Патенты автора Ентель Александр Израилевич (RU)

Изобретение относится к строительству, а более конкретно к устройствам для проходки скважин без выемки грунта, и может быть использовано при проходке наклонных и горизонтальных скважин и бестраншейной прокладки коммуникаций под землей, в частности под дорогами, водоемами, зданиями. Устройство для проходки скважины без выемки грунта содержит цилиндрический корпус, состоящий из двух частей - передней и задней, подвижно соединенных между собой с возможностью смещения друг относительно друга вдоль продольной оси устройства. Смещение передней и задней частей корпуса устройства относительно друг друга обеспечивается за счет продольно расположенного в корпусе устройства гидроцилиндра. В переднем конце передней части вдоль продольной оси устройства установлен конусообразный рабочий орган. В передней и задней частях корпуса установлены с возможностью выдвижения из него поперечные упоры, выдвижение и складывание которых обеспечиваются отдельными гидроцилиндрами. Устройство оснащено гидрооборудованием, расположенным в корпусе и обеспечивающим возможность шагового движения устройства в грунте посредством управления работой продольно расположенного гидроцилиндра и гидроцилиндров поперечных упоров в передней и задней частях корпуса устройства с одновременным образованием скважины за счет уплотнения грунта конусообразным рабочим органом в радиальном направлении от траектории движения устройства. Рабочий орган установлен с возможностью вращения вокруг продольной оси устройства, привод рабочего органа выполнен в виде гидромотора и установлен в передней части корпуса устройства. Рабочий орган на своем переднем конце имеет неподвижно закрепленную насадку, имеющую под углом к продольной оси устройства плоскость. Размеры и ориентация наклонной плоскости насадки обеспечивают возможность изменения траектории движения устройства в грунте при вдавливании в грунт зафиксированного рабочего органа с насадкой. Рабочий орган имеет участок с винтовым выступом, который обеспечивает ввинчивание рабочего органа в грунт и разрыхление грунта при его вращении во время движения устройства вперед, и участок с гладкой поверхностью со стороны основания рабочего органа, обеспечивающий уплотнение грунта в радиальном направлении при движении устройства вперед. Поперечные упоры в передней и задней частях корпуса устройства выполнены в виде штоков гидроцилиндров, которые расположены группами, не менее чем по три гидроцилиндра в каждой группе последовательно друг за другом вдоль продольной оси устройства, а направления осей гидроцилиндров каждой группы распределены по окружности в радиальных направлениях от продольной оси устройства. В сложенном положении концы штоков не выступают за габариты наибольшего диаметра устройства с рабочим органом. Соединение передней и задней частей корпуса образовано гидроцилиндром продольного перемещения, закрепленным своей гильзой к одной из частей корпуса, а также полой цилиндрической частью, закрепленной к другой части корпуса. Полая цилиндрическая часть установлена со скользящей посадкой по наружной поверхности гильзы гидроцилиндра с кольцевым герметичным уплотнением на своем конце, обращенном к гильзе гидроцилиндра. На внутренней поверхности полой цилиндрической части выполнена продольная направляющая, для перемещения по ней выступа гильзы, выполненного на ее конце, обращенном к полой цилиндрической части. В гильзе гидроцилиндра с ее стороны, закрепленной к корпусу устройства, установлена первая крышка с полой цилиндрической трубкой-направляющей, а с другой стороны гильзы установлена вторая крышка с образованием кольцевого зазора между внутренней поверхностью этой крышки и наружной поверхностью полой цилиндрической трубки-направляющей первой крышки. В кольцевой полости гильзы со скользящей посадкой на полой цилиндрической трубке - направляющей первой крышки установлен штокопоршень с кольцевым поршнем и штоком в виде трубки, выходящим из гильзы через кольцевой зазор со стороны второй крышки. Свободный конец штокопоршня закреплен относительно части корпуса устройства, к которой закреплена полая цилиндрическая часть. Гидроцилиндр имеет две полости: одна полость образована внутренней поверхностью первой крышки с цилиндрической трубкой-направляющей, внутренней поверхностью гильзы и первой кольцевой поверхностью поршня штокопоршня, а вторая полость - внутренней поверхностью гильзы, внутренней поверхностью второй крышки, наружной поверхностью штока штокопоршня и второй кольцевой поверхностью поршня штокопоршня. Соединение передней и задней частей корпуса устройства обеспечивает работоспособность устройства во всех рабочих положениях передней и задней частей относительно друг друга за счет того, что их внутренние объемы сообщены друг с другом, а кабели, обеспечивающие передачу электроэнергии, сигналов и данных между элементами электрооборудования устройства, и трубопроводы, обеспечивающие соединение элементов гидрооборудования, проходят через внутреннюю полость первой крышки гильзы гидроцилиндра с полой цилиндрической трубкой-направляющей и внутреннюю полость трубки штока штокопоршня. Места примыканий подвижных деталей устройства, контактирующих с грунтом, к неподвижным деталям устройства выполнены с уплотнениями, предотвращающими попадание грунта внутрь корпуса при эксплуатации устройства. Окончание задней части корпуса устройства имеет участок сужения