RU2049204C1 - Device for trenchless laying of pipes - Google Patents

Abstract

FIELD: trenchless laying of pipes. SUBSTANCE: device for trenchless laying of pipes has frame with guides, pressing mechanism, mechanism for transportation of broken rock, reusable section, working member with body and rock-cutting tool. Pressing mechanism is made in form of winch with rope-and-block system. Rock-cutting tools are made in form of disks with inclined cutting teeth and picks with supporting shank. Body of working member is kinematically connected with electric motor. Body of working member is made in form of hollow shaft and radially located hollow arms. Body inner space accommodates central gear wheel. Installed in inner hollows of arms are gears kinematically connected with central gear wheel. Gears have inclined protrusions on end face surface for moving picks. Each pick is spring-loaded relative to arm and mounted for motion. EFFECT: higher efficiency. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к установкам для проходки горизонтальных скважин в грунте, в том числе в твердых породах. The invention relates to installations for sinking horizontal wells in the ground, including in solid formations.

Известен целый ряд установок для бурения горизонтальных скважин, главным недостатком которых является малая эффективность работы в крепких грунтах и грунтах с твердыми включениями. There are a number of installations for drilling horizontal wells, the main disadvantage of which is the low efficiency in hard soils and soils with solid inclusions.

Целью изобретения является повышение эффективности работы в крепких грунтах и грунтах с твердыми включениями. The aim of the invention is to increase the efficiency in hard soils and soils with solid inclusions.

Цель достигается тем, что породоразрушающие инструменты выполнены в виде дисков с наклонно расположенными режущими зубками и пик с опорным хвостовиком, а корпус исполнительного органа выполнен в виде кинематически связанного с выходным валом электродвигателя и установленного с возможностью вращения относительно инверторной секции полого вала и расположенных радиально в одной плоскости полых рукоятей для размещения пик с расположенными на их торцовой поверхности по окружности каналами для прохода пик, при этом кинематическая связь исполнительного органа с выходным валом электродвигателя выполнена в виде жестко соединенного с рамой для размещения электродвигателя и расположенного во внутренней полости корпуса центрального зубчатого колеса и установленных во внутренних полостях рукоятей для размещения дисков и пик с возможностью вращения зубчатых шестерен, которые кинематически связаны с центральным зубчатым колесом, а каждый диск жестко соединен с соответствующей зубчатой шестерней и установлен с возможностью вращения относительно соответствующей рукояти, причем зубчатые размещения пик выполнены с расположенными по окружности на их торцовой поверхности наклонными выступами для перемещения пик, а каждая пика подпружинена относительно рукояти для размещения пик и установлена с возможностью осевого перемещения в соответствующем канале для прохода пик и с возможностью взаимодействия своим опорным хвостовиком с наклонными выступами для перемещения пик на соответствующей шестерне. The goal is achieved by the fact that rock cutting tools are made in the form of disks with inclined cutting teeth and a peak with a supporting shank, and the body of the actuator is made in the form of a motor kinematically connected to the output shaft and mounted rotatably relative to the inverter section of the hollow shaft and arranged radially in one the plane of the hollow arms to accommodate the peak with channels located on their end surface around the circumference for passage of the peak, while the kinematic connection an additional organ with an output shaft of the electric motor is made in the form of a rigidly connected frame for accommodating the electric motor and located in the internal cavity of the central gear wheel housing and handles mounted in the internal cavities for placing the disks and peak with the possibility of rotation of the gears, which are kinematically connected to the central gear wheel, and each disk is rigidly connected to the corresponding gear gear and mounted for rotation relative to the corresponding handle, As a result, the gear peak arrangements are made with inclined protrusions located circumferentially on their end surface to move the peak, and each peak is spring-loaded relative to the handle to accommodate the peak and is mounted axially movable in the corresponding channel for passage of the peak and with the possibility of interaction of its support shaft with inclined protrusions to move the peak on the corresponding gear.

Направляющие для размещения прокладываемого трубопровода выполнены в виде роликов, которые установлены с возможностью вращения относительно рамы устройства. The guides for placing the pipeline being laid are made in the form of rollers, which are mounted for rotation relative to the frame of the device.

Выполнение части породоразрушающих инструментов в виде дисков с наклонно расположенными режущими зубками, а другой части в виде дисков с пиками и опорными хвостовиками приводит к появлению новых признаков, а именно, увеличивается величина усилий воздействия породоразрушающих инструментов на грунт, особенно на твердый. The implementation of part of rock cutting tools in the form of discs with inclined cutting teeth, and the other part in the form of discs with peaks and supporting shanks, leads to the appearance of new features, namely, the magnitude of the efforts of the impact of rock cutting tools on the ground, especially on hard ground.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 вид А на фиг.1; на фиг.3 узел I на фиг.1. Figure 1 shows the proposed device; figure 2 view a in figure 1; in Fig.3 node I in Fig.1.

