PL102321B1

PL102321B1 - HORIZONTAL DRILLING RIG

Info

Publication number: PL102321B1
Application number: PL19431376A
Authority: PL
Priority date: 1976-12-10
Filing date: 1976-12-10
Publication date: 1979-03-31

Description

Przedmiotem wynalazku jest wiertnica pozioma do wiercenia i przeciskania rur pod nasypami, drogami i innymi przeszkodami, wewnatrz których umieszczone sa przewody elektroenergetyczne, przewody rurociagów itp.The subject of the invention is a horizontal drilling rig for drilling and pushing pipes under embankments and roads and other obstacles inside which power cables, pipelines are placed e.t.c.

Wiertnice poziome stosowane w robotach ziemnych pozwalaja miedzy innymi na budowe rurociagów w trudnych warunkach terenowych metoda bezwykopowa.Horizontal drilling rigs used in earthworks allow, among others, the construction of pipelines trenchless method in difficult field conditions.

Znane wiertnice poziome stosowane do tych prac skladaja sie z zestawu roboczego wciskajaco —wiercace¬ go ustawionego na torze jezdnym zabezpieczonym plyta oporowa oraz z agregatu spalinowo — hydraulicznego zasilajacego odbiorniki hydrauliczne tego zestawu.Known horizontal drilling rigs used for this work consist of a press-drill working set it is placed on the track protected by a stop plate and from a diesel-hydraulic unit supplying hydraulic receivers of this set.

Zestaw roboczy wciskajaco-wiercacy posiada silnik hydrauliczny, który poprzez przekladnie napedza wrzeciono, do którego bezposrednio dolaczony jest slimak z umieszczonym na koncu narzedziem skrawajacym, oraz pierscien oporowy do osadzania wciskanej rury obsadowej. Silnik hydrauliczny z przekladnia i pierscien oporowy wraz z prowadnicami stanowia jedna sztywna calosc przesuwajaca sie po torze jezdnym. Posuw wzdluzny slimaka z glowica skrawajaca i rury osadzonej w pierscieniu oporowym jest realizowany poprzez silowniki hydrauliczne zamocowane z jednej strony do pierscienia oporowego a z drugiej do specjalnej ramy blokowanej recznie w gniazdach oporowych umieszczonych w belkach toru, rozstawionych wpodzialce skoku silowników. W czasie pracy urobek od glowicy skrawajacej jest odprowadzany rura przy pomocy slimaka i wysypywany wzdluz toru.The pressing and drilling working set has a hydraulic motor which is driven through gears a spindle to which a worm is directly attached with a cutting tool at the end, and a support ring for seating the press-fit casing tube. Hydraulic motor with gear and ring together with the guides, they constitute one rigid whole that moves along the track. Feed longitudinal auger with cutting head and tube embedded in the thrust ring is accomplished through hydraulic cylinders mounted on one side to the thrust ring and on the other to a special frame manually locked in the stop seats located in the track beams, spaced in the pitch division actuators. During operation, the material is discharged from the cutting head by a pipe using a worm and dumped along the track.

