УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ПРОКЛАДКИ КАБЕЛЯ

Изобретение относится к средствам механизации работ по бестраншейной прокладке подземных коммуникаций связи и других инженерных сетей при пересечении последними, например, железнодорожных или автомобильных дорог, где открытый способ прокладки неприемлем.
Известна проколочная гидравлическая машина типа БГ-3 (Н.А.Бондаренко, Механизация работ при прокладке кабелей связи. Транспорт, Москва, 1972, стр.32, рис.23), применяемая для бестраншейной прокладки кабеля, в комплект которой входят упорная плита, шланги высокого давления, плунжерный насос высокого давления, шестеренчатый насос низкого давления, двигатель внутреннего сгорания Л-12, направляющая плита, сборная штанга, расширитель отверстия в грунте, и два гидравлических цилиндра. После подготовки всего оборудования непосредственно прокладка кабеля выполняется поэтапно в следующей последовательности. С помощью гидроцилиндров работающих от насосной станции сборная штанга прокалывает грунтовый массив и с помощью тех же гидроцилиндров проталкивает штангу в обратном направлении, на свободном конце которой закрепляется уширитель поперечного сечения скважины, протаскиванием которого достигается и уплотнение стенок скважины.
В полученную таким образом скважину заводится стальная или сборная асбоцементная труба, в которой затем помещают кабель.
Недостаток машины БГ-3 в том, что ее конструкция не позволяет совместить по времени операцию прокола грунта с протаскиванием кабеля поскольку «хвост» направляющей штанги сочленен со штокам гидроцилиндров, в результате чего число операций увеличивается в два раза равно как и затраты времени и труда. Второй недостаток - в слабых грунтах, скважина осыпается, и прокладка трубы становится невозможной.
Известно также устройство для бестраншейной прокладке кабеля, служащее для горизонтального прокола грунта, с образованием скважины, разработанное ИГДАН Сибиркого отделения, получившее название пневмопробойник П-4601 (Н.А.Бондаренко, Механизация работ при прокладке кабелей связи. Транспорт, Москва, 1972, стр.35, рис.26). Пневмопробойник представляет собой пневматическую машину ударного действия в виде гладкого металлического цилиндра, заостренного спереди. В хвостовой части цилиндра имеется патрубок, к которому присоединяется шланг для подачи сжатого воздуха, Внутри цилиндра имеется поршень-ударник, который выполняет двухстороннее движение под действием сжатого воздуха. При движении вперед поршень ударяет в передний внутренний торец корпуса, забивая его в грунт. После прокола в скважину вставляется металлическая труба, сваренная в стыках, после чего в трубу протягивается кабель.
Недостатком пневмопройника является то, что все эти операции, как и в проколочной гидравлической машине БГ-3 выполняются последовательно, что связано с большими затратами времени и труда и в конечном счете с высокой стоимостью работ.
Наиболее близким к заявляемому решения является устройство для бестраншейной прокладке кабеля «Крет» предназначенное для пробивки в грунте прямолинейных горизонтальных скважин (Н.А.Бондаренко, Механизация работ при прокладке кабелей связи, Транспорт, Москва, 1972, стр.37, рис.28). Устройство содержит пробойник, выполненный в виде цилиндрического корпуса, на переднем конце которого закреплен наконечник, а в хвостовой его части гайка для крепления шланга, ударный механизм, включающий боек, расположенный внутри корпуса пробойника и резиновый шланг с пусковым клапаном для подачи сжатого воздуха и прикрепленный к корпусу пробойника с помощью гайки, и конусный расширитель.
Устройство работает следующим образом. Вначале отрывают котлован в начале и конце пробиваемого отверстия, затем устройство устанавливают в
специальную подпорку, состоящую из рамы, направляющей трубы и механизма, регулирующего положение направляющей трубы. Направляющую трубу забивают в грунт и затем вводят в нее устройство и с помощью толкателя заглубляют его в грунт, после чего в устройство подают сжатый воздух.
Боек под действием сжатого воздуха ударяется в наковальню, расположенную в наконечнике корпуса, и устройство движется в массиве грунта, образуя скважину. Устройство образует скважину диаметром 90 мм. Для увеличения диаметра скважины до 150 мм используется конусный расширитель, который закрепляется на корпусе пробойника в его хвостовой части вместо гайки. Работа устройства с расширителем происходит также как и без него.
После пробивки скважины в нее заводится защитная труба и затем в нее протаскивается кабель.
Недостатком известного устройства «Крет» является то, что, поскольку хвостовая части пробойника занята закрепленными в ней шлангами для подвода сжатого воздуха, оно не позволяет совмещать по времени операций по образованию скважины, укладке трубы и заводке кабеля. Поэтому все эти операции выполняются последовательно, что связано с большими затратами времени и труда и в конечном счете с высокой стоимостью работ
Ставится задача - получить устройство для бестраншейной прокладки кабеля, конструкция которого позволяла бы операции по образованию скважины, прокладке защитной трубы и протяжке кабеля совместить по времени и месту.
