Установка для бестраншейной прокладки и замены трубопроводов



Установка для бестраншейной прокладки и замены трубопроводов
Установка для бестраншейной прокладки и замены трубопроводов

 


Владельцы патента RU 2496946:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (RU)

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.

 

Техническое решение относится к строительной технике, а именно, к бестраншейной прокладке трубопроводов под препятствиями, и может быть использовано при строительстве подземных коммуникаций под железными и автомобильными дорогами и т.п.объектами, под которыми невозможно или экономически нецелесообразно проведение работ открытым способом. Установка может быть использована также для бестраншейной замены проложенных в грунте устаревших и изношенных трубопроводов на новые.

Известна установка буровая для бестраншейной прокладки трубопроводов по патенту РФ №2283938, кл. Е21В 7/04, Е02F 5/18, содержащая станину и корпус, соединенные одним концом шарнирно, а по остальной длине - рядом регулируемых по высоте домкратов, причем станина связана с опущенным в землю якорем, а на корпусе установлено устройство для вращения бурильных труб. Это устройство связано со шпинделем, в котором закреплена одна или несколько последовательно бурильных труб с буровым инструментом на свободном конце и механизм возвратно-поступательного движения. Верхняя поверхность корпуса имеет желобообразное углубление, в которое установлено устройство для вращения бурильных труб так, что его продольная ось, ось механизма возвратно-поступательного движения и ось крепления корпуса к станине расположены в одной плоскости.

Недостатком данной установки является то, что соединение станины и корпуса одним концом шарнирно, а по остальной длине - рядом регулируемых по высоте домкратов, а также установленное в желеобразном углублении устройство для вращения бурильных труб со шпинделем требуют для размещения увеличения габаритной длины установки, а это не позволит выполнять работы данной установкой в стесненных условиях, например, по прокладке и замене коммуникаций из типового водопроводного или канализационного колодца.

Известно также устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов по патенту РФ №2399726, кл. Е02F 5/18, состоящее из основания, имеющего окна для выгрузки грунта, корпуса, телескопической опоры, силовых гидроцилиндров, упорной пластины и упорной стенки. Основание, выполненное из 1/3 диаметра трубы, имеющее форму полусферы, расположено на телескопических опорах срезом вверх, а корпус, выполненный из 2/3 диаметра трубы, имеющий форму полусферы, размещен на основании срезом вверх с возможностью совершать возвратно-поступательные движения с помощью силовых гидроцилиндров, установленных на основании. Корпус имеет внутри приваренные упорные пластины на расстоянии, равном длине штока силового гидроцилиндра, и каретку, имеющую форму полусферы с возможностью перемещения за счет возвратно-поступательного движения корпуса с помощью силовых гидроцилиндров, размещенных на основании.

Недостатком данного устройства является то, что оно состоит из большого количества деталей, то есть металлоемко и имеет значительные габаритные размеры, поэтому вести работы в стесненных условиях типового водопроводного или канализационного колодца, как и предыдущим аналогом, не представляется возможным.

Наиболее близкой по технической сущности и совокупности существенных признаков является установка для бестраншейной прокладки и замены трубопроводов по патенту РФ №2326211, кл. Е02F 5/18, опубл. 10.06.2008 г., содержащая жесткую раму, опорную плиту, силовой блок, включающий гидроцилиндры, переднюю и заднюю траверсы, зажимной патрон и блок управления гидросистемой установки, рукава высокого давления для соединения с питающим гидроагрегатом. Установка снабжена ключом для свинчивания или развинчивания и поворота штанг, второй опорной плитой, опорными элементами пространственной ориентации, причем рама выполнена в виде жестко связанных с опорными плитами нижней и верхней парами соединительных шпилек с муфтами, а передняя и задняя траверсы связаны между собой посредством соединительных и направляющих шпилек. Ключ для свинчивания или развинчивания и поворота штанг, зажимной патрон для захвата и фиксации разборных штанг и опоры для пространственной ориентации установки выполнены с гидроприводом, а соединительные и направляющие шпильки между передней и задней траверсами служат направляющими подвижного гидравлического ключа. Для обеспечения возможности монтажа установки в стесненных условиях пространства типового водопроводного или канализационного колодца стандартного размера установка выполнена из собираемых - разбираемых модулей, включая, соответственно, опорные плиты с элементами пространственной ориентации и нижние соединительные шпильки с муфтами, траверсу переднюю в сборе с зажимным патроном, гидроцилиндры, соединительные и направляющие шпильки, траверсу заднюю, гидравлический ключ, площадку оператора с блоком управления гидросистемой установки, верхние соединительные шпильки с муфтами.

