Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола



Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола
Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола

 


Владельцы патента RU 2530063:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" (RU)

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 строительству трубопроводов, а именно к устройствам, предназначенным для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола.

Известно принятое за прототип устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола, содержащее подающий механизм из направляющей рамы с горизонтальными и вертикальными направляющими катками, с возможностью их взаимодействия с внешней поверхностью прокладываемого трубопровода, и канатной тяговой лебедки, полый рабочий наконечник конической формы, вибратор круговых колебаний которого выполнен в виде электродвигателя с полым валом со смещенным центром тяжести относительно оси вращения, а его статор закреплен в рабочем наконечнике. Внутри полого вала размещен стержень, неподвижно закрепленный на фланце, смонтированном на переднем по направлению прокола конце прокладываемого трубопровода. Устройство поворота выполнено в виде крышки с отверстием, обкатывающейся по смещенным поверхностям, вращающегося и поступательно движущегося вдоль продольной оси стержня эксцентрика (Пат. РФ №2477772, МПК E02F 5/18, опубл. 20.03.2013 г., бюл. №8).

Однако недостатками известного устройства являются сложность конструкции, увеличенная нагрузка на многие рабочие элементы устройства, снижающая срок их службы и повышающая их стоимость, наличие двух внутренних электрических приводов, связанных перемещаемыми кабелями с источником электроэнергии, что дополнительно усложняет конструкцию и снижает надежность эксплуатации устройства. При этом поперечные вибрационные колебания рабочего наконечника конической формы, несмотря на усложненную конструкцию устройства, практически не снижают значительно статические сопротивления при прокладке трубопровода, так как полый рабочий наконечник конической формы при прокладке трубопровода упирается в грунт, дополнительно уплотняя его. Поэтому для прокладки трубопровода требуется приложить к нему значительное усилие, развиваемое канатной лебедкой, с увеличенными нагрузками на все рабочие элементы устройства.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции устройства, повышение надежности и срока службы его эксплуатации, существенное уменьшение величины потребного усилия прокола и энергоемкости для его осуществления.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола, содержащем 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 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.

Устройство представлено на фиг.1 - продольный разрез, на фиг.2 - вид сверху на рабочий наконечник

Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола содержит подающий механизм из направляющей рамы 1 с горизонтальными 2 и вертикальными 3 направляющими катками с возможностью их взаимодействия с внешней поверхностью прокладываемого трубопровода 4, и канатной лебедки 5 с тяговым канатом 6, неподвижной 7 и подвижной 8 траверсами. На фланце 9, смонтированном на переднем по направлению 10 прокола конце прокладываемого трубопровода 4, неподвижно закреплен стержень 11 с установленной на его конце шаровой опорой 12 с возможностью опирания на нее полого рабочего наконечника конической формы 13. Внутри полого рабочего наконечника 13 на его примыкающем к трубопроводу 4 участке цилиндрической формы, с его опиранием на фланец 9 с помощью уплотнений 14, установлен электродвигатель кругового относительно оси стержня 11 вращения. При этом статор 15 электродвигателя закреплен на стержне 11, а ротор 16 - на внутренней поверхности горизонтального участка полого рабочего наконечника 13. На наружной поверхности конического участка рабочего наконечника 13 закреплена винтовая поверхность шнекового типа 17.

