Устройство для бестраншейной прокладки труб виброударным продавливанием Советский патент 1982 года по МПК E02F5/18 

1

Изобретение относится к устройствам для бестраншейной прокладки трубопроводов под дорогами, а именно к прокладке трубопроводов методами виброударного продавливантм.

Известно устройство, включающее трубупатрон с разгрузочными окнами и рассекателем в их зоне, оснащенную вибромолотом и механизмом пода, внутри которой размещена виброударная желонка, также снабженная разгрузочными окнами и центральным рассекателем, причем труба-патрон и желонка соединены тяговым канатом. Такое устройство является универсальным, надежным и эффективным в работе 1.

Однако с увеличением длины трубы-патрона, что неизбежно при длинных проходках, ударный импульс, будучи приложен к внешнему концу трубы-патрона, доходит до ее забойного конца настолько ослабленным, что не может вызвать ее дальнейшего перемещения в грунте.

Наиболее близким к изобретению является устройство, включающее трубу-патрон, снабженную в забойной части упорным элементом.

вьтолненным, например, в виде жесткой вертикальной пластины с возможностью взаимодействия с виброударной желонкой, оснащенной кольцевым наконечником и соединенной тяговыми канатами с трубой-патроном посредством неподвижного блока и механизмом перемещения виброударной желонки. Характерной особенностью этого устройства является то, что при его работе удары прилагают к забойному концу трубы-патрона и отбор

10 грунтового керна производят одновременно с нанесением ударов. Смещение точки приложения удара в переднюю часть трубы патрона является благоприятным для проходки фактором 2.

5

Однако значительная масса трубы-патрона все еще существенно демпфирует ударные колебания, снижая эффективность прохрдки. Это происходит потому, что основная часть Э1{ергии каждого удара тратится на сообщение

20 ускорений всей трубе и только небольшая ее часть (в результате послеударного перемещения в забой всей трубы) идет непосредственно на разрущение грунта и образование грун39TOBoro керна. С иеличением дайны скважины масса трубы тоже увеяичивается за счет нараицтания последней в процессе проходки, чгго снижает полез1тую долю энергии удара, уменьшая КПД устройства. Цель изобретения - повышение эффективности проходки путем увеличения энергии удара. Указанная цель достигается тем, что труба патрон выполнена из забойной и основной щстей, концентригно расположенных с возможностью взаимного осевого перемещения, при этом упорный элемент смонтирован в забойной части трубы-патрона. На чертел е изображена труба-патроп. Труба-патрон состоит из забойной части 1 концептрично расположенпой относительно основной части 2. На переднем коще забойной части I жестко укреплен упорный элемент, выполненный в виде вертикальной пластины 3 Внутри переднего конца основной части 2 укреплен неподвижный блок 4 тягового каната 5 вкброударной желонки 6, размещенной внут ри трубы-патрона и соедипешюй тяговым канатом 5 (npjiMoro хода) и тяговым канатом 7 (обратмого хода) с механизмом перемещегаш (не показан). Для энергопитания вибромолота 8 виброударной желонки 6 служит электрокабель 9. Забойная 1 и основная 2 части не связа ы друг с другом и имеют воз можкость взаимного осевого перемещепия. Устройство работает следующим образом. Механизмом перемещения при помощи тягового каната 5 виброударную желош :у 6 п.еремеща от в передщ конегд трубы-патропа и принагмают к вертикальной пластине 3. Одновремеьшо известным механизмом подаем трубы-патрона (не показан) основну о часть 2 трубы-патрона подают вперед и прижимают также к вертикальной пластине 3. Затем вкл чают Еибродмолот 8 виброударной желонки 6. Под действием ударов вибромолота 8 виброудариой желонки 6 и статического усилия по дачи основной части 2 забойная часть 1 трубы патрона нащишет внедряться в грунт, который входя внутрь забойной части 1, в основном заполттяет виброударную желонку 6 и частично кольцевое пространство между виброударной желонкой 6 и внутренними стенками забойной части 1. По заполнении виброударной желонки 6 грунтом вибромолот 8 выключают и виброударную желонку 6 извлекают на поверхность при помощи каната 7 где ее освобождают от грунта. Затем цикл повторяют. При новом движении к забою посредством каната 5 виброударная жело1п а 6 подбирает грунт, заполнявитий кольцевое пространство между виброударной желонкой 6 и забойной частью 1 трубы-патрона при предыдущем внедрении и осыпавшийся вниз при извлечении виброударной желонки 6. Повторение циклов производят до полного окончания процесса проходки и прокладки основной части 2 трубы-патрона под полотном дороги. Приложение ударов не ко всей трубе-патрону, а только к ее забойной инвентарной части позволяет значительно интенсифицировать проходку по сравнению с известным устройством за счет большей доли энергии удара, затрачиваемой непосредственно на разрушение грунта (из-за меньшей массы трубы), и за счет независимости величины этой доли энергии от длины и массы всей тру бы-патрона, i которые увеличиваются с увеличением длины проходки. Техяико-экономическая эффективность от внедрения устройства складьшается из возможности проходить более длинные переходы трубопроводов под дорогами, увеличения скорости проходки, сгшжения необходимой на обеспечение процесса проходки энергии удара по сравнению с известным устройством, повышетшя надежности конструкции основной части тру бы-патрона, путем снятия динамической составляющей прикладываемой к ней нагрузки. Формула изобретения Устройство для бестранщейной прокладки труб виброударным продавливанием, включающее трубу-патрон, снабженную в забойной части упорным элементом в виде вертикально установленной пластины, виброударную желонку с кольцевым наконечником, соединенную тяговыми канатами, пропущенными через неподвижный блок, с трубой-патроном, меха1-тзм перемещения виброударной желонки и механизм подачи трубы-патрона, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности проходки путем увеличения энерг1-ш удара, труба-патрон выполнена из забойной и основной частей, концентрично расположенных с возможностью взаимного осевого перемещения, при этом упорный элемент смонтирован в забойной части трубы-патрона. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе L Авторское свидететаство СССР по заявке № 1885876/03, кл. Е 02 F 5/18, 1973.2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2874966/03, кл. Е 02 F .5/18, 25.01.80 (прототип) .