УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ЗАМЕНЫ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
INSTALLATION FOR TRENCHLESS REPLACEMENT OF UNDERGROUND 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 подземных трубопроводов (патент РФ на полезную модель №60168, МПК F16L 1/028, опубл. 2007 г.), содержащее труборазрушающий рабочий орган с дисковым ножом и опорным катком, тяговый элемент и расширитель для увеличения диаметра скважины, на наружной поверхности которого выполнена винтовая резьба.
Также известно являющееся по технической сущности наиболее близким к предлагаемому техническому решению устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов (патент РФ на полезную модель №46330, МПК F16L 1/028, опубл. 2005 г.), содержащее труборазрушающий рабочий орган с режущим элементом, выполненным в виде свободно вращающегося дискового ножа, опорный каток, расширитель для увеличения диаметра скважины и тяговый элемент.
Недостатком данных устройств является то, что они разрушают старые трубопроводы только одного диаметра.
Техническим результатом изобретения является возможность разрушения старых трубопроводов разных диаметров.
Для достижения технического результата в устройстве для бестраншейной замены подземных трубопроводов, содержащем труборазрушающий рабочий орган с режущим элементом, выполненным в виде свободно вращающегося дискового ножа, опорный каток, расширитель для увеличения диаметра скважины и тяговый элемент, согласно изобретению в труборазрушающем рабочем органе за опорным катком установлен дополнительный опорный каток, между опорными катками на равноудаленном расстоянии от них расположена вилка с размещенным на ее оси дисковым ножом, взаимодействующая в радиальном направлении с кулачком, установленным с возможностью фиксированного вращения на болте, на концах труборазрушающего рабочего органа симметрично относительно друг друга выполнены два радиальных фигурных паза, расположенных в одной плоскости продольного сечения с дисковым ножом, опорными катками и кулачком, в фигурных пазах установлено по крюку с возможностью их фиксированного радиального перемещения с помощью верхнего и нижнего установочных винтов, расположенных в верхней и нижней втулках, выполненных с внутренней резьбой и установленных по концам фигурных пазов, причем длина верхней втулки больше длины нижней втулки на величину, равную ходу вилки, а расстояние между втулками равно суммарной величине хода вилки и толщины крюка.
Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что оно позволяет разрушать старые трубопроводы разных диаметров. Разрушение старых трубопроводов разных диаметров осуществляется за счет изменения положения вилки с дисковым ножом, которая имеет возможность радиального перемещения, находясь в контакте с кулачком. Поворот кулачка производится при помощи болта и фиксируется неподвижно болтами и гайкой. При этом вилка либо поднимается, либо опускается на требуемую величину. Тем самым осуществляется установка дискового ножа в положение, соответствующее диаметру разрушаемого старого трубопровода. Для исключения поворота предлагаемого устройства и возможного его стопорения в старом трубопроводе, вследствие возникшей асимметрии, крюки перемещаются на эту же величину в противоположную сторону и фиксируются установочными винтами.
На фиг.1 показано предлагаемое устройство (продольное сечение); на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.1.
Устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов состоит (фиг.1) из труборазрушающего рабочего органа 1, расширителя 2 для увеличения диаметра скважины и тягового элемента 3. Труборазрушающий рабочий орган 1 оснащен режущим элементом 4, выполненным в виде свободно вращающегося дискового ножа, и опорным катком 5, за которым установлен дополнительный опорный каток 6. Между опорными катками 5, 6 на равноудаленном расстоянии от них расположена вилка 7 с размещенным на ее оси 8 дисковым ножом 4 (режущий элемент) для разрушения старого трубопровода 9. Вилка 7 взаимодействует в радиальном направлении с кулачком 10, установленным с возможностью фиксированного вращения на болте 11. Взаимодействие вилки 7 с кулачком 10 и предотвращение их разъединения реализовано за счет фигурного паза 12 (фиг.3), выполненного в вилке 7, и профиля кулачка 10, продольное сечение которого соответствует этому пазу (например, Т-образной формы). Фигурный паз 12 образован съемной и неразъемной лапками 13, 14. Съемная лапка 13 соединена с вилкой 7 винтами 15. Болт 11 закреплен в труборазрушающем рабочем органе 1 болтами 16-19 и гайкой 20. На концах труборазрушающего рабочего органа 1 симметрично относительно друг друга выполнены два радиальных фигурных паза 21, 22 (фиг.1, 2), расположенные в одной плоскости продольного сечения с дисковым ножом 4, опорными катками 5, 6 и кулачком 10. В фигурных пазах 21, 22 установлено по крюку 23, 24 с возможностью их фиксированного радиального перемещения с помощью верхнего и нижнего установочных винтов 25, 26, расположенных в верхней и нижней втулках 27, 28, выполненных с внутренней резьбой (фиг.4) и запрессованных в труборазрушающем рабочем органе 1 по концам фигурных пазов 21, 22. Длина верхней втулки 27 больше длины нижней втулки 28 на величину, равную ходу вилки 7 (разнице между максимальным и минимальным габаритным размером устройства по его высоте). Расстояние между втулками 27, 28 равно суммарной величине хода вилки 7 и толщины крюков 23, 24. Крюки 23, 24 имеют возможность фиксированного радиального перемещения от верхней втулки 27 до нижней втулки 28 на расстояние l (фиг.4), равное ходу вилки 7. Передняя часть труборазрушающего рабочего органа 1 соединена через крюк 23 и тяговый элемент 3 (составные штанги) с гидродомкратом 29, задняя часть труборазрушающего рабочего органа 1 - через крюк 24 с расширителем 2 для увеличения диаметра скважины (фиг.5), который, в свою очередь, соединен с новым пластмассовым трубопроводом 30 (фиг.1).
Устройство работает следующим образом.
Перед работой осуществляют регулировку положения вилки 7 и крюков 23, 24 в соответствии с диаметром разрушаемого старого трубопровода 9. Для этого производят поворот кулачка 10 при помощи болта 11. После чего кулачок 10 неподвижно фиксируют болтами 16-19 и гайкой 20. При этом вилка 7 либо поднимается, либо опускается на требуемую величину. Тем самым осуществляется установка дискового ножа 4 в положение, соответствующее диаметру разрушаемого старого трубопровода 9. Для исключения поворота предлагаемого устройства и возможного его стопорения в старом трубопроводе 9, вследствие возникшей асимметрии, крюки 23, 24 перемещают на эту же величину в противоположную сторону и фиксируют установочными винтами 25, 26. Затем, располагая в одном из приямков, устройство заводят в старый трубопровод 9, предварительно соединив с новым пластмассовым трубопроводом 30 и пропущенным через старый трубопровод 9 тяговым элементом 3 с гидродомкратом 29. При этом дисковый нож 4 устройства размещают в нижней части старого трубопровода 9. После включения гидродомкрата 29, он с помощью тягового элемента 3 начинает статически (безударно) затягивать труборазрушающий рабочий орган 1 с расширителем 2 и новым пластмассовым трубопроводом 30 в старый трубопровод 9. Двигаясь вперед, труборазрушающий рабочий орган 1 разрезает старый трубопровод 9 дисковым ножом 4, деформирует и вдавливает его расширителем 2 в грунт, одновременно затягивая новый пластмассовый трубопровод 30 по формируемой скважине. Причем расширитель 2 вытягивает старый трубопровод 9 по образуемому в его нижней части разрезу, формируя для скважины «крышу». Она защищает скважину от обрушения, исключает просыпание грунта между стенками старого и нового трубопроводов 9, 30, тем самым, позволяя облегчить движение устройства. После выхода устройства из скважины его разбирают и прочищают снаружи и внутри от возможного их загрязнения, например, частицами грунта, отложениями, ржавчиной и обломками старого трубопровода 9, а затем, в случае необходимости, подготавливают к разрушению старый трубопровод 9 другого диаметра.
Технический результат заключается в возможности разрушения старых трубопроводов разных диаметров.