Для решения поставленной задачи в известном устройстве для бестраншейной прокладки кабеля, содержащем пробойник и ударный механизм, ударный механизм выполнен в виде самоходного инерцоида, состоящего из корпуса, внутри которого расположены две беговых круговых дорожки, два приводных вала с диаметральными прорезями, установленные эксцентрично к беговым дорожкам, дебалансы, в виде круглых стержней, размещенные в диаметральных прорезях приводных валов с возможностью свободного
скольжения и зубчатая передача, электрического двигателя и цангового фиксатора, установленных на корпусе, а в качестве пробойника использована защитная труба с наконечником и с протянутым внутри кабелем, закрепленная в цанговом фиксаторе инерцоида.
Отличительными признаками предлагаемого устройства являются выполнение ударного механизма в виде самоходного инерцоида, включаущего корпус, внутри которого расположены две беговых круговых дорожки, эксцентрично установленные к ним приводные валы с диаметральными прорезями, дебалансы, в виде круглых стержней, размещенные в диаметральных прорезях приводных валов с возможностью свободного скольжения и зубчатая передача, электродвигатель и цанговый фиксатор, установленные на корпусе, а также использование в качестве пробойника защитной трубы с наконечником и с протянутым внутри кабелем, закрепленной в цанговом фиксаторе инерцоида.
Благодаря отличительным признакам все операции по прокладке кабеля, (образование скважины, укладка защитной трубы и протяжка в нее кабеля) совмещаются по времени. Это достигается тем, что прокалывание грунта осуществляют пробойником из защитной трубы уже заряженной прокладываемым кабелем, которая закрепляется на корпусе инерцоида с помощью цангового фиксатора.
На фиг.1 показан общий вид места работ, на фиг.2 - механизм ударного действия в виде инерцоида, на фиг.3 - разрез 1-1 на фиг.2, на фиг.4 - узел «А» на фиг.1.
Устройство для бестраншейной прокладки кабеля состоит из ударного механизма в виде самоходного инерцоида 1, защитной трубы 2 с наконечником 3 и протянутым в нутрии нее кабелем 4, закрепленным в наконечнике 3 (фиг.4). Защитная труба 2, закреплена на корпусе самоходного инерцоида 1 с помощью цангового фиксатора 5, позволяющего инерцоиду двигаться свободно
относительно защитной трубы назад при перехвате места закрепления трубы в цанговом фиксаторе.
Самоходный инерцоид 1 (фиг.2) состоит из корпуса 6, в котором закреплены две круговые беговые дорожки 7 и эксцентрично к ним установлены два приводных вала 8 с диаметральными прорезями 9, в которых с возможностью свободного скольжения помещены дебалансные массы 10, электродвигателя 11 (фиг.3), установленного на корпусе 6, зубчатой передачи 12, сочленяющей вал электродвигателя 11с приводными валами 8 и цангового фиксатора 5 установленного на корпусе 6. Электростанция не показана.
Самоходный инерцоид 1 установлен на колее 5, проложенной по дну технологического приямка 6.. Для поддержания свободного конца защитной трубы 2 в технологическом приямке 6 установлена поддерживающая тележки 7.
Устройство работает следующим образом.
Вначале отрывают технологический приямок 13 в начале и конце пробиваемого отверстия, затем по дну технологического приямка 13 вначале пробиваемого отверстия прокладывают колею 14, на которой устанавливают самоходный инерцоид 1 и поддерживающую тележку 15. В защитную трубу 2 (расчетной длины) заводится и закрепляется в наконечнике 3 свободный конец прокладываемого кабеля 4. Затем защитную трубу закрепляют в цанговом фиксаторе 5, свободный конец трубы устанавливают на поддерживающей тележке 15. После выверки координат точки упора наконечника 3 защитной трубы 2 в лицо забоя и закрепления защитной трубы 2 в цанговом фиксаторе 5 включается электродвигатель 11, приводящий в действие инерцоид 1.
При работе инерцоида 1 защитная труба 2 нагружается возмущающей силой, вычисляемой по известной формуле
m - масса дебалансов; w - угловая скорость валов; наибольшее расстояние от центра вращения вала до центра тяжести дебаланса.
При упоре инерцоида в торец приямка 13, электродвигатель 11 выключается и инерцоид скользя цанговым фиксатором 5 по защитной трубе 2 вручную откатывается назад на оптимальное по условиям жесткости трубы 2 расстояние.
Применение предлагаемого устройства позволяет совместить основные операций (образование скважины, укладка защитной трубы и протяжка в нее кабеля) по времени и месту, и в конечном счете сократить затраты времени и труда, снизить стоимость работ.