Способ бестраншейной прокладки трубопровода большой длины и устройство для его осуществления
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бестраншейной прокладки трубопровода большой длины. Цель изобретения - повышение эффективности прокладки за счет увеличения усилия подачи секции и повышения эксплуатационной надежности оборудования. Согласно предложенному способу головную 1 и хвостовые 2 секции трубы последовательно перемещают толкающим усилием. Одновременно к хвостовой секции 2 прикладывают тянущее усилие со стороны гидродомкратов 10, 12, связанной с секцией 1 смыкающейся желонкой 3. В качестве якоря используют секцию 1. Устройство содержит головную 1 и хвостовую 2 секции трубы. Они размещены на направляющей раме. Силовой блок тягами связан с упорной стенкой и торцом секции 2. Желонка 3 содержит стакан 11, подвижное днище 13 с кольцевой обечайкой 14 и корпус 9. Обечайка 14 выполнена с радиальными отверстиями 19 и установлена соосно стакану 11. В стакане закреплены упоры-фиксаторы 18 с возможностью размещения в отверстиях 19 при выдвижении. При подаче желонки 3 в трубу упоры - фиксаторы 16 и 18 взаимодействуют с замками 17. При этом днище 13 фиксируется относительно стакана 11 и усилие гидродомкратов 10 и 12 прикладывается к секции 2. Одновременно силовой блок 4 оказывает на нее толкающее усилие. Приложение к секции 2 тянущих и толкающих усилий снижает напряжение в ней, что повышает эксплуатационную надежность оборудования. 2 с. п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к бестраншейной прокладке трубопроводов и может быть использовано при создании проходческих комплексов, прокладывающих трубопроводы под различными преградами на значительную длину. Целью изобретения является повышение эффективности прокладки за счет увеличения усилия подачи секции и повышения эксплуатационной надежности оборудования. На фиг.1 изображено устройство для бестраншейной прокладки трубопровода при размещенной желонке в рабочем положении; на фиг.2 то же, при задавливании желонки в грунт; на фиг.3 то же, при извлечении желонки; на фиг.4 смыкающаяся желонка, разрез. Согласно данному способу бестраншейной прокладки трубопровода, трубы расчленяют на лобную и хвостовую секции. Подача хвостовой секции трубы осуществляется одновременно толкающим и тянущим усилиями соответственно гидродомкратов силового блока и смыкающейся желонки, зафиксированной выдвижными упорами-фиксаторами в замках головной и хвостовой секций прокладываемой трубы. Головная секция прокладываемой трубы-кожуха при этом выполняет роль дополнительного якоря. Способ бестраншейной прокладки трубопровода большой длины реализуется с помощью устройства для бестраншейной прокладки трубопровода. Прокладываемая труба расчленена на головную 1 и хвостовую 2 секции, выполненные таким образом, что головная секция 1 охватывает хвостовую секцию 2 внешним образом на длине, равной 1,5-2 шагам задавливания головной секции в грунт, с тем, чтобы при их относительных перемещениях между ними не образовывался зазор, в который мог бы просыпаться грунт со свода и стенок скважины. Внутри секций 1 и 2 трубы находится смыкающаяся желонка 3, которая имеет возможность перемещаться внутри секций 1 и 2 и внутри силового блока 4 с выходом на направляющую раму 5. Упирающийся в торец хвостовой секции 2 силовой блок 4 как и секции 1,2 установлен на раме 5 и связан тягами 6 с упорной стенкой 7, установленной в траншее, а ее торец 8 размещен у передней стенки рабочего котлована. Перемещение желонки 3 может производиться с помощью лебедки и талевой системы (на чертежах не показаны) или от собственного привода (на чертежах не показан, так как является широко известным). Желонка 3 состоит из корпуса 9, связанного с силовыми гидродомкратами 10 для выдвижения стакана 11 и гидродомкратами 12 для выдвижения подвижного днища 13. Последнее по боковой поверхности связано с кольцевой обечайкой 14, размещенной в стакане 11. Стакан 11 служит для забора грунтового керна, а подвижное днище 13 для выгрузки этого керна в специальный контейнер 15, которым грунтовый керн удаляется из котлована. В задней части корпуса 9 желонки 3 имеются упоры-фиксаторы 16, предназначенные для закрепления желонки 3 в хвостовой 2 секции трубы. С этой целью внутри секции 2 имеются специальные замки 17. В стакане 11 установлены передние выдвижные упоры-фиксаторы 18, выполненные с возможностью размещения при выдвижении в радиальных отверстиях 19 обечайки 14 и окнах 20 стакана 11. Упоры-фиксаторы 18 взаимодействуют с замками 17 в головной секции 1 трубы. Замки 17 могут быть выполнены в виде соответствующих