УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ЗАМЕНЫ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
DEVICE 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 изобретение №2429403, МПК F16L 1/028, опубл. 2010 г.), содержащее труборазрушающий рабочий орган с дисковым ножом, установленным в вилке, взаимодействующей в радиальном направлении с кулачком, два опорных катка, расширитель для увеличения диаметра скважины и тяговый элемент.
Также известно являющееся по технической сущности наиболее близким к предлагаемому техническому решению устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов (патент РФ на изобретение №2359164, МПК F16L 1/028, В23D 21/14, опубл. 2009 г.), содержащее конический труборазрушающий рабочий орган с дисковым ножом и опорным катком, установленными напротив друг друга в вилках, расположенных в фигурных пазах на болтах, расширитель для увеличения диаметра скважины и тяговый элемент.
Недостатком данных устройств является невозможность одновременного разрушения старых и протаскивания новых трубопроводов разных диаметров.
Техническим результатом изобретения является возможность одновременного разрушения старых и протаскивания новых трубопроводов разных диаметров.
Для достижения технического результата в устройстве для бестраншейной замены подземных трубопроводов, содержащем труборазрушающий рабочий орган с дисковым ножом, расширитель для увеличения диаметра скважины и тяговый элемент, согласно изобретению, труборазрушающий рабочий орган выполнен в виде двух верхних и двух нижних вилок, подвижно соединенных между собой и установленных на осях, причем каждая из вилок с обоих концов соединена с одной вилкой, образуя ромб, на концах нижних вилок, которые соединены между собой, установлен дисковый нож, а напротив его на концах верхних вилок установлен дополнительный дисковый нож, в осях, соединяющих верхние вилки с нижними, выполнены соосные сквозные отверстия, одно из которых выполнено с резьбой, в отверстиях установлен болт с возможностью фиксированного перемещения, расширитель состоит из соединительного цилиндрического элемента со сквозным осевым отверстием, выполненным с резьбой, и, по крайней мере, двух одинаковых частей усеченного конуса, выполненных заодно с проушинами, между частями усеченного конуса расположен малый усеченный конус, выполненный заодно с передним и задним стержнями, причем на переднем стержне выполнена резьба, взаимодействующая с резьбой отверстия цилиндрического элемента, в цилиндрическом элементе выполнены равноудаленные относительно его оси радиальные пазы, равные количеству частей усеченного конуса, в которых на осях установлены проушины частей усеченного конуса.
Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что оно позволяет осуществлять одновременное разрушение старых и протаскивание новых трубопроводов разных диаметров.
На фиг.1 показано предлагаемое устройство (продольное сечение);
на фиг.2 показан вид А на фиг.1 (старый трубопровод и грунт не показаны); 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 2.
Устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов содержит (фиг.1) труборазрушающий рабочий орган 1 с дисковым ножом 2, расширитель 3 для увеличения диаметра скважины и тяговый элемент 4. Труборазрушающий рабочий орган 1 выполнен в виде двух верхних вилок 5, 6 и двух нижних вилок 7, 8, подвижно соединенных между собой и установленных на осях 9-12. Причем каждая из вилок с обоих концов соединена с одной вилкой, образуя ромб. На концах нижних вилок 7, 8, которые соединены между собой, установлен дисковый нож 2, а напротив его на концах верхних вилок 5, 6, соединенных между собой, установлен дополнительный дисковый нож 13 (фиг.2, 3). В оси 10, соединяющей верхнюю вилку 6 с нижней вилкой 8, выполнено сквозное отверстие 14, а в оси 12, соединяющей верхнюю вилку 5 с нижней вилкой 7, - сквозное отверстие 15. При этом отверстия 14, 15 выполнены соосно. Отверстие 14 выполнено с резьбой. В отверстиях 14, 15 установлен болт 16 с возможностью фиксированного перемещения. Расширитель 3 состоит из соединительного цилиндрического элемента 17 со сквозным осевым отверстием 18, выполненным с резьбой, и двух одинаковых частей 19, 20 усеченного конуса (фиг.2, 5), выполненных заодно с проушинами 21, 22. Между частями 19, 20 усеченного конуса расположен малый усеченный конус 23, выполненный заодно с передним и задним стержнями 24, 25. На переднем стержне 24 выполнена резьба, взаимодействующая с резьбой отверстия 18 цилиндрического элемента 17. В цилиндрическом элементе 17 выполнены равноудаленные относительно его оси радиальные пазы 26, 27, в которых на осях 28, 29 установлены проушины 21, 22 (фиг.4) частей 19, 20 усеченного конуса. Труборазрушающий рабочий орган 1 для разрушения старого трубопровода 30 соединен с расширителем 3 и новым трубопроводом 31 разъемными соединениями 32, 33.
Устройство работает следующим образом.
Перед работой осуществляют регулировку положения дисковых ножей 2, 13 труборазрушающего рабочего органа 1 в соответствии с диаметром разрушаемого старого трубопровода 30. Для этого посредством вращения болта 16 в резьбовом отверстии 14 оси 10 производят изменение положения вилок 5-8. При этом меняется угол наклона вилок 5-8 и, соответственно, межосевое расстояние между дисковыми ножами 2, 13. Также осуществляют регулировку положения частей 19, 20 усеченного конуса расширителя 3 в соответствии с диаметром разрушаемого старого трубопровода 30 и диаметром протаскиваемого нового трубопровода 31. Для этого посредством вращения переднего стержня 24 в резьбовом отверстии 18 соединительного цилиндрического элемента 17 производят изменение положения малого усеченного конуса 23 внутри частей 19, 20 усеченного конуса расширителя 3. При приближении малого усеченного конуса 23 к соединительному цилиндрическому элементу 17 части 19, 20 усеченного конуса расширителя 3 расходятся, а при удалении - наоборот, сходятся. Затем, располагая в одном из приямков, устройство заводят в старый трубопровод 30, предварительно соединив с новым пластмассовым трубопроводом 31 и пропущенным через старый трубопровод 30 тяговым элементом 4 с гидродомкратом (на фиг. не показан). После включения гидродомкрата, он с помощью тягового элемента 4 начинает статически (безударно) затягивать труборазрушающий рабочий орган 1 с расширителем 3 и новым пластмассовым трубопроводом 31 в старый трубопровод 30. Двигаясь вперед, труборазрушающий рабочий орган 1 разрезает старый трубопровод 30 дисковыми ножами 2, 13 на две части, раздвигает, деформирует и вдавливает его частями 19, 20 усеченного конуса расширителя 3 в грунт, одновременно затягивая новый пластмассовый трубопровод 31 по формируемой скважине. После выхода устройства из скважины его разбирают и прочищают от возможных загрязнений, например, частицами грунта, отложениями, ржавчиной и обломками старого трубопровода 30, а затем, в случае необходимости, подготавливают к разрушению старого трубопровода и протаскиванию нового трубопровода других диаметров.
Технический результат заключается в возможности одновременного разрушения старых и протаскивания новых трубопроводов разных диаметров.