Jak z powyzszego wynika w wiertnicach tych slimak z glowica skrawajaca i rura wciskana osadzona w pierscieniu oporowym sa pod dzialaniem tej samej sily pochodzacej od silowników hydraulicznych posuwu zestawu roboczego. W takim ukladzie, w przypadku natrafienia na twarda przeszkode, dosc znaczne sily wciskajace rure moga zniszczyc slimak z glowica skrawajaca, które sa elementami duzo mniej wytrzymalymi od wytrzymalosci rury. Ponadto cacy zestaw wymaga odblokowywania i blokowania recznego, a wysypywany wzdluz toru urobek utrudnia prace obslugujacych wiertnice.2 102 321 Wiertnica pozioma, wedlug wynalazku, do wiercenia i przeciskania rur, zestawiona z toru jezdnego z plyta oporowa, z zestawu roboczego wciskajaco-wiercacego ustawionego na tym torze i z agregatu zasilajacego, posiada zestaw roboczy, w którym zespól wiercacy jest ustawiony przesuwnie wzgledem zespolu wciskajacego i polaczo¬ ny z nim za posrednictwem najkorzystniej urzadzenia dociskowego zaopatrzonego w silowniki hydrauliczne i w zderzac, wspólpracujacy z wylacznikiem sterujacym przesuwem zespolu wciskajacego, przy czym silowniki urzadzenia dociskowego zespolu wiercacego sa tak dobrane, ze ich sila docisku jest mniejsza od sily niszczacej slimak z glowica skrawajaca i nizsza od sily docisku silowników zespolu wciskajacego. Ponadto zestaw roboczy wyposazony jest w samoczynne urzadzenie blokujace i urzadzenie do usuwania urobku, a tor jezdny zaopatrzony jest w srubowe podnosniki stabilizujace oraz wyposazony jest w podpore rury wciskanej.As it follows from the above, in these drilling rigs a screw with a cutting head and a push-in pipe embedded in the support ring are under the action of the same force coming from the hydraulic feed cylinders work set. In such a system, in case of hitting a hard obstacle, quite significant forces the pressing pipes can destroy the screw with the cutting head, which are elements much less durable than pipe strength. In addition, the whole set requires manual unlocking and locking, and it is poured out along the track, the excavated material hinders the work of drilling rigs. 2 102 321 A horizontal drilling rig, according to the invention, for drilling and pushing pipes, assembled from a runway with a plate resistance, from the pressing and drilling set set on this track and from the power unit, has a working set in which the drilling unit is displaceable in relation to the pressing unit and the connection with it by means of a pressure device with hydraulic actuators and to crash, cooperating with the switch controlling the movement of the pressing unit, the actuators of the clamping device of the drilling unit are selected in such a way that their clamping force is lower than the destructive force worm with a cutting head and lower than the contact force of the actuators of the pressing unit. In addition, a working set is equipped with an automatic locking device and a device for removing the spoil, and the track is equipped with it is equipped with screw stabilizing jacks and is equipped with a push-in pipe support.

Samoczynne urzadzenie blokujace sluzy do blokowania zestf vu roboczego na torze w czasie wiercenia i wciskania rury obsadowej i sklada sie z ramy w której jest osadzona obrotowo na sworzniu zapadka wspólpracujaca z klockami oporowymi umieszczonymi wewnatrz prowadnic toru. Rama urzadzenia blokujacego ^^SvaT7ra7prowadnicach toru i jest zamocowana przegubowo do konców silowników hydraulicznych posuwu osiowego zespolu ciskajacego.The automatic locking device is used to lock the working set on the track during drilling and pressing the casing tube and consists of a frame in which a latch is rotatably mounted on a pin cooperating with the thrust blocks placed inside the track guides. Locking device frame ^^ SvaT7ra7 track guides and is articulated to the ends of the hydraulic ram cylinders of the axial pressing unit.

Urzadzenie do* usuwania urobku odprowadzanego od glowicy skrawajacej poprzez rure przy pomocy slifaafca/r$klada sie; z obrotowego wyrzutnika urobku zainstalowanego wewnatrz pierscienia oporowego rury "Wciskanej^ Jcósza wysypowego zawieszonego na obudowie tego pierscienia. Wyrzutnik urobku sklada sie z lopat przytwierdzonych do walu, przy czym wal wyrzutnika jednym koncem polaczony jest zwalem slimaka, a drugim zwalem napedowym zespolu wiercacego i stanowi element sprzegajacy zespól wiercacy z tym slimakiem. Wyrzutnik w czasie pracy wygarnia*urobek z obudowy pierscienia do kosza wysypowego. Kosz wysypowy podczas pracy przesuwa sie razem z calym zestawem wzdluz toru. Po napelnieniu kosz wyciagany jest na zewnatrz wykopu i oprózniany.Device for * removing the debris discharged from the cutting head through the pipe with the help of slifaafca / r $ is deposited; from the rotary spoiler ejector installed inside the pipe thrust ring "Pressed ^ Jcósza chute suspended on the housing of this ring. The output ejector consists of shovels attached to the shaft, with the ejector shaft connected at one end by the shaft of the screw, and the other is called the drive unit for the drilling unit and is the link between the drilling unit and this snail. During operation, the ejector scoops the output * from the ring housing to the discharge hopper. Basket the discharge during operation moves along with the entire set along the track. After filling, the basket is pulled out is outside the trench and emptied.

