Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов методом прокола

Авторы патента:

Земсков Владимир Михайлович (RU)

Кочетов Дмитрий Юрьевич (RU)

E02F5/18 - горизонтально расположенных выработок

Владельцы патента RU 2464383:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет" (СГТУ) (RU)

Устройство относится к строительству, а именно к устройствам, предназначенным для бестраншейной прокладки трубопроводов методом прокола. Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов методом прокола содержит полый рабочий наконечник конической формы, соединенный через шарнир и опору вращения с валом, установленным в опорах вращения на фланце, который смонтирован на переднем, по направлению прокола, конце прокладываемого трубопровода, вибратор круговых колебаний, привод вибратора, установленный в прокладываемом трубопроводе, и подающий механизм. Вибратор круговых колебаний выполнен в виде подвижных грузов, имеющих возможность радиального перемещения в направляющих, жестко закрепленных на валу, при этом подвижные грузы через тела качения прижаты посредством пружин к внутренней конусной поверхности кольца, установленного в полом рабочем наконечнике с возможностью осевого перемещения передачей «винт-гайка». Повышается эффективность действия устройства в грунтах с различными физико-механическими свойствами. 4 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам, предназначенным для бестраншейной прокладки трубопроводов методом прокола, и может найти применение для устройства скрытых переходов при прокладке трубопроводов, кабельных линий связи и электропередач.

Известно устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов методом прокола, содержащее полый рабочий наконечник конической формы, соединенный через шарнир и опору вращения со стержнем, закрепленным в опорах вращения на фланце, который смонтирован на переднем по направлению прокола конце прокладываемого трубопровода, привод вибратора, установленный в прокладываемом трубопроводе и соединенный со стержнем, вибратор круговых колебаний, выполненный в виде катка, опирающегося на внутреннюю поверхность полого рабочего наконечника, водило, соединяющее ось катка со стержнем, и подающий механизм [1].

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов методом прокола, содержащее полый рабочий наконечник конической формы, соединенный через шарнир и опору вращения со стержнем, закрепленным в опорах вращения на фланце, который смонтирован на переднем по направлению прокола конце трубопровода, привод вибратора, установленный в прокладываемом трубопроводе и соединенный со стержнем, водило, закрепленное на стержне, вибратор круговых колебаний в виде дебаланса, имеющего форму сектора полого цилиндра, установленного внутри полого рабочего наконечника на опорах вращения и соединенного с водилом, и подающий механизм [2].

Недостатком известного устройства является постоянное значение эксцентриситета дебаланса, что не позволяет изменять возмущающую силу вибратора и, как следствие, амплитуду колебаний для прокола в грунтах с различными физико-механическими свойствами.

Цель изобретения - повышение эффективности действия устройства в грунтах с различными физико-механическими свойствами.

Для достижения поставленной цели вибратор круговых колебаний выполнен в виде подвижных грузов, имеющих возможность радиального перемещения в направляющих, жестко закрепленных на валу, при этом подвижные грузы дебаланса через тела качения прижаты посредством пружин к внутренней конусной поверхности кольца, установленного в полом рабочем наконечнике с возможностью осевого перемещения передачей винт-гайка.

На фиг.1 представлено устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов методом прокола, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - разрез головной части устройства; на фиг.4 - разрез А-А фиг.3.

Устройство для бестраншейной прокладки трубопровода методом прокола содержит прокладываемый трубопровод 1 (фиг.1), на переднем по направлению прокола конце которого неподвижно закреплен фланец 2 (фиг.3), на котором на опорах вращения 3 установлен вал 4. На валу 4 в опорах вращения 5 установлен шарнир (шаровая опора) 6, на который опирается полый рабочий наконечник 7 конической формы, на наружной поверхности которого установлены стабилизаторы 8. Подвижные грузы 9 установлены с возможностью радиального перемещения в направляющих 10, жестко закрепленных на валу 4 (фиг.4). Посредством пружин 11 подвижные грузы 9 прижаты через тела качения 12 к внутренней конусной поверхности кольца 13, установленного в полом рабочем наконечнике 7. В кольце 13 (фиг.3) выполнены резьбовые отверстия 14, которые с винтами 15 образуют передачу «винт-гайка». Винты 15 соединены муфтами 16 с приводами 17. Вал 4 соединен через муфту 18 с электродвигателем 19, который установлен в прокладываемом трубопроводе 1 на прокладках 20, сквозь которые проходят провода питания 21 приводов 17 и электродвигателя 19. Уплотнение 22 предохраняет от попадания грунта внутрь рабочего наконечника 7.

