专利名称：用于清洗管道和/或把拉绳插入管道的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能够清洗管道里面和/或把拉绳插入一段管道中的方法和装置，还涉及一种密封管道端部的方便而有效的方法，用于促进所述拉绳的所述插入，拉绳的引导端是用一个连接于所述引导端的空气助推梭子送过管道的。
如今，电信电缆通常铺设在地下的专门建造的电缆沟内。为了保护电缆免受水、碎石和虫子的可能损害，一般在塑料(通常是聚氯乙烯PVC)管道内铺设电信电缆。已有成千上万公里的上述电缆铺设在地下管道内，但由于电信事业的迅速发展和需要更多的电缆，设想未来会需要几十万公里的电缆。
已安装的管道通常有三类准备等待接收新电缆的未占用管道，业已部分地占用的管道，和完全装满电缆的管道。本发明主要涉及上述第一类和第二类管道。把电缆插入管道的过程费时费工，从而费钱。把拉绳插入管道的现有方法是慢、麻烦且低效的。
为了把电缆送过管道，需要先把拉绳插入管道内，然后把拉绳固定到电缆的引导端，以便能把电缆拉过一段管道端部。可把拉绳插入和只是放置在管道中，以等待尔后插入电缆。这是有助于电缆安装者的，因为在这种情况下，在安装电缆之前已经把拉绳放入管道中，使拉绳容易连接于电缆的引导端，然后由拉绳把电缆拉过管道。一种把拉绳插入管道的现有方法包括使用一个把拉绳连接于其上的原始的伞形件。该伞形件通过进入端插入管道中。然后把压缩空气送到伞形件中，使它充气，随后它退出管道，拉绳也随它退出。为了保持所需的正气压，必须密封管道的进入端，以防空气漏出。这在目前是以原始方式靠把碎布(rags)或类似材料插入管道进口端来实现的，在把正压引入管道内时这些材料必须手工保持定位。通过一个连接于压缩空气源的铜管把正压引入管道中。碎布和其它包装材料围绕铜管。拉绳必须充分自由地穿过包装材料或在其周围移动，又要兼顾密封的完整性，导致管道入口端的压力损失。过去，管道密封已成为操作者面临的主要问题，并且当管道由于回流而充满水和碎石时，还具有特殊的问题。当管道处于受压状态且密封失效时，加压可促使水和碎石移动到管道入口端之处。在管道部分地装满电缆时，很难密封管道。使用上述方法出现的另一问题是，伞形件出现有害的折迭或粘合。目前使用的伞形件基本上由一层纺织材料或类似材料组成，在其周边的点上连接有每一个多段线的一端，各段线在其另一端终接于一个还接收拉绳引导端的接头。
伞形件容易在管道内折迭，尤其同正常操作时旁路对称且伞平衡适宜的情况相比，如果在伞形件中不对称地收集空气，就会使更多的空气从旁边绕过一个边缘。这种不平衡可造成伞形件转动，使连接线缠在一起，在这种情况下，线会缠住伞形件的收集空气的纺织材料。这意味着，必须从管道中取出缠结的伞形件，从而所介绍的过程会使拉绳的插入增加时间和工作量。
解决这一问题是本申请人共同待决中请的主题。使用现有技术装置还有一些其它问题，例如拉绳线接触使用者的手，铜管必须由操作者固定就位，包装碎布和泡沫材料可能被吹出。此外，通常在管道坑中需要两人，一人输送拉绳，另一人在适当位置固定铜空气管线和碎布。
在另一种现有技术方法中，可从管道的两端插入一些推杆，直至它们在中途点相遇为止，在该点切断和接合管道，于是又产生一个接头，以后有害的水可能因此而穿过此处。推杆可从两端插入达100m。推杆方法是麻烦的，可导致管道内电缆损坏，尤其在那些当管道内有电缆交叉时形成的V形窄道与推杆接合的情况下，更是如此。
本发明提供一种能够清洗管道里面和不费事地把适合于携带象电信电缆之类的电缆的拉绳插入管道里面的方法和装置。本发明还涉及一种对占用的或未占用的管道的端部进行密封的有效方法，用于促进把拉绳插入管道。该装置包括一个空气助推梭子，梭子在正空气压力作用下把拉绳拉过管道。本申请人已使该梭子成为一项共同待决申请的主题。
根据本发明的设备方面，提供一种用于清洗管道里面和/或把拉绳插入管道内的装置，它包括一个对要把拉绳放入其中的管道的端部进行密封的设备，该设备在把压缩空气送入一个在所述设备与响应于所述压缩空气的梭子之间的管道时，促进拉绳的引导端送过管道，以便梭子沿管道推进，直至拉绳随它退出管道为止。
