RU2338111C1

RU2338111C1 - Method of trenchless pipe laying

Info

Publication number: RU2338111C1
Application number: RU2007114440/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Валентинович Рудаченко (RU); Александр Валентинович Рудаченко; Сергей Викторович Поварницын (RU); Сергей Викторович Поварницын
Original assignee: ОАО "Томский научно-исследовательский и проектный институт нефти и газа Восточной нефтяной компании"
Priority date: 2007-04-16
Filing date: 2007-04-16
Publication date: 2008-11-10

Abstract

FIELD: building, pipeline.

SUBSTANCE: invention concerns building of pipeline transport and is used at laying of pipes in the ground under an obstacle using tunneling machines, during trenchless pipe laying in frozen, unstable and non-uniform grounds. Excavate a foundation ditch; establish a working cradle with guidelines under the tunneling machine and the pipeline. Prepare a working face and enter a shield. Excavation in the working face is performed inside the shield with delivery of the ground from the working face. Incorporate the shield separately with the head and tail sections in the ground. Perform laying of the pipe line behind the shield. Fix the bypass block in the tail section, establish an auxiliary cradle with coupling gears and mount the traction gear in a foundation ditch. Advance the head piece of the auxiliary pipeline to the tail section; fix the first coupling gear on the butt end from the side of the working face, the tail section is moved forward on volume of the entry way to the head section, and a head piece of the auxiliary pipeline is moved to the tail section by means of the traction gear. Starting from the head piece of the auxiliary pipeline consistently move each piece of the auxiliary pipeline following it with the coupling gear. Drag the working pipeline inside the auxiliary pipeline with simultaneous extraction of coupling gears. Space between the auxiliary and working pipeline is filled with hardening structure.

EFFECT: provision of trenchless pipe laying.

2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к строительству, а именно к укладке труб в грунте с использованием проходческих щитов, и может найти применение при бестраншейной прокладке трубопровода в мерзлых поверхностях, неустойчивых и неоднородных грунтах.The invention relates to construction, namely to laying pipes in the ground using tunnel shields, and can find application in trenchless pipe laying in frozen surfaces, unstable and inhomogeneous soils.

Известен способ сооружения тоннеля, сущность которого состоит в следующем.A known method of constructing a tunnel, the essence of which is as follows.

Сооружают монтажную камеру для размещения и монтажа проходческого оборудования и прокладываемых элементов крепи. Из монтажной камеры проходческим щитом осуществляют разработку грунта в забое. После чего в монтажной камере устанавливают упорную стенку, силовую установку с домкратами и нажимную траверсу. В нижней части монтажной камеры монтируют направляющие, на которые устанавливают элемент крепи. Внутри элемента крепи размещают секцию силового става, на котором закрепляют опорное приспособление. Опорное приспособление устанавливают между торцами смежных элементов крепи с возможностью взаимодействия с задним торцом перемещаемого элемента крепи. Затем подводят нажимную траверсу к секции силового става и перемещают элемент крепи в образованную выработку на величину хода домкратов силовой установки. После чего осуществляют разработку грунта экскаваторным рабочим органом и передвижку проходческого щита на интервал заходки с помощью гидроцилиндров, установленных внутри щита. В монтажной камере устанавливают следующий элемент крепи таким образом, что его передний торец размещают вплотную к уплотнительному элементу и с зазором соответствующего опорного приспособления. Далее наращивают силовой став очередной секцией с опорными приспособлениями. При этом каждую секцию силового става, которая выполнена в виде пространственной металлической фермы, при размещении ее внутри соответствующего элемента крепи устанавливают на основании последнего. Перечисленные операции многократно повторяются, что обеспечивает проходку горной выработки и прокладку тоннеля. После извлечения силового става и опорных приспособлений каждую полость, которая образована торцами смежных элементов крепи и внутренней поверхностью соответствующего уплотнительного элемента, заделывают (патент РФ №2057941, МПК E21D 9/06, 1996).A mounting chamber is being built for placement and installation of tunneling equipment and laid support elements. From the mounting chamber with a tunneling shield, soil development in the face is carried out. After that, a thrust wall, a power unit with jacks and a pressure beam are installed in the mounting chamber. At the bottom of the mounting chamber, rails are mounted on which the lining element is installed. Inside the lining element, a section of the power stand is placed on which the supporting device is fixed. The supporting device is installed between the ends of adjacent support elements with the possibility of interaction with the rear end of the movable support element. Then, the pressure traverse is brought to the section of the power train and the lining element is moved to the formed opening by the size of the stroke of the power plant jacks. After that, excavation is carried out by an excavator working body and the tunneling panel is moved to the entry interval with the help of hydraulic cylinders installed inside the shield. The following lining element is installed in the mounting chamber in such a way that its front end is placed close to the sealing element and with the gap of the corresponding support device. Then they increase the power by becoming the next section with supporting devices. At the same time, each section of the power train, which is made in the form of a spatial metal truss, when placed inside the corresponding support element, is installed on the basis of the latter. The above operations are repeated many times, which ensures mining and tunneling. After removing the power head and supporting devices, each cavity that is formed by the ends of the adjacent support elements and the inner surface of the corresponding sealing element is closed (RF patent No. 2057941, IPC E21D 9/06, 1996).