Предлагаемое устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов включает инверторную секцию 1, соединенную разъемным соединением с прокладываемым трубопроводом 2, размещенным в инверторной секции, исполнительный орган 3 и электродвигатель 4, взаимодействующий с ним через систему зубчатых колес 5, исполнительный орган 3 выполнен в виде расположенных в одной плоскости радиально направленных рукоятей 6 с размещенными породоразрушающими инструментами в виде дисков 7 с наклонно расположенными режущими зубками 8 и дисков 9 с подпружиненными пиками 10, взаимодействующими с опорными хвостовиками 11, расположенными на торцах зубатых колес (шестеренок) 12. Причем поверхности опорных хвостовиков 11 представлены в виде наклонных по ходу вращения плоскостей, раму 13 устройства с направляющими в виде роликов 14 для размещения прокладываемого трубопровода, нажимной механизм в виде лебедки 15 с трособлочной системой, состоящей из троса 16, на конец которого крепится крюк 17 и перекинут через ролик 18, механизм для транспортировки разрушенной породы, состоящий из ленточного транспортера 19, ленточного элеватора 20, находящегося в бункере-накопителе 21, а исполнительный орган 3 снабжен отражающим наклонным экраном 22. The proposed device for trenchless laying of pipelines includes an inverter section 1 connected by a detachable connection to a laid pipe 2 located in the inverter section, an actuator 3 and an electric motor 4 interacting with it through a system of gears 5, the actuator 3 is made in the form located in one plane radially directed handles 6 with placed rock cutting tools in the form of discs 7 with inclined cutting teeth 8 and discs 9 with spring-loaded and peaks 10, interacting with the support shanks 11 located on the ends of the gear wheels (gears) 12. Moreover, the surfaces of the support shanks 11 are presented in the form of planes inclined along the rotation, the frame 13 of the device with guides in the form of rollers 14 for accommodating the pipe being laid, the pressure mechanism in the form of a winch 15 with a cable block system consisting of a cable 16, on the end of which a hook 17 is attached and thrown over a roller 18, a mechanism for transporting destroyed rock, consisting of a conveyor belt 19, exact elevator 20, located in the storage hopper 21 and the actuator 3 is provided with an inclined reflecting screen 22.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

На площадке котлована, приготовленного перед насыпью дороги, размещают раму 13 с роликами 14, на которые устанавливают инверторную секцию 1, соединенную разъемным соединением с прокладываемым трубопроводом 2, с прикрепленным бункером-накопителем 21 и элеватором 20. Включают электродвигатель 4, через систему зубчатых колес 5 приходит во вращение исполнительный орган 3, породоразрушающие инструменты в виде дисков 7 с наклонно расположенными режущими зубками 8 и дисков 9 с подпружиненными пиками 10. Включают лебедку 15, с помощью троса 16 и лебедки 15 исполнительный орган 3 приводится в соприкосновение с грунтом. Благодаря пикам 10, выступающим за вертикальную плоскость наклонных режущих зубков дисков 7, начинается дробление грунта. При встрече с твердым грунтом основная нагрузка по его размельчению падает на диски 9, пики 10 которого при вращении зубчатых колес с установленными на них опорными хвостовиками 11 скользят по их наклонной плоскости, тем самым перемещаются вдоль своей оси ударами в грунт и обратно подобно отбойному молотку. Раздробленный грунт далее срезается дисками 7 и по наклонному экрану 22 соскальзывает на дно инверторной секции 1 и трубопровода 2. С помощью ленточного транспортера 19 грунт поступает в бункер-накопитель 21 и по ленточному элеватору 20 выводится на бровку. При окончании проходки инверторная секция 1 устройства отсоединяется от трубопровода 2, который остается служить в качестве обсадной трубы и бункера-накопителя 21 с ленточным элеватором 20. On the site of the pit prepared in front of the embankment of the road, place a frame 13 with rollers 14, on which an inverter section 1 is mounted, connected by a detachable connection to the laid pipeline 2, with an attached storage hopper 21 and an elevator 20. The electric motor 4 is turned on, through a system of gears 5 the actuator 3 comes into rotation, rock cutting tools in the form of discs 7 with inclined cutting teeth 8 and discs 9 with spring-loaded peaks 10. Turn on the winch 15, using a cable 16 and a winch 15 spolnitelny body 3 is brought into contact with the ground. Due to the peaks 10, protruding beyond the vertical plane of the inclined cutting teeth of the discs 7, the crushing of the soil begins. When encountering hard ground, the main load on its crushing falls on the disks 9, the peaks 10 of which, when the gears are rotated with the supporting shanks 11 mounted on them, slide along their inclined plane, thereby moving along their axis with blows to the ground and back like a jackhammer. The crushed soil is then cut off by disks 7 and slides along the inclined screen 22 to the bottom of the inverter section 1 and pipeline 2. Using a conveyor belt 19, the soil enters the storage hopper 21 and is conveyed to the edge through the belt elevator 20. At the end of the sinking, the inverter section 1 of the device is disconnected from the pipeline 2, which remains to serve as a casing and storage hopper 21 with a belt elevator 20.

Благодаря наличию дисков 9, снабженных подпружиненными пиками 10 наклонно расположенных режущих зубков 8 дисков 7, значительно увеличивается срок службы породоразpушающегго инструмента, а главное, происходит значительный прирост скорости проходки горизонтальных скважин. Наличие электродвигателя 4 исполнительного органа 3, а также лебедки 15 и рамы 13 с роликами 14 полностью освобождает данное устройство от специальной базовой машины, что значительно упрощает устройство в целом и снижает его себестоимость. Due to the presence of disks 9 equipped with spring-loaded peaks 10 of inclined cutting teeth 8 of disks 7, the service life of the rock cutting tool is significantly increased, and most importantly, there is a significant increase in the rate of penetration of horizontal wells. The presence of an electric motor 4 of the executive body 3, as well as a winch 15 and a frame 13 with rollers 14 completely free this device from a special base machine, which greatly simplifies the device as a whole and reduces its cost.

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ, включающее раму с направляющими для размещения прокладываемого трубопровода, нажимной механизм в виде лебедки с трособлочной системой, расположенный во внутренней полости прокладываемого трубопровода, механизм для транспортировки разрушенной породы, соединенную разъемным соединением с прокладываемым трубопроводом инвентарную секцию, кинематически связанный с выходным валом электродвигателя исполнительный орган с корпусом и с расположенными на корпусе породоразрушающими инструментами и жестко соединенную с инвентарной секцией раму для размещения электродвигателя, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности его работы в крепких грунтах и грунтах с твердыми включениями, породоразрушающие инструменты выполнены в виде дисков с наклонно расположенными режущими зубками и пик с опорным хвостовиком, а корпус исполнительного органа в виде кинематически связанного с выходным валом электродвигателя, установленного с возможностью вращения относительно инвентарной секции полого вала, закрепленных на боковой поверхности полого вала и расположенных радиально в одной плоскости полых рукоятей для размещения дисков и полых рукоятей для размещения пик с расположенными на их торцевой поверхности по окружности каналами для прохода пик, при этом кинематическая связь исполнительного органа с выходным валом электродвигателя выполнена в виде жестко соединенного с рамой для размещения электродвигателя и расположенного во внутренней полости корпуса центрального зубчатого колеса и установленных во внутренних полостях рукоятей для размещения дисков и пик с возможностью вращения зубчатых шестерен, которые кинематически связаны с центральным зубчатым колесом, а каждый диск жестко соединен с соответствующей зубчатой шестерней и установлен с возможностью вращения относительно соответствующей рукояти, причем зубчатые шестерни, расположенные во внутренней полости рукоятей для размещения пик, выполнены с расположенными по окружности на их торцевой поверхности наклонными выступами для перемещения пик, а каждая пика подпружинена относительно рукояти для размещения пик и установлена с возможностью осевого перемещения в соответствующем канале для прохода пик и с возможностью взаимодействия своим опорным хвостовиком с наклонными выступами для перемещения пик на соответствующей шестерне. 1. DEVICE FOR TOWELESS TUBING OF THE PIPELINES, including a frame with guides for placement of the laid pipeline, a push mechanism in the form of a winch with a cable system located in the inner cavity of the laid pipeline, a mechanism for transporting the destroyed rock, connected by a detachable connection to the laid pipeline, an inventory section kinematically connected with the output shaft of the electric motor, an executive body with a housing and with rock-cutting and located on the housing and a frame rigidly connected to the inventory section for placing an electric motor, characterized in that, in order to increase its efficiency in hard soils and soils with solid inclusions, rock cutting tools are made in the form of disks with inclined cutting teeth and a peak with a supporting shank, and the body of the Executive body in the form of a kinematically connected to the output shaft of the electric motor mounted rotatably relative to the inventory section of the hollow shaft, mounted on the casing surface of the hollow shaft and the hollow arms located radially in the same plane to accommodate the disks and hollow arms to accommodate the peak with channels for peak passage located on their end surface around the circumference, while the kinematic connection of the actuator with the output shaft of the electric motor is rigidly connected to a frame for placing an electric motor and a central gear located in the inner cavity of the central gear housing and handles installed in the internal cavities disks and a peak with the possibility of rotation of the gears, which are kinematically connected with the Central gear, and each disk is rigidly connected to the corresponding gear and mounted for rotation relative to the corresponding handle, and gears located in the inner cavity of the handles to accommodate the peak, made inclined projections arranged circumferentially on their end surface to move the peak, and each peak is spring-loaded relative to the handle to accommodate the peak and set phenomenon is axially displaceable in the corresponding channel for the passage of the peak and to engage their supporting shaft with inclined protrusions to move the peak of the respective gear. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющие для размещения прокладываемсого трубопровода выполнены в виде роликов, которые установлены с возможностью вращения относительно рамы устройства. 2. The device according to claim 1, characterized in that the guides for accommodating the pipe being laid are made in the form of rollers that are mounted for rotation relative to the frame of the device.

Images