Установка для бестраншейной прокладки трубопроводов

 

Изобретение относится к области горной и строительной промьшшенкости и предназначено для бестраншейной прокладки трубопроводов и подземных коммуникаций. Цель изобретения - повышение качества возводимой бетонной крепи за счет ее радиального упрочнения . Для этого устройство имеет механизм 17 для поперечного армирования поводка 30 с роликами 10 и приводом (Л 0USJ ifif 42 35 S Jf 18 10 ff7ii3 5051 5223 5 20 ,. И // / //////// /// 4i / AУ..N4 ,,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Е 02 Г 5/18

1 ъ

Ф2 _#_< t 8 10 И ЗЯХ1 ЫЛ5 МЗЛ 1Е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3930145/29-03 (22) 19.07.85 (46) 30.11.86. Бюл, К - 44 (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им, Ленинского комсомола (72) Н.Ю. Снисар (53) 622.243.12(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 196498, кл. Е 02 Р 5/18, 1966.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1213140, кл. Е 02 Р 5/18, 05.02.85. (54) УСТАНОВ1 А ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ПРОК31АЛ1И ТРУБОПРОВОДОВ (57) Изобретение относится к области горной и строительной промышленности и предназначено для бестраншейной прокладки трубопроводов и подземных коммуникаций, Цель изобретения — повышение качества возводимой бетонной крепи за счет ее радиального упрочнения. Для этого устройство имеет механизм 17 для поперечного армирования поводка 30 с роликами 10 и приводом

1273461

27, водило 31, в котором закреплен челнок 32 и барабан 33 с арматурной проволокой 18. Поводок 30, водило

31 и барабан 33 установлены на нажимной штанге 3 между рабочим органом

1 и формирователем 4 с возможностью вращения вокруг оси установки. Арматурная проволока 18 прикреплена к торцовой втулке 9 и укреплена в поводок 30 с помощью роликов 43,44,45 и в водиле 31- с помощью челнока 32, Поводок 30 связан с приводом 27 с помощью шестерни 28 колеса 29 внутренИзобретение относится к горной и строительной промышленностям, в частности к области бестраншейной прокладки трубопроводов, и может быть использовано для бестраншейной прокладки подземных коммуникаций, Цель изобретения — повышение качества возводимой бетонной крепи за счет ее радиального упрочнения.

На фиг.1 изображена установка для бестраншейной прокладки трубопроводов, разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 — узел Б1 на фиг,2 (повернутый).

Установка для бестраншейной прокладки трубопроводов состоит из конусного рабочего органа 1 с внутренней полостью 2, составной нажимной штанги 3, связанной с механизмом подачи (не показан), формообраэователя 4, выполненного в виде обоймы, на внутренней поверхности которой выполнены !

Ц ланцы 5 и 6 распределителя 7 растУ вора, соединенного с бетонопроводом 8 и установленного за рабочим орга ном 1 в передней части формообраэователя 4, втулки 9, смонтированной в начале скважины, механизма протяжки продольной арматуры, включающего направляющие ролики 10,11 и 12 в кронштейнах 13, 14, 15 и продольную арматуру 16, причем одни концы продольной арматуры закреплены на втулке 9 в начале скважины, а другие связаны с барабанами, находящимися вне скважины, механизма 17 поперечного армирования, поперечной арматурной проволонего зацепления ° В процессе работы механизма 17 челнок 32 поворачивается в водиле 31 и обеспечивает равномерный заход проволоки 18 на ролики

43,44,45 поводка 30. Режим работы выбирается таким, чтобы в момент холостого хода механизма подачи и наращивания штанги 3 происходило схватывание бетона в зазоре между стенками скважины и армирователем 4. В результате этого монолитная армированная крепь приобретает несущую способность для дальнейшей проходки. 2 з. п, ф-лы, 3 ил. ки 18, приспособления 19 для торможения и муфт 20. Продольная арматура

16 протянута через направляющие ролики 10 механизма 17 продольного армирования, смонтированные с наружной поверхности формообразователя в кронштейнах 13, отверстия 21 в формообраэователе 4 с уплотнениями 22, направляющие ролики 11 в кронштейнах

14, которые установлены на внутренней поверхности формообразователя 4, отверстия 23 и 24 соответственно во фланцах 5 и 6, отверстия 25 во втулке 9, направляющие ролики 12 в кронштейнах 15 и связана с барабанами, на которых намотана продольная арматура 16 и которые находятся на дневной поверхности в рабочем котловане или же за пределами вблизи его.

Между конусным рабочим органом 1 и передним торцом формообраэователя 4 на переднем звене 26 составной нажимной штанги 3 установлен механизм 17 поперечного армирования, включающий привод 27, смонтированный во внутренней полости 2 рабочего органа и связанный посредством шестерни 28 и зубчатого колеса внутреннего зацепления.29 с поводком 30, водило 31, в

ЗО котором подвижно с возможностью поворота закреплен направляющий челнок

32, и барабан 33 с намотанной на него поперечной арматурной проволокой 18.

Поводок 30 имеет сквозное центральное

З5 гнездо 34, а на его торце, обращенном в сторону формообразователя 4, выполнен выступ 35 в виде лопатки, 1273461 4 причем поводок установлен на переднем звене 26 составной нажимной штанги

3 при помощи подшипников 36 качения с возможностью вращения. Подшипники качения закреплены в центральном гнез- 5 де 34 с помощью крышек 37 и 38. Со стороны рабочего органа 1 к поводку

30 неподвижно прикреплено зубчатое колесо 29 внутреннего зацепления с противоположной стороны в него упира- 1О ется передний конец формообразователя 4 посредством кольца 39, по наружной поверхности поводок 30 сопрягается со сквозной крышкой 40 с сальником, а по внутренней — с кольцевыми уплотнениями 41, установленными на переднем конце формообразователя 4.

Кроме того, в поводке 30 выполнен паз 42, в котором установлены ролики

43,44 и 45 причем ролик 45 смонтирован вертикально внутри лопатки 35 °

Переднее положение поводка 30 на переднем звене 26 составной нажимной штанги 3 фиксируется при помощи буртика 46. К крушке 38 поводка неподвижно прикреплено водило 31, в которое упирается передний торец барабана 33, при этом барабан установлен свободно за поводком 30 на переднем звене 26 нажимной штанги с помощью 30 подшипника 4? скольжения с фланцем

47, в задний торец которого упирается тормозное устройство 19. Между задним торцом барабана 33 и фланцем

48 подшипника 47 скольжения уста- З новлен упорный подшипник 49, благодаря которому крутящий момент от барабана 33 не передается подшипнику скольжения 47. Приспособление 19 для торможения также установлено на пе- 4р реднем звене составной нажимной штанги 3 за барабаном 33 и включает пружину 50 сжатия, упирающуюся во фланец 48, шайбу 51 и гайку 52. Поперечная арматурная проволока 18 с бараба- ц на 33 протянута через отверстие направляющего челнока 32, ролики 43,44 и 45 смонтированные в пазу 42 поводка 30, и выходит к наружной поверхности формообразователя 4 и продоль- 5О ной арматуре 16, причем конец поперечной арматурной проволоки 18 закреплен на втулке 9. Распределитель 7 раствора связан с внешней поверхнос-, тью формообразователя 4 с помощью у отверстий 53. Для исключения попадания бетонного раствора вовнутрь формообразователя 4 в отверстиях 21 установпены уплотнения 22, через которые проходит продольная арматура 16.

Кроме того, звенья составной нажимной штанги 3 соединяются между собой при помощи муфт 20 и наращиваются в процессе проходки, Установка ",чя бестраншейной прокладки труб "::.:годов работает следующим образом.

Перед началом работы установка размещается в котловане, конец составной нажимной штанги 3 соединяется с механизмом подачи и штанга с рабочим органом выверяется в соответствии с направлением проходки. После этого установка включается на рабочий ход, в результате чего рабочий орган 1 с формообразователем 4 погружаются в грунтовой массив на длину хода механизма подачи и тем самым образовывают скважину. После того, как конусный рабочий орган с формообразователем полностью погрузятся в грунт, в торец скважины устанавливается втулка 9 с закрепленными на ней концами арматуры 16 и проволоки 18, через которую проходит составная нажимная штанга 3.

Затем в образовавшийся при проходке зазор между стенками скважины и внешней поверхностью формообразователя 4 закачивается закрепляющий раствор, например бетонный. В кольцевом зазоре бетонный раствор выдерживается под формообразователем

4 до набора монолитной армированной крепыш достаточной несущей способности для дальнейшей проходки, а одновременно с этим механизмом подачи включается на холостой ход и составная нажимная штанга 3 наращивается очередным звеном, при этом установка приводится в готовность для дальнейшей проходки.

Затем установка включается на рабочий ход, в результате рабочий.орган 1 с формообразователем 4 под действием составной нажимной штанги

3 начинают дальнейшее продвижение в грунтовом массиве, образовывая при этом скважину. Одновременно с этим в образовавшийся зазор с барабанов, находящихся вне скважины на дневной поверхности, подается продольная арматура 16 посредством направляющих роликов 10, 11, 12 в кронштейнах 13, 14, 15 соответственно и барабан 33 угловые скорости поводка и барабана связаны соотношением (Q /è,), =D/d;

5 где u, — угловая скорость поводка 30;

Ы, — угловая скорость бараба-. на 33, d — диаметр окружности, по ко-!

О торой поперечная арматурная проволока 18 навита на барабан 33;

D — диаметр, по которому происходит навивка поперечной !

5 арматурной проволоки 18 на продольную арматуру 16 в зазоре, образованном при проходке.

В случае несовпадения навивки по20 перечной арматуры на барабан 33 и направления вращения поводка 30, угловые скорости поводка и барабана связаны соотношением

25 (v,/u,) = D/d—

Установку предпочтительней эксплуатировать с использованием первого варианта, так как в этом случае удается получить более равномерное натяжеЗр ние поперечной арматурной проволоки

18 в течение всей проходки скважины.

В процессе работы механизма 17 поперечного армирования направляющий челнок 32 поворачивается в водиле 31 и тем самым обеспечивает равномерный заход поперечной арматурной проволоки на ролики поводка.

Режим работы установки выбирается таким, чтобы в течение холостого хода механизма подачи и наращивания составной нажимной штанги 3 очередным ее звеном происходило бы схватывание бетона в зазоре между стенками скважины и формообразователем 4 с тем, чтобы монолитная армированная крепь приобрела достаточную для дальнейшей проходки несущую способность.

Натяжение продольной арматуры 16 в процессе проходки регулируется путем затормаживания барабанов, находящихся на поверхности, а натяже.— ние поперечной арматурной проволоки

18 регулируется с помощью приспособления 19 для торможения-тормоза, а именно, прижатием торца барабана

33 к водилу 31 при помощи пружины

50 сжатия и гайки 52 с шайбой 51.

5 1273461 отверстий 21,23,24 и 25, причем концы продольной арматуры 16 неподвижно закреплены »а втулке 9, а по бето— нопроводу 8 через распределитель раствора 7 в образовавшийся зазор подается бетонный раствор. Одновременно в работу включается привод 27 механизма 17 поперечного армирования, при этом привод 27 посредством шестерни 28 и зубчатого колеса

29 внутреннего зацепления начинает вращать поводок 30, установленный на переднем звене 26 составной нажимной штанги 3, и поперечная арматурная проволока 18 сходит с барабана 33. Проходя через направляющий челнок 32, установленный в водиле

31, ролики 43,44 и 45 в пазу 42 и отверстия в лопатке 35, поперечная арматурная проволока поступает в зазор, где наматывается на продольную арматуру 16 по спирали, образовывая там арматурную сетку. Частота навивки поперечной арматурной проволоки выбирается в зависимости от требований, предъявляемых к обделке скважины. Кроме того, вращаясь между конусным рабочим органом 1 и формообразователем 4, поводок 30 своей лопаткой 35 равномерно распределяет бетонный раствор в образовавшемся при проходке зазоре, образовывая таким образом монолитную армированную обделку.

После окончания рабочего хода привод 27 механизма 17 поперечного армирования отключается, подача бетонного раствора в скважину прекращается, а механизм подачи установки включается на обратный ход. Затем составная 4р нажимная штанга 3 наращивается очередным звеном, после чего механизм подачи установки вновь включается на рабочий ход и в грунте при проходке образуется монолитная обделка с про- 45 дольным и поперечным армированием.

Цикл повторяется до полной прокладки скважины.

В процессе работы водило 31 вращается совместно с крышкой 38 и по- 5Р водком 30, а барабан 33 вращается со скоростью, которая зависит от направления вращения поводка и направления навивки поперечной арматурной проволоки 18 на барабан 33. B случае 55 совпадения направления вращения поводка 30 и направления навивки поперечной арматурной проволоки 18 на

7 1

Изобретение обеспечивает возможность значительно повысить прочность монолитной армированной крепи скважины и улучшить ее качество.

Формула изобретения

1. Установка для бестраншейной прокладки трубопроводов, содержащая рабочий орган, формообразователь, размещенные на нажимной штанге бетонопровод, механизм протяжки продольной арматуры и торцовую втулку, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения качества возводимой бетонной крепи за счет ее радиального упрочнения, она снабжена механизмом для поперечного армирования в виде поводка с роликами и приводом

273461 8 водила с челноком и барабана с арматурной проволокой, при этом поводок, водило и барабан установлены на нажимной штанге между рабочим органом и формообразователем с воэможностью вращения вокруг оси установки, при этом арматурная проволока прикреплена к торцовой втулке и укреплена в поводке с помощью роликов

1О и в водиле — с помощью челнока.

2. Установка по п.1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что поводок связан с приводом шестерней и колесом внутреннего зацепления.

3. YCTBHOBKB IIO II ° 1, ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена приспособлением для торможения барабана, размещенным на нажимной штанге.

1273461 фцг. 3

Составитель Е. Столбцов

Редактор М. Келемеш Техред И.Попович Корректор 0. Луговая

Зараз 6394/23 Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4