Подающий механизм (фиг.1, фиг.2) состоит из направляющей рамы 23 с горизонтальными 24 и вертикальными 25 направляющими катками, подвижной 26 и неподвижной 27 траверсами, каната 28 и тяговой лебедки 29 (фиг.1). Питание электродвигателя 19 привода вибратора осуществляется через кабель 30.

Для осуществления прокола включается тяговая лебедка 29 и электродвигатель 19 привода вибратора, который через муфту 18 приводит во вращение вал 4 с жестко закрепленными на нем направляющими 10 с подвижными грузами 9, которые обкатываются по кольцу 13 с частотой, равной частоте вращения вала 4. Возникающая при вращении подвижных грузов 9 возмущающая сила передается через тела качения 12 и кольцо 13 рабочему наконечнику 7, который совершает колебания в плоскости, перпендикулярной оси проходки. Пружины 11 обеспечивают прижатие подвижных грузов 9 к внутренней поверхности кольца 13 через тела качения 12 при выключенном электродвигателе 19 привода вибратора. Для предотвращения вращения полого конусного рабочего наконечника 7 внутри скважины и относительно прокладываемого трубопровода 1 на его наружной части установлены стабилизаторы 8. При нахождении конусного кольца 13 в крайнем положении I подвижные грузы 9 обкатываются по максимальному радиусу , тем самым они имеют максимальный эксцентриситет относительно оси вала 4. При включении приводов 17 через муфты 16 передается вращение на винты 15, которые, в свою очередь, находясь в резьбовых отверстиях 14 кольца 13 и образуя передачу «винт-гайка», перемещают кольцо 13 вдоль оси проходки. При перемещении кольца 13 в крайнее положение II подвижные грузы 9 начинают обкатываться по минимальному радиусу , т.е. имеют минимальный эксцентриситет относительно оси вала 4.

Таким образом, задавая необходимое угловое перемещение винтам 15, можно выставлять конусное кольцо 13 в любое положение между крайними I и II и тем самым регулировать эксцентриситет подвижных грузов 9 относительно оси вала 4. Регулирование эксцентриситета позволяет изменять возмущающую силу и, как следствие, амплитуду колебаний рабочего наконечника при проколе скважин в грунтах с различными физико-механическими свойствами.

Источники информации

1. Патент на изобретение РФ №2190728, МПК E02F 5/18.

2. Патент на изобретение РФ №2249083, МПК E02F 5/18, F16L 1/028.

Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов методом прокола, содержащее полый рабочий наконечник конической формы, соединенный через шарнир и опору вращения с валом, установленным в опорах вращения на фланце, который смонтирован на переднем по направлению прокола конце прокладываемого трубопровода, вибратор круговых колебаний, привод вибратора, установленный в прокладываемом трубопроводе, и подающий механизм, отличающееся тем, что вибратор круговых колебаний выполнен в виде подвижных грузов, имеющих возможность радиального перемещения в направляющих, жестко закрепленных на валу, при этом подвижные груза через тела качения прижаты посредством пружин к внутренней конусной поверхности кольца, установленного в полом рабочем наконечнике с возможностью осевого перемещения передачей «винт-гайка».

Изобретение относится к области бестраншейной прокладки трубопроводов методом задавливания. .

Способ бестраншейной прокладки трубопроводов в грунте // 2460851

Изобретение относится к строительству, используется для прокладки в грунте трубопроводов различного назначения. .

Устройство для бестраншейной замены трубопроводов // 2457386

Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано для бестраншейной замены трубопроводов при ремонте и реконструкции подземных инженерных коммуникаций.

Устройство для бестраншейной замены трубопроводов // 2453754

Раскатчик для устройства набивных свай // 2447235

Изобретение относится к строительной технике, а именно к раскатчикам для устройства набивных свай. .

Способ сооружения горизонтальной дренажной скважины в неустойчивых подвижных горных породах и буровой снаряд для его осуществления // 2435925

Изобретение относится к горному делу и, в частности, к бурению глубоких горизонтальных дренажных скважин в наиболее сложных геологических условиях, например в неустойчивых горных породах - в песчаных водоносных горизонтах, в плывунах и в текучих мелах.