Данная установка имеет небольшие габаритные размеры по сравнению с предыдущими аналогами и выполнена из собираемых-разбираемых модулей, что позволяет обеспечивать монтаж установки в стесненных условиях пространства типового водопроводного или канализационного колодца стандартного размера. Однако наличие большого количества деталей снижает надежность установки, уменьшает объем рабочего пространства в колодце, а также увеличивает время монтажа-демонтажа установки, что крайне нежелательно. Размещение гидроцилиндров в раме позволяет использовать для работы только те гидроцилиндры, длина которых с выдвинутым штоком не превышает длины рамы, то есть ход штока ограничен, поэтому установка ограничена по производительности выполняемых работ. Кроме того, установка имеет ограниченные силовые характеристики, так как необходимость увеличения усилия установки повлечет за собой увеличение диаметра гидроцилиндров, а это сделать невозможно в связи с отсутствием для этого соответствующих резервов.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности работы и сокращения времени монтажа-демонтажа установки за счет уменьшения количества собираемых узлов и снижения металлоемкости, 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.

Решение этой задачи обеспечивается тем, что в установке для бестраншейной прокладки и замены трубопроводов, включающей раму, каретку с размещенным на ней блоком управления и технологическим переходником, гидроцилиндр, соединенный корпусом с рамой, а штоком с кареткой, при этом рама имеет направляющие для роликов каретки, согласно техническому решению рама составлена из рамы каретки и рамы гидроцилиндра, соединенных между собой.

Выполнение рамы, составленной из рамы каретки и рамы гидроцилиндра, соединенных между собой, позволит повысить надежность и сократить время монтажа-демонтажа установки за счет уменьшения по сравнению с прототипом, количества собираемых узлов и снижения металлоемкости, увеличить объем рабочего пространства в колодце и повысить производительность выполняемых работ за счет возможности размещения гидроцилиндра с большей, чем у прототипа, длиной штока за пределами колодца, а при необходимости увеличения силовых характеристики - за счет возможности использования более габаритного гидроцилиндра.

Целесообразно раму гидроцилиндра выполнить в виде пустотелой трубы. Это позволит уменьшить металлоемкость рамы, сделает ее обтекаемой, тем самым улучшит условия монтажа установки в стесненных условиях пространства типового водопроводного или канализационного колодца стандартного размера.

Целесообразно установку снабдить левым и правым блоками, в каждом из которых разместить соответственно левые и правые ролики каретки. Это позволит исключить лишние детали из конструкции в условиях ограниченного хода роликов, так как сокращается количество блоков, в которых смонтированы ролики, при сохранении устойчивости каретки за счет того, что количество роликов не меняется.

Сущность предлагаемого технического решения иллюстрируется примером конкретного исполнения установки для бестраншейной прокладки и замены трубопроводов и чертежами фиг.1, 2.

На фиг.1 показана установка для бестраншейной прокладки и замены трубопроводов, вид сбоку, а на фиг.2 - то же, вид сверху.

В типовом водопроводном или канализационном колодце 1 стандартного размера размещена установка для бестраншейной прокладки и замены трубопроводов. Установка состоит из рамы 2 (фиг.1, 2), каретки 3 с направляющими 4, в которых размещены левый и правый блоки 5, в каждом из которых установлены соответственно левые и правые ролики 6 каретки 3. На каретке 3 находится блок 7 управления с технологическим переходником 8. Монтажные элементы 9 рамы 2 каретки 3 соединены с монтажными элементами 10 рамы 11 гидроцилиндра 12 посредством фиксаторов 13. Корпус 14 гидроцилиндра соединен с рамой 11 в виде пустотелой трубы. Шток 15 гидроцилиндра соединен с кареткой 3. На направляющих 4 размещены домкраты 16.

Установка для бестраншейной прокладки и замены трубопроводов работает следующим образом.

Перед началом выполнения работ стенки типового водопроводного или канализационного колодца 1 стандартного размера при необходимости подрабатываются, затем устанавливается рама 2 каретки 3, которая фиксируется домкратами 16. Далее устанавливается рама 11 с гидроцилиндром 12, соединенным с гидросистемой, внутри рамы 2 каретки 3 таким образом, чтобы шток 15 уперся в раму 2 каретки 3. При подаче давления в гидроцилиндр 12 его корпус 14 вместе с рамой 11 начинают вдавливаться в стенку колодца 1 (справа по чертежу) до тех пор, пока монтажные элементы 10 рамы 11 гидроцилиндра 12 не совместятся с монтажными элементами 9 рамы 2 каретки 3, после чего фиксируются фиксаторами 13. Так как рама гидроцилиндра 12 выполнена в виде пустотелой трубы, то процесс вдавливания ее в грунт проходит без осложнений и дополнительного сопротивления со стороны грунта. Далее в направляющие 4 монтируются левый и правый блоки 5 в каждом из которых размещены соответственно левые и правые ролики 6, которые соединяются с кареткой 3. Так как левые и правые ролики 6 размещены в левом и правом блоках 5 соответственно, то упрощается их монтаж, так как сокращается количество блоков, в которых смонтированы ролики, а также сохраняется устойчивость каретки, так как количество роликов не меняется.

После монтажа установки можно приступать к выполнению работ по бестраншейной прокладке и замене трубопроводов с применением известных технологий, при этом технологический переходник 8 используется для соединения с инструментом, применяемым для данного технологического процесса.

Демонтаж установки производится в обратной последовательности.

При необходимости выполнении работ по бестраншейной прокладке и замене трубопроводов из приямков раму 2 каретки 3 и раму 11 гидроцилиндра 12 можно не разделять, а в собранном виде транспортировать до объекта и осуществлять монтажно-демонтажные работы.

1. Установка для бестраншейной прокладки и замены трубопроводов, включающая 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, отличающаяся тем, что рама составлена из рамы каретки и рамы гидроцилиндра, соединенных между собой.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что рама гидроцилиндра выполнена в виде пустотелой трубы.

3. Установка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она снабжена левым и правым блоками, в каждом из которых размещены соответственно левые и правые ролики каретки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горному делу и строительству - к технологии направленного горизонтального бурения скважин в грунте, применяется при бестраншейной прокладке и ремонте подземных коммуникаций.

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.

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.

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.

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.

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

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.

Изобретение относится к области бестраншейной прокладки трубопроводов методом задавливания. .

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

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

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.

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.

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.

Изобретение относится к технологии строительных работ и может быть использовано для бестраншейной прокладки пучка труб при сооружении тупиковых горизонтальных скважин или в стесненных городских условиях. Способ включает образование пионерной скважины по проектной оси прокладываемого пучка труб между рабочим и приемным котлованами и одновременную прокладку в ней буровой штанги, которую соединяют с рабочим органом, последующее расширение пионерной скважины до проектного диаметра разрушением грунта с помощью рабочего органа, одновременную транспортировку продуктов разрушения с помощью очистного агента в пространство между расширенной пионерной скважиной и пучком труб и прокладку в расширенной пионерной скважине пучка труб. Достигается повышение надежности прокладки пучка труб без осложнений, связанных с провалами поверхности над скважиной. 3 ил.

Изобретение относится к горной и строительной технике, применяется при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций. Способ заключается в бурении скважины породоразрушающим инструментом забойного снаряда, соединенного с двойной бурильной колонной, с непрерывным удалением шлама от забоя скважины и транспортировкой шлама потоком отработанного рабочего тела под давлением по центральному каналу двойной бурильной колонны. Для бурения скважины используют двойную бурильную колонну, образованную невращающейся наружной трубой и размещенной в ней буровой штангой, передающей крутящий момент и осевое усилие на забойный снаряд с породоразрушающим инструментом. Одновременно с бурением скважины осуществляют затяжку в нее указанной наружной трубы, которую после завершения бурения оставляют в скважине в качестве обсадной трубы. Центральным каналом двойной бурильной колонны является канал буровой штанги. Технические задачи - повышение эффективности способа за счет совмещения процессов бурения и обсаживания скважины, увеличение надежности и расширение области применения способа за счет одновременной затяжки обсадной трубы, а также снижение массы и стоимости комплекта оборудования за счет применения наружной трубы двойной бурильной колонны из неметаллического материала. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горной и строительной технике и может быть использовано при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций. Способ заключается в погружении трубы в грунт, формировании грунтового керна в забойной части погружаемой трубы, его транспортировке по грунтопроводу порциями давлением воздуха, поступающего по затрубному пространству, отсечении порций грунтового керна и образовании камеры перед порцией грунтового керна путем смещения грунтопровода по оси погружения. В качестве грунтопровода используют погружаемую трубу, которую смещают по оси погружения статической силой. Транспортировку порций грунтового керна осуществляют путем создания вакуума на наружном конце погружаемой трубы. Технический результат: уменьшение энергоемкости процесса погружения трубы за счет снижения лобового сопротивления погружаемой трубы, повышение надежности отрыва и удаления порций грунтового керна из погружаемой трубы за счет смещения ее по оси скважины от забоя и уменьшение затрат за счет применения вакуума вместо избыточного давления. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технологии строительных работ и может быть использовано для бестраншейной прокладки подземных коммуникаций в плывунах и болотистых грунтах. Техническим результатом является исключение погружения или всплытия рабочего органа в грунте. Способ управления направлением движения рабочего органа для проходки скважин в плывунах и болотистых грунтах включает погружение или подъем рабочего органа в случае отклонения от траектории. При этом погружение или подъем рабочего органа осуществляют изменением его массы. При всплытии рабочего органа увеличивают его массу путем подачи наполнителя в регулировочную камеру рабочего органа. При погружении рабочего органа по мере его продвижения уменьшают массу рабочего органа путем удаления части наполнителя из указанной камеры рабочего органа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области бестраншейной прокладки трубопроводов. Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола содержит подающий механизм из направляющей рамы с горизонтальными и вертикальными направляющими катками с возможностью их взаимодействия с внешней поверхностью прокладываемого трубопровода, и канатной тяговой лебедки, стержень, неподвижно закрепленный на фланце, смонтированном на переднем по направлению прокола конце прокладываемого трубопровода, с установленной на его конце шаровой опорой с возможностью опирания на нее полого рабочего наконечника конической формы, внутри полого рабочего наконечника на его участке цилиндрической формы, с его опиранием на фланец с помощью уплотнений установлен электродвигатель кругового относительно оси стержня вращения. Статор электродвигателя закреплен на стержне, а ротор - на внутренней поверхности горизонтального участка полого рабочего наконечника. На наружной поверхности конического участка рабочего наконечника закреплена винтовая поверхность шнекового типа. Обеспечиваются упрощение конструкции устройства, повышение надежности и срока службы его эксплуатации, уменьшение величины потребного усилия прокола и энергоемкости. 2 ил.

Изобретение относится к горной и строительной технике, применяется для забивания вертикальных стальных труб и при бестраншейной прокладке трубопровода для забивания труб-кожухов в грунт. Устройство содержит основной ударный узел, установленный в отверстии переходного элемента, а также как минимум один дополнительный ударный узел, установленный по оси основного ударного узла в дополнительном отверстии переходного элемента, и соединенный с этим переходным элементом. Обеспечивается увеличение скорости забивания стержневого элемента в грунт путем повышения частоты ударов и возникновения эффекта "разжижения грунта". 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к пневматическим устройствам ударного действия. Устройство содержит корпус с отверстиями, установленный в корпусе ударник с продольным каналом, камеры прямого и обратного хода, канал для подачи сжатого воздуха в камеру обратного хода, систему выхлопа и упругое кольцо. Система выхлопа содержит запорную внутреннюю поверхность корпуса с передним кольцевым выступом и ограничителем обратного хода на ее задней части. Упругое кольцо установлено в кольцевой канавке на ударнике с возможностью взаимодействия с запорной внутренней поверхностью корпуса. На наружной поверхности ударника выполнены продольные пазы. В камере прямого хода размещена эластичная трубка, соединенная одним концом с отверстием в корпусе, а другим - с продольным каналом ударника. Канал для подачи сжатого воздуха в камеру обратного хода образован каналом эластичной трубки и продольным каналом ударника. В результате обеспечивается упрощение конструкции устройства ударного действия. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх