Форсунка металлическая напорная для автоматической подачи бентонита при бестраншейной прокладке стеклокомпозитных труб
METALLIC PRESSURE NOZZLE FOR AUTOMATIC SUPPLY OF BENTONITE DURING TRENCHLESS LAYING OF GLASS COMPOSITE PIPES

Заявленное изобретение применяется в сооружении трубопроводов бытовой канализации, ливнестоков, промышленных и других водостоков, трубопроводов для транспортировки химических жидкостей, относится к устройству для нанесения строительного раствора, в частности, к форсунке металлической напорной для автоматической подачи бентонита при бестраншейной прокладке стеклокомпозитных труб и железобетонных труб с стеклокомпозитным сердечником.
Бентонит используется в составе буровых растворов для технологии микротоннелирования. Основной задачей бентонита является смазка пространства между продавливаемыми трубами и грунтом для уменьшения трения.
Основные усилия, которые преодолеваются при бестраншейной прокладке труб, связаны с разработкой грунта микрощитом, массой самой трубы и трением, которое возникает между трубой и грунтом. Излишние усилия при продавливании трубы могут привести к ее повреждению, к снижению производительности и увеличению стоимости работ. Для уменьшения силы трения обычно используют буровые растворы на основе бентонита.
Аналогом заявленного изобретения является устройство распыления для материала на основе бентонита, которые позволяют формировать слой бентонита высокой сухой плотности. Распылительное устройство содержит сверхзвуковое сопло, к которому подключены компрессор и бентонитовый контейнер. Сверхзвуковое сопло подает сжатый воздух из компрессора и материал на основе бентонита из контейнера для бентонита. Сжатый воздух, смешанный с материалом на основе бентонита, ускоряется до сверхзвуковой скорости при прохождении через сужающуюся часть сверхзвуковое сопло и распыляется со сверхзвуковой скоростью из струйного отверстия (патент на изобретение США №US 8470406 В2, дата публикации: 25.06.2013 г.).
Основными недостатками аналога является то, что конструкция форсунки не позволяет ее закрепить в стенке трубы и обеспечить ее герметизацию при прокладке напорных трубопроводов и после применения, что снижает ее эффективность применения.
Другим аналогом, выбранного в качестве прототипа, является способ распыления и устройство для распыления бентонитового материала. Способ включает: подачу сжатого воздуха в сверхзвуковое сопло, образованное сжимающей частью, сужающей частью и расширяющейся частью, причем указанный сжатый воздух ускоряется до сверхзвуковой скорости в процесс подачи в указанную расширительную часть путем прохождения через указанную сужающуюся часть и подачи сверхзвукового сжатого воздуха из сопла, образованного ниже по потоку от расширяющейся части, смешивание на основе бентонита материала с указанным сжатым воздухом и формирования слоя бентонита путем распыления указанного материала на основе бентонита, смешанного с указанным сжатым воздухом, и характеризующегося подачей указанного материала на основе бентонита, смешанного с жидкостью, в указанное сверхзвуковое сопло, в котором указанный бентонит материал на основе представляет собой смесь, содержащую указанный основной материал и жидкость (Патент на изобретение Евросоюза ЕР 1930087 В1, дата публикации: 12.11.2014 г.).
Существенными недостатками прототипа является то, что конструкция форсунки не предусматривает жесткого двустороннего крепления, что не позволяет надежно закрепить ее в стеклокомпозитной трубе и не обеспечивает высокий уровень герметизации при прокладке напорных трубопроводов.
Задачей заявленного изобретения является устранение недостатков аналога и прототипа, а техническим результатом является возможность надежно закрепить его в стенке трубы и обеспечить ее герметизацию при прокладке напорных трубопроводов и после применения, что позволяет эффективно доставлять бентонитовый раствор на поверхность проталкиваемой стеклокомпозитной трубы, тем самым обеспечивая ее эффективное прохождение и высокие эксплуатационные характеристики.
