УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ПРОТЯЖЕННЫХ СКВАЖИН В ГРУНТЕ ПРИ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ПРОКЛАДКЕ КОММУНИКАЦИЙ (ВАРИАНТЫ)

Технические решения относятся к горному делу и строительству, а именно к технологии направленного горизонтального бурения скважин в грунте, и могут найти применение при бестраншейной прокладке и ремонте подземных коммуникаций.
Известно устройство, реализующее способ бестраншейной прокладки коммуникаций в грунте по первому варианту по патенту РФ №2344241, E02F 5/18, опубл. 20.01.2009 г., включающее буровой станок, соединенный с буровой штангой, сообщенной с насосом или компрессором, на которой закреплен рабочий орган, соединенный с трубопроводом, сообщенным с емкостью для сбора продуктов разрушения.
Недостатком данного устройства является низкая надежность его работы из-за возможности образования грунтовой пробки в сечении трубопровода при транспортировании продуктов разрушения на протяженные расстояния с помощью насоса или компрессора.
Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков к заявляемым техническим решениям является устройство, реализующее способ образования скважин в грунте для бестраншейной прокладки коммуникаций по первому варианту по патенту РФ №2495198, E02F 5/18, опубл. 10.10.2013 г., включающее буровой станок, соединенный с буровой штангой, на которой закреплен рабочий орган, соединенный с трубопроводом, сообщенным с вакуумобразующим устройством и емкостью для сбора продуктов разрушения.
Недостатком устройства, как и в предыдущем случае, является низкая надежность его работы из-за возможности образования грунтовой пробки в трубопроводе при транспортировании продуктов разрушения на протяженные расстояния с помощью вакуумобразующего устройства, не обеспечивающего силовых показателей, достаточных для удаления грунтовой пробки из скважины.
Задачей предлагаемых технических решений является повышение надежности работы устройств за счет обеспечения силовых показателей, достаточных для реализации процесса транспортирования продуктов разрушения на протяженные расстояния.
Поставленная задача по первому варианту исполнения решается тем, что устройство для образования протяженных скважин в грунте при бестраншейной прокладке коммуникаций, включающее буровой станок, соединенный с буровой колонной, на которой закреплен рабочий орган, соединенный с трубопроводом, сообщенным со всасывающим устройством, согласно техническому решению снабжено компрессором, сообщенным со свободным концом буровой колонны.
Указанная совокупность признаков позволяет повысить надежность работы устройства за счет использования компрессора, который предотвращает процесс закупоривания трубопровода из-за дополнительного воздействия потоком сжатого воздуха на образующуюся грунтовую пробку. Так обеспечивается надежное транспортирование продуктов разрушения на протяженные расстояния.
По второму варианту исполнения решение поставленной задачи достигается тем, что устройство для образования протяженных скважин в грунте при бестраншейной прокладке коммуникаций, включающее буровой станок, соединенный с буровой колонной, на которой закреплен рабочий орган, соединенный с трубопроводом, сообщенным со всасывающим устройством, согласно техническому решению снабжено насосом, сообщенным со свободным концом буровой колонны.
Указанная совокупность признаков позволяет повысить надежность работы устройства за счет применения насоса, который предотвращает процесс закупоривания трубопровода из-за дополнительного воздействия потоком сжатого жидкостного очистного агента на образующуюся грунтовую пробку. Кроме того, при смачивании жидкостным очистным агентом транспортируемого грунта происходит более эффективное его удаление из скважины за счет снижения трения грунта о внутреннюю стенку трубопровода. Так обеспечивается надежное транспортирование продуктов разрушения на протяженные расстояния.
Сущность устройств для образования протяженных скважин в грунте при бестраншейной прокладке коммуникаций поясняется примерами их исполнения и чертежами фиг. 1, 2. На фиг. 1 изображена схема устройства для образования протяженных скважин в грунте при бестраншейной прокладке коммуникаций с использованием компрессора, на фиг. 2 - то же с использованием насоса. На фиг. 1, 2 направление движения продуктов разрушения Пр показано стрелками.
По первому варианту исполнения устройство включает полуюибуровую колонну 1 (фиг. 1), соединенную с буровым станком 2, на конце которой установлен рабочий орган 3. На свободном конце рабочего органа 3 закреплен трубопровод 4. Трубопровод 4 свободным концом сообщен со всасывающим устройством 5, снабженным емкостью 6 для сбора продуктов разрушения Пр. Буровая колонна 1 сообщена свободным концом с компрессором 7.
По первому варианту исполнения устройство работает следующим образом. По проектной оси прокладываемой коммуникации между рабочим и приемным котлованами (поз. не обозначены) образуют пионерную скважину (фиг. 1). Проходку пионерной скважины осуществляют, например, с помощью буровой колонны установки горизонтального бурения или пневмопробойника. С образованием пионерной скважины в ней размещают буровую колонну 1, после чего в приемном котловане к ней присоединяют рабочий орган 3, диаметр корпуса которого равен проектному диаметру скважины. К свободному концу рабочего органа 3 присоединяют трубопровод 4,.который монтируют звеньями. Буровую колонну 1 вращают вместе с рабочим органом 3 и трубопроводом 4 и одновременно перемещают поступательно в направлении, обратном проходке пионерной скважины, с помощью бурового станка 2, расположенного в рабочем котловане. При перемещении рабочего органа 3 по пионерной скважине происходит ее расширение до проектного диаметра разрушением грунта. По мере продвижения рабочего органа 3 периодически осуществляют демонтаж звеньев буровой колонны 1 и наращивание звеньев трубопровода 4. Рабочий орган 3, вращаясь, измельчает продукты разрушения Пр, которые под действием потока сжатого воздуха от компрессора 7, сообщенного со свободным концом буровой колонны 1, и воздушной тяги, создаваемой перепадом давления на открытом конце трубопровода 4 от всасывающего устройства 5, перемешиваясь, движутся по трубопроводу 4 по направлению к всасывающему устройству 5, установленному в приемном котловане. После прохождения по трубопроводу 4 продукты разрушения Пр попадают в емкость 6 всасывающего устройства 5. После образования скважины рабочий орган 3 извлекают из рабочего котлована, демонтируют трубопровод 4, размещают в скважине коммуникацию.
По второму варианту исполнения устройство включает полую буровую колонну 1 (фиг. 2), соединенную с буровым станком 2, на конце которой установлен рабочий орган 3. На свободном конце рабочего органа 3 закреплен трубопровод 4. Трубопровод 4 свободным концом сообщен со всасывающим устройством 5, снабженным емкостью 6 для сбора продуктов разрушения Пр. Буровая колонна 1 сообщена свободным концом с насосом 8.
По второму варианту исполнения устройство работает следующим образом. По проектной оси прокладываемой коммуникации между рабочим и приемным котлованами (поз. не обозначены) образуют пионерную скважину (фиг. 2). Проходку пионерной скважины осуществляют, например, с помощью буровой колонны установки горизонтального бурения или пневмопробойника. С образованием пионерной скважины в ней размещают буровую колонну 1, после чего в приемном котловане к ней присоединяют рабочий орган 3, диаметр корпуса которого равен проектному диаметру скважины. К свободному концу рабочего органа 3 присоединяют трубопровод 4, который монтируют звеньями. Буровую колонну 1 вращают вместе с рабочим органом 3 и трубопроводом 4 и одновременно перемещают поступательно в направлении, обратном проходке пионерной скважины с помощью бурового станка 2, расположенного в рабочем котловане. При перемещении рабочего органа 3 по пионерной скважине происходит ее расширение до проектного диаметра разрушением грунта. По мере продвижения рабочего органа 3 периодически осуществляют демонтаж звеньев буровой колонны 1 и наращивание звеньев трубопровода 4. Рабочий орган 3, вращаясь, измельчает продукты разрушения Пр, которые под действием потока сжатого жидкостного очистного агента от насоса 8, сообщенного со свободным концом буровой колонны 1, и воздушной тяги, создаваемой перепадом давления на открытом конце трубопровода 4 от всасывающего устройства 5, смачиваясь и перемешиваясь, движутся по трубопроводу 4 по направлению к всасывающему устройству 5, установленному в приемном котловане. После прохождения по трубопроводу 4 продукты разрушения Пр попадают в емкость 6 всасывающего устройства 5. После образования скважины рабочий орган 3 извлекают из рабочего котлована, демонтируют трубопровод 4, размещают в скважине коммуникацию.