Ustawienie zespolu wiercacego przesuwnie w stosunku do zespolu wciskajacego i polaczenie go z nim za posrednictwem urzadzenia dociskowego, wyposazonego w zderzak wspólpracujacy z wylacznikiem sterujacym posuwem silowników hydraulicznych zespolu wciskajacego i posiadajacym sile docisku bezpieczna dla slimaka z glowica skrawajaca i mniejsza od sily z jaka jest wciskana rura — zabezpiecza slimak z glowica skrawajaca i caly zespól wiercacy przed zniszczeniem, gdyz w przypadku natrafienia przez glowice na stala przeszkode, której opór jest wiekszy od sily urzadzenia dociskowego, nastepuje wzgledne przesuniecie do tylu zespolu wiercacego w stosunku do zespolu wciskajacego i wylaczenie posuwu silowników hydraulicznych zespolu wciskajacego przez zderzak wspólpracujacy z wylacznikiem.Setting the drilling unit to be displaceable in relation to the pressing unit and connecting it to it by means of a pressure device, equipped with a buffer cooperating with a control switch the feed of the hydraulic cylinders of the pressing unit and with the clamping force safe for the screw with the cutting head and less than the force with which the pipe is pressed - protects the worm from the cutting head and the whole the drilling unit against destruction, because in the event of the heads hitting a permanent obstacle, which the resistance is greater than the force of the pressure device, there is a relative shift to the rear of the drilling unit in relation to the pressing unit and switching off the feed of the hydraulic cylinders of the pressing unit through a buffer cooperating with the switch.

Dzieki zastosowaniu samoczynnego urzadzenia blokujacego wyposazonego w zapadke wspólpracujaca z klockami oporowymi osadzonymi pomiedzy prowadnicami toru unika sie uciazliwego recznego blokowania i odblokowywania zestawu do toru, co zwalnia obsluge od ciaglego dozorowania blokady podczas procesu wciskania rury. Uzyskuje sie równiez latwa zmiane kierunku przesuwu zestawu.Thanks to the use of an automatic locking device equipped with a counter latch with thrust blocks seated between the track guides, cumbersome manual blocking is avoided and unlocking the kit to the track, which relieves the operator from constantly guarding the lock during the process pressing the pipe. It is also possible to easily change the direction of travel of the set.

Przez wyposazenie zespolu roboczego w wyrzutnik urobku i kosz wysypowy unil.a sie recznego usuwania urobku i zanieczyszczania terenu pracy, a przegubowe polaczenie walu slimaka z walem napedowym zespolu wiercacego za posrednictwem walu wyrzutnika zabezpiecza caly uklad przed przesztywnieniem. Ponadto zaopatrzenie toru w srubowe podnosniki pozwala na latwe i szybkie wypoziomowanie i stabilizacje tego toru.By equipping the working unit with the excavated material ejector and the discharge hopper, it can be lifted by hand. of excavated material and contamination of the working area, and the articulated connection of the screw shaft with the drive shaft of the unit through the ejector shaft secures the entire system against over-stiffening. also providing the track with screw lifts allows for easy and quick leveling and stabilization of this track.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia wiertnice pozioma w widoku z boku, fig. 2 - wiertnice w widoku z góry, fig. 3- przekrój A-A zaznaczony na fig. 1, fig. 4 — zestaw roboczy wciskajaco-wiercacy z widoku z góry i fig. 5 — samoczynne urzadzenie blokuja¬ ce w widoku z boku.The subject matter of the invention is illustrated in an exemplary embodiment in the drawing in which Fig. 1 shows horizontal drilling rigs in side view, fig. 2 - drilling rigs in top view, fig. 3- A-A section marked in fig. 1, fig. 4 - the press-drilling set from the top view and fig. 5 - automatic locking device ce in side view.

Jak uwidoczniono na fig. 1-^5 na torze jezdnym 1 ustawionym w wykopie i zabezpieczonym plyta oporowa 2 ustawiony jest zestaw roboczy 3, zlozony z zespolu wciskajacego 4 i zespolu wiercacego 5. Zestaw roboczy 3 zasilany jest z agregatu zasilajacego 6 ustawionego poza wykopem.As shown in Figs. 1- ^ 5, on the running track 1, set in a trench and secured with a board working set 3, consisting of a pressing unit 4 and a drilling unit 5, is set. working 3 is powered from a power supply 6 positioned outside the trench.