在本发明设备方面的最主要的形式中，本发明包括一种装置，用于从一个管道的入口端以空气助推方式把一个拉绳插入管道里面，并且使拉绳沿所述管道推进到其出口端，该装置包括一个压缩空气源；一个用于密封所述管道端部的设备，它容许把压缩空气从所述空气源穿过所述密封设备或在它周围输送到所述管道中；一个在所述密封设备之中或之旁的贯穿通道，它接收一个拉绳，以便当所述密封设备接合所述管道的入口端时，拉绳能够进入管道之外或之内的密封设备，并且退出在管道之内的密封设备；和一个连接于拉绳引导端的装置，它响应于来自所述压缩空气源的空气的输送，使拉绳沿管道推进，直至它经过所述出口端退出管道为止。
最好是，空气源直接或间接连接于密封设备，并且插入装置还包括一个歧管，歧管包括一个用于至少安放一个空气软管的装置，空气软管连通于所述压缩空气源和所述歧管，并且密封设备包括一个充气包，充气包如此响应所述压缩空气，以致于所述充气包在所述空气压力下膨胀，以密封所述管道的端部。
最好是，在所述密封设备的前端，把充气包安置在一个通常长管状构件的周围，其中一个膜以两端固定于所述构件，并且在其周围同轴地安置，其中在所述膜的里面与所述管状构件之间形成一个腔，该腔接收压缩空气，使膜膨胀和接合管道的内表面。
歧管最好至少包括一个空气入口，一个空气出口，和一个控制阀，用于在排出空气时控制空气流。
根据本发明的方法方面的最主要的形式，提供一种用于把拉绳插入管道的方法，它包括下述步骤a)通过一个能够密封所述管道一端的密封设备中的通道或开口，送入拉绳的自由端；b)把拉绳的自由端固定于梭子上，并且使梭子经过入口端插入管道；c)用密封设备密封管道的端部；d)把压缩空气引入所述密封装置之中或其周围，并且进入所述密封装置下游和所述梭子上游的所述管道中；e)施加足够的空气压力，促使梭子沿管道移动，直至它携带拉绳而退出管道为止。
根据一个优选实施例，该方法还包括一个通过密封设备回送拉绳的步骤，用于清除在密封设备与梭子之间的拉绳中的任何松弛。
根据本发明的方法方面的另一主要形式，本发明的装置包括一个压缩空气源；一个用于密封所述管道一端的设备，它容许把压缩空气从所述空气源穿过所述密封设备或在它周围输送到所述管道中；一个在所述密封设备之中或之旁的转接通道，它接收一个拉绳，以便当所述密封设备接合所述管道的入口端时，拉绳能够在管道之外或之内进入密封设备，并且在管道之内退出密封设备；一个连接于拉绳引导端的装置，它响应于来自所述压缩空气源的空气的输送，使拉绳沿管道推进，直至它经过所述出口端退出管道为止；本发明的方法包括以下步骤a)通过一个能够密封所述管道一端的密封设备中的通道或开口，送入拉绳的自由端；b)把拉绳的自由端固定于梭子上，并且使梭子经过入口端插入管道；c)用密封设备密封管道的端部；d)把压缩空气引入所述密封设备的周围，并且进入所述密封设备下游和所述梭子上游的所述管道中；e)对所述密封设备上的充气包进行充气，使充气包接合所述管道的内表面，从而密封所述的管道；f)施加足够的空气压力，促使梭子沿管道移动，直至它携带拉绳而退出管道为止。
根据本发明的方法方面的另一主要形式，本发明包括一种使用一种装置把拉绳插入管道的方法，该装置包括一个压缩空气源；一个用于密封管道一端的密封设备，它直接或间接地接通压缩空气源；一个连接于拉绳的梭子，它响应于压缩空气；该方法包括下述步骤a)通过密封设备中的开口送入拉绳的自由端；b)把梭子固定到拉绳的所述自由端上，并且把梭子通过入口端插入管道；c)在已把密封设备连接到一个控制空气流入密封设备和管道的歧管以后，把密封设备插入所述入口端；d)通过调节歧管上的控制阀，密封管道的端部，使所述密封设备上的充气包充气；e)调节控制阀，使压缩空气进入管道，借此激发梭子，直至梭子携带拉绳退出管道为止。
