УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ЗАМЕНЫ ТРУБОПРОВОДОВ
DEVICE FOR TRENCHLESS REPLACEMENT OF PIPELINES

Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано для бестраншейной замены трубопроводов при ремонте и реконструкции подземных инженерных коммуникаций.
Известно устройство для бестраншейной замены трубопроводов (патент РФ №2350817, МПК F16L 1/00, опубл. 2009 г.), содержащее рабочий орган, соединенный натяжным тросом с тяговым органом, и средство для перераспределения статического усилия, выполненное в виде верхнего и нижнего распоров, передней и задней тяг, а также верхнего и нижнего рычагов, установленных по бокам тяг и расположенных симметрично относительно друг друга с возможностью поворота в плоскости их продольного сечения.
Недостатком этого устройства является высокая вероятность повреждения и заклинивания рычагов средства для перераспределения статического усилия.
Также известно являющееся по технической сущности наиболее близким к предлагаемому техническому решению устройство для бестраншейной замены трубопроводов (патент РФ №69608, МПК F16L 1/028, опубл. 2007 г.), содержащее рабочий орган, соединенный натяжным тросом с тяговым органом, и средство для перераспределения статического усилия, выполненное из распорного клина (распорного элемента), размещенного между двух распоров, представляющих собой разъемный корпус, большого и малого фиксирующих колец, установленных на торцах распоров, причем распорный клин установлен с возможностью осевого перемещения относительно средства для перераспределения статического усилия и соединен через трос с рабочим органом, а распоры установлены с возможностью вертикального перемещения относительно распорного клина.
К недостаткам данного устройства относится сложность монтажа и демонтажа средства для перераспределения статического усилия, а также высокая вероятность повреждения фиксирующих колец при осевом перемещении распорного клина. Это приводит к незапланированным остановкам для устранения неисправностей и ведет к снижению производительности процесса бестраншейного ремонта трубопроводов и увеличению затрат на его осуществление.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности устройства.
Задача для достижения технического результата решается тем, что в устройстве для бестраншейной замены трубопроводов, содержащем рабочий орган, соединенный натяжным тросом с тяговым органом, и средство для перераспределения статического усилия, выполненное из корпуса и распорного элемента, установленного с возможностью осевого перемещения относительно корпуса и соединенного через трос с рабочим органом, согласно изобретению корпус средства для перераспределения статического усилия выполнен цилиндрическим, в котором на равноудаленном расстоянии друг от друга выполнено, по меньшей мере, два радиальных паза с установленными в них распорными пластинами, имеющими скос и выполненными из фрикционного материала, в корпусе через его ось симметрии выполнено коническое отверстие, в котором с зазором установлен распорный элемент, выполненный в виде конуса, при этом угол скоса распорных пластин, угол между осью симметрии распорного элемента и его образующей, а также угол между осью симметрии конического отверстия и его образующей равны друг другу, распорные пластины установлены с возможностью вертикального перемещения относительно распорного элемента, при этом корпус средства для перераспределения статического усилия соединен с двумя демонтажными тросами.
Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что в нем средство для перераспределения статического усилия имеет более простое изготовление, монтаж и демонтаж. Это позволяет повысить надежность устройства и, как следствие, надежность протаскивания нового пластмассового трубопровода в целом.
На фиг.1 показано предлагаемое устройство для бестраншейной замены трубопроводов (продольное сечение); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг 1.
Устройство для бестраншейной замены трубопроводов состоит (фиг.1) из рабочего органа, натяжного троса 1, тягового органа 2 и средства для перераспределения статического усилия. Рабочий орган для разрушения старого трубопровода 3 включает корпус 4, ножи 5 и расширитель 6. Средство для перераспределения статического усилия выполнено в виде цилиндрического корпуса 7, в котором на равноудаленном расстоянии друг от друга выполнено, по меньшей мере, два радиальных паза 8, 9 с установленными в них распорными пластинами 10, 11 (фиг.3, 4), имеющими скос α (фиг.2) и выполненными из фрикционного материала. В корпусе 7 через его ось симметрии выполнено коническое отверстие 12, в котором с зазором ε (фиг.2) установлен распорный элемент 13, выполненный в виде конуса. Угол скоса распорных пластин 10, 11, угол между осью симметрии распорного элемента 13 и его образующей, а также угол между осью симметрии конического отверстия 12 и его образующей равны друг другу. Распорный элемент 13 установлен с возможностью осевого перемещения относительно корпуса 7 и соединен через трос 14 с рабочим органом. Распорные пластины 10, 11 установлены с возможностью вертикального перемещения относительно распорного элемента 13. Корпус 7 средства для перераспределения статического усилия соединен с двумя демонтажными тросами 15, 16, расположенными во входном приямке 17. Рабочий орган передним концом через натяжной трос 1 соединен с тяговым органом 2, выполненным в виде лебедки, установленной в приемном приямке 18. К расширителю 6 крепится новый пластмассовый трубопровод 19.
Устройство работает следующим образом.
В приемном приямке 18 устанавливают тяговый орган 2 (лебедку), к которой крепят натяжной трос 1, который протягивают через старый трубопровод 3 и соединяют с рабочим органом. Затем рабочий орган располагают во входном приямке 17, монтируют, заводят в старый трубопровод 3 и присоединяют к нему трос 14 и секцию нового трубопровода 19. После чего включают лебедку 2. Под статическим воздействием лебедки 2 рабочий орган с новым пластмассовым трубопроводом 19 движется в сторону приемного приямка 18. Ножами 5 рабочий орган разрезает старую трубу 3, раскрывает ее, деформируя расширителем 6, и одновременно затягивает новый трубопровод 19. При этом затягивание нового пластмассового трубопровода 19 осуществляется с периодической остановкой, во время которой производится приварка очередного звена к новому трубопроводу 19. Причем средство для перераспределения статического усилия устанавливается в заднюю часть нового пластмассового трубопровода 19 и крепится к задней части рабочего органа с помощью троса 14 перед операцией сварки нового трубопровода 19, когда через скважину будет протянута примерно половина его длины. При работе средства для перераспределения статического усилия осевая нагрузка от лебедки 2 передается не только на передний конец нового трубопровода 19, но и при помощи троса 14 на распорный элемент 13, перемещая его вперед до упора в корпус 7. При этом сопряженные с распорным элементом 13 распорные пластины 10, 11 расходятся в стороны и упираются в стенки нового трубопровода 19. Это исключает перемещение средства для перераспределения статического усилия внутри нового пластмассового трубопровода 19, а также снимает с нового трубопровода 19 часть растягивающих усилий, снижая вероятность его разрыва. После работы средство для перераспределения статического усилия извлекают из нового пластмассового трубопровода 19 при помощи демонтажных тросов 15, 16.
Предлагаемое устройство для бестраншейной замены трубопроводов повышает надежность устройства.