Zespól wciskajacy posiada pierscien oporowy 7 zamocowany na stale do ramy i silowniki hydrauliczne 8 polaczone przegubowo z jednej strony do obudowy pierscienia oporowego 7 a z drugiej — do ramy urzadzenia blokujacego 0. W ramie urzadzenia blokujacego osadzona jest zapadka 10 w ksztalcie dwuramiennej dzwigni zaopatrzonej w pret z przesuwnym ciezarkiem. Zapadka 10 wspólpracuje z klockami oporowymi 11 osadzonymi w prowadnicach toru 1.The pressing-in unit has a thrust ring 7 permanently attached to the frame and hydraulic cylinders 8 hinged on one side to the housing of the thrust ring 7 and on the other side to the device frame latch 10 in the form of a two-armed lever is mounted in the frame of the locking device. equipped with a rod with a sliding weight. The pawl 10 cooperates with the mounted thrust blocks 11 in track guides 1.

Na ramie zespolu wciskajacego zamocowany jest przesuwnie, za pomoca silowników hydraulicznych 12 urzadzenia dociskowego 1.3, zespól wiercacy 5. Urzadzenie dociskowe 13 zaopatrzone jest w zderzak 14 wspólpracujacy z wylacznikiem 15 zainstalowanym na ramie zespolu wciskajacego 4, sterujacym posuwem , silowników hydraulicznych 8 tego zespolu 4.It is slidably mounted on the frame of the pressing unit by means of hydraulic cylinders 12 the pressing device 1.3, drilling unit 5. The pressing device 13 is equipped with a stop 14 cooperating with a switch 15 installed on the frame of pressing unit 4, controlling the feed , hydraulic cylinders 8 of this group 4.

W obudowie pierscienia oporowego 7 zainstalowany jest wyrzutnik urobku 16, którego wal polaczony jest z jednej strony zwalem slimaka 17 zakonczonym glowica skrawajaca 18 a z drugiej zwalem napedowym 19102 321 3 zespolu wiercacego 5. Na obudowie pierscienia oporowego 7 zawieszony jest kosz wysypowy 20. Rura obsadowa 21 zamocowana jest w pierscieniu oporowym 7 i podparta na podporze 22 ustawionej na torze jezdnym 1. Tor jezdny wyposazony jest w srubowe podnosniki stabilizujace 23.A material ejector 16 is installed in the housing of the thrust ring 7, the shaft of which is connected on the one hand, I released the worm 17 with the finished cutting head 18, and on the other, I released the drive 19 102 321 3 of the drilling unit 5. A discharge hopper 20 is suspended on the casing of the thrust ring 7. 21 is fixed in the support ring 7 and supported on the support 22 set on the runway 1. Track the vehicle is equipped with stabilizing screw jacks 23.

Praca wiertnicy poziomej wedlug wynalazku przebiega nastepujaco. W specjalnie przygotowanym wykopie montuje sie tor jezdny 1, stabilizuje sie go przy pomocy podnosników srubowych 23 i zabezpiecza przed przesunieciem plyta oporowa 2. W przedniej czesci toru 1 ustawia sie podpore 22, której zadaniem jest prowadzenie osiowe rury obsadowej 21, zwlaszcza w pierwszej fazie jej wciskania. W tylnej czesci na toize ustawia sie zestaw roboczy 3 i wyposaza go w rure obsadowa 21, slimak 17 z glowica skrawajaca 18 i kosz wysypowy 20 oraz podlacza do agregatu zasilajacego 6. Po wlaczeniu silnika napedzajacego wal napedowy 19 zespolu wiercacego 5 i doprowadzeniu oleju pod cisnieniem do silowników hydraulicznych 12 urzadzenia dociskowego 13, nastepuje proces skrawania gruntu przez glowice skrawajaca 18 i odprowadzanie urobku rura 21 przy pomocy slimaka 17 i wyrzutnika 16 do kosza wysypowego 20. Nastepnie przez rozdzielacz hydrauliczny, nastawiony na prace do przodu, doprowadza sie olej pod cisnieniem do silowników hydraulicznych 8 posuwu zespolu wciskajacego 4 i rozpoczyna sie proces wciskania rury 21.According to the invention, the operation of the horizontal drilling rig is as follows. In a specially prepared excavation the runway 1 is mounted, it is stabilized with the help of screw jacks 23 and secured against by the displacement of the stop plate 2. In the front part of the track 1 a support 22 is set, which is responsible for axial guidance of the casing tube 21, especially in its first pressing-in phase. At the back of the toize the working set 3 is positioned and equipped with a mounting tube 21, a worm 17 with a cutting head 18 and a basket discharge 20 and connect to the powering unit 6. After switching on the driving motor, the drive shaft 19 drilling unit 5 and supplying oil under pressure to the hydraulic cylinders 12 of the machine pressure 13, the process of cutting the soil by the cutting head 18 and discharge of the excavated material 21 with the help of a screw 17 and an ejector 16 to the discharge hopper 20. Then through the hydraulic distributor, set to work forward, oil is supplied under pressure to 8-feed hydraulic cylinders pressing unit 4 and the process of pressing in the pipe 21 begins.

