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.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов [патент РФ на изобретение №2359164, МПК F16L 1/028, B23D 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, новым является то, что труборазрушающий рабочий орган выполнен в виде верхнего и нижнего оснований, соединенных между собой с возможностью фиксированного радиального перемещения, в верхнем основании напротив дискового ножа установлен дополнительный дисковый нож, расширитель состоит из четырех частей усеченного конуса, в каждой из которых выполнены два радиальных резьбовых отверстия, расположенных параллельно друг другу, одно из которых сквозное, а другое - несквозное, и два радиальных паза, расположенных параллельно друг другу, при этом резьбовые отверстия и пазы расположены взаимно перпендикулярно друг другу, части усеченного конуса соединены между собой с возможностью фиксированного радиального перемещения с помощью установленных в резьбовых отверстиях и пазах винтов, при этом сквозные отверстия расположены соосно несквозным отверстиям частей усеченного конуса, установленных напротив друг другу, а пазы расположены соосно отверстиям прилегающих частей усеченного конуса, на задних торцах частей усеченного конуса выполнено по выступу для крепления нового пластмассового трубопровода, выступы расположены равноудалено относительно друг друга, труборазрушающий рабочий орган и расширитель соединены между собой с помощью троса.
Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна». Признаки, отличающие заявляемое устройство от прототипа, не выявлены в других технических решениях и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию «изобретательский уровень».
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показано предлагаемое устройство (продольное сечение); на фиг.2 показан разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1 (трос, старый трубопровод и грунт не показаны); на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.1 (старый трубопровод и грунт не показаны); на фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.1 (старый трубопровод и грунт не показаны); на фиг.7 - разрез Е-Е на фиг.1 (старый трубопровод и грунт не показаны); на фиг.8 - расширитель вид спереди в аксонометрии (скобы не показаны).
Устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов содержит труборазрушающий рабочий орган с дисковым ножом 1 (фиг.1), расширитель для увеличения диаметра скважины и тяговый элемент 2. Труборазрушающий рабочий орган выполнен в виде верхнего 3 и нижнего 4 оснований, соединенных между собой с возможностью фиксированного радиального перемещения с помощью винтов 5 (фиг.1, 3). В верхнем основании 3 напротив дискового ножа 1 установлен дополнительный дисковый нож 6 (фиг.1, 2). Расширитель состоит из четырех частей 7-10 усеченного конуса (фиг.4), в каждой из которых выполнены два радиальных резьбовых отверстия 11, 12 (фиг.1), расположенных параллельно друг другу, и два радиальных паза 13, 14 цилиндрической формы, расположенных параллельно друг другу. Отверстие 11 выполнено сквозным, а отверстие 12 - несквозным. Резьбовые отверстия 11, 12 и пазы 13, 14 расположены взаимно перпендикулярно друг другу. Части 7-10 усеченного конуса соединены между собой с возможностью фиксированного радиального перемещения с помощью установленных в резьбовых отверстиях 11, 12 и пазах 13, 14 винтов 15 (фиг.5, 6). В частях 7, 9 и 8, 10 усеченного конуса, установленных напротив друг друга, сквозные отверстия 11 одной части усеченного конуса расположены соосно несквозным отверстиям 12 другой его части. В частях 7, 8; 8, 9; 9, 10 и 7, 10 (фиг.8) усеченного конуса, прилегающих друг к другу, пазы 13, 14 одной части усеченного конуса расположены соосно отверстиям 11, 12 другой его части. На задних торцах частей 7-10 усеченного конуса выполнено по выступу 16-19 (фиг.7) для крепления нового пластмассового трубопровода 20. Выступы 16-19 расположены равноудалено относительно друг друга. Труборазрушающий рабочий орган для разрушения старого трубопровода 21 (фиг.1) соединен с расширителем посредством троса 22 и скоб 23, выполненных на их торцах. Для предотвращения попадания загрязнений в резьбовые отверстия 11, 12 на концах сквозных отверстий 11 частей 7-10 усеченного конуса расширителя установлены заглушки 24 (фиг.5, 6), а на концах отверстий верхнего основания 3 труборазрушающего рабочего органа установлены заглушки 25 (фиг.3).
Устройство работает следующим образом.
Перед работой осуществляют регулировку положения дисковых ножей 1, 6 труборазрушающего рабочего органа в соответствии с диаметром разрушаемого старого трубопровода 21. Для этого посредством вращения винтов 5 производят изменение положения верхнего 3 и нижнего 4 оснований, приближая или удаляя их друг от друга в радиальном направлении. При этом меняется межосевое расстояние между дисковыми ножами 1,6. Аналогично осуществляют регулировку положения частей 7-10 усеченного конуса расширителя в соответствии с диаметром разрушаемого старого трубопровода 21 и диаметром протаскиваемого нового трубопровода 20. Для этого посредством вращения винтов 15 в резьбовых отверстиях 11, 12 производят изменение положения частей 7-10 усеченного конуса, приближая или удаляя их на одинаковое расстояние друг от друга в радиальном направлении. Во избежание попадания загрязнений в отверстия устройства на их концы устанавливают заглушки 24, 25. Затем, располагая в одном из приямков, устройство заводят в старый трубопровод 21, предварительно соединив с новым пластмассовым трубопроводом 20 и пропущенным через старый трубопровод 21 тяговым элементом 2 с гидродомкратом (на фигурах не показан). После включения гидродомкрата, он с помощью тягового элемента 2 начинает статически (безударно) затягивать труборазрушающий рабочий орган с расширителем и новым пластмассовым трубопроводом 20 в старый трубопровод 21. Двигаясь вперед, труборазрушающий рабочий орган разрезает старый трубопровод 21 дисковыми ножами 1, 6 на две части, раздвигает, деформирует и вдавливает его частями 7-10 усеченного конуса расширителя в грунт, одновременно затягивая новый пластмассовый трубопровод 20 по формируемой скважине. После выхода устройства из скважины его разбирают и прочищают от возможных загрязнений, например, частицами грунта, отложениями, ржавчиной и обломками старого трубопровода 21, а затем, в случае необходимости, подготавливают к разрушению старого трубопровода и протаскивания нового трубопровода других диаметров.
Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что оно позволяет осуществлять одновременное разрушение старых и протаскивание новых трубопроводов разных диаметров.