Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов Советский патент 1984 года по МПК E02F5/18 E21B7/30 

Изобретение относится к строительству подземных линий коммуникаций и может быть использовано для бестраншейной прокладки трубопроводов при строительстве нефтяных и газовых магистралей.

Известно устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов, содержаш,ее корпус, в котором расположен виброударный привод с наковальней, закрепленной на торце лидера, сообцденного с корпусом и имеющего конический рабочий орган для пробивания пионерной скважины в грунте. После прохода пионерной скважины в пространство между стенкой лидера и грунтом по шлангам, проходящим сквозь корпус, подается взрывчатая жидкая смесь, которую подрывают и образуют расщирение пройденной пионерной скважины, в которую затем проталкивают корпус, и процесс снова повторяют 1.

Существенным недостатком этого устройства является отсутствие гарантии равномерного расши)ения грунта путем взрыва ввиду неконтролируемости этого процесса. Кроме того, при взрывах разрушается и сам лидер, который требует частой смены. Расширение скважин с помощью взрывов требует соблюдения особых правил техники безопасности и высокой квалификации работающих. Это удорожает процесс прокладки и сужает сферы возможного использования устройства.

Известно также устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов, содержащее калибрующую трубу-пантон с конической торцовой головкой, соединенной с лидером, имеющим рабочий наконечник для образования пионерной скважины, которая затем расширяется за счет извлечения грунта желонкой из корпуса и продавливании корпуса в г-рунт 2.

Недостаток этого устройства заключается в необходимости значительных затрат энергии на процесс задавливания корпуса, лидера и желонки. Для этих операций используются специальные гидродомкраты, под которые отрывают котлованы и устанавливают опорные плиты. Расширение пионерной скважины требует особенно больших усилий, создаваемых гидродомкратами, ввиду значительного сопротивления корпуса за счет трения его образующей и сцепления с обжимаемым грунтом.

Наиболее близкий техническим решением к изобретению является устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов, содержащее полый лидер с коническим наконечником и с отверстиями подачи рабочей среды и расширитель. Расширитель выполнен из резиновой камеры. При внедрении лидера в грунт в полость эластичной камеры подают рабочую среду под давлением, под действием которой она растягивается и уплотняет собой грунт вокруг лидера, расширяя, таким образом, пионерную

скважину, в которую затем подают трубу 3.

Однако в этом устройстве камера выполнена из эластичного материала, который легко повреждается, особенно при работе

устройства в условиях стройплощадок, где имеется колющий и режущий материал в грунте: обрезки арматуры, обломки железобетона, разрезанные корни деревьев и т. п. В результате резко снижается надежность

устройства и появляется необходимость смены эластичного корпуса на более надежные металлические расширители. Кроме того, лидер не обладает гтодатливостью в продольном направлении, что затрудняет возврат в первоначальное положение стенок

5 эластичного корпуса при заполнении камеры сжатой средой, особенно если в качестве рабочей среды используется жидкость, которая после снятия с нее давления остается в полости камеры. Требуется усилие сжатия камеры на вытеснение жидкос0 ти из нее.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Цель достигается тем, что в устройстве для бестраншейной прокладки трубопровоr дов, содержащем полый лидер с коническим наконечником и с отверстиями для подачи рабочей среды и расширитель, расширитель выполнен в виде ряда гибких пластин, соединенных между собой и с лидером посредством пружин, при этом внутренняя по0 верхность пластины закрыта герметичной оболочкой.

Кроме того, для регулирования диаметра выработки лидер может быть выполнен в виде двух телескопически связанных труб с упорами, между которыми установлена

5 возвратная пружина.

При этом по крайней мере одна из телескопических труб выполнена составной.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 по диаметральной плоскос0 ти расщирителя устройства.

Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов содержит корпус (трубу) 1, к которому прикреплен лидер 2, имеющий рабочий наконечник 3. С помощью зажимов 5 и 6 по торцам 2 закреплены удлиненные гибкие пластины 7, образующие расширитель 4 вокруг лидера 2, в в полость которого через отверстия 8, выполненные в стенках полого лидера 2, подается рабочая среда, например жидкость,

Q под давлением. Гибкие пластины 7 соединены между собой и с лидером 2 с помощью пружин: с лидером 2 - пружинами 9, закрепленными при помощи скоб 10 и 11, и между собой - пружинами 12. Благодаря удлиненности и упругости гибкие пластины

5 7 плотно прилегают по поверхностям контакта 13 и образуют герметическую камеру.

Конструкция полого лидера выполнена в виде телескопа 14, между элементами которого размещена пружина 15, постоянно разжимающая эти элементы, при этом по меньщей мере один из элементов 16 телескопа выполнен в виде сменной вставки и имеет посадочную резьбу. Изнутри пластины закрыты герметической оболочкой 17. Такое выполнение телескопа позволяет производить удлинение или укорачивание лидера 3, например при проходке различных диаметров выработок и при смене типа секторных элементов. Выполнение приспособления для расширения пионерной скважины в виде прилегающих гибких пластин позволяет снизить усилие, требуемое для возврата их в первоначальное положение (показано прерывистыми линиями на фиг. 1), за счет упругости пластин и наличия пружин, позволяющих увеличить усилия сближения и возврата пластин 7. Кроме того, появляется возможность избавиться от прорыва резины. Работа устройства для бестраншейной прокладки трубопровода осуществляется еле дующим образом. Рабочий наконечник 3 вместе с лидером 2 внедряют в грунт, при этом давление в полости расширителя 4 отсутствует и пластины 7 расположены вдоль лидера 2 (показано прерывистыми линиями). Затем че/J

/J

fpuz.Z рез отверстия 8 в полость расширителя 4 подают сжатую среду, например воду, с помощью которой раздвигают гибкие пластины 7, кромки которых плотно прилегают по посадочным поверхностям 13 благодаря упругости этих пластин. Для увеличения герметичности расширителя внутренние поверхности пластин 7 могут быть облицованы резинофторопластом 17, обладающим низким коэффициентом трения и упругостью, или, при высокой упругости пластин 7, например при выполнении их из тонколистовой рессорной стали с нормальнопрямолинейным профилем, вместо облицовки 17 возможна эластичная камера, которая в первоначальном положении охватывает стенки лидера 2 или находится вблизи них. В этом случае пружины 9 и 12 не устанавливают. При расширении пионерной скважины давление в полости расширителя 4 снимают прекращением подачи рабочей жидкости, пластины 7 под действием сил упругости и действия пружины 15 возвращаются в первоначальное положение, после чего процесс повторяют. Таки.м образом, технические преимущества устройства по сравнению с базовым объектом заключается в повышении надежности работы устройства.

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ, содержащее полый лидер с коническим наконечником и с отверстиями для подачи рабочей среды и расширитель, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, расширитель выполнен в виде ряда гибких пластин, соединенных между собой и с лидером посредством пружин, при этом внутренняя поверхность пластин закрыта герметичной оболочкой. 2.Устройство по п. 1, отличающееся теы, что, с целью регулирования диаметра выработки, лидер выполнен в виде двух телескопически связанных труб с упорами, между которыми установлена возвратная пружина. 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающеi еся те.м, что по крайней мере одна из телескопических труб выполнена составной. (Л со tc to сд ОО.