Рабочий орган для бестраншейной прокладки трубопроводов продавливанием Советский патент 1986 года по МПК E02F5/18 

Изобретение относится к строительной технике, в частности к установкам для бестраншейной прокладки преимушественно горизонтальных трубопроводов продавливанием. Цель изобретения - расширение области применения за счет увеличения эксплуатационной надежности при разработке различных грунтов. На фиг. 1 изображен рабочий орган, общий вид; на фиг. 2 - тот же, рабочий орган в работе; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение 5-13 на фиг. 1; на фиг. 5 - принципиальная схема соединения вертикально устапоЕ ленных цилиндров в рабочем органе. Рабочий орган для бестраншейной прокладки трубопроводов продавливапием состоит из корпуса 1, в передней части которого установлен кольцевой нож 2, а в задней опорное кольцо 3, соединенное с хвостовиком 4, внутреннего диффузора 5 и совка 6. С номошью хвостовика 4 и опорного кольца 3 рабочий орган соединяется с прокладываемы.м трубопроводом 1. Внутренний диффузор 5 рабочего органа выполнен составным и включает неподвижно закрепленные в корпусе 1 боковины 8, нижний 9 и верхний 10 желоба. Передние концы нижнего и верхнего желобов 9 и 10 закреплены в корпусе 1 при помощи Н1арниров 11 и 12 за кольцевым ножом 2, а задние установлены свободно, причем наружные поверхности 13 и 14 нижнего и верхнего желобо 9 и 10 контактируют со штоками 15 и 16 силовых цилиндров 17 и 18. Последние закреплены вертикально внутри корпуса 1 таким образом, что их штоки 15 и 16, которые выполнены телескопическими, обрашены к наружным поверхностям 13 и 14 нижнего и верхнего желобов 9 и 10, причем концы телескопических штоков 15 и 16 выполнены в виде полусферических поверхностей. Внутренние полости 19, 20 и 21, 22 цилиндров 17 и 18 соединены между собой трубопроводами 23 и 24. Для обеспечения силового замыкания между штоками 15 и 16 цилиндров 17 и 18, нижним и верхним желобами 9 и 10 последние связаны с корпусом 1 при помощи пружин растяжения 25 и 26. Внутри прокладываемого трубопровода 7 установлен совок 6 на роликах 27 для уборки грунтовой пробки, поступаюшей в прокладываемый трубопровод 7 в процессе работы, приче.м совок 6 связан е канатом для его вытаскивания 28. Рабочий орган для бестраншейной прокладки трубопроводов продавливанием работает следуюш.им образом. При задавливании прокладываемого трубопровода 7 с установленным на его конце рабочим органом в грунт последний подрезается кольцевым ножом 2 и поступает во внутренний диффузор 5. Здесь под действием усилии продавливания поступивший грунт уплотняется и действует па нижний и верхний желоба 9 и 10. В результате действия указанных нагрузок нижний и верхний желоба поворачиваются па шарнирах 11 и 12, занимая, таким образом, новое положение, которое опреде-ляется усилиями сопротивления движению грунтовой пробки во внутреннем диффузоре 5. В начальный период времени при продавливании и исходном положении внутреннего диффузора (фиг. 1) эти усилия распределяются перавпомерно, что объясняется различным сопротивлением проходке, которое возникает в верхней и нижней полуплоскостях по сечению входного отверстия внутреннего диффузора 5, и вызвано увеличением плотности грунта с |-лубиной заложения прокладываемого трубопровода, т.е. средняя плотность 1 1унтовой пробки в нижней нолунлоскости вьипе, чем средняя плотпость грунтовой пробки в верхней нолунлоскости. Кроме того, на нижний желоб 9 действуют еше и массовые силы грунтовой пробки, которые наряду с указанными нагружают переднюю часть трубы 7 изгибающим моментом, стремящимся отклопить трубу от проектной трассы прокладки. Таким образом, суммарные усилия, действующие на пижний желоб 9, большг уси.пий, дейстпуюших на верхний желоб 10, в результате чего нижний желоб 9 новорачивается на н арнире 11 вниз и воздействует наружной поверхностью 13 на телескопический пток 15 цплипдра 17. Шток L5, Г1еремеп1аясь вниз, выдавливает пор1ннем, папример, рабочую жидкость из по.юсти 19 цилиндра 17, которая по трубопроводу 23 поступает в полость 21 цилипдра 18 и выдвигает его телескопический IHTOK 16, поворачивая при этом желоб 10 па niapnnpe 12. Повернутый желоб 10 увеличивает сопротивлепие продвижепию груьгговой пробки в 1)ерхней полуплоскости внутреннего диффузора 5, в результате чего усилия, действующие па верхний и нижний желоба, уравновен1иваются. Таким образом, в гечепие всей проходки вне зависимости от грунтовых усл(}вий по трассе прокладки усилия, действующие нижний 9 и верхний 10 желоба внутреннего диффузора 5, находятся постоянно в динамическом равновесии, обеспечивая центральное приложение реактивных усилий продавливания к прокладывае.мому трубопроводу 7. Пспользовапие предлагаемого изобретения для бестраншейной прокладки трубопроводов продавливанием расширяет функциональные возможности устройства путем использования его для различных видов грунта, обеспечивает центральное приложение усилий сопротивления к прокладываемой трубе, повып1ает точность прокладки и надежность работы устройства.

Формула изобретения

1. Рабочий орган для бестраншейной прокладки трубопроводов продавливанием. включающий цилиндрический корпус с кольцевым ножом, опорным кольцом, внутренним диффузором п хвостовиком, отличающийся тем, что, с целью расширения области гфимепепия за счет увеличения эксплуатационной надежности при разработке различных грунтов, он снабжен двумя силовыми цилиндрами, при этом внутренний дпф70 f 7S

IUГ 767S О 37

. W . у Л/ ////// ///////

f f f -f f fJn.C fV f f J ViC . -пгти|% J3 f

//)Л S7

12

фузор выполнен составным в виде неподвижных боковин, нижнего и верхнего желобов, причем каждый из желобов связан с корпусом посредством шарниров, размещенных за кольцевым ножом, а силовые цилиндры размещены между корпусом и желобами вертикально, при этом внутренние полости силовых цилиндров сообщены между собой.

2. Рабочий орган но н. 1, отличающийся тем. что штоки силовых ци.шндров выпо.ппены телескопическими.

18

23

75

77

фие.З

7

77

(игЛ

16

J6

1

27

Изобретение относится к области строительной те.хники и иозволяет рас1нирить область применения устройства (У) за счет увеличения экснлуатанионной надежности при разработке различнь 1х грунтов. Для этого У имеет два сообщенных между собой внутренними полостями силовых цилиндра 17 и 18с телескопическими штоками 15 и 16. Ци.шндры 1/ и 18 размен1,ены вертика. между цилиндрическим корпусом 1 с ко.и невы ножом 2 и нижним 9 и верхним 10 желобами (Ж) внутреннего еоетавного диффхзора 5. ненодвижн1 1е боковины 8 которого закреи.чены в корпусе 1. Передние коицы Ж 9 и 10 при иомощи разметенных за ножом 2 шарниров И и 12 СЕ язаны с корпусом 1. Под действием усилия нродавливания ири прокладке трубопровода 7 поступив1ний в диффузор 5 IpyiiT действует на Ж 9 и 10. Неравномерное распределение нагрузок li ача.1ьный период па Ж 9 и 10 вс.чедстпие увеличепия илотпости грунта с глубиной приводит к повороту Ж 9 впиз и перемепюПИЮ нгтока 15. Он выдавливает жидкость из полости иилинд)а 17 в цилиндр 18, выдвии гая 1ИТОК 16 и выдав.швая при этом Ж 10. Уси.шя, де11ствую1пие на Ж 9 и 10 уравнове1ипваются. Таким образом обеспечивается не ггральпое прпложе1 ие реактивных усп/iiiii продавливания к прокладываемом} трубопроводу 7. I з.п. ф-лы, 5 ил.

2

:

;

zzzzzZj A

-j7

21

ж

фиг Ь