Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов Советский патент 1984 года по МПК E02F5/18 

2, Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что в опорной втулке смонтированы дополнительные электромагниты.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кольцо выполнено из немагнитного материала.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСТРАН| ЙЕЙНОЙ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ, вклю(чакадее упор, раму, гидроцилиндры, направляющие опоры и зажимной механизм с обоймой и клиновидными элементами, связанный с гидроцилиндрами, отличающееся тем, что, с целью увеличения длины прокладываемого трубопровода путем повышения максимальной осевой нагрузки зажимного механизма, оно снабжено опорной втулкой , концентрично установленной внутри зажимного механизма, электромаг-. нитами и кольцом, прикрепленным к задней части обоймы, при этом электромагниты установлены в пазах кольца, а внешний диаметр втулки равен внутреннему диаметру трубопровода. f j K«tA iMiKe i futf -afjtetiteffyifM j Mf (Л fi /y:if i :yyf iyffii Kiff « V

Изобретение относится к стройтельной технике и может ,быть использовано при бестраншейной прокладке трубопроводов. Известно устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов, содержащее гидроцилиндры, раму, упорны щит, захватные механизмы, соединенные с гидроцилиндрами и состоящие из прижимной и упорной обойм и конических сухарей 1) . Однако это устройство имеет большую длину, громоздко, материально, н удобно в транспортировке и требует для размещения на объекте больших ко лованов, что чеприемлер«э, особенно в городских условиях. Кроме того, за зватные механизмы оснащены гидроцили драми двойного действия, которые обе печивают постоянную силу зажатия тру бы, при этом в одном случае при опре деленных усилиях,захватный механизм будет проскальзывать по поверхности трубы, а в другом, когда сила зажати трубы больше критической, труба теряет устойчивость в поперечном сечен и разрушается, следовательно, устрой ство в том и другом случае не будет работать, а способ установки сухарей в.коническом отверстии прижимной оЪо мы будет значительно усложнять монтаж трубы в захватном механизме,поскольку сухари могут занять в коническом отверстии любое положение (вЕВдавать) .К тому же гидроцилиндры,расположенные на захватном механизме, значительно утяжеляют конструкцию, увеличивают ее размеры, требуют индивидуального привода и подводки масла к каждому гидроцилиндру, что знач:ительно усложняет конструкцию устройства и условия работы с ним. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов, включаняцее упор, раму, гидроцилиндры, направляющие опоры и зажимной механизм с обоймой и клиновидными элементами, связанный с гидроцилиндрами 2 . Недостатком известного устройства является то, что осевое усилие, которое можно передавать на прокладываемую трубу, ограничено, так как усилие зажатия трубы в зажимиом механизме должно быть меньше величины критической силы, при которой труба .теряет устойчивость в поперечном сечении. Кроме того, известным устройствсяу нельзя прокладывать бетонные, железобетонные и тонкостенные металлические трубы, а это вызывает удо- рожание проложенного трубопровода. Цель изобретения - увеличение длины прокладываемого трубопровода путем повышения максимальной осевой нагрузки, которую может передавать эажимной механизм прокладываемой трубе без ее разрушения, и обеспечение возможности прокладки как металлических, в том числе и тонкостенных, так и неметаллических труб, например бетонных, железобетонных и т.д. Поставленная цель достигается тем, что устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов, имеющее упор, раму, t идpoцилиндpы, направляющие опоры и зажимной механизм с обоймой и клиновидными элементами, связанный с гидроцилиндрами, снабжено опорной втулкой, концентрично установленной внутри зажимного механизма, злектромагнитнами и кольцом, прикрепленным к задней части обоймы, при этом электромагниты установлены в пазах кольца, а внешний диаметр втулки равен внутреннему диаметру трубопровода. Кроме того, в опорной втулке смонтированы дополнительные электромагниты . При этом кольцо может быть выполнено из немагнитного материала. На чертеже изображено устройство, для бестраншейной прокладки трубопроводов при рабочем ходе гидроцилиндров, вид сверху.. Устройство состоит из упора рамы 2 с направляющими 3, на которой смонтированы гидроцилиндры 4 со штоками 5, а также направляющие опоры 6 и 7, установленные на противоположных концах рамы 2, на которых устанавливается прокладываемая труба 8 с конусным наконечником 9. На трубе 8 монтируется зажимной механизм, опирающийся на направляющие 3 рамы 2, который состоит из обоймы 10 с коническим центральным отверстием 11,прО резями 12 и двумя боковинами 13 с отверстиями 14, на каждой из которых в опоре 15 на оси 16 установлен рычаг ,17, а в отверстии 14 боковины 13 - ползун 18 с двумя выступами 19 и 20, предназначенными для ограничения перемещения ползуна вдоль оси и проушины 21, шарнирно прикрепленной осью 22к одному концу рычага 17, при это ползуны 18 жестко закреплены на штоках 5 гидроцилиндров 4. В обойме 10 с коническим центральным отверстием 11 смонтированы клиновидные элементы 23с направлякицими штырями 24, установленными в прорезях 12 обоймы 10 и закрепленными на кольцевой втулке 25 при