Установка для бестраншейной прокладки трубопроводов прокалыванием

 

1. УСТАНОВКА ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ ПРОКАЛЫВАНИЕМ, включающая несущую раму с направляющим роликом и механизмом подачи трубопровода в виде нажимной плиты, кинематически связанной с силовыми гидроцилиндрами, и систему наращивания хода нажимной плиты по мере прокладки трубопровода , отличающаяся тем, что, с целью снижения габаритов в транспортном положении и повышения надежности работы установки при одновременном снижении ее металлоемкости, система для наращивания хода нажимной цлиты вьтолнена в виде установленных COOCHQ трубопроводу и связанных с нажимной плитой подающих телескопических скалок с проточками на наружных поверхностях у торцов и узлом фиксации взаимного положения, направляющих телескопических скалок, установленных параллельно подающим скалкам, связанной с силовыми гидроцилиндрами и установленной коак (Л сиально на скалках нажимной обоймы с захватами, размещенными в ее пазах с возможностью радиального перемещения и фиксации в проточках скалок и механизмомуправления положением захватов. .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU ÄÄ1158696

4(51) Е 02 F 5 18 апач: Ебьая3а=

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (I

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О ВСКРЫТИЙ (21) 3660468/29-03 (22) 31.10 ° 83 (46) 30.05.85. Бюл. и 20 (72) В.Т, Голубятников и Е.Л. Кро,кос (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (53) 621.643.2:624.13(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 969837, кл. Е 02 F 5/18, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 740911, кл. Е 02 F 5/18 (прототип)., .(54)(57} 1. УСТАНОВКА ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ

ПРОКАЛЫВАНИЕМ, включающая несущую раму с направляющим роликом и механизмом подачи трубопровода в виде нажимной плиты, кинематически связанной с силовыми гидроцилиндрами, и систему наращивания хода нажимной плиты по мере прокладки трубопровода, отличающаяся тем, что, с целью снижения габаритов в транспортном положении и по— вьппения надежности работы установки при одновременном снижении ее металлоемкости, система для наращивания хода нажимной плиты выполнена в виде установленных соосно трубопроводу и связанных с нажимной плитой подающих телескопических скалок с проточками на наружных поверхностях у торцов и узлом фиксации взаимного положения, направляющих телескопических скалок, установленных параллельно подающим скалкам, связанной с силовыми гид- роцилиндрами и установленной коаксиально на скалках нажимной обоймы с захватами, размещенными в ее пазах с возможностью радиального перемещения и фиксации в проточках скалок и механизмом управления положением захватов.

158696 тии.

2

Кроме того, конструкции подобных клиновых механизмов для передачи нажимных усилий на цилиндрические тела не позволяют передавать усилия . до 300 т, возникающие в процессе прокладки трубы методом прокалывания. При передаче больших усилий клинья проскальзывают по поверхности трубы, не заклинивая ее. Для

10. удовлетворительной работы механизма наружная поверхность трубы должна иметь дополнительные шероховатости (например, насечки).

Конструкция клиновых зажимов воз15 можна при использовании прокладки трубопроводов диаметром свыше 800 мм способом продавливания. В этом слу-. чае усилие продавливания не превышает 80-90 т и использование клиновых зажимов более эффективно.

Недостаток такой передачи нажим ного усилия заключается в том, что боковая поверхность трубы должна иметь строго цилиндрическую форму, т.е.. минимальную эллипсность и овальность, в 1тротивном случае в передаче усилий будет задействована ... только часть клиньев, что будет недостаточным для передачи необходимого усилия на трубу.

2. Установка по п. 1, о т л ич.а ю щ а я с я тем, что механизм управления положением захватов выполнен в виде диска с рукояткой и скошенными направляющими пазами, установленного на торце нажимной обоймы с возможностью поворота вокруг ее оси, при этом захваты выполнены с направляющими пальцами, ус-. тановленными в направляющих пазах, 3. Установка по п, 1, о т л и.ч а ю щ а я с -я тем, что узел фиксации взаимного положения выполнен в виде радиальных сквозных отверстий на подающих скалках и фиксирующего пальца.

4. Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что она снабI

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при бестраншейной прокладке подземных трубопроводов различного йазначения.

Известна установка для бестраншейной прокладки трубопроводов, включающая несущую раму с направляющим роликом, и механизмом подачи трубопровода с силовыми гидроцилиндрами и клиновыми захватами 11) . установка имеет минимальные габариты, что позволяет применять ее в рабочих котлованах небольшой аирины.

В известной установке нажимное усилие на прокладываемый трубопровод воспринимается боковой поверхностью трубы посредством клиньев, разме::щенных в нажимной плите. жена механизмом пропуска нажимной плиты через направляющий ролик, въптолненным в виде установленной на нажимной обойме поперечной пластины со сквозным направляющим отверстием, поворотного рычага, связывающего ролик с несущей рамой, и связанной с рычагом жесткой тяги с концевыми упорами, свободно установленной в направляющем отнерс5. Установка по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что ближай» ший к направляющему ролику концевой упор имеет полусферическую форму со стороны, обращенной к поперечной пластине.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является установка: для бестраншейной прокладки трубопроводов прокалыванием, включающая несущую раму с направляющим роликом . и механизмом подачи трубопровода в виде нажимной плиты, кинематически связанной с силовыми гидроцилиндрами, и систему наращивания з 1158696 хода нажимной плиты по мере прок.ладки трубопровода 2 .

В известном устройстве необходимое усилие прокола передается на торец трубы нажимной плитой. Однако система наращивания ее хода выполнена в виде упора, связанного с силовыми гидроцилиндрами, фиксато ры положения упора расположены по всей длине несущей рамы, т.е, гидроцилиндры перемещаются вслед за прокладываемым трубопроводом, а ра.ма имеет максимальные габариты, затрудняющие ее транспортирование.

При передаче реактивного усилия на стенки котлована возникает момент, дейстуующей на раму установки, для компенсации:которого требуется повышение прочностных характеристик рамы и подвижного упора й, следовательно, металлоемкости установки в целом.

Цель изобретения — снижение габаритов в транспортном положении и повышение надежности работы установки.при одновременном снижении ее .металлоемкасти.

Поставленная цель цостигается тем, что в установке для бестраншейной прокладки трубопроводов прокалыванием, включающей несущую раму с направляющим роликом и механизмом подачи трубопровода .в виде нажимной плиты, кинематически связанной с силовыми гидроцилиндрами, и систему наращивания хода нажимной плиты по мере прокладки трубопровода, последняя выполнена в виде установленных соосно трубопро-. воду и связанных с нажимной плитой подающих телескопических скалок с проточками на наружных поверхностях у торцов и узлом фиксации взаимного положения, направляющих телескопических скалок. установленных параллельно подающим скалкам, связанной с силовыми гидроцилиндра-ми и установленной коаксиально на скалках нажимной обоймы с захвата-. ми, размещенными в ее пазах с возможностью радиального перемещения и фиксации в проточках скалок и механизмом управления положением захватов.

Механизм управления положением захватов выполнен в виде диска с рукояткой и скошенными направляющими пазами, установленного на торце

< нажимной обоймы с возможностью поворота вокруг ее оси, при этом эахваты выполнены с направляющими паль. цами, установленными в направлявших пазах.

Узел фиксации взаимного положения выполнен в виде радиальных сквозных отверстий на подающих скал-. ках и фиксирующего пальца.

10 Установка снабжена механизмом. пропуска нажимной плиты через направ. ляющий ролик, выполненным в виде установленной на нажимной обойме поперечной пластины со сквозным

15 направляющим отверстием, поворотного рычага, связывающего ролик с несущей .рамой, и связанной с рычагом жесткой тяги с концевыми упорамн, свободно установленной в нап20 равляющем отверстии.

Кроме того, ближайший к направляющему ролику концевой упор имеет . полусферическую форму со стороны, .обращенной к поперечной пластине.

25 На фиг. 1 изображена предлагае-. мая установка, общий вид, на фиг. 2 — вид А на фиг. 1 (без нажимной плиты); на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез Л-В на фиг. 2; на фиг. 5 — процесс фиксации внутренней подающей телескопической скалки радиальными захватами нажимной обоймы, на фиг. 6 — мо.мент завершения выдвижения внутренней подающей телескопической скалки; на фиг. 7 — момент фиксации .наружной телескопической скалки по первой проточке захватами нажимной .обоймы, на фиг. 8 — момент завершения перемещения наружной подающей телескопической скалки на фиг. 9 момент фиксации наружной подающей скалки захватами нажимной обоймы по второй проточке.

Установка состоит из направляющей рамы 1, на задней части которой неподвижно смбнтированы силовые гидравлические цилиндры 2. В пазах, образованных полками швеллера, смон.тирована с возможностью продольного перемещения тележка 3 с нажимной обоймой 4.

Через нажимйую обойму 4 пропущена система подающих телескопических скалок, например из двух скалок, состоящая из наружной телескопической скалки 5 и внутренней скалки ,6 и направляющих телескопических

1158696 скалок, каждая из которых состоит из наружной направляюшей телескопической скалки 7 и внутренней направляющей скалки 8.

Системы нажимных и направляющих скалок неподвижно соединены между собой посредством фланцев 9 и 10.

Причем внутренняя телескопическая нажимная скалка 6 соединена с наружной направляющей телескопической скалкой 7 посредством фланца 9, а наружная телескопическая нажимная скалка 5 с внутренней направляющей скалкой 8 — посредством фланца 10.

Наружная скалка 5 и внутренняя скалка 6 имеют радиальные сквозные отверстия соответственно 11 и 12 для размещения фиксирующего пальца 13.

1

Во внутренней полости нажимной обоймы 4 в радиальных пазах размещены с возможностью радиального перемещения захваты 14, соединенные с поворотными дисками 15 посредст,вом направляющих пальцев 16. Диски

15 могут быть смонтированы на обоих торцах корпуса нажимной обоймы

4 с возможностью поворота вокруг оси обоймы 4 и содержат скошенные направляющие пазы 17 для обеспечения подъема захватов 14 при повороте дисков 15 на определенный угол.

Поворотные диски 15 жестко соединены между собой рукояткой 18.

К внутренней телескопической подающей скалке 6.неподвижно прикреплена нажимная плита 19 с фиксирующими кулачками 20.

На передней части рамы 1 смонтировано направляющее устройство, состоящее из направляющего ролика

21, соединенного посредством рычагов 22, оси 23 и косынок 24 с поперечиной 25.

Рычаги 22 соединены посредством жесткой скользящей тяги 26 с тележкой 3. Скользящая тяга 26 пропуще- . на через отверстие 27, содержит полусферический упор 28, взаимо-. действующий с пластиной тележки 29.

На конце тяги 26 неподвижно установлена опорная шайба 30 ° Наружная и внутренняя подающие телескопические нажимные скалки имеют проточки, соответственно 31, 32 и 33. Штоки 34 гидроцилиндров 2 жестко зафиксированы в нажимной обойме 4.

Установка для бестраншейной прокладки трубопроводов работает спедующим образом.

Перед запуском установки монтируется продавливаемое звено трубопровода 35 на ролик 21 и кулачки

20 нажимной плиты 19„

После монтажа прокладываемого трубопровода 35 производится фиксация захватов 14 в канавке 31 внутренней телескопической скалки 6 путем поворота рукоятки 18, неподвижно подсоединенной к поворотным дискам 11 с пазами 17, по часовой стрелке (на фиг. 2 и 4 изображено положение с зафиксированными захватами

14 в проточке 31) . При повороте дисков 15 поверхности пазов 17 взаимодействуют с пальцами 16, пропущенными через захваты 14 в результате чего захваты 14 перемещаются в ра-, диальном направлении по отношению к телескопическим скалкам 5 и 6.

При повороте рукоятки 18 па часовой стрелке захваты 14 перемещаются к оси скалок 5 и 6 и входят в зацепление с проточкой 31. При повороте рукоятки 18 против часовой стрелки захваты 14 выходят из зацепления

30 с проточкой 31 внутренней телескопической скалки 6, т.е ° происходит процесс расфиксации скалок с нажимной обоймой.4.

После фиксации захватав 14 нажимной обоймы -4 в проточке 31 внутренней нажимной скалки 6 включаются гидравлические цилиндры 2 на прямой ход и начинается процесс выдвижения штоков 34, сопровождающийся процесс сом внедрения прокладываемого трубопровода 35 в грунтовый массив (фиг. 5 и 6). При этом иажимное усилие передается на торец прокладываемой трубы 35 через систему: штоки гидроцилнндров 34 — корпус нажимной обоймы 4 — захваты 14— внутренняя подающая телескопическая скалка 6 — нажимная плита 19.

Прй перемещении нажимной обоймы

5М 4 с тележкой 3 тяга 26 скользит в отверстии 27 до соприкосновения полусферического упора 28,с пласти ной тележки 29, после чего перемещается совместно с тележкой 3 и поворачивает рычаги 22 относительно оси 23 совместно с роликом 21 ° Ролик 21. совместно с рычагами 22 опрокидывается и освобождает про1,158696

7 странство для перемещения нажимной плиты 19.

При возвращении тележки 3 с на- жимной обоймой 4 в исходное положение .при обратном ходе тяга 26 скользит в отверстии 27 пластины тележки 29 до соприкосновения пластины с опорной шайбой 30 скользящей тяги 26, после чего тяга 26 перемещается совместно с тележкой 3, и ролик 21 совместно с рычагами. 22 возвращается в исходное положение, поворачиваясь вокруг оси 23.

После .выдвижения штоков гидроцилиндров 32 .производится расфикса- 15 . ция захватов 14 с проточкой 31 внутренней телескопической скалки

6 путем поворота рукоятки 18 против часовой стрелки, и гидравлические цилиндры переключаются на обрат- 20 ный ход. При этом нажимная обойма, 4 .с захватами 14 возвращается в исходное положение. Затем производит-. ся фиксация захватов 14 в проточке

32 наружной телескопической нажим- 25 ной .скалки 5 и фиксация наружной 5 и внутренней 6 телескопических скалок между собой .посредством пропускания пальца 13 через отверстия 1.1 и 12 (фиг. 72.. . После завершения процессов фиксации гидравлические цилиндры включаются на прямой ход, и вновь начинается процесс внедрения трубы 35 в грунт. При этом нажимное усилие

35 на торец трубы 35 передается через систему: штоки цилиндров 34 — кор- .пус нажимной обоймы 4 — захваты

14 - наружная телескопическая нажим40 ная .скалка 5 — фиксирующий палец . 13 — внутренняя телескопическая нажимная скалка 6 — нажимная пли та 19.

После выдвижения штокон гидро-: цилиндров захваты 4 HhlRAjiRTcR из зацепления с проточкой 3?, гидрацилиндры переключаются на обратный ход. Г1ри этом нажимная обойма 4 возвращается в исходное положение.

Затем производится фиксация-захватов 14 в проточке 33 наружной телескопической скалки 7, гидравлические цилиндры 2 включаются на прямой ход, и процесс внедрения трубопровода повторяется.

После завершения процесса прокалывания нажимные телескопические скалки возвращаются в исходное положение, монтируется новое звено трубопровода, и процесс внедрения трубы в грунт повторяется.

Направляющие телескопические скалки 7 и 8 выдвигаются синхронно с подающими телескопическими скалками 5 и 6 и обеспечивают надежную фиксацию скалок 5 и б в корпусе нажимной обоймы 4 в процессе вдавливания трубопровода в грунт.

Установка для бестраншейной прокладки трубопроводов позволяет передавать нажимные усилия, достигающие 300 т и выше, непосредственно на торец прокладываемой трубы, т.е. осуществлять прокладку трубопроводов диаметром до 600 мм способом прокола.

Использование в установках этого класса системы связанных между собой телескопических подающих и направляющих скалок, имеющих взаимное строго синхронное продольное перемещение, и опрокидывающего ролика позволяет до минимума сократить транспортные габариты устройства, что значительно повышает транспортабельность установок, снижает их металлоемкость.

1158696

22 25

115 8696

Фиг. 4 иг 5

1158696

Фиг. У

Составитель О. Попов

Техред М.Пароцай

Корректор И. Самборская

Редактор А. Маковская

Подписное

Заказ 3538/32 Тирак 649

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/$

Филиал ППП "Патент", г. Узгород, ул, Проектная, 4