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

Н.ихтретение относится- к стриите;1ьству, в частности к устройствам для прокладки трубопроводов бестраншейным способом. Известна машина для бестраншейной прокладки трубопровода, включающая режуш,ую головку, совок для удаления грунта из забоя, двухбарабанную лебедку с тросами и блоками и разгрузочное устройство, которое смонтировано на раме, шарнирно соединенное с кареткой, причем рама и каретка закреплены в первой прокладываемой трубе 1. Недостатком данного устройства является значительная энергоемкость, используемая для привода режуш,его органа, разрабатываюш.его грунт. Кроме того, из-за небольшой емкости совка и достаточно большого расстояния, на которое он транспортируется, нельзя увеличить производительность установки, в результате чего она не может бь1ть использована для работы в плыЗунах. Наиболее близкой к предлагаемой является установка для бестраншейной прокладки трубопроводов, включаюшая рабочий и транспортирующий орган в виде совка с режущей кромкой, связанного с двухбарабанной лебедкой с тросами и блоком, а также механизм подачи трубопровода 2. Однако известная конструкция металлоемка, сложна в изготовлении и в эксплуатации, а также из-за небольшой емкости совка, совершающего возвратно-поступательное движение с грунтом внутри прокладываемого трубопровода на значительные расстояния, обладает небольшой производительностью. Кроме того, использование сужающего грунт кольца требует увеличения усилия подачи трубопровода, что увеличивает энергоемкость установки. Выполнение разрабатывающего органа с опорным кольцом и отрезающим керн тросом обуславливает применение установки только в слабых грунтах, а применение ее в плотных грунтах, особенно в плывунах, невозможно. Цель изобретения - повышение производительности установки, упрощение конструкции, снижение ее энергоемкости и материалоемкости, а также обеспечение работы установки в любых грунтах, в том числе содержащих грунтовые воды, и в плывунах. Поставленная цель достигается тем, что в установке для бестранщейной прокладки трубопроводов, включающей рабочий и транспортирующий орган в виде совка с режущей кромкой, связанного с двухбарабанной лебедкой с тросами и блоком, а также механизм подачи трубопровода, рабочий орган снабжен клином с шарнирно установленным обратны.м клапаном, траверсой, укрепленной на совке, которая имеет шарнирно смонтированные заслонки с ограничителями и щтангу, при этом блок с тросом установлен в средней части клина, а концы обоих tpocoB лебедки укреплены на траверсе. Кроме ioro, установка может быть снабжена установленными на щтанге пассивным и активными режущими элементами, при этом последние установлены щарнирно. При этом совок снабжен подпружиненными активными режущими элементами и толкателем. Клин может быть выполнен с продольными режущими кромками и вертикальными отверстиями для грунта. На фиг. 1 показана предлагаемая установка в .момент врезания совка и пассивного режущего органа в грунт, общий вид; на фиг. 2 - то же, в момент транспортировки набранных порций грунта по трубе в рабочий котлован; на фиг. 3 - то же, с клином, смонтир.ованны.м для образования грунтовой пробки при работе в плывунах; на фиг. 4 - вид по стрелке А на фиг. 2; на фиг. 5 - вид по стрелке Б на фиг. 2; на фиг. 6 - вид по стрелке В на фиг. 5. Установка состоит из расположенного в первой прокладывае.мой трубе 1 совка 2 с режущей кромкой 3. Совок 2 выполнен с траверсой 4, снабженной осью 5, на которой щарнирно смонтированы заслонки 6 и 7. На траверсе 4 укреплен ограничитель 8 для заслонки 6 и ограничитель 9 для заслонки 7. Заслонка 7 выполнена с хвостовиком 10, который является упором для заслонки б в момент ее расположения в крайнем верхнем положении. В своей верхней части траверса 4 снабжена щтангой 11, на свободном конце которой смонтирован пассивный режущий орган 12, за которым укреплены щарнирно один или несколько активных режущих элементов 13. В совке 2 шарнирно смонтированы несколько режущих элементов 14, подпружиненных, например, плоскими пружинами 15, и толкатель 16. К стенкам прокладываемого трубопровода I в ее передней части жестко укреплен клин 17, выполненный с передними зубьями 18, продольными режущими кромками 19 и вертикальными окнами 20 для просыпания грунта. В задней части клина 17 щарнирно смонтирован обратный клапан 21, перемещение которого ограничено задней плоскостью 22 самого клина 17. Кроме того, в задней части клина 17 на оси 23 смонтирован блок 24, на котором запасован трос 25, идущий на один из барабанов 26 двухбарабанной лебедки, а его свободный конец укреплен на траверсе 4. Трос 27 с другого барабана двухбарабанной лебедки соединен непосредственно с траверсой 4, которая в свою очередь связана с барабаном 28. Подача трубопровода в забой осуществляется любым известным способом, например с помощью тросового привода с усилием Р. Торец трубы выполнен с режущей кромкой 29. Установка работает следующим образом. Труба 1 подается в забой. Одновременно включается барабан 26 и с помощью блока 24 подается в забой и траверса 4 вместе с совком 2, штангой 11 и пассивным режущим органом 12 и активными 13, причем режущая кромка 3 совка 2 и режущий орган 12 опережают режущую кромку 29 трубы 1. При этом в грунте образуется кольцевая щель и грунтовой керн. Кольцевая щель облегчает подачу прокладываемого тру бопровода 1. Одновременно с врезанием трубы 1 в грунт происходит врезание в грунтовой керн клина 17 своими зубьями 18. Траверса 4 посредством барабана 28 и троса 27 отводится назад и снова направляется в забой. Эти циклы повторяются до того момента, пока грунтовой керн не достигнет активных режущих элементов 13 и 14, которые срезают керн грунта. Причем активный режущий элемент 13 врезается в грунт под действием собственной массы, а активные режущие элементы 14 - под действием пружин 15. Грунт, срезанный активными режущими элементами 13,ссыпается за клином 17 в нижнюю часть трубы 1 за совок 2. Клин 17, врезаясь в грунтовой керн, разрезает его по горизонтальной оси и складывает его режущими кромками 19. При этом грунт, срезанный и сколотый клино.м, проходит через вертикальные окна 20 и высыпается в нижнюю часть трубы 1. При обратном движении совка 2 грунт, срезанный активным режущим элементом 13 и клином 17, т.е. расположенный за толкателем 16, проталкивается им на некоторое расстояние. При возвращении совка в забой заслонка 7 пропускает под собой эту порцию грунта. Грунт, срезанный режущими элементами 14, попадает в совок 2 и при его движении проходит под клапаном 21. При движении совка в забой грунт, находящийся в нем, сталкивается обратным клапаном 21 в трубу 1. Причем этот грунт при следующем обратком ходе толкателем 16 продвигается с грунтом, попавщим в нижнюю часть проклады6 4

