I
Изобретение относится к строительной технике и может быть использовано для бестраншейного сооружения трубы-кожуха под естественной или-искусственной преградой на пути строящегося, например, магистрального трубопровода.
Известны устройства для бестраншейной прокладки трубы-кожуха диаметром более 500 мм под преградой, например автомагистралью, с разработкой грунтового керна в забое через открытый конец трубы-кожуха 1.
К недостаткам этих устройств относятся большая протяженность цикла земляных работ, сложность конструкции, большой вес и металлоемкость.
Известен также рабочий орган установки для бестраншейной прокладки трубопроводов, включающий цилиндрический кожух и кольцевой нож с камерой сгорания для разработки забоя скважины 2.
Недостатком известного рабочего органа является сложность конструкции и низкий КПД ввиду цикличности процесса разработки и удаления грунта из забоя.
Целью изобретения является повышение производительности.
Поставленная цель достигается тем, что камера сгорария выполнена в виде кольцевой полости, которая расположена коаксиально кожуху и имеет инициатор детонации, при этом камера сгорания соединена с рабочей полостью кожуха посредством кана лов, направленных в противоположную сторону от забоя.
На фиг. 1 изображен рабочий орган установки; на фиг. 2 и 3 - рабочая полость цилиндрического кожуха с грунтом в цессе его продавливания.
Рабочий орган установки для бестраншейной прокладки трубопроводов включает кольцевой нож 1, цилиндрический кожух 2 трубопровода-кожуха, перемещаемого по оси, например виброударным приводом
15 (на чертеже не показан), взрывную каме. ру 3, снабженную каналами 4, сбросный клапан 5, инициатор детонации 6, запальник 7, обратный клапан 8 с трубопроводом 9, подводящим газовоздущную смесь, и блоком зажигания 10.
20 Грунтовая пробка 11 заполняет рабочую полость 12 цилиндрического кожуха.
Рабочий орган устройства работает следующим образом.
На участке производства работ, например переход газопровода под автомагистралью, отрывают и укрепляют рабочий и приемный котлованы. При помощи крана устройство опускают в рабочий котлован и монтируют виброударный привод, которым осуществляют его перемещение вперед на забой и внедрение ножа 1 в массив грунта.
Нож 1 вырезает грунтовый керн, который поступает в полость 12. На определенной длине (2-6 диаметров) создается заклиненная уплотненная пробка 11. Пробку 11 разрушают и эвакуируют на дневную поверхность через обратный конец цилиндрического кожуха энергией детонационного взрыва газовоздушной горючей смеси на основе углеводородов, например пропан-кислород.
Из газового баллона пропан, а затемиз кислородного баллона кислород (объемное соотношение - 1:6) по трубопроводу 9 подают через обратный клапан 8, инициатор детонации 6 в кольцевую взрывную камеру 3 и каналы 4.
Блоком зажигания 10 (магнето с электроаккумулятором) на электрозапальник 7 подают напряжение и воспламеняют газовоздущную смесь стехиометрического состава. Пламя, двигаясь вдоль инициатора детонации 6, разгоняется и турбулизуется.
Фронт пламени врывается в взрывную камеру 3, и следует детонационный взрыв, увеличивающий начальное давление газовоздушной смеси примерно в 50 раз.
Продукты взрыва выбрасываются из каналов 4 и разрушают грунтовую пробку 11 на две части (см. фиг. 2), перемещая отделенную часть 13 в сторону открытого конца цилиндрического кожуха. Небольшая часть продуктов взрыва выбрасывается при этом в атмосферу через сбросный клапан 5.
Затем взрывную камеру 3 через сбросный клапан продувают сжатым воздухом или кислородом, который подают по трубопроводу 9.
Взрывную камеру 3 и образовавшийся после первого взрыва зазор лежду двумя частями грунтовой пробки 11 вновь заполняют газовоздущной смесью и осуществляют повторный взрыв, выбрасывающий грунтовую часть 13 через открытый конец цилиндрического кожуха в рабочий котлован (см. фиг. 3), из которого она эвакуируется на берму экскаватором.
При сооружении перехода длиной в несколько десятков метров перемещение на дневную поверхность части 13, отделенной взрывом от пробки 11, возможно с помощью транспортного совка.
Процесс подачи газовоздущной смеси, ее взрыв, удаление продуктов взрыва и эвакуацию грунтового керна из забоя можно осуществить одновременно с разработкой забоя и тем самым повысить КПД устройства.
Рабочий орган устройства для бестраншейной прокладки трубопровода позволяет в 2-3 раза быстрее, чем известные, сооружать горизонтальные скважины диаметром 1, и снижает стоимость их строительства в 5-8 раз.
Формула изобретения
Рабочий орган установки для бестраншейной прокладки трубопроводов, включающий цилиндрический кожух с рабочей полостью, кольцевой нож и камеру сгорания, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, камера сгорания выполнена в виде кольцевой полости, которая расположена коаксиально кожуху и имеет инициатор детонации, при этом камера сгорания соединена с рабочей полостью кожуха посредством каналов, направленных в противоположную сторону от кольцевого
ножа.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Трубников Ю. А. и др. Соверщенствование технологии прокладки трубопроводов методом продавливания. - «Известия вузов, раздел «Строительство и архитектура, 1973, № 2, с. 86.
2.Авторское свидетельство СССР
№ 655784, кл. Е. 02 F5/18, 1979 (прототип).
