Устройство для направленной бестраншейной прокладки трубопроводов Советский патент 1983 года по МПК E02F5/18 

-/--ч-у-ч « ъ 3 5 f4f6 9 3 г П rr-ir 21

Изобретение относится к бестраншейной прокладке труб и может быть использовано в строительстве и горной промышленности.

Известна установка для бурения горизонтальных скважин в скальных грунтах под трубопроводы различных назначений, выполняющая разработку скального грунта по всей площади поперечного сечения скважины режущей головкой по ее окружноети 1.

Установка имеет небольшую дальность проходки, так как передний конец трубы движется в прорезанном отверстии на нижней наружной поверхности ее, при работе опускается под собственным весом вниз, скважина получается искривленной и вследствие этого происходит его заклинивание с полной остановкой работы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для направленной бестраншейной прокладки трубопроводов, содержащее фрезерный рабочий орган, привод вращения и механизм для изменения направления движения 2.

Однако это устройство, предназначенное для проходки скважин методом вибробурения с пневмоуборкой грунта, применимо для наскальных мягких грунтов без скальных включений крупнее 50 мм в поперечном сечении. При работе вибраторов оголовник под их действием и собственным весом обязательно будет опускаться вниз, т. е. изменять направление самостоятельно, а при выключении какой-то группы вибраторов действие опускания вниз оголовника будет также обязательным, но только более медленным.

Цель изобретения - повышение скорости проходки в скальных грунтах путем ликвидации зависания переднего конца трубы.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для направленной бестраншейной прокладки трубопроводов, содержащее фрезерный рабочий орган, привод вращения и механизм для -изменения направления движения, снабжено роликовыми опорами и предохранительным лотком, а механизм для изменения направления движения размещен в передней части прокладываемой трубы и выполнен в виде установленных на подшипниках двух осей, соединенных карданным сочленением, одна из которых посредством шестерни связана с приводом вращения, а другая установлена с возможностью фиксированного перемещения под предохранительным лотком и имеет шаровидно-полусферную режущую головку.

Кроме того, ось, установленная с возможностью фиксированного перемещения, закреплена на подвесках, которые смонтированы на внешней поверхности предохранительного лотка.

Роликовые опоры размещены на наружной поверхности переднего конца прокладываемой трубы на продольной оси механизма изменения направления движения.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез (передний конец трубы и составная П-образная фреза изображены тонкими линиями); на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 3.

0 Устройство содержит шаровидно-полусферную режущую головку 1, установленную на конец оси 2, имеющую в средней части карданное сочленение (гук) 3, а на втором конце оси 2 - прикрепленную ведомую шестеренку 4. Ось 2 имеет подшипники 5-7,

5 причем подшипник 7 установлен на подвесках 8 с возможностью движения в них. Подвески 8 прикреплены на шарнирах к предохранительному лотку 9. Движение подшипника- 7 осуществляется стопорной гайкой 10 по винту 11. Стопорная гайка 10 имеет свободное вращение между крепежными планками 12, прикрепленными к подвескам 8 для осуществления движения винта 11, прикрепленного к подшипнику 7 совместно с осью 2 и режушей головкой 1

5 вверх и вниз. Подшипники 5 и 6 оси 2 установлены в опорные кольца 13 и 14 неподвижной части кольцевой фрезы. Ведомая шестеренка 4 для получения вращения имеет зацеп с ведомой шестерней 15 подвижной П-образной части 16 кольцевой фрезы. Предохранительный лоток 9 прикреплен к переднему концу прокладываемой трубы 17, на которой укреплены упорные болты 18 и в верхней внутренней части валы 19 для вращения подвижной П-образной части 16 кольцевой фрезы. Для движения в прорезаемом кольцевом отверстии по .канавкам направления переднего конца трубы 17 в нижней и средней частях продольной оси режущих головок 1 прикреплены роликовые опоры 20. Для вытаскивания керна из трубы

0 совком и его подачи в передний конец трубы 17 на внутренней поверхности ее под предохранительном лотком 9 прикреплен ролик 21. Режущие щарощки 22 установлены на передней грани подвижной П-образной части 16 кольцевой фрезы. Грань резания

5 кольцевого отверстия показана пунктирными линиями 23 и 24. Грань резания режущей головкой 1 показана пунктирной линией 25. Расстояние между линиями 24 и 25 есть расстояние для подъема и опускания переднего конца трубы 17 с кольцевой фрезой.