выступов или отверстий на стенках секций. Для выдвижения упоров-фиксаторов 16 и 18 имеются гидроцилиндры 21. Процесс бестраншейной прокладки трубопровода большой длины состоящего из головной 1 и хвостовой 2 секций, протекает следующим образом. Перед насыпью дороги, под которой надо продолжить трубопровод, открывают рабочий котлован. У передней стенки котлована в траншею устанавливают упорную стенку 7, на дно котлована укладывают направляющую раму 5. На направляющую раму 5 устанавливают секции 1 и 2 прокладываемой трубы, пропуская головную секцию 1 через отверстие в упорной стенке 7, а также устанавливают силовой блок 4, прижав его к открытому торцу секции 2 и соединив тягами 6 с упорной стенкой 7. Желонку 3 устанавливают на направляющую раму 5 позади силового блока 4 и перемещают лебедкой (на чертежах для упрощения не показана) в сторону забоя внутри силового блока 4 и секций 2 и 1. На стыке головной 1 и хвостовой 2 секций желонку 3 останавливают и фиксируют упорами-фиксаторами 16 в замках 17 секции 2. Силовым блоком 4 прокладываемую плеть трубопровода, состоящую из секций 1 и 2, вдавливают на шаг подающего механизма в грунт. Выдвигая штоки гидродомкратов 10 и 12 желонки 3, перемещают стакан 11, вдавливая его в грунтовую пробку, находящуюся в передней части головной секции 1, вдвигая штоки гидродомкратов 10 и 12, отрывают грунтовый керн от массива (на чертеже не показано), фиксируют упоры-фиксаторы 18 в замках 17 секции 1. Упоры-фиксаторы 18 при выдвижении их проходят через отверстия 19 в обечайке 14 подвижного днища 13 и окна 20 в стакане 11 и блокируют днище 13 в стакане 11. При выдвижении стакана 11 тепеpь одновременно работают гидродомкраты 10 и 12, суммируя усилия и вдавливая головную секцию 1 в грунт. Торец стакана 11 при этом перекрывает забой и не позволяет грунту рассыпаться по трубе. При обратном ходе гидродомкратов 10 и 12 происходит смыкание желонки 3 и подтягивание хвостовой секции 2 к головной секции 1. Головная секция 1 выполняет при этом роль дополнительного якоря, снижая реактивное усилие на упорную стенку 7. Одновременно с гидродомкратами 10 и 12 перемещение хвостовой секции 2 осуществляется силовым блоком 4, упирающимся в ее торец. После смыкания секции 1 и 2 втягивают упоры-фиксаторы 16 и 18 и выдвигают гидравлическую желонку 3 на направляющую раму 5. Перед стаканом 11 помещают специальный контейнер 15, в который выгружают грунтовый керн выдвижением подвижного днища 13. Контейнер 15 удаляют из котлована. Желонку 3 с втянутым днищем 13 закатывают в головную секцию 1, фиксируют упорами-фиксаторами 16 в замках 17 секции 2, вдавливают стакан 11 в грунтовую пробку, находящуюся в секции 1, и повторяют цикл далее до сооружения всего перехода. Способ и устройство для его осуществления позволяют увеличить осевое усилие подачи трубы в скважину, уменьшить металлоемкость конструкции, повысив ее мобильность, уменьшить величину реактивного усилия, передаваемого на стенку рабочего котлована, увеличить длину сооружаемых переходов и гарантировать сохранность полотна дороги.
Формула изобретения
1. Способ бестраншейной прокладки трубопровода большой длины, согласно которому головную и хвостовые секции трубы последовательно перемещают толкающим усилием в направлении прокладки посредством гидроцилиндров, размещенных на торцах секций, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности прокладки за счет увеличения усилия подачи секции и повышения эксплуатационной надежности оборудования, к хвостовой секции одновременно прикладывают тянущее усилие со стороны гидродомкратов, связанной с головной секцией смыкающейся желонки, при этом в качестве якоря используют головную секцию. 2. Устройство для бестраншейной прокладки трубопровода большой длины, включающее головную и хвостовую секции трубы, размещенные на направляющей раме, установленный на раме и связанный с хвостовой секцией силовой блок с тягами, упорную стенку с отверстием для трубы, размещенную в трубе смыкающуюся желонку со стаканом и подвижным днищем, связанными посредством гидродомкратов с корпусом, и размещенные в стакане выдвижные упоры-фиксаторы, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности прокладки за счет увеличения усилия подачи секции и повышения эксплуатационной надежности оборудования, оно снабжено кольцевой обечайкой, причем последняя выполнена с радиальными отверстиями, установлена соосно стакану и связана с боковой поверхностью днища, при этом упоры-фиксаторы выполнены с возможностью размещения в отверстиях обечайки при их выдвижении.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