помощи пружины 26, шайб 27 и гаек 28. На кольцевой втулке 25 выполнены опоры 29, каждая из которых осью 30 шарнирно соединена с другим концом рычага 17. К задней части обоймы 10 винтами прикреплено кольцо 31, которое может быть выполнено из немагнитного материала, с пазами 32, в которых с помощью хомутика 33, регулировочных прокладок 34 и винтов 35 жестко закреплены электромагниты 36, предназначенные для взаимодействия с опорной втулкой 37, установленной внутри прокладываемой трубы 8, а внутри опорной втулки 37 в пазах 38 смонтированы электромагниты 39. Гидроцилиндры 4 приводятся в действие насосной станцией высокого давления. Устройство работает следукяцим образом. На прокладываемую трубу 8 одевают зажимной механизм, во внутрь трубы 8 вставляют опорную втулку 37 и устанавливают трубы на направляющие опоры 6 и 7 , при этом зажимной механизм нормально разжат, так как клино видные .элементы 23 с направляющими штырями 24 в прорезях 12 под действи ем пружин 26 прижаты к поверхности конического центрального отверстия 1 обоймы 10 и вместе с кольцевой втул кой 25 занимают крайнее правое положение под действием рычагов 17, ползуны 18 занимают в отверстиях 14 кра нее левое положение, штоки 5 гидроцилиндров 4 исходное положение,опорная втулка 37 находится под зажимным механизмом. При включении гидроцилиндров 4 на рабочий ход штоки 5, выдвигаясь, перемещают в отверстиях 14 ползуны 18 с проушинами 21 вправо, а те, в свою очередь, поворачивают рычаги 17 вокруг осей 16, установленных в опорах 15 на боковинах 13, в результате чеrd рычаги 17, воздействуя на оси 30, закрепленные в опорах 29, передвигают влево относительно неподвижной обоймы 10 кольцевую втулку 25 вместе с. клиновидными элементами 23 и напра вляющими штырями 24, т.е. в сторону, противоположную направлению проходки, зажимая при этом трубу 8, сте нки которой,, получая упругие деформации в поперечном сечении, опираются на опорную втулку 37, установленную внутри прокладываемой трубы, после чего начинает двигаться обойма 10 с боковинами 13 под действием усилия, развиваемого гидроцилиндрами 4, труба 8 погружается в грунтовой массив на длину хода штоков 5. Усилие зажима трубы В растет пропорционально сопротивлению внедрения трубы, причем стенки трубы в место установки зажимного механизма опираются на опорную втулку 37, чем устраняется опасность потери устойчивости трубы в поперечном сечении под зажимным механизмом. Реактивное усилие проходки передается через упор 1 на стенки котлована {фиг.1). После выполнения рабочего цикла включаются электромагниты 36 и 39, установленные в пазах 32 кольца 31 и в пазах 38 опорной втулки 37, при этом электромагнитные поля их взаимодействуют друг с. другом и одновременно гидроцилиндры 4 автоматически переключаются на обратный ход, в результате чего штоки 5 гидроцилийдров 4 перемещают ползуны 18 влево, -при этом поворачиваются рычаги 17 вокруг осей 16, передвигая кольцевую втулку 25 с клиновидными элементами 23 в крайнее правое положение при неподвижной обойме 10, разжимают трубу В, которая после снятия нагрузки освобождает опорную втулку 37, затем выступы 19 ползуна 18 упираются в боковины 13 обоймы 10 и перемещают весь зажимной механизм по направляющим 3 рамы 2 в исходное положение, в то же время под действием электромагнитов 36 и 39 опорная втулка 37 также перемещается в исходное положение , после чего гидроцилиндры 4 автоматически переключаются на рабочий ход. Цикл повторяется до полной прокладки трубопровода. В случае, когда усилия проходки значительно увеличиваются, что возможно как при встрече трубы 8 с препятствием, так и при значительной протяженности проходки, усилие зажима трубы растет пропорционально сопротивлению внедрения, что может привести к ее разрушению, в данном случае осевое усилие будет лимитироваться напряжениями сжатия и смятия материалов трубы и зажимного механизма. Чтобы этого не произошло, в в зажимном механизме на ползунс1Х 18 выполнены выступы 20, причем их местоположение на ползунах 18 регулируется и определяется усилиями, которые может выдержать труба В. При рабочем ходе штоков 5 гидроцилиндров 4 ползуны 18, перемещаясь вправо в отверстиях 14 и поворачивая рычаги 17, упираются выступами 20 в боковиS10ны 13, после чего сила зажима фиксируется и в дальнейшем не увеличивается, а работа устройства автом13ти чески прекращается. Применение предлагаемого устройства повышает качество фиксации эажимного механизма на трубе, исключает применение ручного труда, повыгшает максимальную осевую нагрузку, которую может передавать зажимной механизм прокладываемой трубе без ее разрушения, что дает возможность увеличить длину бестраншейной прокладки трубопровода йэ одного.котлована при прочих равных условиях, а также прокладывать как металлические, в том , 10 числе и тонкостенные, так и неметаллические трубы, например, бетон.ные, железобетонные и т.д., что обеспечивается конструкцией зажимного механизма и его действием; так как в предлагаемом устройстве сила обжатия трубы растет пропорционально сопротивлению внедрения трубопровода в грунт и стенки трубы в процессе прокладки, опираясь на опорную втулку, будут испытывать напряжения сжатия и смятия, предельные значения которых позволяют прикладывать значительно большую силу, чем величина критической силы, при которой труба будет терять устойчивость в поперечном сечении.