УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ЗАМЕНЫ ПОДЗЕМНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ

Предлагаемое решение относится к строительному производству и может быть использовано при бестраншейной замене старых подземных трубопроводов различного назначения.
Известно устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов (патент РФ №2115053, кл. 7 F 16 L 1/028, 1998), включающее ударный механизм, натяжной трос, труборазрушающий орган с ножом и расширитель для увеличения диаметра скважины, вдавливания обломков разрушенной трубы в окружающий грунт и затягивания новой трубы.
Недостатком данного устройства является возможность использования его только для замены трубопроводов из хрупких материалов. Кроме того, в процессе работы высока вероятность перекоса и заклинивания устройства в трубе, что приводит к необходимости создания больших усилий на его движение и разрушение старого трубопровода.
Известно также устройство для бестраншейной замены трубопроводов (патент РФ №2163321, кл. 7 F 16 L 1/028, 2001), содержащее ударный узел, калибрующий орган (расширитель для увеличения диаметра скважины), тяговый трос и труборазрушающий орган, состоящий из режущего элемента, выполненного в виде заостренного ребра, и опорного ребра, установленного напротив режущего элемента.
К недостаткам этого устройства относится высокая сила трения опорного ребра о внутреннюю поверхность старого трубопровода, что, в свою очередь, приводит к большим усилиям, затрачиваемым на движение устройства и разрушение старого трубопровода. При этом, в случае повреждения режущего элемента, приходится заменять все устройство в целом.
Задачей технического решения является повышение эксплуатационной надежности устройства и снижение усилий, необходимых для движения устройства и разрушения старого трубопровода.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для бестраншейной замены подземных трубопроводов, содержащем труборазрушающий орган, ударный узел, расширитель для увеличения диаметра скважины, режущий элемент и тяговый трос, в труборазрушающем органе выполнены радиальные пазы, в одном из которых установлен режущий элемент, а в другом, опорный дисковый каток, установленный напротив режущего элемента, при этом, режущий элемент выполнен съемным.
Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что выполнение режущего элемента съемным позволит повысить эксплуатационную надежность устройства, т. к. в случае повреждения или затупления режущего элемента, в устройстве возможна его оперативная замена.
Снижение усилий, необходимых для движения устройства и разрушение старого трубопровода, достигается с помощью опорного
дискового катка, установленного напротив режущего элемента. При этом происходит замена силы трения скольжения на менее энергоемкую силу трения качения.
На фиг.1 показано предлагаемое устройство (продольное сечение); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов состоит из труборазрушающего органа 1, ударного узла 2, расширителя 3 для увеличения диаметра скважины, режущего элемента 4, размещенного под углом к оси устройства, и натяжного троса 5. В труборазрушающем органе 1 выполнено два, расположенных напротив друг друга радиальных паза 6, 7. В одном пазу размещен выполненный в виде съемного клинового ножа режущий элемент 4, зафиксированный болтами 8, в другом - установлен посаженный на ось 9 опорный дисковый каток 10. К передней части трубразрушающего органа 1 при помощи крюка 11 подсоединен натяжной трос 5, к задней части расширителя 3 винтами 12 крепится новый трубопровод 13, который в процессе работы устройства затягивается в старый трубопровод 14.
Устройство работает следующим образом.
Располагая в одном из приямков, устройство заводят в старый трубопровод 14, предварительно соединив его с новым трубопроводом 13 и пропущенным через заменяемую трубу 14 натяжным тросом 5. При этом режущий элемент 4 устройства размещают в нижней части старого трубопровода 14. Затем устройство запускается в работу. Под динамическим
воздействием ударного узла 2 (пневмопробойника) и статическим воздействием натяжного троса 5 лебедки (на чертежах не показана) оно движется вперед, режущим элементом 4 разрезает старую трубу 14, деформирует ее расширителем 3 и одновременно затягивает новый трубопровод 13 по вновь образованной скважине. Причем расширитель 3 вытягивает старый трубопровод 14 по образуемому в его нижней части разрезу, формируя для скважины «крышу». Она защищает скважину от обрушения, исключает просыпание грунта между стенками старого и нового трубопроводов, тем самым, позволяя уменьшить усилия на протаскивание последнего. Кроме того, в процессе движения, устройство своим опорным катком 10 опирается на внутреннюю поверхность старой трубы 14 в месте противоположном разрезу, тем самым не допуская перекашивания ребер в сторону противоположную разрезу. При этом вращение опорного катка 10 обеспечивает качение, а не скольжение труборазрушающего органа 1 по внутренней поверхности старого трубопровода 14 в месте противоположном разрезу, что также снижает энергоемкость замены подземных трубопроводов.
Конструкция предлагаемого устройства для бестраншейной замены подземных трубопроводов обеспечивает его высокую эксплуатационную надежность (возможность оперативной смены режущего элемента в случае его затупления или неисправности) и снижает усилия, необходимые для разрушения старого трубопровода.