Недостаток способа - незначительная длина прокладываемого трубопровода, обусловленная одновременным перемещением элементов крепи.The disadvantage of this method is the small length of the laid pipeline, due to the simultaneous movement of the lining elements.

Известен способ возведения трубопровода, сущность которого состоит в следующем.A known method of pipeline construction, the essence of which is as follows.

Сооружают шахтные стволы за пределами водной преграды в местах наибольшего скопления валунов и других твердых включений. Между шахтными стволами вначале щитовым комплексом проходят тоннель под препятствием, а затем наклонные участки тоннеля проходят из шахтных стволов до выхода на уровень закладки трубопроводов, сооружаемых траншейным способом. Места сопряжении участка под препятствием с наклонными участками тоннеля соединяют вставками. В процессе щитовой проходки тоннеля возводят металлический кожух или монолитно-прессованную обделку, внутри которого протаскивают защитную полимерную трубу и рабочий трубопровод совместно или раздельно друг от друга. Внутри полимерной трубы расстанавливают центраторы для тяговой и тягово-распределительной ветви каната, после чего протаскивают трубопровод. После протаскивания защитной полимерной трубы и трубопровода их оставляют свободно установленными относительно друг друга. Для расстановки центраторов используют вспомогательную, тягово-распределительную и тяговую лебедки, а также конусный прицепной механизм с обводным роликом. Центраторы устанавливают в траншейном лотке. Образованную из тяговой и тягово-распределительной ветвей каната петлю пропускают через направляющие отверстия (каналы) всех центраторов и присоединяют к канату вспомогательной лебедки. По мере протягивания петли вспомогательной лебедкой на тягово-распределительной ветви каната на расчетных расстояниях фиксируют центраторы и таким образом производится их расстановка по трассе тоннеля (патент РФ №2205923, МПК E02F 5/18 E21D 9/06, F16L 1/028, 2003).Mine shafts are being constructed outside the water barrier in places of the greatest concentration of boulders and other solid inclusions. First, a tunnel under an obstacle passes between the shaft shafts with the shield complex, and then the inclined sections of the tunnel pass from the shaft to the level of laying the pipelines constructed in a trench way. Places of conjugation of the site under the obstacle with the inclined sections of the tunnel are connected by inserts. In the process of shield tunneling, a metal casing or a monolithic-pressed lining is erected, inside which a protective polymer pipe and a working pipeline are pulled together or separately from each other. Inside the polymer pipe, centralizers are installed for the traction and traction-distribution branches of the rope, after which the pipeline is pulled. After dragging the protective polymer pipe and pipeline, they are left freely installed relative to each other. To arrange the centralizers use auxiliary, traction distribution and traction winches, as well as a conical trailed mechanism with a bypass roller. Centralizers are installed in a trench tray. A loop formed from the traction and traction-distribution branches of the rope is passed through the guide holes (channels) of all centralizers and connected to the rope of the auxiliary winch. As the loop is pulled by the auxiliary winch, the centralizers are fixed at the calculated distribution branches of the rope at the calculated distances and thus they are placed along the tunnel (RF patent No. 2205923, IPC E02F 5/18 E21D 9/06, F16L 1/028, 2003).

Недостаток способа - не решены вопросы повышения точности и увеличения длины проходки тоннеля, обусловленные применением ранее известных способов возведения тоннеля с использованием щита.The disadvantage of this method is not resolved the issues of increasing accuracy and increasing the length of the tunnel penetration, due to the use of previously known methods of tunnel construction using a shield.

