Устройство для образования скважин в грунте непрерывным продавливанием Советский патент 1982 года по МПК E02F5/18 

1

Изобретение относится к строительству подземных коммуникаций и может найти широкое применение, в частности в установках для образования горизонтальных скважин бестраншейным способом.

Известно устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов, содержащее опорную плиту, на которой закреплены гидроцилиндры, связанные с нажимными трубами, передающими усилие подачи на прокладываемую трубу, посредством траверсы 1.

Однако такое устройство характеризуется невысокой производительностью, так как имеются потери времени на обратный ход штоков силовых гидроцилиндров и вставки нажимных тру.б.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для образования скважин в грунте непрерывным продавливанием, включающее две группы силовых гидроцилиндров двойного действия, раму, упорный щит. Каждая группа силовых цилиндров связана траверсой. Обе траверсы посредством звездочки через цепь связаны с опорной балкой, толкающей в торец продавливаемую трубу. Натяжку цепи обеспечивает установленная за пределами котлована лебедка с тросом 2.

Недостатком этого устройства является ограниченность его применения, ибо цепи стандартизованы на определенные разрывные усилия, а требуемым разрывным усилиям соответствуют определенные размеры, и вес, следовательно, при переходе к работе по продавке нового типоразмера трубы необходимо менять не только цепи, но и звездочку, трос, привод лебедки и т.д.

10

Цель изобретения - повышение надежности конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что устройство имеет захватные механизмы, каж15 дый из которых связан с группой силовых гйдроцилиндров двойного действия, причем захватные механизмы состоят из прижимной и упорной обойм, которые связаны между собой посредством гидроцилиндров двойного 20 действия и имеют пазы, в которых размещены сухари, при этом поверхности обойм соединены опорными кронштейнами.

Кроме того, сухари выполнены в виде клина с хвостовиком и имеют цилиндрическую опорную поверхность.

На фиг. 1 изображено устройство, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез захватного механизма; на фиг. 3 - сухарь, вид сбоку; на фиг. 4 - то же; вид сзади; на фиг. 5 - то же, вид сверху; на фиг. б - упорная обойма, разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 7 - прижимная обойма, разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 8 - разрез соединения опорных кронштейнов с внутренними поверхностями обойм, упорной и прижимной.

Устройство содержит группу силовых гидроцилиндров 1 двойного действия, связанную с захватным механизмом 2, который снабжен гидроцилиндрами 3 двойного действия, а также группу силовых гидроцилиндров 4. двойного действия, связанную с захватным механизмом 5, который снабжен гидроцилиндрами 6 двойного действия, раму 7, плиту 8 основания, упорный щит 9, продавливаемую трубу 10, две обоймы-упорную 11 и прижимную 12, связанные между собой гидроцилиндрами 3 двойного действия и сухари 13. Прижимная обойма 12 снабжена ушками 14. Наклонная поверхность 15 клинообразной части сухаря выполнена сверху на 9/10 его длины. На фиг. 4 показан сухарь, нижняя поверхность которого (опорная) 16 сопряжена по наружной поверхности стенки трубы требуемого размера и опорными поверхностями 17. Сухари 13 имеют хвостовики 18. На упорных обоймах 11 с пазами 19 выполнены углубления 20, а к поверхности обоймы присоединены опорные кронштейны 21. Прижимные обоймы 12 имеют паз 22, а к поверхности этих обойм 12 присоединены опорные кронштейны 23. На фиг. 8 показано сечение соединения опорных кронштейнов с поверхностями обоих обойм с помощью потайных винтовых соединений 24 и 25, соответственно присоединены к внутренней поверхности упорной v обоймы 11 опорные кронштейны21 и с внутренней поверхности прижимной обоймы 12 - опорные кронштейны 23. .

Устройство работает следующим образом. Трубу 10 заводят в захватные механизмы 2 и 5. Гидроцилиндры 3 двойного действия сближают до упора упорную 11 и прижимную 12 обоймы захватного механизма 2. Наклонная поверхность пазов 22 прижимной обоймы 12 и наклонные поверхности 15 сухарей 13, преодолевая силу трения, перемещаются друг относительно друга до тех пор, пока нижние поверхности 16 сухарей 13 с определенным усилием придавят наружную поверхность стенки продавливаемой трубы 10. Образуется площадь контакта захватного механизма с боковой поверхностью трубы.

