УСТАНОВКА НАПРАВЛЕННОГО ГОРИЗОНТАЛЬНОГО БУРЕНИЯ

Техническое решение относится к области строительства, в частности к машинам горизонтального бурения для бестраншейной укладки трубопроводов.
Одной из проблем стоящей перед разработчиками данного вида техники является повышение эксплуатационных характеристик установок и повышение надежности работы.
Существует два основных способа бестраншейной прокладки тубопроводов и устройств для их осуществления. Первый способ - это шнековое бурение и одновременная прокладка трубы с помощью домкратной станции.
Второй способ - это бурение пилотной скважины с ее последующим расширением и протягиванием (через выход ко входу) с помощью домкратной станции штатного трубопровода.
Известны устройства для бурения наклонно-горизонтальных скважин (см. патент РФ №2298691 МПК Е21В 7/28, №2244795 МПК Е21В 7/08, №2199006 МПК Е21В 7/022, №2078195 МПК Е21В 17/00) содержащие корпус, породоразрушающие устрайства, силовую установку.
Извесна установка горизонтального бурения (см. патент РФ №2342495, МПК E02F 5/18 от 04.05.2007 г.), которая включает направляющее устройство, устройство осевой подачи, буровую головку с вибратором круговых колебаний, соединенную с обсадной трубой, компенсирующим устройством и выполненную в виде отрезка трубы, цилиндрического корпуса насаженного на отрезок трубы с помощью элементов качения, режущих ножей, закрепленных на забойном торце цилиндического корпуса и вертикальной перегородки, с отвальным листом для удаления грунта. Общим недостатком известных устройств является недостаточно широкие функциональные возможности, т.к. ограничивает применение различных способов бурения с помощью одной установки.
Извесна установка горизонтального бурения (см. патент РФ №102638 на ПМ, МПК E02F 5/18 от 09.11.10 г. - прототип), которая включает раму, каретку, снабженную гидромтором, рабочим валом со штангами, гидроцилиндры, содержащие корпус и штоки, причем на каретке установлены параллельно и симметрично продольной оси рабочего вала как минимум четыре гидроцилиндра, которые закреплены к ней своими корпусами, штоки гидроцилиндров имеют выходы по обеим торцам корпусов, и каждый шток, своими двумя концами, жестко закреплен к раме, а корпуса гидроцилиндров имеют возможность совместного синхронного скольжения по ним в обе стороны с возможностью создания в любую из сторон одинакового тягового усилия.
Недостатком прототипа является недостаточная надежность работы установки, что связано с существенными осевыми нагрузками на вал гидромотора, вследствии чего возникает вероятность выхода его из строя при интенсификации режимов работ.
Целью предлагаемой полезной модели является устранение указанных недостатков, а именно, повышение надежности работы установки и ее производительности.
Указанная цель достигается тем, что в известной установке направленного горизонтального бурения включающей раму, каретку, снабженную гидромотором с рабочим валом и штангами, согласно полезной модели, рабочий вал соединен с кареткой посредством, как минимум, одного упорного и одного центрирующего подшипников, а рабочий вал выполнен с участками большого, среднего и малого диаметров, при этом опорные подшипники расположены на участках среднего диаметра, а центрирующие подшипники расположены на участках малого диаметра, причем на рабочем валу установлено два упорных и два центрирующих подшипника.
Указанная совокупность признаков проявляет новые свойства заключающиеся в том, что благодаря их использованию появляется возможность снижения осевых нагрузок на гидромотор за счет переноса их на упорные подшипники, что ведет к повышению надежности проводимых работ и росту производительности.
Схема устройства представлена на фиг.1, где:
1. Рама
2. Каретка
3. Гидромотор
4. Рабочий вал
5. Гидроцилиндр
6. Шток
7. Участок вала большого диаметра
8. Участок вала среднего диаметра
9. Участок вала малого диаметра
10. Упорный подшипник
11. Центрирующий подшипник
12. Штанга
На раме 1 установлена каретка 2, снабженная гидромотором 3 с рабочим валом 4. На каретке 2 параллельно и симметрично продольной оси рабочего вала 4 установлены четыре гидроцилиндра 5, которые жестко закреплены к ней своими корпусами. Шток 6 гидрцилиндров 5 имеет входы по обеим торцам корпусов гидроцилиндров 5, прчем каждый шток 6, своими двумя концами, жестко закреплен к раме 1. Корпуса гидроцилиндров 5 имеют возможность синхронного совместного скольжения по ним в обе стороны, причем тяговое усилие которое может при этом развиваться - одинаково в любую из сторон.
С помощью предлогаемой установки можно производить следующие работы: прокол, горизонтальноие направленное бурение, бурошнековые работы, микротуннелирование, замена трубопровода с разрушением старого.
Перед началом буровых работ проводятся работы по устройству котлавана размером 3×4 м, глубиной на 0,65 м ниже оси прокладываемой трубы. В котлаван помещается установка для бурения, выставляется соответственно проектной отметке бурения на рельсовый путь, или на установочные опоры.
При осуществлении прокола на рабочий вал 4 каретки 2 через переходник устанавливается полая пилотная штанга 12 с датчиком локации и буровой головкой и задается ее вращение, при этом каретка 2 с инстументом начинает двигаться вперед. Все нагрузки от буровой головки передаются на упорные подшипники 10. Центровка осуществляется центрирующими подшипниками 11. При достежении упора каретка 2 останавливается. Устанавливают следущую штангу 9, и далее процесс повторяется по выше указанному принципу. Контроль прокладки трассы производится с помощью прибора локации.
Порядок работы при обратном ходе:
После завершения прохода трассы демонтируют пилотную штангу 7. На ее место устанавливают сцепное устройство, предварительно надев на штангу определенный технологией расширитель. К сцепному устройству закрепляют цангу с полиэтиленовой трубой.
Включают плавно движение каретки 2 «назад», по мере вытягивания штанг производят их демонтаж.
Таким образом использование предлагаемого технического решения позволит проводить данные работы с повышенными надежностью и производительностью.