/2 2

2J .

2 2 2f 22

т.2 ваемой трубы 1 через окна 20 и ссыпавшимся от активных режущих элементов 13, на некоторое расстояние по трубе. Ранее оставленная в трубе 1 порция грунта продвигается заслонкой 7 дальше по трубе. Цикл повторяется до набора определенного количества грунта, обусловленного мощностью привода двухбарабанной лебедки. Когда этот грунт будет собран описанным образом, совок 2 посредством барабана 28 и троса 27 включается на обратный ход для выгрузки грунта из трубы 1. Причем транспортировка грунта осуществляется заслонка.ми 6 и 7, а также толкателем 16 совка 2. В этот момент заслонка 6 под действие.м транспортируемого грунта поднимается в положение, необходимое для того, чтобы грунт не пересыпался за нее, максимальный подъем заслонки 6 ограничивается хвостовиком 10 заслонки 7. Далее совок возвращается в забой, и описанные циклы повторяются. При работе в плывунах для образования грунтовой пробки клин 17 укрепляют на некотором расстоянии от переднего торца трубы. В этом случае проходка ведется с грунтовой пробкой, которая препятствует плывуну произвольно заполнять трубу. Торец грунтовой пробки по мере приближения к клину 17 разрабатывается и удаляется из прокладываемого трубопровода вышеописанным способом. Предлагаемая конструкция обеспечивает повышение производительности установки за счет транспортировки больших порций грунта из забоя, экономию электроэнергии за счет у.меньшения сопротивления продвижению трубы, упрощение конструкции и снижение металлоемкости. Кроме того, обеспечивается возможность прокладки трубопроводов в грунтах любой плотности и влажности при наличии грунтовых вод, а также в плывунах. Я, .w

n 2

16 Фиг.З

1. УСТАНОВКА ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ, включающая рабочий и транспортирующий орган в виде совка с режущей кромкой, связанного с двухбарабанной лебедкой с тросами и блоком, а также механизм подачи трубопровода, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, рабочий и транспортирующий оргап снабжен клином с щарнирно установленной траверсой, укрепленной на совке, которая имеет щарнирно смонтированные заслонки с ограничителями и щтангу, при этом блок с тросом установлен в средней части клина, а концы обоих тросов лебедки укреплены на траверсе. 2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена установленными, на штанге пассивным и активными режущими элементами, при этом последние установлены щарнирно. 3.Установка по п. 1. отличающаяся тем, что совок снабжен подпружиненными активными режущими элементами и толкателе.м. 4.Установка по п. 1, отличающаяся тем, t что клин выполнен с -продольными режущиФ ми кромками и вертикальными отверстиями (Л для грунта. If о ел 00 ГО 2 13 и

19

21

2020