使用用于推動(dòng)所述線
纜的裝置，并聯(lián)合使用所謂"吹動(dòng)，，技術(shù)的裝置。這里，也再次實(shí)現(xiàn)增
加線纜的安放距離。
"漂浮-推動(dòng)，，法和/或"攜帶-推動(dòng)，，法的意思是 一種將流體，
通常為空氣或水，以比線纜前進(jìn)速度更快的速度注入到管道中的技術(shù)， 施加拉力的是流體作用在線纜的外罩上的摩擦力。
在一些"拉-推"技術(shù)中，水也被注入到管道中。拉力由連接于線纜的頭端的活塞提供，線纜受到注入到管道中水的壓力。為了這個(gè)目的， 該活塞設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)密封件。
注水技術(shù)和注入其它流體的技術(shù)的其中一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，減小了線纜管 道內(nèi)壁上的承受負(fù)荷，因此也就減小了摩擦負(fù)荷，減少應(yīng)歸于作用在線 纜上的阿基米德力。然而，安放距離受到施加于活塞的最大允許水壓的 限制，這是由可以施加于管道的最大壓力決定的。
使用注水技術(shù)的被埋管道通常是光滑的PE或PVC擠壓管。這些管 道必須具有足夠厚的壁，即對(duì)PE管來(lái)說(shuō)，為其直徑的5-10%;對(duì)直 接埋入地下的PVC管來(lái)說(shuō)，為其直徑的4-5%;對(duì)包有混凝土的PVC管 道來(lái)說(shuō)，為其直徑的大約2%;這樣它們才能承受土壤的應(yīng)力和安放線 纜所需的水壓，其缺點(diǎn)是，與薄壁管道相比，成本的增加和安放長(zhǎng)度的 縮短。
的薄壁管道和管，例如具有雙:層k的羅紋管道，其設(shè)置有外圍羅紋:具
有雙層壁的羅紋管道，就單位長(zhǎng)度的重量而言，比用于利用注水法來(lái)安 放線纜的光滑管道具有更強(qiáng)的抗壓和抗破碎能力。然而，具有雙層壁的 羅紋管道不是被設(shè)計(jì)用來(lái)通過(guò)吹動(dòng)技術(shù)或者漂浮-推動(dòng)技術(shù)安放線纜 的，其不能承受管道內(nèi)部的巨大壓力。
考慮到這些管道的內(nèi)壁很薄，任何對(duì)所述具有雙層壁的羅紋管道的 加壓首先會(huì)引起管道的徑向膨脹，這可能會(huì)導(dǎo)致撕裂，而且軸向膨脹會(huì) 引起管道的延長(zhǎng)。因此，所述具有雙層壁的羅紋管道，原則上，不適合 用于涉及到向所述管道加壓的線纜安放。

發(fā)明內(nèi)容
然而，本發(fā)明的發(fā)明人實(shí)現(xiàn)了具有雙層管壁的羅紋管道能夠被用于 采用注水推動(dòng)技術(shù)來(lái)安放線纜的情況，如果所述管道被埋入的話。管道
周圍的土壤首先阻止了管道的徑向膨脹；其次通過(guò)在管道外面的羅紋之 間的附著，阻止了軸向膨脹因此也阻止了管道的延長(zhǎng)。
然而，這并不適用于不再被埋入的管道部分的端部，對(duì)此，需要采 取特殊的預(yù)防措施來(lái)避免管道的羅紋棱被撕裂和/或延長(zhǎng)。
在專利EP 0 251 129和DE 197 45 918中描述的設(shè)備才艮本不適合
于這里所涉及的用途，因?yàn)樗鼈儍H被專門用于在光滑的被埋管道中安放 線纜，且未設(shè)置任何能夠阻止管道延長(zhǎng)的裝置。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于安放線纜于被埋管道中的線纜 安放設(shè)備，使用的是質(zhì)量輕的、具有雙層壁的羅紋管道，而沒(méi)有縮短安 放距離，即能被安放到管道中的線纜的長(zhǎng)度，同時(shí)也保證了管道的完整 性。
