RU222837U1

RU222837U1 - Device for immersing pipes into the ground

Info

Publication number: RU222837U1
Application number: RU2023130630U
Authority: RU
Inventors: Борис Борисович Данилов; Геннадий Георгиевич Васильев; Александр Владимирович Правосудов; Андрей Константинович Ткачук; Надежда Назимовна Заболоцкая
Filing date: 2023-11-24
Publication date: 2024-01-19

Abstract

Полезная модель относится к строительной технике, предназначена в основном для погружения в грунт металлических труб, преимущественно при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций. Устройство для погружения в грунт труб включает ударный механизм с полым корпусом, размещенным в нем ударником, наковальню и тяги. Ударный механизм посредством лебедки тягами через монтажный блок постоянно поджат к наковальне, передняя часть которой через монтажный фланец соединена с погружаемой трубой, а задняя часть наковальни с ударной полостью свободно установлена через антифрикционные центрирующие направляющие элементы в передней части полого корпуса, на торце которого установлено уплотнительное эластичное кольцо, прижатое к полому корпусу резьбовым соединением защитного бандажа со скользящей подложкой из антифрикционного материала на его передней части. Технический результат - постоянный поджим ударного механизма к погружаемой трубе, полное экранирование полого корпуса и центрирование наковальни относительно полого корпуса и погружаемой трубы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. The utility model relates to construction equipment and is intended mainly for driving metal pipes into the ground, mainly for trenchless laying of underground communications. A device for driving pipes into the ground includes an impact mechanism with a hollow body with a hammer placed in it, an anvil and rods. The impact mechanism by means of a winch with rods through the mounting block is constantly pressed to the anvil, the front part of which is connected to the immersed pipe through a mounting flange, and the rear part of the anvil with the impact cavity is freely installed through anti-friction centering guide elements in the front part of the hollow body, at the end of which an elastic seal is installed a ring pressed to the hollow body by a threaded connection of a protective band with a sliding backing made of antifriction material on its front part. The technical result is constant pressing of the impact mechanism to the immersed pipe, complete shielding of the hollow body and centering of the anvil relative to the hollow body and the immersed pipe. 1 salary f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к строительной технике и предназначена в основном для погружения в грунт металлических труб, преимущественно при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций.The utility model relates to construction equipment and is intended mainly for driving metal pipes into the ground, mainly for trenchless laying of underground communications.

Известно устройство для погружения в грунт труб по патенту РФ №2135692, кл. Е02D 7/02, Е02F 5/18, опубл. 27.08.99 в бюл. №24, включающее корпус, размещенный в корпусе ударник, сопряженную с корпусом головную часть, при этом сопряжение головной части с корпусом выполнено с возможностью рассоединения в момент удара и последующего соединения посредством подтягивающего элемента.A device for immersing pipes in the ground according to RF patent No. 2135692, class. E02D 7/02, E02F 5/18, publ. 08.27.99 in the bulletin. No. 24, including a body, a striker located in the body, a head part mated to the body, wherein the mating of the head part with the body is made with the possibility of disconnection at the moment of impact and subsequent connection by means of a tightening element.

Общими признаками аналога и предлагаемого технического решения являются: корпус, размещенный в нём ударник, подтягивающий элемент.The common features of the analogue and the proposed technical solution are: a body, a firing pin located in it, a tightening element.

