Рабочий орган установки для бестраншейной прокладки трубопроводов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсннх

Соцналистичесннх

Ресттублин (ii) 861502 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.12.79 (21) 2860878/29-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М. Кл.а

Е 02 F 5/18

Гбеудэрстееиеый иенитет

СССР ю делан изееретеиий и открытий Опубликовано 07.09.81. Бюллетень №33

Дата опубликования описания 17.09.81 (53) УДК 621.643.

2 624 13(088 8) (72) Авторы изобретения

В. И. Минаев, В. Л. Березин и А. Ф;-Ренкель. (t

Московский ордена Трудового Красного Зт!амени: институт нефтехимической и газовой промышленности имени И. М. Губкина 1

1 (7!) Заявитель (54) РАБОЧИЙ ОРГАН УСТАНОВКИ ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ

ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ

Изобретение относится к строительной технике и может быть использовано для бестраншейного сооружения трубы-кожуха под естественной или-искусственной преградой на пути строящегося, например, магистрального трубопровода.

Известны устройства для бестраншейной прокладки трубы-кожуха диаметром более 500 мм под преградой, например автомагистралью, с разработкой грунтового керна в забое через открытый конец трубы-кожуха (1).

К недостаткам этих устройств относятся большая протяженность цикла земляных работ, сложность конструкции, большой вес и металлоемкость.

Известен также рабочий орган установки для бестраншейной прокладки трубопроводов, включающий цилиндрический кожух и кольцевой нож с камерой сгорания для разработки забоя скважины (2).

Недостатком известного рабочего органа является сложность конструкции и низкий КПД ввиду.цикличности процесса раз- 20 работки и удаления грунта из забоя.

Целью изобретения является повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что камера сгорания выполнена в виде кольцевой полости, которая расположена коаксиально кожуху и имеет инициатор детонации, при этом камера сгорания соединена с рабочей полостью кожуха посредством каналов, направленных в противоположную сторону от забоя.

На фиг. 1 изображен рабочий орган установки; на фиг. 2 и 3. — рабочая полость цилиндрического кожуха с грунтом в процессе его продавливания.

Рабочий орган установки для бестраншейной прокладки трубопроводов включает кольцевой нож 1, цилиндрический кожух 2 трубопровода-кожуха, перемещаемого по оси, например виброударным приводом (на чертеже не показан), взрывную камеру 3, снабженную каналами 4, сбросный клапан 5, инициатор детонации 6, запальник 7, обратный клапан 8 с трубопроводом 9, подводящим газовоздушную смесь, и блоком зажигания 10.

Грунтовая пробка 11 заполняет рабочую полость 12 цилиндрического кожуха.

Рабочий орган устройства работает следующим образом.

861502

На участке производства работ, например переход газопровода под автомагистралью, отрывают и укрепляют рабочий и приемный котлованы. При помощи крана устройство опускают в рабочий котлован и монтируют виброударный привод, которым осуществляют его перемещение вперед на забой и внедрение ножа 1 в массив грунта.

Нож 1 вырезает грунтовый керн, который поступает в полость 12. На определенной длине (2 — 6 диаметров) создается заклиненная уплотненная пробка 11.

Пробку 11 разрушают и эвакуируют на дневную поверхность через обратный конец цилиндрического кожуха энергией детонационного взрыва газовоздуш ной горючей смеси на основе углеводородов, например пропан-кислород.

Из газового баллона пропан, а затемиз кислородного баллона кислород (объемное соотношение — 1:6) по трубопроводу 9 подают через обратный клапан 8, инициатор детонации 6 в кольцевую взрывную камеру 3 и каналы 4.

Блоком зажигания10 (магнето с электроаккумулятором) на электрозапальник 7 подают напряжение и воспламеняют газовоз. душную смесь стехиометрического состава.

Пламя, двигаясь вдоль инициатора детонации 6, разгоняется и турбулизуется.

Фронт пламени врывается в взрывную камеру 3, и следует детонационный взрыв, увеличивающий начальное давление газовоздушной смеси примерно в 50 раз.

Продукты взрыва выбрасываются из каналов 4 и разрушают грунтовую пробку 11 на две части (см. фиг. 2), перемещая от-. деленную часть 13 в сторону открытого конца цилиндрического кожуха. Небольшая часть продуктов взрыва выбрасывается при этом в атмосферу через сбросный клапан 5.

Затем взрывную камеру 3 через сбросный клапан продувают сжатым воздухом или кислородом, который подают по трубопроводу 9.

Взрывную камеру 3 н образовавшийся после первого взрыва зазор Между двумя частями грунтовой пробки 11 вновь запол4 няют газовоздушной смесью и осуществляют повторный взрыв, выбрасывающий грунтовую часть 13 через открытый конец цилиндрического кожуха в рабочий котлован (см. фиг. 3), из которого она эвакуируется

5 на берму экскаватором.

При сооружении перехода длиной в несколько десятков метров перемещение на дневную поверхность части 13, отделенной взрывом от пробки 11, возможно с помощью транспортного совка.

Процесс подачи газовоздуш ной смеси, ее взрыв, удаление продуктов взрыва и эвакуацию грунтового керна из забоя можно осуществить одновременно с разработкой забоя и тем самым повысить КПД устройства.

Рабочий орган устройства для бестраншейной прокладки трубопровода позволяет в 2 — 3 раза быстрее, чем известные, сооружать горизонтальные скважины диаметром 1,5 — 2 м и снижает стоимость их строительства в 5 — 8 раз.

Формула изобретения

Рабочий орган установки для бестраншейной прокладки трубопроводов, включающий цилиндрический кожух с рабочей полостью, кольцевой нож и камеру сгорания, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, камера сгорания вы30 полнена в виде кольцевой полости, которая расположена коаксиально кожуху и имеет инициатор детонации, при этом камера сгорания соединена с рабочей полостью кожуха посредством каналов, направленных в противоположную сторону от кольцевого ножа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Трубников Ю. А. и др. Совершенствование технологии прокладки трубопрово4О дов методом продавливания. — «Известия вузов», раздел «Строительство и архитектура», 1973, № 2, с. 86.

2. Авторское свидетельство СССР № 655784, кл. Е. 02 F 5/18, 1979 (прототип).

ßá1 502

Фиг.2

Составитель А. Калиничев

Редактор С. Титова Техред А. Бойкас Корректор С. Щомак

Заказ 6472/12 Тираж 693 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж вЂ” 36, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП -Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4