最好是，该方法包括一个在梭子退出管道以后调节控制阀的附加步骤，以便从管道释放密封设备。
最好是，密封设备包括一个歧管，它对连接于歧管引导端的管道和密封设备，控制空气的输送。
在本发明的另一主要形式中，本发明包括一个使用一种象圆柱块(pellet)之类的清洗元件来清洗管道里面的装置，该装置包括一个密封管道的一端并允许压缩空气送入所述管道的装置，所述压缩空气促使所述圆柱块通过管道，从而促使它前面的水和/或碎屑通过管道。
现在根据本发明在方法和设备方面的优选的但不是限制性的实施例，并且参照其中所附的说明，更详细地描述本发明。
图1根据本发明优选实施例说明拉绳插入装置的展示图；图2根据本发明优选实施例说明一个类似于图1所示的，对送到管道里面和密封设备的空气进行控制的歧管的侧视图；和图3根据本发明优选实施例说明密封设备。
参考图1，根据本发明优选实施例示出一个用于把拉绳放入管道2中的装置1。这个装置也可以用于去除管道里面的水和/或碎屑。然而，基本上只在它用于把拉绳插入管道方面描述该装置。装置1包括一个带有一个密封设备4的歧管3，一个压缩空气源，一个梭子6和一个拉绳6a。最好把密封设备4可拆开地固定于歧管3上，以便能够根据要密封管道的大小来更换不同大小的密封设备。图1示出插入管道2中的密封设备4，拉绳6a穿过其中，且用其前端连接于梭子6。
现在参照图2，歧管3包括一个歧管体3a，在其一端有一基座(station)5，基座5安放一个连接于空气供应软管7(见图1)的接头5a，软管7又连接于一个例如可以是一个常规空气压缩机8的空气源。在同一端或在其附近，歧管体3a还包括一个基座9，基座9安放一个连接于空气供应软管11(见图1)的接头10，软管11又直接或间接地连接于空气压缩机8。
如图1所示，软管11通过基座9把压缩空气送到密封设备4。供给密封设备4的空气是由阀12调节的，由操作者手工地操纵阀12，以便把空气送到一个在柔性膜14内形成的充气包所围绕的空间13(也见图3)，膜14径向地扩大，直至它摩擦地接合管道2的内表面15为止。密封设备4的作用象一个密封管道2的端部16的塞子，由接头17把密封设备4可拆开地固定于歧管体3a上。根据要把拉绳6a放入其中的管道的尺寸来选择密封设备4，从而得到一个尺寸范围。
图3示出一个典型的密封设备4的部分截面图。密封设备4是一个一般管状的构件，它包括一个由柔性膜14形成的充气包，膜14围绕圆柱形内管18，从而在膜14与管18之间形成一个空腔或空间13。膜14最好是橡胶材料的，并且用夹具19和20在两端固定。夹住膜14的两端可保证，空腔或空间13是气密的。膜14具有足够的弹性，使它可以根据具有来自空气源8的压缩空气的空腔的增压而径向地移动，借此使膜14与管道2内表面15之间能够紧密地互相配合，结果，管道2的端部16被密封，从而根据图1所示的布置，引入管道2中的压缩空气只能经过管道的相反端离开。
最好是，引入空腔13的空气从软管11送入，经过阀12，然后经由一个或一些窄孔21和22进入空腔13，以便把由膜14形成的充气包充气到所要求的压力。操作者根据考虑到密封设备直径大小和膜必须移动的径向距离的密封要求，选择所需的压力，以实现对管道2的内表面15的密封。一般说来，可以用来实现足够密封的空气压力是在25至150psi范围内。可用压力表23监测压力。在把空腔13加压到所需的程度以后，为了在插入拉绳6a时维持这个压力，要调节阀12来密封压缩空气，以便在膜14与管道2的内表面15之间维持摩擦接合。
该装置适用于特别参照图1所示布置描述的下述方面。一名操作者选择用于在其中插入拉绳6a的管道2。在现场，很经常的管道已在其中进水或碎屑，最好清除它们。如果管道是空的，则可用一个圆柱块23取代梭子6，因为当它移过管道时，可在它前面推动水和碎屑。当把拉绳放入其中的管道是部分地装满电缆或是空的时，能够使用梭子6。梭子6可以在一定程度上移动某些碎屑，但是梭子6上的导向器或空气收集器24在空气压力下容易与管道内部轮廓一致，故一般不足以在梭子前面推动碎屑。在管道业已在里面铺设一些电缆的情况下，截面可能是不均匀的；在这种情况下，空气收集器可能在不均匀轮廓上行驶。因此，操作者可以根据管道的状态(即空的或部分装满电缆的)，选择用于插入拉绳的圆柱块26或者梭子6。
在使用圆柱块的情况下，拉绳通过端部6b连接于它。根据本发明方法方面，第一个步骤是通过歧管体3a中的开口5a送入拉绳6a的引导端。然后把引导端6b连接于梭子6或圆柱块23，再把它以短的距离送入管道2。其后，把歧管3固定于管道的端部，同时通过歧管回送拉绳，以消除拉绳6a中的不希望有的松垂部分。当装配歧管3时，密封设备4进入管道2中，然后使它充气，从而以此前描述的方式密封管道2。在关闭阀12以后，在适当位置可靠地固定歧管。然后通过进一步调节阀12，把压缩空气送到管道中，从而沿管道驱动圆柱块23或梭子6，直至它拉着拉绳6a退出管道为止。然后通过打开阀12，释放密封设备4，从而压缩空气从膜14内排出。然后把拉绳6a的尾端拉出歧管3，从而为固定一个要拉过管道的电缆作好准备。
所述的装置还可用于从一个叫作发射器(launcher)的设备输送拉绳，该发射器包括一卷要送入管道的绳。
本专业的技术人员会了解，可以对此中概括地描述的本发明作出众多的改变和修正，而不脱离本发明的总精神和范围。
权利要求
1．一种用于以空气助推方式把一个拉绳插入一个管道并且使其沿着所述管道从入口端推到出口端的装置，该装置包括一个压缩空气源；一个用于密封所述管道一端的设备，它使压缩空气能从所述空气源，穿过或围绕所述密封设备送入所述管道；一个在所述密封设备中或旁的贯穿通道，它如此安放一个拉绳，以致于当所述密封设备接合所述管道的入口端时，拉绳能够进入管道外或内的密封设备，并且退出管道内的密封设备；一个连接于拉绳引导端的梭子，它响应于来自所述压缩空气源的空气的输送，使拉绳沿管道推进，直至拉绳经过所述出口端退出管道为止。
2．根据权利要求1的装置，其中空气源是直接或间接地连接于密封设备的。
3．根据权利要求2的装置，其中空气源通过一个空气歧管把空气送到密封设备。
4．根据权利要求3的装置，其中歧管控制进入管道的压缩空气的输送。
5．根据权利要求4的装置，其中密封设备包括一个通常细长的管状体，管状体包含一个可形成一个充气包的外膜。
6．根据权利要求5的装置，其中形成所述充气包的膜对所述压缩空气起反应，从而促使膜贴着所述管道的内壁，以便在充气包与管道之间实现密封接合。
7．根据权利要求6的装置，其中把膜用夹具或类似工具固定于所述管状体的两端，其中一个夹具是与一个安放所述歧管的接头连在一起的。
8．根据权利要求5的装置，其中歧管至少包括一个空气入口，一个空气出口，和一个用于控制空气流和排出空气的控制阀。
9．根据权利要求8的装置，其中控制阀移动于下述诸位置之间在其中防止压缩空气进入歧管的第一位置，在其中把空气送到所述充气包内的第二位置，在其中把空气送到所述管道内的第三位置，和在其中从所述歧管、所述管道和所述充气包排出空气的第四位置。
10．根据权利要求9的装置，其中歧管包括一些在两个进入口的接头，这些接头安放一些连接于所述压缩空气源的空气供应软管。
11．根据权利要求10的装置，其中歧管还包括在出口的一个与密封设备匹配的接头。
12．根据权利要求11的装置，其中歧管还包括一个压力表。
13．根据权利要求12的装置，其中梭子包括一个已在其周围径向地安置至少一个可充气的空气收集器的细长轴。
14．根据权利要求13的装置，其中空气收集器或者包括一个裙，裙具有一个固定于所述轴的腰部和一个根据空气压力径向地移动的自由端，或者包括一个在所述轴周围径向地安置的空气收集单元阵列。
15．一种密封设备，供用于把拉绳插入管道的装置使用，密封设备包括一个通常细长的管状构件，该构件已在其周围安置一个柔性膜，在膜两端夹住以形成一个可充气的包。
16．根据权利要求15的密封设备，其中，形成所述充气包的膜对压缩空气起反应，从而促使膜靠着所述管道的内壁，以便在充气包与管道之间实现密封接合。