Устройство действует следующим образом. Включаются канатная тяговая лебедка 5 и электродвигатель с закрепленным на стержне 11 статором 15 и закрепленным на внутренней поверхности цилиндрического участка рабочего наконечника 13 ротором 16. При этом трубопровод 4 начинает двигаться в направлении 10 при одновременном вращении с помощью ротора 16 полого рабочего наконечника 13 с закрепленной на его наружной поверхности винтовой поверхностью шнекового типа 17. За счет взаимодействия выступов винтовой поверхности шнекового типа 17 с породой происходит ее разрушение по всему периметру рабочего наконечника 13 со смещением разрушенной винтовым шнеком 17 породы в сторону, противоположную направлению 10 продвижения трубопровода 4. Благодаря этому существенно уменьшаются сопротивления продвижению трубопровода 4 при полном отсутствии динамических нагрузок на все конструктивные элементы устройства и минимизации мощности привода лебедки 5, а также нагрузок на тяговый канат 6 с неподвижной 7 и подвижной 8 траверсами. При этом значительное уменьшение потребного усилия для прокладки трубопровода 4 обеспечивается не только за счет снижения торцевой нагрузки, но и за счет значительного уменьшения величины сил трения рабочего наконечника 13 и трубопровода 4 о грунт благодаря размещению вокруг трубопровода 4 при его продвижении в направлении 10 измельченного винтовым шнеком 17 слоя породы.

Таким образом, отличительные признаки изобретения обеспечивают, по сравнению с устройством-прототипом, упрощение конструкции устройства, повышение надежности и срока службы его эксплуатации, уменьшение величины потребного усилия прокола и энергоемкости для его осуществления.

Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола, содержащее 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, отличающееся тем, что статор электродвигателя закреплен на стержне, а ротор - на внутренней поверхности горизонтального участка полого рабочего наконечника, а на наружной поверхности конического участка рабочего наконечника закреплена винтовая поверхность шнекового типа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии строительных работ и может быть использовано для бестраншейной прокладки подземных коммуникаций в плывунах и болотистых грунтах.

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.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к строительству трубопроводов. Способ включает проходку траншеи и размещение в ней защитного кожуха с последующим размещением в нем трубопровода.

Изобретение относится к строительной технике - к бестраншейной прокладке трубопроводов под препятствиями, используется при строительстве подземных коммуникаций под железными и автомобильными дорогами и т.п.

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 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.

Изобретение относится к строительству переходов магистральных трубопроводов методом наклонно-направленного бурения с применением составного защитного футляра. Технический результат - сохранение целостности расширенных участков горизонтальной скважины в поверхностных слабосцементированных породах на всей длине горизонтальной скважины. Способ установки защитных футляров в горизонтальной скважине включает в себя применение двух защитных футляров, установленных на входе и выходе из горизонтальной скважины. При этом после бурения пилотной скважины выполняют с помощью двух установок горизонтального бурения ее расширение: сначала со стороны выхода из скважины, а потом - со стороны входа. При этом оба поверхностных участка перекрываются защитными футлярами сразу после их расширения. Далее вся горизонтальная скважина перекрывается третьим футляром меньшего диаметра на всю длину, после расширения ее участка между двумя установленными футлярами расширителем меньшего диаметра. 7 ил.

Группа изобретений относится к горной промышленности и предназначена для бурения горизонтальных и слабонаклонных скважин в грунтах. Способ заключается в том, что механически разрушают забой и удаляют продукты разрушения шнекобуровым инструментом с разрывами шнековой спирали, которому сообщают непрерывное вращательное и осевые колебательные движения с амплитудой, превышающей за один цикл колебаний длину наибольшего разрыва шнековой спирали. Шнекобуровой инструмент делят на две неравные части и помещают во внутреннее пространство колонны обсадных труб. Первую головную часть постоянной длины прикрепляют к забойной части колонны обсадных труб и перемещают вместе с ней поступательно в осевом направлении без колебательных движений. Вторую часть секционно наращивают по мере удлинения колонны обсадных труб и углубления скважины и подвижно-телескопически в осевом направлении соединяют с первой головной частью с возможностью совместного непрерывного вращательного движения и раздельных с головной частью осевых колебательных движений, а внутреннюю поверхность колонны обсадных труб сопрягают фиксированно с опорным подшипниковым узлом головной части и подвижно-поворотно - с опорными подшипниковыми узлами, размещенными в разрывах шнековой спирали. Обеспечивается повышение скорости бурения, восстановление транспортирующей способности на участке разрыва шнековой спирали в зоне опоры подшипниковых узлов при совмещении процессов транспортирования, крепления стенок скважины и предотвращения пробкообразования. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх