УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ЗАМЕНЫ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Предлагаемое решение относится к строительному производству и может быть использовано при бестраншейной замене старых подземных трубопроводов различного назначения.
Известно устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов (патент на полезную модель РФ №42617, кл. 7 F 16 L 1/028, 2004), содержащее труборазрушающий орган с режущим элементом и опорным катком, ударный узел, расширитель для увеличения диаметра скважины и тяговый трос.
Недостатком данного устройства является высокая вероятность повреждения его режущего элемента о твердые включения, находящиеся в грунте (камни, бетон и др.).
Известно также устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов (патент на полезную модель РФ №46330, кл. 7 F 16 L 1/028, 2005), включающее труборазрушающий рабочий орган с дисковым ножом и опорным катком, расширитель для увеличения диаметра скважины с опорными катками и тяговый элемент.
К недостаткам этого устройства относится его низкая надежность, обусловленная возможностью поломки опорных катков расширителя для увеличения диаметра скважины при расширении старого трубопровода, быстрым затуплением дискового ножа о материал старого трубопровода при
резании на всю толщину стенки и высокой вероятностью повреждения дискового ножа о твердые включения, находящиеся в грунте.
Задачей технического решения является повышение надежности устройства для бестраншейной замены подземных трубопроводов.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для бестраншейной замены подземных трубопроводов, содержащем труборазрушающий рабочий орган с дисковым ножом и опорным катком, расширитель для увеличения диаметра скважины и тяговый элемент, дисковый нож выступает за границу внутренней поверхности разрушаемого трубопровода на величину меньшую толщины его стенки, а на наружной поверхности расширителя для увеличения диаметра скважины выполнена винтовая резьба, при этом по оси симметрии расширителя выполнено сквозное цилиндрическое отверстие с установленным в нем пальцем, а между внутренней поверхностью расширителя и наружной поверхностью пальца расположены подшипники качения.
Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что дисковый нож выступает за границу внутренней поверхности разрушаемого трубопровода на величину меньшую толщины его стенки. Это позволяет повысить надежность устройства за счет уменьшения затупления дискового ножа о стенки старого трубопровода и исключения возможности его повреждения о твердые включения, находящиеся в грунте (камни, бетон и др.). Кроме того, выполнение на наружной поверхности расширителя винтовой резьбы обеспечивает ввертывание расширителя в старый трубопровод по винтовой линии, существенно облегчая движение устройства и разрушение
старого трубопровода, а также снижая вероятность поломки расширителя. Подшипники качения, расположенные между внутренней поверхностью расширителя и наружной поверхностью пальца, исключают вращение нового трубопровода и предупреждают его скручивание, что также повышает надежность устройства.
На фиг.1 показано предлагаемое устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов (продольное сечение); на фиг.2 - предлагаемое устройство (общий вид); на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1.
Устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов состоит из труборазрушающего рабочего органа 1 с дисковым ножом 2 и опорным катком 3, расширителя 4 для увеличения диаметра скважины и тягового элемента 5. Дисковый нож 2 выступает за границу внутренней поверхности разрушаемого старого трубопровода 6 на величину меньшую толщины его стенки. На наружной поверхности расширителя 4 для увеличения диаметра скважины выполнена винтовая резьба 7. По оси симметрии расширителя 4 выполнено сквозное цилиндрическое отверстие 8, в котором установлен палец 9, соединенный с труборазрушающим рабочим органом 1 с помощью болта 10. Между внутренней поверхностью расширителя 4 и наружной поверхностью пальца 9 расположены подшипники качения 11, 12. К передней части труборазрушающего рабочего органа 1 при помощи крюка 13 присоединен тяговый элемент 5, к задней части расширителя 4 винтами 14 крепится новый трубопровод 15.
Устройство работает следующим образом.
Располагая в одном из приямков, устройство заводят в старый трубопровод 6, предварительно соединив с новым трубопроводом 15 и тяговым элементом 5. При этом устройство размещают так, чтобы его дисковый нож 2 был размещен в нижней части старого трубопровода 6, причем диаметр дискового ножа 2 подбирают в соответствии с размерами толщины стенки разрушаемого старого трубопровода 6. Затем с помощью гидравлической силовой установки (на чертежах не показана) устройство статически (безударно) затягивают в старый трубопровод 6. Двигаясь вперед, устройство дисковым ножом 2 создает концентратор напряжений в виде продольной прорези в старом трубопроводе 6 глубиной, меньшей толщины его стенки. Опорный каток 3, расположенный напротив дискового ножа 2, уравновешивает усилия разрушения, предупреждая перекос устройства в процессе его движения. Окончательное разрушение старого трубопровода 6 осуществляется с помощью расширителя 4, который по винтовой линии ввертывается в старый трубопровод 6, разрывая его в ослабленной концентратором напряжений части с последующим расширением. При этом в образуемую скважину одновременно затягивают новый трубопровод 15 с эквивалентным или большим, по сравнению со старым трубопроводом 6, наружным диаметром. Подшипники качения 11, 12, расположенные между внутренней поверхностью расширителя 4 и наружной поверхностью пальца 9, исключают вращения нового трубопровода 15, предупреждая тем самым его скручивание.
Конструкция предлагаемого устройства для бестраншейной замены подземных трубопроводов обеспечивает повышение его надежности.