提供用于安放技術(shù)的線纜安放驅(qū)動(dòng)活塞是很有益的，其中安放技術(shù) 為采用注入流體例如水到線纜管道中來(lái)推動(dòng)所述活塞。
提供一種易于被用來(lái)安放非圓截面例如近似三角形或者正方形的 線纜，并且可減少甚至消除流體泄漏的安放設(shè)備是^f艮有益的。
提供一個(gè)用于安放線纜于管道中且經(jīng)濟(jì)可靠的系統(tǒng)是很有益的。
本發(fā)明的一些目的通過(guò)如權(quán)利要求1所描述的線纜安放設(shè)備達(dá)到， 特殊實(shí)施方式或變型在從屬權(quán)利要求中描述。


通過(guò)下面參照附圖的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他方面的特征和優(yōu)點(diǎn)會(huì)
變得更加明顯，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于安放線纜于管道中的設(shè)備的上游部分的 透視圖2是安放設(shè)備的圖1所示部分的剖視圖3是安放設(shè)備的一部分的詳細(xì)剖視圖，示出了用于向管道注水的 設(shè)備；圖4是根據(jù)本發(fā)明的用于安放線纜于管道中的設(shè)備的下游部分的 透視圖5是安放設(shè)備的圖4所示部分的剖視圖；
具體實(shí)施例方式
首先描述所述設(shè)備的"拉-推"安放構(gòu)型，其給管道加壓以移動(dòng)活塞。
參照附圖，被埋入的具有雙層壁的羅紋型管道1，其兩端分別通向 溝渠2、 2，，設(shè)置成允許向所述管道1中安放線纜或其它元件。特別需 要注意的是，在圖2和圖5中管道1穿透溝渠壁20、 20，后在所述的壁 20、 20，外面繼續(xù)延伸一段長(zhǎng)度。
進(jìn)行安放線纜的操作時(shí)，只在管道l的自由端連接加壓裝置，會(huì)引 起管道1的未埋入部分受到損壞，撕裂或延長(zhǎng)所迷部分。
為了避免這個(gè)問(wèn)題，使用線纜安放設(shè)備3，其具有活塞4，并包括支承套5、與供應(yīng)加壓流體例如水的回路600相連的連接裝置6、任選 潤(rùn)滑劑儲(chǔ)箱7以及錨固設(shè)備8。線纜安放設(shè)備還可以包括安裝在連接裝 置6的上游的推動(dòng)和引導(dǎo)線纜的設(shè)備(未示出)。推動(dòng)裝置其本身，例 如在EP 0 006 097中已知，在此將不進(jìn)行詳細(xì)描迷?；钊?其本身， 也在例如EP 1 518 307中已知，包括能夠承受注入到管道1中的水 的壓力的多個(gè)具有錐形唇的密封件40;位于活塞前端和后端的固定裝 置41、 42，其分別用于固定到線纜上和任選的固定到絞車?yán)K上(圖中 未示出)。
現(xiàn)在來(lái)特別關(guān)注圖3，連接設(shè)備6包括連接體60，此處其限定了與 流體入口 62相連通的流體進(jìn)入室61，在流體入口 62處水或者其它流 體被壓注到管道1的內(nèi)部。連接體60與外面的管子600相連，管子600 供應(yīng)加壓流體。
連接設(shè)備6還包括密封件63，旨在包裹住待安放的線纜3以使流 體進(jìn)入室61相對(duì)于線纜進(jìn)入設(shè)備的引入口具有水密性。連接設(shè)備6還 可以包括另一個(gè)與密封件63相同的密封件64，旨在控制住可能沿推動(dòng) 系統(tǒng)(未示出)的方向擴(kuò)散的水。
夾緊部件9首先與管道1相連，其次與連接設(shè)備6相連，以保證這 兩個(gè)部件之間的剛性連接。為了這個(gè)目的，夾緊部件9包括環(huán)形緣 90，其與連接體60的環(huán)形緣65相匹配以將夾緊部件9連接到所述連接 體60上；環(huán)形脊和凹槽91，其形狀與管道1的羅紋匹配，這樣與羅紋 管道的外形完全吻合以嵌入羅紋間；從環(huán)形擴(kuò)展件94的內(nèi)周表面93伸 出的齒或環(huán)形夾緊部件92，其用于固定到支承套5上。
安放管道1包括羅紋外壁10和焊接到外壁10上的波形內(nèi)壁11。 雙層壁，尤其是羅紋賦予管道4艮好的相對(duì)于壁厚也就是材料單位長(zhǎng)度的 (此處為聚合物)重量的抗徑向壓力的性能。當(dāng)管道被埋入時(shí)，管道周 圍的土壤增加了壓力強(qiáng)度。然而，所述管道如果不被埋入則不能承受很 高的壓力，這是由于抗延伸能力相對(duì)較弱。管道內(nèi)部的壓力有效地對(duì)內(nèi) 壁11產(chǎn)生張力，而羅紋外壁對(duì)抗張力能力沒(méi)有任何或僅很小的貢獻(xiàn)。 然而，當(dāng)管道被埋入時(shí)，環(huán)繞在外壁的羅紋槽周圍的土壤為該外壁賦予 了徑向和軸向強(qiáng)度，這樣克服了管道被延長(zhǎng)的問(wèn)題。另外，為了解決這 個(gè)問(wèn)題，安放設(shè)備包括支承套5，支承套5可以例如是壁足夠厚和堅(jiān)硬 的光滑塑料管，以承受安放管道中水的壓力。因此，支承套5的內(nèi)徑比
7羅紋管道1的外徑稍大，其長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)以套住管道1的整個(gè)未埋長(zhǎng)度。
因此，通過(guò)支承套5，為注水和安放線纜系統(tǒng)所需的安放管道的未 埋部分，保持平直而不會(huì)在注入管道中水的壓力下被延長(zhǎng)。為了這個(gè)目 的，管道1通過(guò)上述的夾緊部件9和置于連接體60內(nèi)部的由環(huán)狀表面 所提供的擋塊66固定在支承套5上。
優(yōu)選地，安放設(shè)備由錨固設(shè)備8錨固在地上，在這個(gè)例子中，包括 固定在支承套筒5上的凸緣80，其與固定在地上的錨固桿81或其它錨 固元件接合。然而，也可考慮將推力機(jī)錨固在地上，或者把錨固設(shè)備8 設(shè)置在套5或連接設(shè)備6的任何一個(gè)位置。優(yōu)選地，將其固定在接近套 5的自由端，即與連接設(shè)備6相連的那端的相反一端。
如圖2所示，支承套5的一端51，優(yōu)選地接入管道周圍的地中， 即被埋入，這樣管道1沒(méi)有哪部分未被套包裹。需要指出的是，具有雙 層壁的羅紋管道的特征之一是，其可以被彎曲成具有跟光滑管道相比相 對(duì)較小的曲率半徑，但是這個(gè)特征在受壓而無(wú)支承的情況下是個(gè)缺點(diǎn)， 因?yàn)樗鼘A向于僅向一邊彎曲和延長(zhǎng)。因此，支承套5防止了安放管道 1向一邊彎曲和延長(zhǎng)。
以上所述的通過(guò)夾緊部件9和擋塊66的固定將所述機(jī)器和/或支承 套5錨固，這避免了管道受壓時(shí)的延長(zhǎng)。
線纜3可以具有圓形截面，但也可以具有其它形狀，例如基本三角 形(例如對(duì)于三相線纜)或者基本正方形。線纜還可以具有絞合導(dǎo)線。 這在基于注入流體以驅(qū)動(dòng)活塞4將線纜引入安放設(shè)備中時(shí)，會(huì)產(chǎn)生水密 性問(wèn)題。
為了保證任何形狀的線纜的水密性，密封件63呈唇狀密封件的形 狀，唇630很纖細(xì)且具有長(zhǎng)度L，該長(zhǎng)度與線纜的平均直徑或?qū)挾鹊谋?值至少為0. 3 (L/D>0. 3)。選擇唇630端部的周長(zhǎng)使其短于線纜截面的 周長(zhǎng)，優(yōu)選地短5-10%，這樣線纜周圍就受到彈性張力。潤(rùn)滑劑儲(chǔ)箱7 可以供應(yīng)潤(rùn)滑劑，例如硅基潤(rùn)滑劑，用于保護(hù)密封件63的唇和減少密 封件與線纜之間的摩擦力。為了抑制水的噴射，可以在第一密封件63 的上游設(shè)置第二密封件64,這個(gè)第二密封件可以具有與第一密封件基 本相同的結(jié)構(gòu)。
為了保證連接設(shè)備6和安放管道1之間的密封性，在安放管道的外 壁10的一個(gè)或多個(gè)羅紋槽內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)密封件，這些密封件12彈性支撐著連接體60的內(nèi)周表面67。這些密封件12可以例如是O形圏或一對(duì)O形圏，將其中一個(gè)安置在另一個(gè)之上，使得它們?cè)黾恿藦较驈椥?，這是考慮到了這些O形圍所支承的管道內(nèi)壁11具有相對(duì)較低的抵抗力。
連接體60和夾緊部件9，不包括密封件63、 64和12，制成兩個(gè)零件是有好處的，使得它們可以圍繞管道和支承套進(jìn)行拆卸和裝配。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4和5，可以看到安放管道的下游。這些安放在下游部分的與前述類型相同的元件中，由相同的數(shù)字加上，來(lái)表示。為了增加線纜安放的距離，這部分的安裝可以有益的包括輔助拉動(dòng)設(shè)備43，拉動(dòng)設(shè)備43包括絞盤44，由發(fā)動(dòng)機(jī)46驅(qū)動(dòng)纏起拉繩45。繩45的自由端連接于活塞4前端的固定裝置41。
發(fā)動(dòng)機(jī)46被伺服控制有利于向拉繩45因而向線纜3上施加特定的受控拉力。施加于線纜3上的拉力可以是恒定的，并受限于由實(shí)驗(yàn)確定的極限值，以避免通過(guò)與拉繩45的摩擦來(lái)破壞羅紋管道?？商娲?，由發(fā)動(dòng)機(jī)施加的拉力可以被控制使得拉力力矩隨著所纏繞的拉繩的長(zhǎng)度而增加，由于活塞離管道的下游端越近線纜就越短，損壞的風(fēng)險(xiǎn)也更小。同樣，拉動(dòng)待安放的線纜所需的力隨著線纜在管道中的前行而增加。
同時(shí)使用多種線纜安放技術(shù)，即線纜推動(dòng)、水流，由水施加推力和由拉繩施加拉力 一起可使線纜安放的距離最大化。
當(dāng)活塞到達(dá)管道l，的下游端時(shí)，為了承受流體注入壓力和拉繩所施加的力，安放管道l，下游的未埋入部分同樣也設(shè)置有支承套5，和錨固設(shè)備8，、 81，，這分別與上游部分的支承套5和錨固設(shè)備8相似。支承套5，的一端固定在管道夾緊部件9，上，其與前面描述的夾緊部件9相似，這樣該支承套被固定到連接體60，上，輔助拉動(dòng)設(shè)備43就安裝在連接體60，上。
當(dāng)安放設(shè)備特別適用于包括使用水來(lái)給管道1加壓的安放技術(shù)時(shí)，它也適用于使用壓縮空氣吹動(dòng)的方法或者"攜帶-推動(dòng)"的方法。同樣，它也可以有利地應(yīng)用于不需要給管道1加壓的方法中，即，例如使用"拉-推"方法，此時(shí)支承套5用于吸收當(dāng)線纜被推動(dòng)時(shí)的反作用機(jī)械負(fù)載，這樣也可以避免管道1的未埋入部分受到損壞。
權(quán)利要求
1.一種用于在被埋入的薄壁型羅紋管道(1)中安放線纜(3)的設(shè)備，其包括推動(dòng)所述線纜(3)的設(shè)備，其特征在于，還包括支承套(5)，包括用于連接所述薄壁羅紋型管道(1)的未埋入的自由端的連接裝置(9，60)，所述套(5)能夠阻止所述管道(1)的徑向膨脹，所述連接裝置(9，60)能夠阻止所述管道(1)的未埋入部分的延長(zhǎng)，其設(shè)置在所述線纜(3)的推動(dòng)設(shè)備的下游。
2. 權(quán)利要求1的安放線纜(3)的設(shè)備，其特征在于，還包括流體 進(jìn)入設(shè)備(600 )，流體進(jìn)入設(shè)備通過(guò)連接體(60)與所述支承套(5) 相連，以將所述薄壁型羅紋管道(1)置于壓力之下，從而沿著所述管 道(1)推動(dòng)與線纜(3)的前端相連的活塞(4)。
3. 權(quán)利要求1的安放線纜(3)的設(shè)備，其特征在于，還包括與所 述套(5 )相連的潤(rùn)滑劑儲(chǔ)箱(7 )。
4. 前述權(quán)利要求之一的安放線纜(3)的設(shè)備，其特征在于，還包 括固定在所述套(5)上的錨固設(shè)備(8)，錨固設(shè)備能夠?qū)⑺鎏?5)相對(duì)固定在地上。
5. 權(quán)利要求1的安放線纜(3)的設(shè)備，其特征在于，支承套(5)的內(nèi)徑比所迷管道(1)的外徑略大。
6. 權(quán)利要求l的安放線纜(3)的設(shè)備，其特征在于，連接到連接 裝置(9， 60)的支承套(5)具有足以至少套住所述管道(1)的整個(gè) 未埋入部分的長(zhǎng)度。
7. 權(quán)利要求l的安放線纜(3)的設(shè)備，其特征在于，連接所述管 道(1)的未埋入自由端的連接裝置(9, 60)包括-夾緊部件(9 )，其包括與連接體(60 )的另 一個(gè)匹配的環(huán)形緣(65 ) 相匹配的環(huán)形緣(90),以將所述夾緊部件(9)固定于所述連接體(60);-與管道(1)的羅紋匹配的環(huán)形脊和凹槽(91)，其能夠配合在所 述羅紋之間；-從所述夾緊部件(9)的環(huán)形擴(kuò)展件(94)的內(nèi)周表面(93)伸出 的環(huán)形夾緊元件(92)，其能夠夾緊和固定支承套(5)的一端；以及-圓環(huán)狀擋塊(66),其鄰接所述連接體(60)。
8. 權(quán)利要求1的安放線纜(3)的設(shè)備，其特征在于，連接設(shè)備(6) 包括至少一個(gè)唇形密封件(63， 64)，環(huán)繞在線纜(3)周圍，使得流體 進(jìn)入室(61)相對(duì)于所述設(shè)備的外面具有水密性，所述密封件(63)具 有基本為錐形的細(xì)長(zhǎng)唇(630 )，唇的長(zhǎng)度(L)與線纜的最小直徑(D) 的比值大于0. 3。
9. 權(quán)利要求l的安放線纜(3)的設(shè)備，其特征在于，連接設(shè)備(6) 包括由一個(gè)或一對(duì)重疊放置的O形圈(12)構(gòu)成的密封件，O形圏設(shè) 置在連接體(60)的內(nèi)周表面(67)和所述管道(1)的外壁之間，且 在兩個(gè)羅紋之間。
10. 權(quán)利要求1的安放線纜(3)的設(shè)備，其特征在于，為了保護(hù) 所述管道(1)下游的另外的未埋入端設(shè)置有第二支承套(5，)。
11. 權(quán)利要求10的安放線纜(3)的設(shè)備，其特征在于，第二支承 套(5，)包括用于拉動(dòng)與所述活塞(4)相連的絞車?yán)K(45)的拉動(dòng)設(shè) 備(43)。
全文摘要
用于在薄壁型羅紋管道(1)中安放線纜(3)的設(shè)備，尤其包括支承套(5)，其能夠阻止所述管道的徑向膨脹及其地上部分的延長(zhǎng)。
文檔編號(hào)G02B6/44GK101495896SQ200780028141
公開(kāi)日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2007年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月24日
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