Установка для бестраншейной прокладки трубопроводов Советский патент 1982 года по МПК E02F5/18 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ

Изобретение относится к строительству, в частности к бестраншейной прокладке подземных коммуникаций методом горизонтального бурения. Известна установка горизонтального бурения для бестраншейной прокладки труб, включаюш,ая кинематически связанную с приводом режуш,ую головку, выполненную с откидными ножами, причем режущая головка и привод смонтированы на несущей плите, обрамленной направляющими салазками, которые имеют возможность перемещения на роликах, закрепленных на кронштейнах, смонтированных на внутренней поверхности прокладываемой трубы 1. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является установка для. бестранщейной прокладки трубопроводов методом горизонтального бурения, включающая привод с выходным валом и смонтированную с возможностью перемещения режущую головку со складывающимися ножами 2. Однако с помощью этой установки невозможно прокладывать бестраншейным способом трубопроводы в оплывающих и несвязанных грунтах, так как не обеспечивается возможность образования и последующей разработки грунтовой пробки внутри прокладываемой трубы. Цель изобретения - обеспечение возможности прокладки трубопроводов бестранщейным способом в грунтах различной плотности, в том числе в неустойчивых и оплывающих грунтах, путем образования в прокладываемой трубе грунтовой пробки с последующей ее разработкой, а также разделение усилия подачи прокладываемого трубопровода и осевого усилия резания, что позволяет снизить энергоемкость установки и увеличить длину прокладки трубопроводов. Поставленная цель достигается тем, что установка снабжена механизмом подачи, выполненным в виде силовых цилиндров, которые закреплены на корпусе, а штоки поршней связаны между собой поперечной связью, на противоположных концах которой щарнирно установлены фиксаторы, выполненные в виде дополнительных силовых цилиндров, при этом их корпуса связаны между собой посредством ползуна, установленного с возможностью перемещения по направляющеи штанге, укрепленной на корпусе. Ползун выполнен дугообразным и также, как и поперечная связь, выполнен из двух раздвижных половин. Половины ползуна фиксируются направляющей штангой, а половины поперечной связи - фиксатором.

На фиг. 1 показана установка для бестраншейной прокладки трубопроводов при работе у торца прокладываемой трубы, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Установка для бестраншейной прокладки трубопроводов включает устройство подачи трубопровода (не показано) и режущую головку, состоящую из корпуса 1, смонтированного на укрепленных в первой прокладываемой трубе направляющих 2 с помощью опор 3, Направляющие 2 жестко укреплены в первой прокладываемой трубе 4. В корпусе 1 установлен привод 5 с выходным валом 6, на котором смонтировав механизм 7 складывания ножей с ножами 8 и центральным резцом 9. К корпусу 1 жестко прикреплены рабочие цилиндры 10, внутри которых размещены поршни 11 со штоками 12, заканчивающиеся вилками 13, в которых смонтирована поперечная связь, состоящая из двух половин 14 и 15. В каждой из этих половин выполнены отверстия 16, в одной паре которых установлен фиксатор 17, соединяющий между собой половины 14 и 15. На свободных концах половин 14 и 15 поперечной связи щарнирно смонтированы цилиндры 18 фиксации, внутри которых размещены поршни 19 со штоками 20, заканчивающиеся опорными поверхностями 21, контактирующими со стенками первой прокладываемой трубы 4. К цилиндрам 18 фиксации жестко прикреплены две дугообразные половины 22 и 23 ползуна, в которых выполнены отверстия 24, в одну пару которых входит свободный конец направляющей штанги 25, другой конец которой жестко прикреплен к верхней части корпуса 1. Полости рабочих цилиндров 10 с противоположных сторон с помощью трубопроводов 26 и 27 подсоединены через распределитель 28, установленный в корпусе 1, к источнику избыточного давления, например к насосу. Через распределитель 28 полости цилиндров 18 фиксации с двух противоположных сторон с помощью гибких трубопроводов 29 и 30 также подсоединены к источнику избыточного давления.

Установка для бестранщейной прокладки трубопроводов работает следующим образом.

При работе в обычных грунтах ножи 8 режущей головки находятся перед торцом первой прокладываемой трубы 4 и раздвинуты на диаметр несколько больший ее внешнего диаметра. Режущая головка зафиксирована в это время с помощью опорной поверхности 21, т. е. избыточное давление подается от насоса через распределитель 28

и трубопровод 29 в предпоршневую полость цилиндра 18 фиксации, оказывая давление на поршень 19 со штоком 20 и прижимая опорную поверхность 21 к стенка.м первой прокладываемой трубы 4. При этом также

разжимаются половины 22 и 23 ползуна, т. е. фиксируется их положение относительно трубы 4. Поршни 11 со штоками 12 в это время находятся в свое.м крайнем левом положении, т. е. штоки 12 полностью выдвинуты из рабочих цилиндров 10. Давление

от насоса через распределитель 28 и трубопровод 26 подается в предпоршневые полости рабочих цилиндров 10. Таким образом, головка фиксируется от перемещения при осевых нагрузках.

