УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ПРОКЛАДКИ КОММУНИКАЦИЙ В ГРУНТЕ

Техническое решение относится к технологии строительных работ и может быть использовано для бестраншейной прокладки подземных коммуникаций при сооружении тупиковых горизонтальных скважин или в стесненных городских условиях.
Известно устройство, реализующее способ образования скважин в грунте при прокладке подземных коммуникаций под препятствием по патенту РФ №2127348, Е02F 5/18, опубл. в БИ №7 за 1999 г., включающее штангу, соединенную с рабочим органом для расширения пионерной скважины. По штанге подают очистной агент для транспортировки продуктов разрушения. В грунтоприемной камере рабочего органа расположен эжекторный насос для транспортировки продуктов разрушения по пульпопроводу, сообщенному с диффузором эжекторного насоса.
Недостатками данного технического решения являются низкие производительность и надежность работы, так как независимо от объема продуктов разрушения необходим большой объем рабочего агента, что ведет к увеличению энергозатрат, а при попадании твердых нерастворимых в рабочем агенте включений внутрь грунтоприемной камеры происходит закупоривание эжекторного насоса или пульпопровода. Кроме того, в устройстве подача рабочего агента осуществляется без учета его необходимого количества для транспортировки продуктов разрушения по пульпопроводу, что ведет к увеличенному расходу рабочего агента. Поэтому данное устройство не обеспечивает экономного расходования рабочего агента.
Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является устройство, реализующее способ бестраншейной прокладки коммуникаций в грунте по первому варианту по патенту РФ №2344241, Е02F 5/18, опубл. в БИ №2 за 2009 г., включающее буровую штангу, соединенную с рабочим органом для расширения пионерной скважины до проектного диаметра разрушением грунта. Транспортировка продуктов разрушения осуществляется очистным агентом через трубопровод, соединенный с рабочим органом и размещенный в расширенной части скважины.
Данное устройство более надежно чем аналог. Однако, как в аналоге, в этом устройстве подача очистного агента осуществляется без учета его необходимого количества для транспортировки продуктов разрушения по трубопроводу. Это ведет к перерасходу очистного агента, поэтому данное устройство не обеспечивает экономного расходования очистного агента.
Технической задачей предлагаемого устройства является экономное расходование очистного агента за счет подачи необходимого его количества для транспортирования продуктов разрушения по трубопроводу.
Решение этой задачи обеспечивается тем, что в устройстве для бестраншейной прокладки коммуникаций в грунте, включающем буровую штангу, соединенную с рабочим органом, и трубопровод, соединенный с рабочим органом, согласно техническому решению на свободном конце буровой штанги установлен командный блок, имеющий входной патрубок и камеру давления, при этом указанный входной патрубок и свободный конец буровой штанги соединены обводным патрубком, а упомянутая камера давления соединена патрубком давления со свободным концом буровой штанги.
Снабжение свободного конца буровой штанги командным блоком, имеющим входной патрубок и камеру давления, при этом указанный входной патрубок и свободный конец буровой штанги соединены обводным патрубком, а упомянутая камера давления соединена патрубком давления со свободным концом буровой штанги, позволит, при заполнении трубопровода продуктами разрушения и повышении при этом давления очистного агента, подавать команду через патрубок давления на открытие канала входного патрубка командного блока, что позволит увеличить подачу очистного агента для транспортирования продуктов разрушения по трубопроводу, когда возникнет необходимость.
Сущность технического решения иллюстрируется примером конкретного исполнения устройства для бестраншейной прокладки коммуникаций в грунте и чертежами фиг.1-3.
На фиг.1 показано устройство для бестраншейной прокладки коммуникаций в грунте (общий вид) при расширении пионерной скважины, на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 - место I в увеличенном масштабе.
м
Устройство состоит из буровой штанги 1 (фиг.1), на конце которой установлен рабочий орган 2. Внутри рабочего органа 2 находятся лопасти 3 (фиг.2) и полость 4 (фиг.1). На свободном конце рабочего органа 2 закреплен трубопровод 5. Буровая штанга 1 на свободном конце снабжена командным блоком 6, который состоит из корпуса 7, внутри которого находится поршень 8 с пружиной 9. Над поршнем 8 находится камера 10 давления, соединенная через патрубок 11 давления (фиг.3) со свободным концом буровой штанги 1. Входной патрубок 12 командного блока 6 соединен со свободным концом буровой штанги 1 обводным патрубком 13. Очистной агент подается в буровую штангу 1 под давлением P от насоса или компрессора 14 (фиг.1). Вращение и перемещение буровой штанги 1 может быть осуществлено буровым станком 15, размещенным в рабочем котловане 16. На конце трубопровода 5, в приемном котловане 17, установлена емкость 18 (например, разгрузочный циклон) для сбора продуктов разрушения и отделения их от очистного агента. Буровая штанга 1 размещена в пионерной скважине 19, расположенной между рабочим 16 и приемным 17 котлованами.
Устройство работает следующим образом.
В начале работы очистной агент от насоса или компрессора 14 по обводному патрубку 13 поступает в буровую штангу 1. При вращении рабочего органа 2 лопасти 3 разрушают грунт и измельченные продукты разрушения поступают в полость 4 рабочего органа 2 и далее в трубопровод 5. Вращаясь в трубопроводе 5, продукты разрушения накапливаются и начинают перекрывать сечение трубопровода 5. В буровой штанге 1 повышается давление очистного агента, который через патрубок 11 давления и камеру 10 давления начинает давить на поршень 8 в корпусе 7, в результате чего поршень 8 начинает перемещаться вниз, сжимая пружину до тех пор, пока не откроет канал входного патрубка 12 командного блока 6. Открытие канала входного патрубка 12 обеспечивает поступление в буровую штангу 1 очистного агента с повышенным расходом: через камеру 10 давления корпуса 7 и обводной патрубок 13. Повышение расхода очистного агента увеличивает скорость наполнения им трубопровода 5, и при достижении необходимого давления очистной агент выносит накопленные продукты разрушения в емкость 18, очищая трубопровод 5. После очистки трубопровода 5 в нем сбрасывается давление, поршень 8 под действием пружины 9 возвращается в исходное положение. Канал входного патрубка 12 перекрывается поршнем 8 и очистной агент начинает поступать в буровую штангу 1 только по обводному патрубку 13. Таким образом периодически очищается трубопровод 5, пока не будет расширена вся пионерная скважина 19 до проектного диаметра между рабочим 16 и приемным 17 котлованами. Далее в расширенную пионерную скважину 19 прокладывается трубопровод проектного диаметра.