W przypadku natrafienia na stala przeszkode i przekroczeniu sily dociskowej silowników 12 urzadzenia dociskowego 13 nastepuje wzgledne przesuniecie sie do tylu zespolu wiercacego 5 w stosunku do zespolu wciskajacego 4, w wyniku czego zderzak 14 dojdzie do wylacznika 15 powodujac odciecie doplywu oleju do silowników 8 i zatrzymanie zespolu wciskajacego. Po przewierceniu przeszkody zespól wiercacy 5 przesunie sie do przodu w stosunku do zespolu wciskajacego 4, zderzak 14 odsunie sie od wylacznika 15, zostanie wlaczone* zasilanie silowników 8 i nastapi powtórne wlaczenie do pracy zespolu wciskajacego 4.In case of hitting a fixed obstacle and exceeding the thrust force of the actuators 12 of the device pressure 13, there is a relative movement to the back of the drilling unit 5 in relation to the drilling unit pressing button 4, as a result of which the bumper 14 will reach the switch 15 causing the oil flow to the of actuators 8 and stopping the pressing unit. After drilling through the obstacle, the drilling unit 5 will move forward relative to pressing unit 4, the stop 14 will move away from switch 15, it will be activated * powering the actuators 8 and switching on the pressing unit 4 will take place again.

Po wcisnieciu rury 21 na wielkosc skoku silowników 8 urzadzenia wciskajacego, przesterowujt sie te silowniki 8 na prace w odwrotna strone, uzyskujac przez to samoczynne podciagniecie do przodu urzadzen blokujacych 9. Po powtórnym przesterowaniu silowników 8 na prace do przodu zapadka 10 opiera sie o klocek oporowy 11 i zablokowuje zestaw roboczy. Wycofanie zestawu roboczego do tylu nastepuje po przesterowaniu silowników urzadzenia wciskajacego i przestawieniu zapadki na prace w odwrotnym kierunku.After pressing the tube 21 to the stroke size of the actuators 8 of the pressing device, these 8 cylinders to work in the opposite direction, thus automatically pulling the devices forward locks 9. After the actuators 8 are re-shifted to work forward, the pawl 10 rests against the block 11 and locks the working set. Withdrawal of the working set to the rear takes place after overriding actuators of the pressing device and turning the pawl to work in the opposite direction.

Claims

Patent claims

1. Horizontal drilling rig, for drilling and jacking pipes under embankments, roads and other obstacles, consisting of a pressing-drilling set, a track and a power unit, characterized by the fact that it has a working set (3) in which the drilling unit (5 ) is displaceably positioned with respect to the pressing unit (4) and connected to it via, most preferably, a pressure device (13) provided with hydraulic actuators (12) and a stop (14), cooperating with a switch (15) that controls the feed of the pressing unit (4).

2. Horizontal drilling rig according to claim A device according to claim 1, characterized in that the working set (3) has an automatic locking device (9) provided with a pawl (10) cooperating with thrust blocks (11) mounted between the track guides (1).

3. Horizontal drilling rig according to claim A device according to claim 1, characterized in that the working set (3) has a device for removing the spoil consisting of a rotary ejector (16) installed inside the housing of the thrust ring (7) and a discharge hopper (20) suspended on the housing of this ring, the ejector shaft (16) being ) is connected on one side with the screwdriver (17) and on the other with the drive (19) of the drilling unit (5) and is the connecting element between the drilling unit and the screwdriver.

4. Horizontal drilling rig according to claims 2. The track (1) is provided with stabilizing screw jacks (23). 102 321 pfer4te Fi $ .i \ I \ Fig. 3 / f. 2 / / \ g. UL i3 ^ s i '¦ T% 2 pTtrrt ¦¦> mk mA ^ W & Emw 7 ¦ 8 12 14 19 102 321 l L