УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОКЛАДКИ И ИЗВЛЕЧЕНИЯ ТРУБОПРОВОДОВ
DEVICE FOR INSTALLATION AND REMOVAL OF PIPELINES

Изобретение относится к строительной технике и может быть использовано при прокладке подземных длинномерных трубопроводов.
Известна цепная траншейная машина для укладки длинномерных гибких изделий, включающая смонтированные на шасси раму с цепным рабочим органом и инерционной разгрузкой, впереди которой на раме смонтирован кожух с лотком (см. а.с. №1789612, МПК E02F 5/08 от 23.01.1993 г.).
Недостатком изобретения является невозможность укладки жестких длинномерных изделий, у которых радиус изгиба составляет несколько метров, например трубопровод из металла.
Известно устройство для прокладки труб, включающее раму с закрепленным на ней опережающим режущим органом, установленным за последним на горизонтальном валу, бур, механизм захвата укладываемых труб и транспортировки разработанного грунта в виде размещенных в кожухе шнеков (а.с. №1716004, E02F 5/10, 28.02.1992 г.).
Недостатком устройства является сложность конструкции и невозможность извлечения из грунта длинномерных трубопроводов.
Технической задачей предлагаемого изобретения является исключение вышеназванных недостатков при работе с длинномерными трубопроводами.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для прокладки и извлечения трубопроводов, включающем раму на шасси с рабочим органом и силовой установкой, корпус рабочего органа выполнен в виде полого цилиндра с размещенными на нем режущими элементами, выполненными в виде набора колец, вращающихся на корпусе попарно в противоположные направления, с зубьями на внешней стороне и с внутренним зацеплением с шестернями, закрепленных на корпусе с возможностью вращения и связанных кинематически посредством валов и шестерней с гидромоторами, причем трубопровод, удерживаемый направляющими роликами, проходит через внутреннюю полость корпуса, в которой размещена гильза из прочного антифрикционного материала.
Анализ известных аналогичных решений позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с отличительными признаками в заявленном устройстве, то есть о соответствии заявляемого технического решения критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
На фиг. 1 изображено устройство в рабочем положении при прокладке трубопровода. На фиг. 2 показан продольный разрез рабочего органа. На фиг. 3 изображено устройство в рабочем положении при извлечении трубопровода из грунта.
Устройство содержит буксируемую трактором транспортную тележку 1 с гидроподъемником 2, содержащим гидроцилиндр 3 и рычажный механизм 4, ограничитель глубины 5, причем рычажный механизм 4 связан с концом корпуса 6 рабочего органа 7, отвал 8, передние удерживающие ролики 9, 10, задний направляющий ролик 11, силовую установку 12, связанную с гидронасосом 13, рабочая жидкость которого подается на гидромоторы А1 и Б1 (см. фиг. 2). Рабочий орган 7 содержит две совершенно идентичные и независимые кинематические схемы А и Б, каждая из которых осуществляет передачу вращательного момента от соответствующего гидромотора A1 (Б1) режущим элементам, вращающимся попарно в противоположные направления. Режущие элементы схемы А вращаются по часовой стрелке, а элементы схемы Б - против часовой. На вал гидромотора A1 жестко насажена шестерня А2, входящая в зацепление с шестерней-кольцом A3, имеющей внешнее и внутреннее зацепление, и связанное с шестерней A4, жестко насаженной на вал А5, передающий вращающий момент на шестерни А6, входящие в зацепление с четными режущими элементами А7 с зубьями А8. На вал гидромотора Б1 жестко насажена шестерня Б2, входящая в зацепление с шестерней-кольцом Б3, имеющей внешнее и внутреннее зацепление, и связанное с шестерней Б4 (не показано). Вращающий момент от гидромотора Б1 передается нечетным режущим элементам Б7 с зубьями Б8. Редукторная часть рабочего органа заполнена смазывающим веществом, по торцам рабочий орган закрыт задней крышкой 14 и передней крышкой 15. Во внутреннюю полость корпуса 6 вставлена гильза 16 из прочного антифрикционного материала.
При прокладке трубопровода устройство работает следующим образом.
В транспортном положении рабочий орган 7 находится под днищем тележки 1, удерживаемый гидросистемой 2. Перед началом работы трубопровод вставляют во внутреннюю полость корпуса 6. Запускают силовую установку 12 и гидронасос 13, подают давление рабочей жидкости на гидромоторы A1 и Б1 (см. фиг.2). Вращающий момент от гидромотора A1 посредством шестерни А2, шестерни-кольца A3, шестерни A4, вала А5 и шестерни А6 подается на режущие элементы А7, вращающиеся, например, по часовой стрелке. Вращающий момент от гидромотора Б1 аналогичным образом через шестерню Б2 и так далее передается на режущие элементы Б7, вращающиеся против часовой стрелке. Затем заднюю часть рабочего органа 7 опускают на землю. Под действием зубьев А8 и Б8, находящихся соответственно на режущих элементах А7 и Б7, происходит разрушение грунта и погружение рабочего органа 7 в грунт. Погружение рабочего органа 7 осуществляется до требуемой глубины и регулируется ограничителем глубины 5. Установив необходимую глубину залегания трубопровода, устройство буксируют с помощью тягача, например, гусеничным трактором, при этом отвал 8 откидывает верхний слой грунта, образуя небольшую траншею. Двигаясь под углом в горизонтальном направлении, рабочий орган 7 разрушает грунт, тем самым облегчает себе движение, при этом трубопровод с поверхности земли перемещается в грунт. Таким образом, за один заход агрегата осуществляется прокладка трубопровода на заданную глубину.
При извлечении трубопровода из грунта устройство работает следующим образом.
Трактор-тягач сцепляют с тележкой 1 с противоположной стороны (см. фиг. 3). В транспортном положении рабочий орган 7 находится под днищем тележки 1. Перед началом работы конец трубопровода, равный длине рабочего органа 7, извлекают известным способом. Затем вставляют его во внутреннюю полость корпуса 6. Запускают силовую установку 12 и гидронасос 13, подают давление рабочей жидкости на гидромоторы A1 и Б1. Опускают подвижный конец рабочего органа 7 на глубину залегания трубопровода и осуществляют движение по линии залегания трубопровода. При вращении режущих элементов А7 и Б7 происходит разрушение грунта, лежащего над рабочим органом 7, тем самым облегчая движение рабочего органа 7 в грунте. Двигаясь под углом в горизонтальном направлении, рабочий орган 7 перемещает залегаемый в грунте трубопровод на дневную поверхность.
Предлагаемое устройство, при прокладке и извлечении из грунта трубопроводов, позволяет заменить одновременно бульдозер, экскаватор и трубоукладчики и сократить время строительства трубопроводов в несколько раз. Может найти применение при строительстве и демонтаже нефтепроводов, водоводов, мелиоративных систем.