Недостатком известного устройства является обязательная необходимость сопряжения головной части устройства с корпусом, что неизбежно приводит к воздействию ударных нагрузок на последний и, как следствие, к его деформации, что приводит к его быстрому износу, а значит, к снижению надежности всего устройства. Кроме того, постоянное, в момент каждого удара, рассоединение - соединение корпуса и головной части также приводит к их износу и повреждениям, быстрой утрате первоначальных параметров сопряжения головной части с корпусом, а значит, и энергетических параметров (энергии удара, частоты) устройства, что снижает его эффективность.The disadvantage of the known device is the mandatory need to interface the head part of the device with the body, which inevitably leads to impact loads on the latter and, as a consequence, to its deformation, which leads to its rapid wear, and therefore to a decrease in the reliability of the entire device. In addition, the constant, at the moment of each impact, disconnection - the connection of the body and the head part also leads to their wear and damage, the rapid loss of the initial parameters of the interface of the head part with the body, and therefore the energy parameters (impact energy, frequency) of the device, which reduces its effectiveness.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является устройство для погружения в грунт труб по полезной модели РФ № 8376, кл. Е02F 5/16, опубл. 16.11.1998, включающее ударный механизм с полым корпусом и наковальней, один конец которой выполнен в виде фланца для присоединения к забиваемой трубе, а другой размещен в корпусе с возможностью осевого перемещения, причем корпус и наковальня соединены с помощью тяги.The closest in technical essence and set of essential features is a device for immersing pipes in the ground according to the utility model of the Russian Federation No. 8376, class. E02F 5/16, publ. 11/16/1998, including an impact mechanism with a hollow body and an anvil, one end of which is made in the form of a flange for connection to the driven pipe, and the other is placed in a housing with the possibility of axial movement, and the housing and the anvil are connected by means of a rod.

Общими признаками прототипа и предлагаемого технического решения являются: ударный механизм с полым корпусом, размещённый в полом корпусе ударник, наковальня, тяги.The common features of the prototype and the proposed technical solution are: a hammer mechanism with a hollow body, a hammer placed in a hollow body, an anvil, rods.

Недостатком данного устройства является низкий коэффициент ударного импульса от ударника к забиваемой трубе, поскольку фланец наковальни не связан с забиваемой трубой, свободно размещен на последней и после каждого удара будет отходить от забиваемой трубы, при этом последующий удар станет необходим лишь для соединения фланца наковальни с забиваемой трубой, поскольку фланец наковальни отходит из-за отдачи ударного механизма, что снижает эффективность устройства. Кроме того, периодически неизбежный «соскок» фланца с торца забиваемой трубы, связанный с отдачей ударного механизма, несет лишние трудо- и энергозатраты на его монтаж на забиваемую трубу, а также повреждение наковальни и полого корпуса в аварийной ситуации, что резко снижает надежность устройства.The disadvantage of this device is the low coefficient of shock impulse from the striker to the driven pipe, since the anvil flange is not connected to the driven pipe, is freely placed on the latter and after each blow will move away from the driven pipe, while the subsequent blow will be necessary only to connect the anvil flange to the driven pipe pipe, since the anvil flange comes off due to the recoil of the impact mechanism, which reduces the efficiency of the device. In addition, the periodically inevitable “jumping off” of the flange from the end of the driven pipe, associated with the recoil of the impact mechanism, incurs unnecessary labor and energy costs for its installation on the driven pipe, as well as damage to the anvil and the hollow body in an emergency, which sharply reduces the reliability of the device.

Проблема заключается в повышении эффективности устройства для погружения в грунт труб за счет постоянного поджима (контакта взаимодействия) ударного механизма к погружаемой трубе путем усиления ударного воздействия на погружаемую трубу её статическим погружением в грунт, в повышении надежности устройства за счет полного экранирования полого корпуса и центрирования наковальни относительно полого корпуса и погружаемой трубы путём установки на внутренней поверхности передней части полого корпуса антифрикционных центрирующих направляющих элементов.The problem is to increase the efficiency of the device for immersing pipes in the ground due to constant pressing (interaction contact) of the impact mechanism to the immersed pipe by increasing the impact on the immersed pipe by its static immersion in the ground, to increase the reliability of the device due to complete shielding of the hollow body and centering of the anvil relative to the hollow body and the submersible pipe by installing anti-friction centering guide elements on the inner surface of the front part of the hollow body.

Проблема решается тем, что в устройстве для погружения в грунт труб, включающем ударный механизм с полым корпусом, размещенным в нем ударником, наковальню и тяги, согласно полезной модели ударный механизм посредством лебедки тягами через монтажный блок постоянно поджат к наковальне, передняя часть которой через монтажный фланец соединена с погружаемой трубой, а задняя часть наковальни с ударной полостью свободно установлена через антифрикционные центрирующие направляющие элементы в передней части полого корпуса, на торце которого установлено уплотнительное эластичное кольцо, прижатое к полому корпусу резьбовым соединением защитного бандажа со скользящей подложкой из антифрикционного материала на его передней части.The problem is solved by the fact that in a device for immersing pipes in the ground, including an impact mechanism with a hollow body, a striker placed in it, an anvil and rods, according to the utility model, the impact mechanism is constantly pressed by means of a winch with rods through a mounting block to the anvil, the front part of which through the mounting the flange is connected to the immersed pipe, and the rear part of the anvil with the impact cavity is freely installed through anti-friction centering guide elements in the front part of the hollow body, at the end of which there is an elastic sealing ring pressed to the hollow body by a threaded connection of a protective band with a sliding backing made of anti-friction material on it front part.

Поджатие тягами ударного механизма к наковальне с помощью лебёдки обеспечивает не только стабильный контакт ударного механизма с наковальней, но также возможность внедрения погружаемой трубы в грунт вообще без ударного воздействия на наковальню, а за счет статического вдавливания, которое вдвое увеличивает усилие лебедки при использовании монтажного блока (полиспаста) и ведет к повышению эффективности устройства. Расположение полого корпуса на некотором расстоянии от наковальни, монтажного фланца, погружаемой трубы обеспечивает полное экранирование его от ударных воздействий при погружении трубы в грунт, и как следствие, повышение износостойкости и долговечности устройства, а значит, и его надежности.Pressing the impact mechanism rods against the anvil with the help of a winch ensures not only stable contact of the impact mechanism with the anvil, but also the possibility of introducing the immersed pipe into the ground without any impact on the anvil at all, but due to static indentation, which doubles the force of the winch when using a mounting block ( chain hoist) and leads to increased efficiency of the device. The location of the hollow body at a certain distance from the anvil, mounting flange, or immersed pipe ensures its complete shielding from impact impacts when the pipe is immersed in the ground, and as a result, increases the wear resistance and durability of the device, and hence its reliability.

Поскольку задняя часть наковальни свободно установлена через антифрикционные направляющие центрирующие элементы в передней части полого корпуса, ударный импульс, передаваемый ударником через ударную полость на наковальню, проходя через монтажный фланец, полностью передается на погружаемую в грунт трубу, экранируя полый корпус от ударных воздействий и возможных деформаций, что обеспечивает повышение скорости погружения трубы, т.е. эффективность устройства, а также долговечность и износостойкость полого корпуса и ударного механизма в целом, что повышает надежность устройства для погружения в грунт труб.Since the rear part of the anvil is freely installed through anti-friction guide centering elements in the front part of the hollow body, the shock impulse transmitted by the striker through the impact cavity to the anvil, passing through the mounting flange, is completely transmitted to the pipe immersed in the ground, shielding the hollow body from shock influences and possible deformations , which ensures an increase in the speed of pipe immersion, i.e. the efficiency of the device, as well as the durability and wear resistance of the hollow body and the impact mechanism as a whole, which increases the reliability of the device for immersing pipes in the ground.

Направляющие центрирующие элементы, выполненные из антифрикционных материалов (капролон, бронза, полиуретан), обеспечивают свободное перемещение наковальни в полом корпусе, а также соосность полого корпуса ударного механизма с погружаемой трубой, что дает возможность наносить удары всегда по оси погружаемой трубы и таким образом повысить эффективность устройства.Guide centering elements made of anti-friction materials (caprolon, bronze, polyurethane) ensure free movement of the anvil in the hollow body, as well as the coaxiality of the hollow body of the impact mechanism with the immersed pipe, which makes it possible to strike always along the axis of the immersed pipe and thus increase efficiency devices.

Защитный бандаж со скользящей подложкой на его передней части, выполненной из антифрикционного материала, обеспечивает свободное перемещение (скольжение) наковальни в полом корпусе и предотвращает возможность её выпадения из последнего (аварийная ситуация). Кроме того, защитный бандаж предотвращает попадание в ударный механизм загрязнений и посторонних предметов при погружении в грунт труб.A protective band with a sliding backing on its front part, made of anti-friction material, ensures free movement (sliding) of the anvil in the hollow body and prevents the possibility of it falling out of the latter (emergency situation). In addition, the protective band prevents dirt and foreign objects from entering the impact mechanism when the pipes are immersed in the ground.

Надежность крепления защитного бандажа на полом корпусе обеспечивают резьбовым соединением и уплотнительным эластичным кольцом, предотвращающим раскручивание защитного бандажа с полого корпуса.Reliable fastening of the protective bandage to the hollow body is ensured by a threaded connection and an elastic sealing ring that prevents the protective bandage from unwinding from the hollow body.

Целесообразно, чтобы между полым корпусом и наковальней был установлен упругий элемент в виде эластичного кольца (резина, полиуретан и т.д.). В этом случае исключена возможность жесткого контакта полого корпуса и наковальни, что предотвращает динамическое воздействие на полый корпус, а значит повышает надежность устройства для погружения в грунт труб.It is advisable that an elastic element in the form of an elastic ring (rubber, polyurethane, etc.) be installed between the hollow body and the anvil. In this case, the possibility of rigid contact between the hollow body and the anvil is excluded, which prevents dynamic effects on the hollow body, and therefore increases the reliability of the device for immersing pipes in the ground.

Сущность полезной модели поясняется примером конкретного исполнения устройства для погружения в грунт труб и чертежом, на котором представлен общий вид устройства в продольном разрезе.The essence of the utility model is illustrated by an example of a specific design of a device for immersing pipes in the ground and a drawing showing a general view of the device in a longitudinal section.

Устройство для погружения в грунт труб состоит из ударного механизма 1 с полым корпусом 2, в котором размещен ударник 3, наковальня 4 с ударной полостью 5, и тяг 6. Передняя часть ударника 3 и ударная полость 5 могут быть выполнены конусными, как показано на чертеже, для оптимальной передачи ударного импульса. Ударный механизм 1 лебедкой 7 через тяги 6 и монтажный блок 8 поджат к наковальне 4. Передняя часть (нижняя по чертежу) наковальни 4 через монтажный фланец 9 соединена с погружаемой трубой 10. Наковальня 4 установлена своей задней (верхней по чертежу) частью в полом корпусе 2 в антифрикционных центрирующих направляющих элементах 11, выполненных, например, из капролона, полиуретана, меди, алюминия, бронзы. На наружной поверхности передней части полого корпуса 2 на резьбовом соединении установлен защитный бандаж 12, поджатый к переднему торцу полого корпуса 2 через уплотнительное эластичное кольцо 13. Защитный бандаж 12 установлен на передней части полого корпуса 2 со скользящей подложкой 14, изготовленной из антифрикционного материала, например, из бронзы. Целесообразно для предотвращения жесткого контакта полого корпуса 2 и наковальни 4 между ними установить упругий элемент в виде эластичного кольца 15.The device for immersing pipes in the ground consists of an impact mechanism 1 with a hollow body 2, which houses a striker 3, an anvil 4 with an impact cavity 5, and rods 6. The front part of the impactor 3 and the impact cavity 5 can be made conical, as shown in the drawing , for optimal transmission of the shock impulse. The impact mechanism 1 is pressed to the anvil 4 by a winch 7 through rods 6 and a mounting block 8. The front part (lower according to the drawing) of the anvil 4 is connected to the submersible pipe 10 through a mounting flange 9. Anvil 4 is installed with its rear (upper according to the drawing) part in a hollow housing 2 in anti-friction centering guide elements 11, made, for example, of caprolon, polyurethane, copper, aluminum, bronze. On the outer surface of the front part of the hollow body 2, a protective band 12 is installed on a threaded connection, pressed against the front end of the hollow body 2 through an elastic sealing ring 13. The protective band 12 is installed on the front part of the hollow body 2 with a sliding substrate 14 made of an antifriction material, for example , made of bronze. To prevent rigid contact between the hollow body 2 and the anvil 4, it is advisable to install an elastic element in the form of an elastic ring 15 between them.

Устройство для погружения труб в грунт работает следующим образом. The device for immersing pipes in the ground works as follows.

Под действием сжатого воздуха, подаваемого по воздуховодам (на чертеже не показаны) лебёдка 7 плотно поджимает ударный механизм 1 к наковальне 4. Происходит статическое задавливание трубы 10 в грунт (на чертеже не показано) смонтированным на ней монтажным фланцем 9, закрепленным на наковальне 4. Включают ударный механизм 1. Под действием сжатого воздуха, подаваемого воздуховодами, ударник 3 совершает возвратно-поступательные перемещения в полом корпусе 2 и наносит удары в ударной полости 5, конусной, по наковальне 4. Благодаря тому, что наковальня 4 свободно перемещается (скользит) в полом корпусе 2, на внутренней поверхности которого установлены антифрикционные центрирующие направляющие элементы 11, весь ударный импульс через монтажный фланец 9 передается на погружаемую трубу 10. Достигается высокая эффективность погружения ещё и за счет постоянного статического поджатия лебёдкой 7 через монтажный блок 8 тягами 6 ударного механизма 1 к погружаемой трубе 10, которое нейтрализует упругий возврат трубы 10 из грунта, обладающего упругими свойствами. Защитный бандаж 12, закрепленный на резьбовом соединении, с уплотнительным эластичным кольцом 13 предотвращает попадание загрязнений в ударный механизм 1 и выпадение наковальни 4 из полого корпуса 2. Труба 10 погружается в грунт, при этом передняя часть защитного бандажа 12 на скользящей подложке 14 перемещается по наружной поверхности наковальни 4. Уплотнительное эластичное кольцо 13 предотвращает демонтаж защитного бандажа 12. Эластичное кольцо 15 исключает возможность жесткого контакта полого корпуса 2 и наковальни 4, экранируя полый корпус 2 от возможных динамических нагрузок.Under the influence of compressed air supplied through the air ducts (not shown in the drawing), winch 7 tightly presses the impact mechanism 1 to the anvil 4. The pipe 10 is statically pressed into the ground (not shown in the drawing) by the mounting flange 9 mounted on it, fixed to the anvil 4. The impact mechanism 1 is turned on. Under the influence of compressed air supplied by the air ducts, the impactor 3 makes reciprocating movements in the hollow body 2 and strikes in the impact cavity 5, a cone, on the anvil 4. Due to the fact that the anvil 4 moves freely (slides) in hollow body 2, on the inner surface of which anti-friction centering guide elements 11 are installed, the entire shock impulse is transmitted through the mounting flange 9 to the immersed pipe 10. High immersion efficiency is also achieved due to the constant static preload of the winch 7 through the mounting block 8 by the rods 6 of the impact mechanism 1 to the submersible pipe 10, which neutralizes the elastic return of the pipe 10 from the soil, which has elastic properties. The protective band 12, fixed to a threaded connection, with an elastic sealing ring 13 prevents contamination from entering the impact mechanism 1 and the anvil 4 falling out of the hollow body 2. The pipe 10 is immersed in the ground, while the front part of the protective band 12 on the sliding substrate 14 moves along the outer surface of the anvil 4. The elastic sealing ring 13 prevents the dismantling of the protective band 12. The elastic ring 15 eliminates the possibility of rigid contact between the hollow body 2 and the anvil 4, shielding the hollow body 2 from possible dynamic loads.

Claims

1. A device for immersing pipes into the ground, including an impact mechanism with a hollow body with a striker placed in it, an anvil and rods, characterized in that the impact mechanism is constantly pressed through a mounting block by means of a winch with rods through a mounting block, the front part of which is connected through a mounting flange to submersible pipe, and the rear part of the anvil with the impact cavity is freely installed through anti-friction centering guide elements in the front part of the hollow body, at the end of which there is an elastic sealing ring, pressed to the hollow body by a threaded connection of the protective band with a sliding substrate of anti-friction material on its front part.

2. A device for immersing pipes in the ground according to claim 1, characterized in that an elastic element in the form of an elastic ring is installed between the hollow body and the anvil.