УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ СПОСОБОМ ПРОКОЛА

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам, предназначенным для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола, и может найти применение для устройства скрытых переходов при строительстве трубопроводов, подземных кабельных линий связи и электропередач.
Известно устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола, содержащее полый рабочий наконечник конической формы, соединенный через шарнир и опору вращения со стержнем, закрепленным в опорах вращения на фланце, который смонтирован на переднем по направлению прокола конце прокладываемого трубопровода, привод вибратора, установленный в прокладываемом трубопроводе и соединенный со стержнем, вибратор круговых колебаний, выполненный в виде катка, опирающегося на внутреннюю поверхность полого рабочего наконечника, водило, соединяющее ось катка со стержнем, и подающий механизм [1].
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов методом прокола, содержащее полый рабочий наконечник конической формы, соединенный через шарнир и опору вращения со стержнем, закрепленным в опорах вращения на фланце, который смонтирован на переднем по направлению прокола конце прокладываемого трубопровода, привод вибратора, установленный в прокладываемом трубопроводе и соединенный со стержнем, вибратор круговых колебаний, выполненный в виде дебаланса, имеющего форму сектора полого цилиндра, установленного внутри полого рабочего наконечника на опорах вращения и соединенного водилом со стержнем, и подающий механизм [2].
Проведенные исследования устройства [2] показали, что при встрече с местным препятствием (кирпич, камень) заостренный конец рабочего наконечника внедряется в препятствие, в результате чего усилие смещения препятствия относительно рабочего наконечника в радиальном направлении возрастает, что ведет к отклонению рабочего наконечника, а с ним и прокладываемого трубопровода, от оси проходки, в результате снижается точность прокладки трубопровода.
Цель изобретения - повышение точности прокладки трубопровода. Для достижения поставленной цели на конце конусного рабочего наконечника жестко закреплен лидер сферической формы.
На фиг.1 представлено устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов методом прокола, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3-разрез головной части устройства.
Устройство для бестраншейной прокладки трубопровода методом прокола содержит прокладываемый трубопровод 1, на переднем по направлению прокола конце которого закреплен фланец 2, на котором на опорах вращения 3 установлен стержень 4. На стержне 4 на опорах вращения 5 установлен шарнир (шаровая опора) 6, на которой опирается полый рабочий наконечник конической формы 7 на конце которого жестко закреплен лидер сферической формы 8. Внутри полого рабочего наконечника 7 на опорах вращения 9 установлен дебаланс 10, который имеет форму сектора полого цилиндра, и через прорезь на его внутренней стороне соединен с водилом 11, закрепленным на стержне 4, который муфтой 12 соединен с электродвигателем 13, установленным в прокладываемом трубопроводе 1. Уплотнение 14 предотвращает попадание грунта внутрь рабочего наконечника 7.
Подающий механизм состоит из направляющей рамы 15 с горизонтальными 16 и вертикальными 17 направляющими катками, подвижной 18 и неподвижной 19 траверсами, каната 20 и тяговой лебедки 21. Питание электродвигателя 13 привода вибратора осуществляется через кабель 22.
Для осуществления прокола включаются тяговая лебедка 21 и электродвигатель 13 привода вибратора, который через муфту 12 приводит во вращение стержень 4 с водилом 11, которые через прорезь вовлекают в совместное вращение дебаланс 10. Возникающая при вращении дебаланса возмущающая сила через опоры вращения 9 передается рабочему наконечнику 7 и лидеру 8, который вместе с дебалансом совершает круговые колебания с частотой, равной частоте вращения водила 11, перпендикулярные направлению проходки. Полуцилиндрическая проточка на внутренней стороне дебаланса и подвижное соединение его через прорезь с водилом не препятствуют круговым колебаниям дебаланса 10 относительно неподвижно вращающегося стержня 4. Центр колебаний рабочего наконечника 7 и лидера 8, т.е. точка, в которой амплитуда колебаний равна нулю, совпадает с опорным шарниром 6. С удалением от него амплитуда колебаний рабочего наконечника 7 и лидера 8 возрастает, в результате чего вибрирующий сферический наконечник лидера 8 не внедряется в препятствие, а обкатывается по его поверхности, создавая благоприятные условия для смещения препятствия в радиальном направлении без значительного увеличения усилия прокола.
Наличие лидера сферической формы жестко закрепленного на конце вибрирующего рабочего наконечника снижает как осевую, так и радиальную нагрузку при взаимодействии рабочего наконечника с местным препятствием, в результате чего снижается как осевая, так и радиальная нагрузка, отклоняющая лидер от оси скважины, что способствует повышению точности прокладки трубопровода.
Источники информации:
1. Патент на изобретение РФ №2190728, М. Кл. Е02F 5/18, 2002
2. Патент на изобретение RU №2249083 С2, МПК Е02F 5/18, F16L 1/028, 2005.