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 полезную модель №60168, кл. 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, кл. F16L 1/028, опубл. 2005 г.), содержащее труборазрушающий рабочий орган с опорным катком и режущим элементом, выполненным в виде свободно вращающегося дискового ножа, и тяговый элемент.
Недостатком данных устройств является то, что они разрушают старые трубопроводы только одного диаметра.
В основу изобретения положена задача создания устройства, позволяющего разрушать старые трубопроводы разных диаметров.
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, согласно изобретению труборазрушающий рабочий орган выполнен коническим, в котором параллельно его образующей на всю длину труборазрушающего рабочего органа и симметрично относительно друг друга выполнены два фигурных паза, в каждом пазу через всю его длину установлен болт с размещенной на нем вилкой, на оси одной из вилок установлен дисковый нож, а на оси другой вилки установлен опорный каток, болты с обоих концов размещены во втулках, установленных в пазах, на концах болтов, противоположных их концам с головками, на оси симметрии болта и перпендикулярно ей выполнено по сквозному отверстию, в каждом из которых установлен штифт.
Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что оно позволяет разрушать старые трубопроводы разных диаметров. Разрушение старых трубопроводов разных диаметров осуществляется за счет изменения положения вилок с дисковым ножом и опорным катком в пазах труборазрушающего рабочего органа. При этом перемещение вилок вдоль пазов основано на принципе действия винтовой передачи. При вращении головок болтов вилки перемещаются либо вверх вдоль пазов конического труборазрушающего рабочего органа, удаляясь от его вершины, либо вниз, приближаясь к ней, в зависимости от того, в какую сторону вращаются болты. Тем самым осуществляется установка вилок в положение, соответствующее диаметру разрушаемого старого трубопровода.
На фиг.1 показано предлагаемое устройство (продольное сечение); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.
Устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов состоит из труборазрушающего рабочего органа 1, выполненного коническим, расширителя 2 для увеличения диаметра скважины и тягового элемента 3 (фиг.1).
В труборазрушающем рабочем органе 1 параллельно его образующей на всю длину и симметрично один относительно другого выполнены два фигурных паза 4, 5, имеющие в поперечном сечении форму прямоугольника в вершине и форму круга в основании (фиг.2, 3). Фигурный паз в вершине и в основании также может иметь форму параллелограмма, трапеции, эллипса и т.д. В пазу 4 через всю его длину установлен болт 6 с размещенной на нем вилкой 7, на оси 8 которой установлен дисковый нож 9 для разрезания старого трубопровода 10. В пазу 5 через всю его длину установлен болт 11 с размещенной на нем вилкой 12, на оси 13 которой установлен опорный каток 14. Болт 6 с обоих концов размещен во втулках 15, 16, запрессованных в пазу 4, а болт 11 - во втулках 17, 18, запрессованных в пазу 5. На концах болтов 6, 11, противоположных их концам с головками на оси симметрии болта и перпендикулярно ей выполнено соответственно по сквозному отверстию 19, 20. В отверстии 19 установлен штифт 21, а в отверстии 20 - штифт 22. К задней части расширителя 2 винтами 23 крепится новый пластмассовый трубопровод 24. Передняя часть труборазрушающего рабочего органа 1 через крюк 25 соединена с тяговым элементом 3 (фиг.1).
Разрушение старых трубопроводов 10 разных диаметров осуществляется за счет изменения положения вилок 7, 12 с дисковым ножом 9 и опорным катком 14 в пазах 4, 5 труборазрушающего рабочего органа 1. При этом перемещение вилок 7, 12 вдоль пазов 4, 5 основано на принципе действия винтовой передачи. При вращении головок болтов 6, 11 с помощью, например, гаечного ключа вилки 7, 12 перемещаются либо вверх вдоль пазов 4, 5 конического труборазрушающего рабочего органа 1, удаляясь от его вершины, либо вниз, приближаясь к ней, в зависимости от того, в какую сторону вращаются болты 6, 11. Тем самым осуществляется установка вилок 7, 12 в положение, соответствующее диаметру разрушаемого старого трубопровода 10. Вероятность перекоса болтов 6, 11 в пазах 4, 5 исключается размещением их концов соответственно во втулках 15, 16 и 17, 18. Болты 6, 7 свободно прокручиваются во втулках 15-18, так как резьба во втулках 15-18 отсутствует. Штифты 21, 22, устанавливаемые в отверстия 19, 20 болтов 6, 11, исключают продольное перемещение болтов 6, 11 в пазах 4, 5, а также исключают их выпадение.
Устройство работает следующим образом.
Располагая в одном из приямков, устройство заводят в старый трубопровод 10, предварительно соединив его винтами 23 с новым пластмассовым трубопроводом 24 и пропущенным через старый трубопровод 10 тяговым элементом 3 с гидродомкратом (не показан). Затем осуществляют регулировку положения вилок 7, 12, соответствующего диаметру разрушаемого старого трубопровода 10. При этом дисковый нож 9 устройства размещают в нижней части старого трубопровода 10. После включения гидродомкрата он с помощью тягового элемента 3 начинает статически (безударно) затягивать труборазрушающий рабочий орган 1 с расширителем 2 и новым пластмассовым трубопроводом 24 в старый трубопровод 10. Двигаясь вперед, труборазрушающий рабочий орган 1 разрезает старый трубопровод 10 дисковым ножом 9, деформирует и вдавливает его расширителем 2 в грунт, одновременно затягивая новый пластмассовый трубопровод 24 по формируемой скважине. Причем расширитель 2 вытягивает старый трубопровод 10 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, тем самым позволяя облегчить движение устройства. После выхода устройства из скважины его разбирают и прочищают пазы 4, 5, резьбу болтов 6, 11 и вилок 7, 12 от возможного их загрязнения, например, частицами грунта, отложениями, ржавчиной и обломками старого трубопровода 10, а затем, в случае необходимости, подготавливают к разрушению старого трубопровода 10 другого диаметра.
Предлагаемое устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов позволит разрушать старые трубопроводы разных диаметров.