РАСКАТЧИК ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ЛИДЕРНОЙ СКВАЖИНЫ В ГРУНТЕ
ROLLER FOR PRODUCTION OF PILOT HOLE IN SOIL

Настоящее изобретение относится к строительной технике, а более точно к раскатчикам для образования скважин в грунте при бестраншейной прокладке коммуникаций (кабельные, тепловые, водопроводные, газовые, дренажные, канализационные и др. сети). Предлагаемый раскатчик преимущественно предназначен для образовании лидерной скважины при прокладке коммуникаций в грунте через искусственные и естественные преграды (автомобильные и железные дороги, аэродромы, подземные сооружения, улицы, тротуары, газоны, парки, водоемы и др.).
Аналогом предлагаемого раскатчика для образования лидерной скважины в грунте является раскатчик (заявка №98104119, БИ №35, 1999), который выполнен секционным и включает приводной вал, расположенные эксцентрично на приводном валу и соединенные с последним эксцентриковые втулки и установленные на подшипниках качения с возможностью вращения относительно приводного вала конические катки.
К недостаткам известной конструкции раскатчика можно отнести невысокую точность проходки скважин относительно проектной ее оси.
Прототипом предлагаемого раскатчика является раскатчик (патент РФ №2221128), который выполнен секционным и включает приводной вал, расположенные эксцентрично на приводном валу и соединенные с последним эксцентриковые втулки и установленные с возможностью вращения относительно приводного вала конические катки, при этом задняя секция раскатчика состоит из цилиндрических катков, стабилизирующих направление перемещения раскатчика, причем первый и последний катки этой секции имеют коническую форму, при этом в первом и последнем катках секций раскатчика установлены радиально-упорные подшипники качения.
К недостаткам известного раскатчика можно отнести сложность его конструкции, отклонение раскатчика от проектной оси скважины при проходке скважин в неоднородных грунтах и не обеспечение образования скважин на криволинейных участках.
Целью настоящего изобретения является упрощение конструкции раскатчика, повышение точности проходки скважин в неоднородных грунтах и обеспечение образования скважин на криволинейных участках, например при проходке скважин под дном водоемов (рек, озер и пр.). Поставленная цель достигается тем, что передняя секция раскатчика состоит из двух конических катков, смонтированных на эксцентриковых шейках, выполненных за одно целое с приводным валом, причем продольная ось переднего катка расположена под углом α к продольной оси приводного вала и пересекается с ней со стороны переднего торца катка, т.е. со стороны носовой его части, а продольная ось заднего катка расположена под углом β к продольной оси приводного вала и пересекается с ней со стороны заднего торца катка, при этом передний каток со стороны заднего его торца и задний каток со стороны переднего его торца установлены на общей шаровой опоре. При этом задняя секция раскатчика снабжена полой приводной штангой, внутри которой установлен излучатель сигналов, фиксируемых на поверхности локатором. По параметрам излучения сигналов определяется местоположение раскатчика в процессе его перемещения в грунте. При отклонении раскатчика от проектной оси скважины производится корректировка траектории движения раскатчика. Предлагаемое изобретение поясняется конкретным примером его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг.1 - раскатчик для образования лидерной скважины в грунте;
фиг.2 - передняя секция раскатчика;
фиг.3 - приводная штанга с излучателем сигналов;
фиг.4 - схема образования скважины через автомобильную дорогу.
Раскатчик для образования лидерной скважины в грунте выполнен секционным (фиг.1, 2), передняя секция которого состоит из двух конических катков 1, 2, а задняя секция состоит из ряда цилиндрических катков 3 и двух конических катков 4, установленных в начале и конце задней секции. Передняя секция раскатчика включает приводной вал 6, заднюю эксцентриковую шейку 7, переднюю эксцентриковую шейку 8, выполненную за одно целое с приводным валом, радиальные подшипники качения 9, радиально-упорные подшипники качения 10 и катки 1, 2, которые смонтированы на эксцентриковых шейках 7, 8. Продольная ось 11 переднего конического катка 1 расположена под углом α к продольной оси 12 приводного вала 6 и пересекается с ней со стороны переднего торца катка, т.е. со стороны носовой его части. Продольная ось 13 заднего конического катка 2 расположена под углом β к продольной оси 12 приводного вала и пересекается с ней со стороны заднего торца катка. Передний конический каток 1 со стороны заднего его торца и задний конический каток 2 со стороны переднего его торца установлены на общей шаровой опоре 14.
Задняя секция раскатчика снабжена полой приводной штангой 5 (фиг.1, 3), внутри которой установлен излучатель электромагнитных сигналов 15, с помощью которого фиксируется местоположение раскатчика в грунте относительно проектной оси скважины.
Раскатчик для образования скважин в грунте работает следующим образом. Рассмотрим это на примере образования лидерной скважины через автомобильную дорогу (фиг.4). Перед началом работ с двух сторон автомобильной дороги отрывают два приямка: рабочий 16 и приемный 17. В рабочий приямок монтируют установку 18 для привода раскатчика 19 посредством приводной штанги 20. Установку 18 устанавливают в рабочем приямке таким образом, чтобы ось приводного вала раскатчика была направлена по проектной оси будущей скважины. Привод (гидродвигатель) установки 18 подсоединяют при помощи гидрошлангов к насосной гидростанции 21, установленной на поверхности. При включении привода установки 18 происходит самозавинчивание раскатчика 19 в грунт. При движении раскатчика грунт вытесняется в радиальном направлении и образуется скважина. В процессе движения раскатчика в грунте оператор 22 с поверхности дороги с помощью локатора 23 осуществляет наблюдение за траекторией движения раскатчика. При отклонении раскатчика от проектной оси скважины оператор по рации передает команду оператору, находящемуся в рабочем приямке (на фиг.4 не показан), который приостанавливает вращение приводной штанги и устанавливает передний конический каток в передней секции раскатчика в нужном направлении. После чего путем задавливания раскатчика (без вращения приводной штанги) выводит раскатчик на проектную ось будущей скважины. После выхода раскатчика на проектную ось будущей скважины включается привод установки и происходит движение раскатчика до выхода его в приемный приямок. Затем лидерная скважина расширяется раскатчиком большего диаметра и в расширенную скважину затягивается коммуникация (на фиг.4 процесс расширения лидерной скважины и затягивания в расширенную скважину коммуникации не показан).