Затем группой силовых гидроцилиндров 1 двойного действия, соединенных непосредственно с помощью ущек 14 с захватным механизмом 2, создают рабочее давление на продавливаемую трубу 10. При этом клинообразность сухаря 13 позволяет создать

необходимое сцепление, используя силу трения захватного механизма 2 с трубой 10. Трубу 10 вводят в групповой массив. В определённый момент, когда выход щтоков силовых гидроцилиндров I приближается к

максимуму, включают гидроцилиндры 6 двойного действия захватного механизма 5, которые срабатывают идентично, как и захватный механизм 2. В момент, когда выход штоков силовых гидроцилиндров 1 достигает максимума, гидроцилиндры 3 захватного механизма 2 разводят упорную 11 и прижимную 12 обоймы. При этом, хвостовыми углублениями 20 в пазах 19 упорной обоймы 11 оттягивают зацепление за хвостовики 18 сухари 13. Зазоры между сухарями 13 и внутренними поверхностями пазов упорной обоймы 11, а также образовавшиеся после оттяжки зазоры между передней наклонной частью 15 сухарей 13 и внутренними поверхностями пазов 22 прижимной обоймы 12, дают свободу движения сухарям 13 в радиальном направлении. Следовательно, сцепление захватного механизма 2 с трубой 10 после этого момента исключено, тогда как зацепление хвостовиков 18 сухарей 13 с углублениями 20 в пазах

19 упорных обойм 11 ограничивает движение сухарей 13 в продольном и поперечном (относительно пазов 19 и 22) направлениях, что исключает возможность перекоса положения сухарей 13. ВыпаДение из пазов 19 и 22 обеих обойм сухарей 13 исключают

0 соединенные винтами 24 с поверхностью при жимной обоймы 12 опорные кронштейны 23, а также контактирующие с опорными кронщтейнами опорные скощенные поверхности 17 сухарей 13.

В тот же момент включают в работу группу силовых гидроцилиндров 4 двойного действия, обеспечивающих дальнейшее непрерывное нажимное усилие посредством захватного механизма на продавливаемую трубу 10. Процесс работы обеих групп силовых гидроцилиндров I и 4 двойного действия и захватных механизмов 2 и 5 идентичен. В тот же момент группа силовых гидроцилиндров с присоединенными к ней захватным механизмом 2 начинает совершать обратный ход. В момент, когда выход штоков силовых гидроцилиндров 4 приближается к максимуму, а выход штоков гидроцилиндров 1 уже достиг минимума повторяется включение гидроцилиндров 3, которые стягивают обоймы захватного механизма 2. Захватный механизм 2 сцепляется с трубой 10.

В момент, когда выход штоков силовых гидроцилиндров 4 двойного действия достигает максимума, срабатывают гидроцилиндры 6 двойного действия, которые разводят

обоймы захватного механизма 5. В тот же момент включают силовые гидроцйлиндры 1, которые совершают рабочий ход и включают силовые гидроцилиндры 4, которые совершают обратный ход. Непрерывный цикл замыкается. Предлагаемое устройство может быть применено для образования как горизонтальных, так и вертикальных или наклонных скважин. В качестве продавливающего элемента, кроме труб, могут использоваться снаряды любого сечения, и любой длины. Применение предлагаемого устройства увеличивает производительность процесса продавливания трубы за счет повышения КПД привода. Кроме того, повышается эксплуатационная надежность устройства и достигается ликвидация потерь времени на обратный ход гидроцилиндров и установку технологических вставок. Формула изобретения 1. Устройство для образования скважин в грунте непрерывным продавлнванием, включающее две группы силовых гидроцилиндров двойного действия, раму, упорный щит, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности конструкции, оно имеет захватные механизмы, каждый из которых связан с группой силовых гидроцилиндров двойного действия, причем захватные механизмы состоят из прижимной и упорной обойм, которые связаны между собой посредством гидроцилиндров двойного действия и имеют пазы, в которых размещены сухари, при этом поверхности обойм соединены опорными кронштейнами. 2. Устройство по п. 1, отличаюи ееся тем, что сухари выполнены в виде клина с хвостовиком и имеют цилиндрическую опорную поверхность. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 662669, кл. Е 02 F 5/18, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 452650, кл. Е 02 F 5/18, 197 Г(прототип).

Ю 7J

ff