Сборная конструкция для протаскивания трубопроводов в скважинах, выполненных методом горизонтально направленного бурения в неустойчивых грунтах // 2428544

Изобретение относится к области горизонтально-направленного бурения, в частности к конструкциям для протаскивания трубопроводов в скважинах, выполненных методом горизонтально-направленного бурения в неустойчивых грунтах.

Установка для бестраншейной прокладки коммуникаций // 2421588

Изобретение относится к области строительства, а именно к установкам для бестраншейной прокладки подземных коммуникаций. .

Способ бестраншейной прокладки трубопроводов // 2410497

Изобретение относится к горной и строительной технике, используется для прокладки трубопроводов в грунте открытым торцом с одновременной их очисткой от грунта. .

Способ снижения величины крутящих моментов буровой установки на этапах предварительного расширения скважины и при подготовке скважины к протаскиванию в нее трубопровода // 2399742

Изобретение относится к области строительства переходов трубопроводов методом наклонно-направленного бурения. .

Комбинированное пневмоимпульсное устройство // 2468204

Изобретение относится к устройствам разупрочнения массива горных пород, а также может быть использовано для пробивания отверстий в массиве

Устройство для бестраншейной прокладки труб // 2476646

Изобретение относится к области строительной техники, в частности к устройствам для бестраншейной прокладки инженерных коммуникаций в стесненных городских условиях, а также может быть использовано при строительстве подземных коммуникаций под железными и автомобильными дорогами, аэродромами, зданиями, водными препятствиями

Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола // 2477772

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам, предназначенным для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола, и может найти применение для устройства скрытых переходов при строительстве трубопроводов, подземных кабельных линий связи и электропередач

Устройство для образования скважин в грунте способом прокола // 2487215

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам, предназначенным для бестраншейной прокладки скрытых переходов для прокладки трубопроводов, кабельных линий связи и электропередач, а также образованию скважин под набивные сваи при возведении фундаментов под здания и сооружения

Устройство для изменения траектории скважины // 2491391

Изобретение относится к горному делу и строительству, а именно к технике для направленного горизонтального бурения скважин заданной траектории в грунте, применяется при прокладке и ремонте подземных коммуникаций

Способ образования скважин в грунте для бестраншейной прокладки коммуникаций (варианты) // 2495198

Изобретение относится к горному делу и строительству - к технологии направленного горизонтального бурения скважин в грунте, применяется при бестраншейной прокладке и ремонте подземных коммуникаций. Способ по первому варианту включает образование пионерной скважины по проектной оси прокладываемой коммуникации, расширение пионерной скважины до проектного диаметра разрушением грунта с помощью рабочего органа, соединенного с буровой штангой, и транспортировку продуктов разрушения посредством трубопровода, соединенного со свободным концом рабочего органа при вращении последнего вокруг продольной оси, для чего создают на открытом конце трубопровода давление ниже атмосферного с помощью вакуумобразующего устройства. Способ по второму варианту отличается от способа по первому варианту тем, что транспортировку продуктов разрушения осуществляют посредством буровой штанги. Повышается эффективность рабочего процесса за счет использования технологического оборудования, принцип действия которого обеспечивает рациональное использование установленной мощности. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Установка для бестраншейной прокладки и замены трубопроводов // 2496946

Изобретение относится к строительной технике - к бестраншейной прокладке трубопроводов под препятствиями, используется при строительстве подземных коммуникаций под железными и автомобильными дорогами и т.п. объектами, под которыми невозможно или экономически нецелесообразно проведение работ открытым способом. Установка включает раму, каретку с размещенным на ней блоком управления с технологическим переходником, гидроцилиндр, соединенный корпусом с рамой, а штоком с кареткой, при этом рама имеет направляющие для роликов каретки. Рама составлена из рамы каретки и рамы гидроцилиндра, соединенных между собой. Достигается повышение надежности работы и сокращение времени монтажа-демонтажа установки за счет уменьшения количества собираемых узлов, увеличение объема рабочего пространства в колодце и повышение производительности выполняемых работ за счет размещения гидроцилиндра с большей, чем у прототипа, длиной штока за пределами колодца, а при необходимости увеличения силовых характеристик - за счет возможности использования более габаритного гидроцилиндра. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ прокладки магистрального трубопровода через дорогу // 2498142

Изобретение относится к строительству трубопроводов. Способ включает проходку траншеи и размещение в ней защитного кожуха с последующим размещением в нем трубопровода. До проходки траншеи перед автомобильной или железной дорогой размещают защитный кожух с размещением в нем с возможностью вращения шнека со съемным режущим элементом на его торцевой части, обращенной в сторону дороги. Диаметр режущего элемента принят равным внешнему диаметру защитного кожуха. Длину шнека принимают больше длины защитного кожуха, с выступающей частью шнека в сторону от дороги. Вал шнека выполняют кинематически связанным с приводом его вращения, размещенным на салазках, на верхней части которых закреплен направленный в сторону защитного кожуха и размещенный с зазором над шнеком полукруглый выступ, конец которого и конец защитного кожуха выполнены с фланцами с возможностью их соединения с помощью болтов. Салазки размещают с возможностью их фиксации относительно передвижного механизма с помощью закрепленного на его раме П-образного кронштейна с его упором в заднюю торцевую часть салазок и их охвата с обеих сторон. После этого включают привод шнека и с помощью передвижного механизма салазки с вращающимся шнеком и соединенный с полукруглым выступом салазок защитный кожух смещают в сторону дороги с внедрением защитного кожуха в грунт до полного размещения защитного кожуха под дорогой. Далее с торцевой части шнека удаляют режущий элемент и болты, связывающие фланцы защитного кожуха и полукруглого выступа салазок. Затем с помощью передвижного механизма из кожуха извлекают шнек, а в защитном кожухе размещают участок магистрального трубопровода. Отличительные признаки изобретения исключают возможность нарушения качества опорных элементов автомобильной или железной дорог в зоне прокладки подземного трубопровода через дорогу, а также обеспечивают уменьшение трудоемкости и временных затрат при прокладке трубопровода через дорогу. 5 ил.

Устройство для бестраншейной замены трубопровода // 2500946

Изобретение относится к устройствам для бестраншейной замены трубопроводов при ремонте и реконструкции подземных инженерных коммуникаций. Устройство содержит труборазрушающий рабочий орган с двумя дисковыми ножами, расширитель для увеличения диаметра скважины, приспособление для крепления нового пластмассового трубопровода и тяговый элемент в виде троса с установленными на нем элементами. Каждый элемент, установленный на тросе, выполнен в виде съемной втулки с тремя равноудаленными радиально ориентированными цилиндрическими стержнями, в каждом из которых с возможностью фиксированного радиального перемещения установлена вилка с шариком. На всю длину съемной втулки между соседними цилиндрическими стержнями выполнен радиальный паз, посредине которого в резьбовое отверстие вставлен фиксирующий винт. Труборазрушающий рабочий орган выполнен в виде сборного двухсекционного каркаса, центр заднего торца которого имеет сферический паз. Расширитель выполнен в виде сборного двухсекционного усеченного конуса, центры обоих торцов которого имеют сферические пазы. Задний торец труборазрушающего рабочего органа и передний торец расширителя соединены посредством шарнирного соединения, состоящего из шпильки, на оба конца которой посредством резьбы установлены шары. Задний торец расширителя и приспособление для крепления нового пластмассового трубопровода соединены с помощью шарнирного соединения, состоящего из дополнительной шпильки, на один конец которой посредством резьбы установлен шар, вставленный в сферический паз заднего торца расширителя, а другой конец дополнительной шпильки установлен в осевое отверстие приспособления для крепления нового трубопровода и зафиксирован гайкой. Технический результат: повышение надежности шарнирных соединений и тягового элемента при прохождении криволинейных участков трубопроводов. 9 ил.

Способ бестраншейной прокладки труб в грунте // 2501913

Изобретение относится к горной и строительной технике и может быть использовано при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций. Способ включает погружение трубы в грунт открытым концом, формирование в ней грунтового керна и удаление его из трубы подаваемой текучей средой путем отрыва и выдавливания по частям. Подачу текучей среды в грунтовый керн осуществляют с внешней стороны погружаемой трубы, используя канал связи между трубопроводом для подачи текучей среды и внутренней полостью погружаемой трубы. Техническая задача - повышение эффективности за счет надежности удаления грунтового керна путем создания условий для сохранения целостности отрываемой части грунтового керна. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.