17．根据权利要求16的密封设备，其中把膜用夹具或类似工具固定于所述管状体的两端，其中一夹具是与一个安放所述歧管的接头连在一起的。
18．一种歧管，供用于把拉绳插入管道的装置使用，其中，歧管至少包括一个空气入口，一个空气出口，和一个控制阀。
19．根据权利要求18的歧管，其中控制阀移动于下述位置之间在其中防止压缩空气进入歧管的第一位置，在其中把空气送到与密封设备相连的充气包内的第二位置，在其中把空气送到所述管道内的第三位置，和在其中从所述歧管排出空气的第四位置。
20．根据权利要求19的歧管，其中歧管包括一些在两个进入口的接头，这些接头安放一些连接于所述压缩空气源的空气供应软管。
21．根据权利要求20的歧管，还包括在出口的一个与密封设备匹配的接头。
22．根据权利要求21的装置，还包括一个压力表。
23．一种使用一个装置把拉绳插入管道和使其沿管道移动的方法，该装置包括一个压缩空气源；一个用于密封所述管道一端的设备，它使压缩空气能从所述空气源穿过或围绕所述密封设备而送入所述管道中；一个在所述密封设备中或旁的贯穿通道，它如此安放一个拉绳，以致于当所述密封设备接合所述管道的入口端时，拉绳能够进入管道外或内的密封设备，并且退出管道内的密封设备；一个连接于拉绳引导端的装置，它响应于来自所述压缩空气源的空气的输送，使拉绳沿管道推进，直至拉绳经过所述出口端退出管道为止；该方法包括下述步骤a)通过一个在能够密封所述管道一端的密封设备中的通道或开口，送入拉绳的自由端；b)把拉绳的自由端固定到梭子上，并且把梭子通过进入端插入管道；c)用密封设备密封管道的端部；d)把压缩空气引到所述密封设备的周围，并且引入所述密封设备的所述管道下游和所述梭子的上游；e)对所述密封设备上的充气包充气，使充气包接合所述管道的内表面，从而密封所述管道；f)施加足够的空气压力，促进梭子沿管道移动，直至梭子携带着拉绳退出管道为止。
24．根据权利要求23的方法，还包括一个回送拉绳的步骤，用于消除在密封装置与梭子之间的拉绳中的任何松垂部分。
25．一种使用一个装置把拉绳插入管道中的方法，该装置包括一个压缩空气源；一个密封设备，用于密封管道的一端，它直接或间接地连接压缩空气源；一个连接于拉绳的梭子，它响应于压缩空气；该方法包括下述步骤a)通过一个密封设备中的开口，送入拉绳的自由端；b)在拉绳的所述自由端固定一个梭子，并且通过进入端把这个梭子插入管道；c)在把密封设备连接到一个控制空气流入密封设备和管道的歧管以后，把密封设备插入所述进入端；d)通过调节歧管上的控制阀，对所述密封设备上的充气包充气，从而密封管道的端部；e)调节控制阀，使压缩空气进入管道，借此推动梭子，直至梭子携带着拉绳退出管道为止。
26．根据权利要求25的方法，还包括一个调节控制阀，以使所述的充气包放气，从而能够从管道中释放密封设备的步骤。
27．一种使用象圆柱块之类的清洗元件清洗管道里面的装置，所述的装置包括一个压缩空气源，一个用于密封所述管道进入端的密封设备，和一个从所述压缩空气源接收空气的可充气的充气包，在把圆柱块放入管道中并且用所述密封设备密封进入端以后，所述压缩空气推动圆柱块穿过管道。
全文摘要
提供一种以空气助推方式把拉绳(6a)插入管道(2)使其从管道进入端沿着管道推进到出口端的装置(1)。它包括压缩空气源(8);穿过或围绕密封设备(4),对管道(2)的一端(16)进行密封的设备(4);在密封设备中或旁的贯穿通道,该通道如此安放拉绳(6a),以致当设备(4)接合管道的进入端(16)时,拉绳能够进入管道内的设备(4);和连接于拉绳(6a)的引导端的梭子(6,23),它响应于来自压缩空气源(8)的空气的输送,使拉绳(6a)沿管道(2)推进,直至它经过出口端退出管道(2)为止。
文档编号B08B9/02GK1221522SQ97195217
公开日1999年6月30日 申请日期1997年5月2日 优先权日1996年5月3日
发明者戴维·卡塞拉 申请人:气动系统国际有限公司