Поставленный технический результат достигается за счет того, что форсунка металлическая напорная для автоматической подачи бентонита при бестраншейной прокладке стеклокомпозитных труб характеризуется тем, что состоит корпуса, выполненного из стали, с ребрами, выполненными монолитно по его периметру, в которой установлен обратный клапан, изготовленный с выступами гайки, выполненной из стали, установленной на один резьбовой конец корпуса с возможностью установки в отверстие в стенке трубы, произведенной со шлицами, пробки, выполненной из стали, установленной в отверстие на другом конце корпуса, выполненной со шлицом с возможностью ее ввинчивания, при этом установлен уплотнительный профиль в местах стыка с трубой и на пробке.
При этом обратный клапан выполнен из полиэтилена.
Заявленное изобретение поясняется чертежами.
На Фиг. 1 показан общий вид устройства в продольном разрезе.
На фиг. 2 показан вид устройства сверху.
На фиг. 3 показана пробка.
Где:
1 - корпус;
2 - пробка;
3 - гайка;
4 - обратный клапан.
Форсунка металлическая напорная для автоматической подачи бентонита при бестраншейной прокладке стеклокомпозитных труб характеризуется тем, что состоит из корпуса, выполненного из стали, изготовленного, например, методом фрезерования или путем вытачивания, с ребрами, выполненными монолитно по его периметру для обеспечения надежной фиксации в стенке трубы.
Внутри корпуса установлен обратный клапан, который выполнен, например, из полиэтилена, путем, например, вкручивания по резьбе. Клапан может иметь форму цилиндра со ступенчатым переходом в усеченный конус, на котором выполнены выступы, например, по его периметру и прорези, например, по горизонтальной и вертикальной осям симметрии.
Клапан изготовлен с выступами например, методом литья под давлением.
Гайка, выполнена из стали, установлена на один резьбовой конец корпуса с возможностью установки в отверстие в стенке трубы.
Гайка выполнена со шлицами, например, под шестигранную или восьмигранную головку.
Пробка, выполнена из стали. Она установлена в отверстие на другом конце корпуса, выполнена со шлицом с возможностью ее ввинчивания.
В устройстве установлен уплотнительный профиль в местах стыка с трубой и на пробке. Уплотнительный профиль устанавливается на верхней и нижней части форсунки, в местах соединения с трубой, а также уплотнительный профиль предусматривается для установления на пробке форсунки, что защищает от внутреннего и отрицательного давления.
Заявленное устройство осуществляется следующим образом.
Корпус металлической форсунки закрепляют в стенке микрощитовой трубы путем ее фиксации через резьбовое соединение с затяжной гайкой, что позволяет надежно закрепить форсунку в трубе с различной толщиной стенки. Затем к форсунке подводят систему для подачи бентонита под давлением. Обратный клапан обеспечивает равномерную одностороннюю подачу бентонита на поверхность трубы, что позволяет снизить требуемые усилия для проталкивания трубы при микротоннелировании и в результате увеличить дальность бестраншейной прокладки. После осуществления прокладки подающую бентонит систему отсоединяют от металлической форсунки, а отверстие закрывают с помощью пробки, которая обеспечивает герметичность трубопровода.
Таким образом, данная металлическая форсунка после прокладки напорного трубопровода остается в самой трубе.
Предусмотренная установка уплотнительного профиля в местах стыка с трубой обеспечивает высокие показатели герметичности, при прокладке напорных трубопроводов, выдерживая давления до 32 атмосфер.
Таким образом, испытания опытного образца, при использовании предложенного к патентованию устройства показали, что достигается возможность надежно закрепить его в стенке трубы и обеспечить ее герметизацию при прокладке напорных трубопроводов и после применения, что позволяет эффективно доставлять бентонитовый раствор на поверхность проталкиваемой стеклокомпозитной трубы, тем самым обеспечивая ее эффективное проталкивание и высокие эксплуатационные характеристики.
Анализ совокупности всех существенных признаков предложенного изобретения доказывает, что исключение хотя бы одного из них приводит к невозможности полного обеспечения достигаемого технического результата.
Анализ уровня техники показывает, что неизвестно такое устройство, которому присущи признаки, идентичные всем существенным признакам данного технического решения, что свидетельствует о его неизвестности и, следовательно, новизне.
Вышеперечисленное доказывает также соответствие заявленного устройства критерию изобретательского уровня.
При осуществлении изобретения действительно реализуется наличие предложенного объекта, что свидетельствует о его промышленной применимости.