диаметра в сторону окончания, обеспечивающий уплотнение грунта и снижение препятствующих сил при движении устройства по скважине задним ходом. Также окончание задней части корпуса устройства выполнено с возможностью подвода к устройству электрокабелей. В корпусе устройства также расположены гидронасос с электродвигателем в качестве привода, гидроаккумулятор, обеспечивающий поддержание рабочего давления, бак для рабочей жидкости. Устройство снабжено блоком управления электро- и гидравлическим оборудованием. В состав гидрооборудования входят трубопроводы, запорные клапаны, предохранительные клапаны, дроссельные клапаны, гидрораспределители, которые за счет управления ими блоком управления обеспечивают возможность управления работой гидроцилиндров и гидромотора устройства и реализации ими режимов шагового движения устройства вперед, назад, вращения и фиксации рабочего органа. Гидрооборудование имеет отдельные контуры трубопроводов для управления работой гидромотора рабочего органа, работой гидроцилиндра продольного перемещения и работой гидроцилиндрами поперечных упоров, выполненные с возможностью контроля уровня давления в каждом из них. Гидрооборудование обеспечивает возможность раздельного управления работой групп гидроцилиндров поперечных упоров: отдельно в передней части, отдельно в задней, а также управления работой гидроцилиндра продольного перемещения и гидромотора рабочего органа. Устройство снабжено датчиком кругового положения рабочего органа. Устройство снабжено средством навигации, обеспечивающим возможность контролировать параметры положения устройства в грунте. Технические результаты - повышение надежности устройства, расширение функциональности устройства и возможности его применения. 19 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к строительству, а более конкретно к устройствам для проходки скважин без выемки грунта, и может быть использовано при проходке наклонных и горизонтальных скважин и бестраншейной прокладки коммуникаций под землей, в частности под дорогами, водоемами, зданиями. Основным техническим результатом заявленного изобретения является повышение надежности устройства при его работе. Технический результат достигается за счет использования в устройстве для проходки скважины надежной конструкции каретки, представляющей собой цельную трубу со скользящей посадкой с уплотнением между корпусом устройства и кареткой, выполненной с возможностью перемещения по поверхности корпуса устройства вдоль его оси, и надежной конструкции приводного механизма устройства. Надежная конструкция каретки в виде трубы со скользящей посадкой с уплотнением на корпусе и расположение пяток на каретке повышают надежность устройства за счет снижения риска попадания грунта скважины внутрь корпуса устройства и заклинивания движущихся частей устройства. Ходовой гидроцилиндр, расположенный вдоль оси устройства, в совокупности с распорными гидроцилиндрами, обеспечивающими радиальное перемещение пяток, позволяют создать большие, радиальные и продольные усилия и повысить надежность перемещения устройства в грунте. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к строительству, а более конкретно к способам управляемой проходки скважин без выемки грунта, и может быть использовано для проходки наклонных и горизонтальных скважин и бестраншейной прокладки коммуникаций под землей, в частности под дорогами, водоемами, зданиями. Способ управляемой проходки скважины без выемки грунта, при котором скважину образуют самоходным устройством, содержащим конусообразный рабочий орган с катками, которыми уплотняют грунт, и привод для вращения рабочего органа, установленный в корпусе устройства, причем осевое усилие для проходки скважины создают рабочим органом при его вращении приводом. При этом рабочий орган ввинчивается и одновременно уплотняет грунт при вращении за счет того, что катки рабочего органа расположены вдоль винтовой линии с равным шагом на образующей конусообразной поверхности рабочего органа и представляют собой ролики, торцы которых выступают за образующую поверхность рабочего органа, а их оси вращения перпендикулярны винтовой линии. Дополнительное осевое усилие создается за счет, по меньшей мере, трех гусеничных движителей, установленных на периферии корпуса устройства вдоль его оси и имеющих отдельные приводы для обеспечения осевого перемещения устройства. При этом гусеничные движители имеют отдельные приводы регулируемого радиального перемещения для обеспечения регулируемого прижима гусеничных движителей к стенке скважины, который обеспечивает компенсацию реактивного момента, возникающего при вращении рабочего органа. Управление движением устройства по необходимой траектории скважины осуществляют за счет управления работой приводов гусеничных движителей, приводов радиального перемещения гусеничных движителей и привода рабочего органа, а контроль движения устройства по необходимой траектории скважины осуществляют с помощь модуля навигации устройства, позволяющего определять расположение устройства под землей. Технический результат состоит в обеспечении возможности проходки скважины большой длины с необходимой, в том числе криволинейной, траекторией, в возможности управления траекторией скважины во время ее проходки, в расширении применения способа в различных типах грунтов, в повышении надежности и технологичности способа. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

 


Наверх