установка для бестраншейной прокладки трубопровода

Формула изобретения

1. Установка для бестраншейной прокладки трубопроводов, содержащая раму с направляющими, каретку, установленную с возможностью перемещения по направляющим рамы, гидроцилиндры подачи, жестко соединенные с кареткой, механизм бурения, включающий шнек с разбуривающей головкой, отличающаяся тем, что механизм бурения выполнен в виде гидравлического бура, при этом гидроцилиндры подачи жестко соединены с кареткой, а разбуривающая головка шнека, соединенного с гидравлическим буром, выполнена диаметром, обеспечивающим ее свободное осевое перемещение внутри продавливаемой трубы.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что гидравлический бур жестко закреплен в каретке и расположен между гидроцилиндрами, жестко связанными с прижимной плитой.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что гидроцилиндры и гидравлический бур снабжены гидравлическими шлангами, соединяющими их с автономной гидравлической системой серийного экскаватора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству трубопроводов с помощью землеройных машин специального назначения, точнее к установкам для бурения горизонтальных скважин, в частности для бестраншейной прокладки трубопроводов в обводненных болотистых грунтах.

Известна установка горизонтального бурения, содержащая раму, горизонтально уложенную на дно рабочего котлована, на которой установлены тележка опорная, буровой механизм, содержащий фрезу, шнек, гидросистема, агрегат силовой, труба-патрон [1]. Шнековый транспортер и труба-патрон собираются из отдельных секций длиной 6 м. Общая длина их зависит от длины переходов. Вращение шнека и режущей головки и подачу патрона осуществляют от силового агрегата, являющегося составной частью установки. Работа установки заключается в механической разработке горизонтальной скважины с одновременной подачей трубы-патрона и непрерывной эвакуацией грунта из патрона шнековым транспортером. Недостатками известной установки являются сложность и низкая надежность конструкции, обусловленная наличием большого количества деталей, трущихся элементов, громоздкость, металлоемкость: вес доходит до 19,5 т. Кроме того, силовой агрегат является составной частью установки и находится в рабочем котловане, что приводит к быстрому выходу его из строя в случае обводненности грунта.

Наиболее близко по технической сущности к заявляемому изобретению является установка для бестраншейной прокладки трубопроводов [2]. Установка содержит раму с направляющими, стопорный механизм, выполненный в виде каретки, установленной с возможностью перемещения по направляющим рамы, стопорную плиту, тележку, на которой смонтирован механизм бурения, содержащий фрезу, шнеки и привод, тележка установлена на раме с возможностью продольного перемещения, гидроцилиндр подачи, один конец которого шарнирно соединен с тележкой, другой со стопорным механизмом для фиксации гидроцилиндра подачи с рамой. Недостатками известной установки являются также сложность конструкции, а электрический привод, соединенный со шнеком и находящийся вместе с установкой в рабочем котловане делает непригодной установку для бестраншейной прокладки трубопроводов в болотистых и обводненных грунтах. Кроме того, при прокладке секции труб, продавливаемые в грунт, опускаются вместе с установленными внутри шнеками, что затрудняет стыковку шнеков между собой и снижает надежность работы установки. Недостатком является также сложная бурильная головка, которая не может свободно перемещаться в полости трубы, что затрудняет при необходимости выемку шнеков.

Предлагаемое изобретение решает задачу упрощения установки для бестраншейной прокладки трубопроводов, повышения надежности ее работы в обводненных болотистых грунтах, снижения металлоемкости и уменьшения трудоемкости.

Сущность изобретения заключается в том, что установка содержит раму с направляющими, каретку, установленную с возможностью перемещения по направляющим рамы, гидроцилиндры, жестко соединенные с кареткой и прижимной плитой, механизм бурения, выполненный в виде гидравлического бура, жестко закрепленного в каретке и расположенного соосно между гидроцилиндрами, причем гидроцилиндры и гидравлический бур снабжены гидравлическими шлангами, соединяющими их с автономной гидравлической системой серийного экскаватора ЭО 33 23А, а рама выполнена в виде двутавровой балки. В пространстве между прижимной плитой и основанием рамы соосно оси гидравлического бура установлена секция продавливаемой трубы, плотно прилегающая к прижимной плите.