При работе в несвязных и оплывающих грунтах необходимо головку с ножами 8 и центральным резцом 9 ввести внутрь трубы 4. Для этого с помощью механизма 7 складывания ножей известной конструкции производится уменьщение диаметра разрабатываемой скважины, т. е. складывание ножей 8 до диаметра несколько меньшего внутреннего диаметра трубы 4. Причем режущая кромка ножей 8 остается в рабочем положении. С помощью распределителя 28 снимается давление в трубопроводе 26 и в предпоршневых полостях рабочих цилиндров 10 и подается через трубопровод 27 в запоршневые полости этих цилиндров. Поскольку половины 22 и 23 ползуна разжаты в трубе 4, поршни 11 со штоками 12

0 остаются неподвижными, а рабочие цилиндры 10 вместе с корпусом 1 режущей головки, скользя опорами 3 по направляющим 2, перемещаются внутрь трубы 4. Направляющая штанга 25 при этом скользит в отверстиях 24 половин 22 и 23 ползуна. Когда

весь ход рабочих цилиндров 10 выбран с помощью распределителя 28, снимается давление с предпорщневой полости цилиндров 18 фиксации и подается по трубопроводу 30 в запоршневую полость этих цилиндров.

0 При этом опорная поверхность 21 отходит от стенок трубы 4. Затем снимается давление с трубопровода 27 и запорщневых полостей рабочих цилиндров 10 и подается через трубопровод 26 в предпоршневые полости рабочих цилиндров 10. Половины 22 и 23

скользят по направляющей щтанге 25. Поршни 11 со штоками 12 перемещаются в свое крайнее левое положение. Затем производится фиксация режущей головки выщеописанным способом с йомощью опорных поверхностей 21. И снова снимается давление с предпорщневых полостей рабочих цилиндров 10 и трубопровода 26 и подается по трубопроводу 27 в запорщневые полости этих цилиндров. Таким образом, осуществляется перемещение режущей головки еще

на один ход рабочих цилиндров 10. Этот процесс продолжается до удаления режущей головки от торца внутрь трубы на расстояние, достаточное для образования грунтовой

пробки. После этого с помощью устройства подачи усилием Р вдавливается трубопровод в грунт, часть которого поступает в освободившуюся от режущей головки переднюю часть трубы 4, т. е. образовывается грунтовая пробка. При достижении грунтовой пробки плоскостями ножей 8, последние включаются в работу и разрабатывают грунт, который удаляется из трубопровода известным способом, например с помощью совка.

Когда прокладываемый трубопровод проходит участок несвязного или оплывающего грунта головка перемещается к торцу трубы 4, для чего все выщеописанные операции производятся в обратной последовательности.

Кроме того, при осуществлении описанных операций в обратной последовательности можно выдвигать режущую головку вперед от торца трубы 4. В это время ножи 8 разрабатывают грунт в раздвинутом состоянии, продвигаясь вперед, для чего давление через распределитель 28 и трубопровод 26 подается в предпорщневые полости рабочих цилиндров 10. При этом опорные поверхности 21 фиксируют рабочую головку от перемещения выщеописанным образом. После того, как ножи разработали грунт и переместились в осевом направлении на величину хода рабочих цилиндров 10, выключаются ножи и режущая головка возвращается выщеописанным образом в исходное положение, после чего труба подается в разработанную часть скважины. Таким образом, осуществляется разделение усилия подачи прокладываемого трубопровода и осевого усилия резания.

Предлагаемая установка для бестраншейной прокладки трубопроводов обеспечивает возможность прокладки трубопроводов бестранщейным методом в грунтах различной плотности, в том лисле и в несвязных и оплывающих грунтах. Это осуществляется с помощью создания в первой прокладываемой трубе грунтовой пробки с последующей ее разработкой. Кроме того, такая конструкция дает возможность разделить усилия подачи трубопровода и осевого усилия резания, что позволяет снизить энергоемкость установки и увеличить длину прокладки трубопроводов бестранщейным способом.

Формула изобретения

. Установка для бестраншейной прокладки трубопроводов, включающая корпус, установленный на направляющих, выполненных в прокладываемой трубе, привод, на выходном валу которого установлены раздвижные ножи и центральный резец, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности прокладки трубопроводов в грунтах различной плотности и увеличения длины прокладки, она снабжена механизмом подачи, выполненным в виде силовых цилиндров, которые закреплены на корпусе, а щтоки порщней связаны между собой поперечной связью, на противоположных концах которой щарнирно установлены фиксаторы, выполненные в виде дополнительных силовых цилиндров, при этом их корпуса связаны между собой посредством ползуна, установленного с возможностью перемещения по направляющей щтанге, укрепленной на корпусе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 321598, кл. Е 02 Е5/18, 1970 (прототип).

/

Б-В

uz.3