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/或被浸沒的管道中的光纖或電纜。術(shù)語"線纜"也意味著包 括用于傳輸能量、流體和電、光或其它信號的導(dǎo)管等。術(shù)語線纜也涉及 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，，法的意思是線纜通過其端部被連接到已經(jīng)安裝在管道中 的絞車繩上。這個繩被系在絞車的絞盤上，絞盤巻繞繩，通過在所述管 道中拉動和滑動所述線纜將線纜安放到管道中。
"拉-推"法的意思是當(dāng)線纜進入管道時，在拉和推的同時，使 用裝置來推動線纜，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)動線纜的附加裝置。
"吹動，，法的意思是通過在線纜引入裝置和氣密封的驅(qū)動活塞之 間的流體將管道置于壓力之下，其中驅(qū)動活塞連接于線纜的前端。因此， 管道內(nèi)部的占優(yōu)勢的壓力引起活塞向前移動，活塞隨之拉動線纜的前 端。通常使用空氣來加壓。
"吹-推，，法的意思是當(dāng)線纜進入管道時，使用用于推動所述線
纜的裝置，并聯(lián)合使用所謂"吹動，，技術(shù)的裝置。這里，也再次實現(xiàn)增
加線纜的安放距離。
"漂浮-推動，，法和/或"攜帶-推動，，法的意思是 一種將流體，
通常為空氣或水，以比線纜前進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。為了這個目的， 該活塞設(shè)置有一個或多個密封件。
注水技術(shù)和注入其它流體的技術(shù)的其中一個優(yōu)點是，減小了線纜管 道內(nèi)壁上的承受負荷，因此也就減小了摩擦負荷，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PE管來說，為其直徑的5-10%;對直 接埋入地下的PVC管來說，為其直徑的4-5%;對包有混凝土的PVC管 道來說，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，其缺點是，與薄壁管道相比，成本的增加和安放長度的 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，就單位長度的重量而言，比用于利用注水法來安 放線纜的光滑管道具有更強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)計用來通過吹動技術(shù)或者漂浮-推動技術(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，任何對所述具有雙層壁的羅紋管道的 加壓首先會引起管道的徑向膨脹，這可能會導(dǎo)致撕裂，而且軸向膨脹會 引起管道的延長。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 采用注水推動技術(shù)來安放線纜的情況，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。
然而，這并不適用于不再被埋入的管道部分的端部，對此，需要采 取特殊的預(yù)防措施來避免管道的羅紋棱被撕裂和/或延長。
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，因為它們僅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的裝置。本發(fā)明的一個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，而沒有縮短安 放距離，即能被安放到管道中的線纜的長度，同時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推動所述活塞。
提供一種易于被用來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。
提供一個用于安放線纜于管道中且經(jīng)濟可靠的系統(tǒng)是很有益的。
本發(fā)明的一些目的通過如權(quán)利要求1所描述的線纜安放設(shè)備達到， 特殊實施方式或變型在從屬權(quán)利要求中描述。


通過下面參照附圖的詳細描述，本發(fā)明的其他方面的特征和優(yōu)點會
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)延伸一段長度。
進行安放線纜的操作時，只在管道l的自由端連接加壓裝置，會引 起管道1的未埋入部分受到損壞，撕裂或延長所迷部分。
為了避免這個問題，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 潤滑劑儲箱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的上游的推動和引導(dǎo)線纜的設(shè)備(未示出)。推動裝置其本身，例 如在EP 0 006 097中已知，在此將不進行詳細描迷?；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繩上(圖中 未示出)。
現(xiàn)在來特別關(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 體進入室61相對于線纜進入設(shè)備的引入口具有水密性。連接設(shè)備6還 可以包括另一個與密封件63相同的密封件64，旨在控制住可能沿推動 系統(tǒng)(未示出)的方向擴散的水。
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 兩個部件之間的剛性連接。為了這個目的，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艮好的相對于壁厚也就是材料單位長度的 (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，管道周 圍的土壤增加了壓力強度。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較弱。管道內(nèi)部的壓力有效地對內(nèi) 壁11產(chǎn)生張力，而羅紋外壁對抗張力能力沒有任何或僅很小的貢獻。 然而，當(dāng)管道被埋入時，環(huán)繞在外壁的羅紋槽周圍的土壤為該外壁賦予 了徑向和軸向強度，這樣克服了管道被延長的問題。另外，為了解決這 個問題，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，其長度足夠長以套住管道1的整個未埋長度。
因此，通過支承套5，為注水和安放線纜系統(tǒng)所需的安放管道的未 埋部分，保持平直而不會在注入管道中水的壓力下被延長。為了這個目 的，管道1通過上述的夾緊部件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 對較小的曲率半徑，但是這個特征在受壓而無支承的情況下是個缺點， 因為它將傾向于僅向一邊彎曲和延長。因此，支承套5防止了安放管道 1向一邊彎曲和延長。
以上所述的通過夾緊部件9和擋塊66的固定將所述機器和/或支承 套5錨固，這避免了管道受壓時的延長。
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)動活塞4將線纜引入安放設(shè)備中時，會產(chǎn)生水密 性問題。
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很纖細且具有長度L，該長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端部的周長使其短于線纜截面的 周長，優(yōu)選地短5-10%，這樣線纜周圍就受到彈性張力。潤滑劑儲箱7 可以供應(yīng)潤滑劑，例如硅基潤滑劑，用于保護密封件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的一個或多個羅紋槽內(nèi)設(shè)置一個或多個密封件，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O形圏，將其中一個安置在另一個之上，使得它們增加了徑向彈性，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，制成兩個零件是有好處的，使得它們可以圍繞管道和支承套進行拆卸和裝配。
現(xiàn)在參照圖4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設(shè)備43，拉動設(shè)備43包括絞盤44，由發(fā)動機46驅(qū)動纏起拉繩45。繩45的自由端連接于活塞4前端的固定裝置41。
發(fā)動機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，并受限于由實驗確定的極限值，以避免通過與拉繩45的摩擦來破壞羅紋管道。可替代地，由發(fā)動機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)險也更小。同樣，拉動待安放的線纜所需的力隨著線纜在管道中的前行而增加。
同時使用多種線纜安放技術(shù)，即線纜推動、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)活塞到達管道l，的下游端時，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給管道1加壓的安放技術(shù)時，它也適用于使用壓縮空氣吹動的方法或者"攜帶-推動"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，此時支承套5用于吸收當(dāng)線纜被推動時的反作用機械負載，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，其設(shè)置在所述線纜(3)的推動設(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 進入設(shè)備(600 )，流體進入設(shè)備通過連接體(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 )相連的潤滑劑儲箱(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 未埋入部分的長度。
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) 包括至少一個唇形密封件(63， 64)，環(huán)繞在線纜(3)周圍，使得流體 進入室(61)相對于所述設(shè)備的外面具有水密性，所述密封件(63)具 有基本為錐形的細長唇(630 )，唇的長度(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) 包括由一個或一對重疊放置的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 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，)包括用于拉動與所述活塞(4)相連的絞車繩(45)的拉動設(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。
文檔編號G02B6/44GK101495896SQ200780028141
公開日2009年7月29日 申請日期2007年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月24日
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