На фиг. 1 представлен общий вид установки, гидроцилиндры в исходном положении; на фиг. 2 - то же, гидроцилиндры в выдвинутом положении; на фиг. 3 - общий вид каретки; на фиг. 4 - общий вид рамы; на фиг. 5 - общий вид производства работ.

Установка состоит из рамы 1, которая выполнена в виде параллельно расположенных двутавровых балок 700 мм, внутри которых с возможностью горизонтального перемещения расположена каретка 2 с жестко закрепленными на ней гидроцилиндрами 3, между которыми расположен гидравлический бур 4, соединенный со шнеком (на фиг. не показан), прижимной плиты 5 и основания 6, между которыми соосно гидравлического бура установлена секция продавливаемой трубы 7.

Установка работает следующим образом.

Продавливаемая секция трубы 7 выставляется соосно оси бура 4 вплотную одним концом к прижимной плите 5, другим на основание 6 рамы 1. Гидроцилиндры 3 при помощи гибких гидравлических шлангов (на фиг. не показаны) соединены с распределителем рукояти ковша серийного экскаватора ЭО 33 23А. Управлением рычага экскаватора ЭО 33 23 на операцию подъема рукояти начинают выдвигать гидроцилиндры 3 установки, при этом труба 7 начинает входить в грунт на длину полного хода гидроцилиндров 3 (обратным движением рукояти производя возврат гидроцилиндров 3 в исходное положение). К гидравлическому буру подсоединяют при помощи замковых соединений шнек с бурильной головкой длиной, равной длине продавливаемой трубы 7 (длина вылета цилиндров) и, подавая каретку 2 вперед, заводят бурильную головку во вдавленную трубу до момента упора ее в находящийся там грунт. Движением рычага подъема стрелы рабочая жидкость экскаватора через распределитель подъема стрелы, к которому подключены гибкие шланги гидравлического бура, начинает вращать бур, в результате чего происходит разбуривание грунта, оставшегося в секции трубы 7 после выдавливания. После разбуривания шнек отсоединяют от гидравлического бура и оставляют в разбуренном участке, а гидроцилиндры 3 обратным движением рычагов управления стрелы и рукоятки экскаватора возвращаются в исходное положение. После чего к предыдущей секции трубы 7 приваривают следующую секцию 7, которая аналогично задавливается, затем гидроцилиндры 3 возвращаются в исходное положение, а в пространство между шнеком, находящимся в трубе 7, и гидравлическим буром 4 устанавливают следующий шнек, процесс разбуривания повторяется. По окончании разбуривания требуемой длины при помощи возвратно-поступательного движения каретки 2 происходит вытаскивание секции шнеков, присоединенных к каретке при помощи троса, из уложенного под дорогой кожуха трубы 7. После чего экскаватор отсоединяют от установки, затем переезжают на противоположную сторону дороги и откапывают конец уложенной трубы.

Таким образом, предлагаемое изобретение отличается от известных установок для бестраншейной прокладки трубопроводов простотой конструкции и управления, так как для осуществления всех функций продавливания используют гидросистему серийного экскаватора. Установка надежна в работе и может быть использована для бестраншейной прокладки трубопроводов как в обычных, так и в мерзлых обводненных болотистых грунтах. Предлагаемая установка, работающая от гидросистемы экскаватора ЭО 33 23А позволяет продавливать трубу диаметром до 700 мм включительно на длину до 30 м. Используя гидросистему более мощного экскаватора, например, ЭО 4121 и его модификации можно продавливать трубы диаметром 1000 и 1200, 1400 мм. Гидробур использован от экскаватора КАТО N Д-1500, гидроцилиндры также от экскаватора КАТО N Д-1500, рукояти стрелы вылетом 2,5 м.