Ползунки 26 на переднем конце трубы 17 убирают.

Устройство работает следующим образом.

Установку устанавливают в необходимом

месте, отметке и направлении и включают

5 в работу. При прорезании подвижной частью

16 с шарошками 22 кольцевого отверстия одновременно имеют вращение и режущие головки 1, нарезающие канавки направления в трех точках в его стенке. Таким образом.

при постоянной глубине резания канавок направления режущей головкой 1, находящейся в нижней части (боковые режущие головки 1 также находятся на постоянной глубине резания), и движения по ним роликовых опор 20, заклинивание переднего конца трубы 17 с кольцевой фрезой во время переднего хода исключается полностью, так как нижняя грань роликовых опор 20 находится ниже грани 24 прорезаемого кольцевой фрезой отверстия в скальном грунте на самостоятельной канавке, имеющей постоянное направление. При необходимости изменения направления переднего конца трубы 17 с кольцевой фрезой, например вверх, стопорную гайку 10 нижнего устройства подкручивают по часовой стрелке, винт 11 поднимается одновременно с осью 2 и режущей головкой 1. Глубина резания независимой канавки направления умейьщается и роликовая опора 20 двигается, поднимаясь вверх, изменяя и направление резания отверстия кольцевой фрезой, а боковые режущие головки 1 также режут верхнюю грань канавки направления. При поворотах, например, вправо в боковых устройствах стопорными гайками 10 на винтах 11 глубину резания независимых канавок направления

В правой стороне увеличивают, а в левой на такое же расстояние умёньщают. Нижнйя режущая головка 1 режет правую кромку канавки больше; в связи с этим конструкция режущей головки 1 - шаровидно-полусферная. Заклинивания переднего конца трубы 17 с составной П-образной кольцевой фрезой произойти также не может, так как по окружности имеется свободное пространство.

С помощью предлагаемого устройства для прямолинейно направленного движения в скальном грунте переднего конца трубы с кольцевой фрезой, смонтированного на установке для бестраншейной прокладки труб, этой установкой обеспечивается выполнение скважин на значительном расстоянии по заданному направлению с исполнением подъемов и уклонов.

Кроме того, изобретение может применяться в буровых установках и устройствах других конструкций, но с незначительной реконструкцией переднего конца трубы с буровой головкой или кольцевой фрезой для предотвращения заклинивания и обеспечения прямолинейно направленного движения в скальном грунте.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАПРАВЛЕННОЙ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ, содержащее фрезерный рабочий орган, привод вращения и механизм для изменения направления движения, отличающееся ы, что, с целью повышения скорости проходки в скальных грунтах путем ликвидации зависания переднего конца трубы, устройство снабжено роликовыми опорами и предохранительным лотком, а механизм для изменения направления движения размещен в передней части прокладываемой трубы и выполнен в виде установленных на подшипниках двух осей, соединенных карданным сочленением, одна из которых посредством шестерни связана с приводом вращения, а другая установлена с возможностью фиксированного перемещения под предохранительным лотком и имеет шаровидно-полусферную режущую головку. 2. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что ось, установленная с возможностью фиксированного перемещения, закреплена на подвесках, которые смонтированы на внешней поверхности предохранительного лотка. ,.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что роликовые опоры размещены на s наружной поверхности переднего конца прокладываемой трубы на продольной оси механизма изменения направления движения.

А

фие.2

фиг.З

19

Ш

го

фигЛ