Устройство для расширения горизонтальных скважин

 

п1, 6I7590

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сове. Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.04.77 (21) 2470181/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.78, Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 07.07.78 (51) М. КлР Е 21С

17/00

Государственный комитет (53) УДК 622.24 051 .47: 622.24. .051.57: 622. .24.051.77 (088.8) Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Г. Е. Лавров, Т. Х. Саттаров, Х. М. Сайфулов, Э. М. Гоухштейн и В. Г. Горбачев

Всесоюзный научно-исследовательский институт о строительству магистральных трубопроводов (71) Заявитель

Изобретение относится к области строительства магистральных трубопроводов, точнее — к устройствам для расширения ! горизонтальных скважин при бестраншеиной прокладке защитных кожухов для тру- 5 бопроводов большого диаметра под автомобильными и железными дорогами. Оно может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где необходима подзем ная прокладка трубопроводов большого 1р диаметр а.

Известно устройство, предназначенное для расширения горизонтальных скважин, состоящее из шнекового транспортера и закрепленного на его конце расширителя, выполненного в виде цилиндрической коронки с зубками, внутри которой установлены режущие ножи, отбойные лопасти и отражатель, направляющий разрабатываемый режущими ножами грунт к шнековому транс- 2О портеру (1).

Расширитель этого устройства, выполненный в виде цилиндрической коронки с выступающими зубками, в процессе работы нарушает устойчивость свода скважины и не защищает скважину от обрушения.

Наиболее близким из известных технических решений является устройство для расширения горизонтальных скважин, содержащее трубу-лидер с установленным внут- З0 ри шнековым транспортером, трубу-кожух и расширитель (2).

Однако при расширении горизонтальных скважин, особенно в грунтах со слабой несущей способностью (песок, супесь и т. п.), пространство между трубой-лидером и трубой-кожухом остается незащищенным, т. е. разработка грунта в зоне расширения осуществляется открытым забоем, что значительно снижает надежность устройства.

Стенки расширяемой скважины в процессе работы устройства обрушаются, защемляют расширитель, при этом образуются каверны в затрубном пространстве, которые приводят к недопустимым местным осадкам насыпи и опасным разрушениям полотна железной и автомобильных дорог.

Целью изобретения является предотвращение обрушения грунта в зоне расширения скважины.

Это достигается тем, что расширитель выполнен в виде стакана с консольно смонтированными на ведущем его конце лопатками с резцами, охватывающего торец трубы-лидера и установленного на рельсе, проложенном внутри трубы-кожуха по ее периметру, при этом расширитель жестко укреплен на валу шнекового транспортера и упирается противоположным концом в

617590

3 диафрагму, установленную внутри трубыкожуха.

Лопатки на расширителе могут быть установлены с наклоном. Между двумя смежными лопатками смонтированы отбойные лопасти, имеющие форму витка ленточного шнека.

На фиг. 1 изображено устройство для расширения горизонтальных скважин; на фиг. 2 — отбойная лопасть в форме ленточ- 10 ного шнека.

Устройство для расширения горизонтальных скважин содержит трубу-кожух 1, трубу-лидер 2 с загрузочным окном 3 и шнековым транспортером 4. 15

Расширитель 5 выполнен в виде стакана, на ведущем конце которого консольно установлены лопатки 6 с резцами 7, причем лопатки смонтированы с наклоном, равным углу трения разрыхленного грунта по стали. Для предотвращения залипания расширителя грунтом между лопатками 6 установлены отбойные лопасти 8, имеющие форму витка ленточного шнека.

Ролики 9, смонтированные на расширителе 5, опираются на рельс 10, проложенный внутри трубы-кожуха по периметру.

Расширитель 5 жестко прикреплен одним концом к валу шнекового транспортера 4 и другим кинематически соединен с конусной муфтой 11, смонтированной на валу 12,консольно установленном в упорном подшипнике 13 диафрагмы 14, жестко прикрепленной к кольцу 15, расположенному внутри трубы-кожуха 1. 35

Между трубой-лидером 2 и расширителем

5 на подшипнике 16 установлена поддерживающая обойма 17 для передачи пажимных продольных усилий от трубы-кожуха 1 трубе-лидеру 2.

Устройство работает следующим ооразом.

На месте сооружаемого перехода трубопровода под дорогой предварительно пробуривают в грунте гроизонтальную скваяи- 45 ну малого диаметра, в которую одновременно с бурением прокладывают трубу-лидер 2 с размещенным в ней шнековым транспортером 4.

Затем на,конце трубы-лидера 2 к валу шнекового транспортера монтируют расширитель 5 с поддерживающей обоймой 17 на подшипнике 16.

После проведения монтажа на расширитель надвигают трубу-кожух 1 с установ- 55 ленным в ней кольцом 15, диафрагмой 14 и упорным подшипником 13 до соединения вала 12 и конусной муфты 11 трубы-кожуха 1 с расширителем 5.

При совместном вращении шнекового транспортера 4 и расширителя 5 и перемещении вперед трубы-кожуха 1 резцы 7 расширителя внедряются в грунт и расширяют скважину торцовыми режущими граIlsI;siH, Разработанный грунт IiojI, pPHcTBHPM вращающихся лопаток 6, установленных наклонно на расширителе 5, и отбойных лопастей 8 попадает через загрузочное окно

3 в трубу-лидер 2 на шнековый транспортер

4, который подхватывает этот грунт и туанспор1ирует его к устью пионерной скважины. Одновременно в расширенную скважину подается под действием нажимных продольны: i силий труба-кожух 1. Проталкиваемая в расширенную скважину, она при этом давит через диафрагму 4, упорный подшипник 13 и конусную муфту 11 на расширитель 5, в .результате чего труба-лидер

2 перемещается в направлении, противоположном своему первоначальному движению.

Формула изобретения

1. Устройство для расширения горизонтальных скважин, содержащее трубу-лидер с установленным внутри шнековым транспортером, трубу-.кожух и расширитель, о тлич а ющееся тем, что, с целью нредотвращения обрушения грунта в зоне расширения скважины, расширитель выполнен в виде стакана с консольно смонтированными на ведущем его конце лопатками с резцами, охватывающего торец трубы-лидера и установленного на рельсе, проложенном внутри трубы-кожуха по ее периметру, при этом расширитель жестко укреплен на валу шнекового транспортера и упирается противоположным концом в диафрагму, установленную внутри трубы-кожуха.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что лопатки установлены на расширителе с наклоном.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что между двумя смежными лопатками смонтированы отбойные лопасти, имеющие форму витка ленточного шнека.

Источники ин|формации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 284931, кл. Е 21С 17/00, 1969, 2. Патент США № 2.839.271, кл. 175 — 53, опублик. 1958.

617590

У 7 2

1 15;-/ 13 11 5 17

Лог 2

Подписное

Изд. № 550

Тираж 734

Заказ 1353/10

Редактор Д. Павлова

3 117

Рог. 1

Составитель М. Рогач

Техред Н. Рыбкина

Типография, пр. Сапунова, 2

Корректор О. Тюрина