Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов продавливанием

 

Изобретение относится к горному делу и может быть исполъз&вано для прокладкиподземных хоммуникаций. Цель изобретения - увеличение эксплуатационной надежности устройства. Механизмы фиксацииотелескопического грунтоноса 3 в оголовке 1 размещены в ограничителях 20 наружной секции 10 грунтоноса 3. Они выполнены в виде кинемат ически связанных между собой ползунов 121. собачек 22. фиксаторов 23 и подпружиненных клиньев, взаимодействующих с трапецеидальными выступами, установленными в оголовке 1. Подп|ружиненные клинья 40 образукзт поступательную пару с защелкой 36. контактирующей с фиксаторами 23. Механизмы фиксации секций грунтоноса 3 относительно друг друга связаны с размещенной во внутренней секции 8 диафрагмой и с ограничителями наружной секции 10. Изобретение упрощает п|эоцесс фиксации грунтоноса 3 в оголовке 1 и обеспечивает возможность транспортировки незаполненного грунтоноса 3. 9 ил..V 7W» *гя7* злда,4.лл?ггл?«ли/ твД^А..:^,//,/,,/ ^ А '••' ' •• ' f ' г-^елс^ о ел00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 F 5/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4756015/03 (22) 03.11.89 (46)43.02.92. Бюл. N. 7 (71) Московский горный институт (72) Я.М.Месхидзе (53) 621.643.2;624.13(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 302451, кл, Е 02 F 5/18, 1971.

Авторское свидетельство СССР N. 397610, кл; Е 02 F 5/18, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ BE СТРАН ШЕЙНОЙ

ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ ПРОДАВЛИВАНИЕМ (57) Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для прокладки подземных -коммуникаций. Цель изобретения — увеличение эксплуатационной надежности устройства, Механизмы фиксации

„„50„„1714058 А1 телескопического грунтоноса 3 в оголовке 1 размещены в ограничителях 20 наружной секции 10. грунтоноса 3. Они выполнены в виде кинема1ически:связанных между -собой ползунов 21, собачек 22, фиксаторов 23 и подпружиненных клиньев, взаимодействующих с трапецеидальными выступами, установленными в оголовке 1. Подпружиненные клинья 40 образуют поступательную пару с защелкой 36, контактирующей с фиксаторами 23. Механизмы фиксации секций грунтоноса 3 относительно друг друга связаны с размещенной во внутренней секции 8 диафрагмой и с ограничителями наружной секции 10. Изобретение упрощает процесс фиксации грунтоноса 3 в оголовке

1 и обеспечивает возможность транспортировки незаполненного грунтоноса 3..9 ил., 1714058

30

50

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при строительстве городских подземных коммуникаций.

Известно устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов, содержащее присоединенный к продавливаемой трубе оголовок, продавливающую раму, гидродомкраты и челнок для удаления грунта.

Недостатком устройства является значительная и родолжительность вспомогательных операций на эадавливание одной трубы, что снижает производительность работ по прокладке трубопроводов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов, включающее силовой механизм, оголовок, телескопический грунтонос с механизмом

его фиксации в оголовке и ограничители перемещения секций грунтоноса друг относительно друга.

Недостатком известного устройства является низкая эксплуатационная надежность, что связано с необходимостью удержания грунтоноса у забоя с помощью лебедки, установленной в рабочем котловане. Для одновременного перемещения грунтоноса и продавлиааемых.труб необходима высокая степень синхронизации работы лебедки и продавлиаающей установки.

Поскольку укаэанные механизмы имеют независимые один or другого приводные устройства, то в процессе работы а результате их несогласованного действия возможны как обрыв удерживающего троса. так и поступление керна а оголовок при неточно ус- тановленном грунтоносе у забоя. На замену троса или на удаление поступившего в оголовок грунта необходимо дополнительное время, что приводит к увеличению доли вспомогательных операций в общем технологическом цикле работ и снижению скорости прокладки трубопроводов. Кроме того, расположение механизма фиксации секций друг относительно друга в нижней части грунтоноса не исключает попадание грунта в них. При этом возможно преждевременное срабатывание механизма фиксации секций грунтоноса, что также снижает его эксплуатационную надежность.

Целью изобретения является увеличение эксплуатационной надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что механизмы фиксации грунтоноса в оголовке размещены в ограничителях наружной секции и выполнены в виде кинематически саязанных между собой ползунов, собачек, фиксаторов и подпружиненных клиньев, взаимодействующих с трапецеидальными выступами, установленными в оголовке, причем подпружиненные клинья образуют поступательную пару с защелкой, контактирующей с фиксаторами, а механизмы фиксации секций друг относительно друга связаны с размещенной во внутренней секции диафрагмой и с ограничителями наружной секции.

В предлагаемом устройстве размещение механизма фиксации грунтоноса в ограничителях наружной секции и выполнение

его в виде кинематически связанных между собой ползунов, собачек, фиксаторов и подпружиненных клиньев позволяют надежно фиксировать его в оголовке без применения .тягового троса лебедки на этапе заполнения грунтоноса, Кроме того, конструкция механизма.фиксации секций друг относительно друга исключает возможность попадания грунта в них. что обеспечивает заполнение всех секций грунтоноса расчетным объемом грунта.

На фиг. 1 показано положение зафикси-, рованного в оголовке грунтоноса перед по-. ступлением грунтового керна в него; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез

Б — Б на фиг, 1; на фиг.4 — разрез  — В на фиг.

1; на фиг. 5 "аксонометрическое изображение собачки; на фиг. 6 — то же, полэуна; на фиг. 7 — то же, фиксатора; на фиг. 8 — фрагмент заполненного грунтоноса перед началом движения от забоя; на фиг. 9 — разрез

Г-Г на фиг. 1.

Устройство состоит из оголовка 1; продавливаемых труб 2, грунтоноса 3 и силового механизма (не показан), предназначенного для задавливания труб. Оголовок 1 оснащен ножом 4, а на боковой поверхности установлены храповые рейки

5 и направляющие 6. На внутренней части ножа 4 размещены трапецеидальные выступы 7. обращенные короткой стороной к грунтоносу 3. Грунтонос 3 состоит из двух секций разного диаметра: внутренней 8, имеющей днище 9, и наружной 10 беэ днища.

Во внутренней секции 8 грунтоноса 3 размещена диафрагма И. оснащенная стойками

12. Фиксация секций в сложенном состоянии друг относительно друга осуществляется затворами, состоящими иэ подпружиненных.защелок 13, тросов 14 и отклоняющих роликов 15 и 16, установленных на днище 9 и в верхней части стоек 12.

Тросы пропущены через отклоняющие ролики 15 и 16 и одним концом присоединены к защелкам 13, а другим — жестко закреплены на днище 9 внутренней сек1714058,ции 8. На стойках 12 между диафрагмой 11 щелок 36, выводят их иэ зацепления с проиднищем9внутреннейсекции8установле- точками 35, расположенными на корпусе ны пружины 17. В передней части на наруж- . фиксаторов 23. ных поверхностях наружной секции 10 .Защитные кожухи 42, имея большие расположены выступы 18, а на внутренней 5 размеры, чем зазор между ограничителями секции 8 — ограничители19. В заднейчасти 19 и внутренней поверхностью наружной на внутренней поверхности наружной сек- секции 10, служат направляющими. Для своции 10 расположены ограничители 20, в кор- бодного и управляемого перемещения внутпусе которых размещены механизмы ренней 8 и наружной 10 секций грунтоноса фиксации, включающие ползуны 21, собач- 10 3 в корпусе ограничителей 19 выполнена ки 22 и фиксаторы:23. выемка 43, имеющая аналогичную с кожу: Полэуны 21 снабжены направляющими . хом 42 форму.

24, с помощью которых и под воздействием На боковой поверхности наружной секпружин 25 перемещаются в прорезях 26 ции 10 размещены ролики 44, à на днище 9 корпусов ограничителей. 20, занимая без 15 внутренней секции 8 — ролики 45. воздействия дополнительной силы крайнее Устройство работает следующим обралевое положение. Корпуса ползунов 21 име- эом. ют наклонные поверхности 27 и 28 и опор-. Первоначально отрывают рабочую и ную площадку 29 (фиг. 6). Наклонные части приемную камеры. В рабочей камере монти- ° ползунов 21 предназначены для контакти- 20 руют силовой механизм для продавливания рования с одной стороны с ограничителя- оголовка 1 и труб 2. Затем с соблюдением ми 19 внутренней секции 9, а с,другой — с заданного направления задавливают в масподпружиненными собачками 22, распо- сив оголовок 1, а поступивший в него груйложенными в корпусе ограничителей 20 товый керн удаляют. К оголовку наружной секции 10. Опорная площадка 25 присоединяют первую продавливаемую

29 предназначена для воздействия нафис- трубу 2 и в рабочую камеру опускают в слосаторы 23, отодвигая их вправо и освобож- женном виде (внутренняя секция 8 уложена дая тем самым пространство для поворота в наружной 10 и,зафиксирована защелками собачек 22. Для обеспечения поворота. 13) грунтонос3. Заводят его в продавливаеподпружиненных собачек 22. вокруг осей 30 мую трубу 2 и на роликах 44 подают на

30 в корпусах ползунов 21; ограничителей забой, При движении грунтоноса 3 в оголов20 и наружной секции 10 выполнены от- ке 1 выступы 18 взаимодействуют с направверстия 31,32.и 33. ляющими 6, ориентируя грунтонос таким

Собачки 22 имеют Г-образную форму и образом, чтобы собачки 22 наехали на храодним концом контактируют с храповыми 35 повые рейки 5. Помере приближения перерейками 5, установленными в оголовке 1, а дней части грунтоноса 3 к ножу 4 другим — с наклонными. поверхностями 28 трапецеидальные выступы 7 входят в соприползунов 21 и фиксаторами 23 (фиг. 5). Фик- косновение с передней частью подпружисаторы 23 перемещаются под действием ненных клиньев 40 и смещают их вправо. пружин 34. Установка их в крайнем правом 40 При этом подпружиненные клинья 40, своположении осуществляется с помощью про- . бодно перемещаясь в защитном кожухе 42 точки 35 и защелки 36; установленной на и в отверстии 41 в корпусе ограничителей наружной стороне ограничителей 20 (фиг. 20,. задней частью входят в отверстие 38 с

7). В передней части фиксаторов 23 выпол- наклонной поверхностью 39, расположеннена выемка 37, имеющая форму, аналогич- 45 ное в корпусе защелок 36, и выводят их из ную форме нижней части собачек 22.. зацепления с фиксаторами 23. Затем фикВ корпусе защелок 36 имеются отвер- ° свторы 23 под действием пружин переместия 38 с.,наклонной поверхностью 39. С щаются влево, а имеющиеся в их передней корйусом защелок 36 образуют поступа- части выемки 37 надвигаются на собачки тельные пары подпружиненные клинья 40, 50 22, ограничивая возможность их поворота которйе проходят через корпус ограничи- вокруг осей 30 и фиксируя грунтонос 3 у телей 20 по отверстиям 41, затем заключе- забоя для приема грунта. Затем силовым ны в защитный кожух 42, закрепленный на механизмом осуществляется задавливабоковой поверхности наружной секции 10 ние трубы 2 на всю ее длину с зафиксиро- грунтоноса 3, и заканчиваются у передней 55 ванным в оголовке 1 грунтоносом 3. кромки наружной секции 10. Длину клинь- Сформированный ножом 4 грунтовый керн ев 40 подбирают таким образом, что при сначала поступает во внутреннюю секцию воздействии на них трапецеидальных вы- 8 грунтоноса 3 и, достигнув диафрагмы 11, ступов 7 они, в свою очередь, передавая :перемещает ее к днищу 9. Расположенные усилие на наклонную поверхность 39 за- на диафрагме 11 стойки 12 и отклоняющие

1714058 ролики 15 и 16 с помощью тросов 14 выводят защелки 13 из зацепления с ограничителями 20. Расфиксированная внутренняя секция 8 грунтоноса 3 получает воэмож-, ность под воздействием продолжающего поступать во внутреннее пространство оголовка 1 грунтового керна перемещаться вправо, освобождая место для размещения грунта в наружной секции 10.

Перемещение внутренней секции 8 осуществляется на роликах 45, установленных .на днище 9, Поступающий в наружную секцию 10 грунт, наполняя ее, постепенно сдвигает наполненную внутреннюю сек- цию 8 вправо до тех пор, пока ограничители 19,.размещенные на внутренней секции

8, не достигнут ограничителей 20, расположенных на внешней секции 10. Выемки 43, имеющиеся в корпусе ограничителей 19 внутренней секции 8, и кожухи 42. расположенные на наружной секции, образуют направляющую пару, исключая разворот секций друг относительно друга.

При перемещении ограничители 19 воздействуют яа наклонные поверхности 27 ползунов 21 и приводят их в движение. . Перемещаясь строго направленно, благо.даря направляющим 24, размещенным в прорезях 26, полэуны 21 опорной площадкой 29 сначала отодвигают фиксаторы 23, а затем наклонной поверхностью

28. воздействуя на нижнюю часть собачек 22, поворачивают их вокруг осей 30, выводя собачки 22 иэ зацепления с храповой рейкой 5, что приводит к расфиксации грунтоноса 3.

Отверстия 31 — 33 расположены таким образом, что не препятствуют повороту со.бачек 22 вокруг осей 30. На конечной стадии перемещения внутренней секции 8 в зафиксированной наружной секции 10 грунтоноса

3 ограничители 19.и 20 соприкасаются между собой, фиксаторы 23 занимают крайнее правое положение и острия защелок 36, попадая в проточки 35„удерживают их в таком положении. Расфиксированный грунтонос 3 транспортируется по трубопроводу на роли«ах 44 и 45 в рабочую камеру, а затем на поверхность для разгрузки.

Операции в такой последовательности повторяются до достижения оголовком 1 приемной камеры.

Предлагаемое устройство для бестран5 шейной прокладки трубопроводов продавливанием по сравнению с известным упрощает процесс фиксации грунтоноса в оголовке, поскольку отпадает необходимость синхронизировать операции по про10 давливанию трубопровода и удержанию грунтоноса тяговым i pocoM лебедки. Кроме . того, конструкция механизма фиксации секций друг относительно друга исключает воэможность транспортироеки от забоя

15 незаполненного. грунтоноса. Указанные 1 преимущества позволяют сократить продолжительность и стоимость работ по прокладке трубопроводов.

20 Формула изобретения

Устройст о для бестраншейной прокладки трубопроводов продавливанием. включающее оголовок, связанный с силовым механизмом, размещенный в оголовке

25 телескопический грунтонос с наружной и внутренней секциями, установленные на обеих секциях ограничители перемещения, механизмы фиксации грунтоноса в оголовке и механизмы фиксации секций друг относи30 тельнодруга, от лича юще вся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности устройства. оно снабжено диафрагмой, размещенной во внутренней секции, а механизмы. фиксации грунтоноса

35 в оголовке выполнены в виде кинематически связанных между собой ползунов, собачек, фиксаторов, защелок, подпружиненных клиньев и трапецеидальных выступов, причем ползуны, собачки, фиксаторы и подпру40 жиненные клинья размещены в ограничителях наружной секции с образованием пОступательной пары между под.пружиненным клином и защелкой. установленной с возможностью взаимодей45 ствия с фиксатором, а трапецеидальные выступы установлены в оголовке, при этом механизмы фиксации секций друг относительно друга связаны с ограничителями наружной секции и диафрагмой, 50

1714058

1714058

° °

° в

° Ф

°

° е

1714058

Редактор Н.Гунько

Заказ 667 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина. 101

Составитель С.Робатень

Техред M. Моргентал Корректор Т.Малец

Х

Зб