Наиболее близким способом того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является способ бестраншейной прокладки трубопровода из отдельных соединяемых между собой отрезков, в котором производят отрывку котлована, возведение лотка с направляющими под щит и трубопровод перед разработкой грунта в нижней части котлована, разработку грунта в забое изнутри щитовой оболочки, отгрузку грунта из забоя, внедрение в грунт щитовой оболочки по гибкой траектории раздельно головной и хвостовой частями с упором в лоток, продвижение трубопровода вслед за щитовой оболочкой, при этом последующие за головным отрезки трубопровода продвигают по гибкой траектории относительно друг друга, а головной отрезок трубопровода продвигают соосно с хвостовой частью щита (патент РФ №2160341, МПК E02F 5/18 E21D 9/06, 2000). Принят за прототип изобретения.The closest method of the same purpose to the claimed invention according to the totality of features is the method of trenchless laying of a pipeline from separate interconnected sections, in which an excavation of the pit is made, a tray with guides for the shield and pipeline is erected before excavation in the lower part of the excavation, excavation in the face from the inside of the shield, shipment of soil from the bottom, introduction of shield into the soil along a flexible trajectory separately between the head and tail parts, with emphasis in the tray, the pipeline is followed by the shield, while the subsequent sections of the pipeline follow the head along a flexible path relative to each other, and the head of the pipeline is moved coaxially with the tail of the shield (RF patent No. 2160341, IPC E02F 5/18 E21D 9/06, 2000) . Adopted for the prototype of the invention.

Недостатком прототипа является низкая точность прокладки трубопровода, так как усилие на продвижение трубопровода передается через отрезки трубопровода, а также относительно небольшая длина участка прокладываемого трубопровода, что требует дополнительных усилий от гидроцилиндров, установленных в котловане.The disadvantage of the prototype is the low accuracy of the pipeline, as the effort to advance the pipeline is transmitted through the pipe segments, as well as the relatively small length of the plot of the pipeline, which requires additional effort from the hydraulic cylinders installed in the pit.

Задачей изобретения является создать новый способ, обеспечивающий повышение точности прокладки трубопровода, увеличение протяженности участка прокладываемого трубопровода.The objective of the invention is to create a new method that improves the accuracy of laying the pipeline, increasing the length of the plot of the laid pipeline.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе бестраншейной прокладки трубопровода соединяемых между собой отрезков, при котором производят отрывку котлована, возведение рабочего лотка с направляющими под щит и трубопровод, подготовку забоя и введение в него щита, разработку грунта в забое изнутри щита, отгрузку грунта из забоя, внедрение в грунт щита по гибкой траектории раздельно головной и хвостовой секциями, продвижение трубопровода вслед за щитом, при этом последующие за головным отрезки трубопровода продвигают по гибкой траектории относительно друг друга, особенность заключается в том, что внутри хвостовой секции закрепляют обводной блок, в котловане дополнительно устанавливают вспомогательный лоток со сцепными механизмами и монтируют тяговый механизм, к хвостовой секции подводят головной отрезок вспомогательного трубопровода, на торце которого со стороны забоя закрепляют первый сцепной механизм, хвостовую секцию продвигают на величину заходки к головной секции, а головной отрезок вспомогательного трубопровода передвигают к хвостовой секции при помощи тягового механизма, и последовательно, начиная с головного отрезка вспомогательного трубопровода, передвигают каждый следующий за ним отрезок вспомогательного трубопровода с цепным механизмом, рабочий трубопровод протаскивают внутри проложенного вспомогательного трубопровода с одновременным извлечением сцепных механизмов, пространство между вспомогательным и рабочим трубопроводом заполняют специальным твердеющим составом.The problem is achieved in that in the known method of trenchless laying of the pipeline of interconnected sections, in which the excavation of the pit is carried out, the working tray is erected with guides for the shield and pipeline, the preparation of the face and the introduction of the shield into it, the development of soil in the bottom of the inside of the shield, shipment of soil from the bottom, the introduction of the shield into the soil along a flexible trajectory separately by the head and tail sections, the promotion of the pipeline after the shield, while the subsequent sections of the pipeline following the head are moved along by the trajectory relative to each other, the peculiarity is that a bypass block is fixed inside the tail section, an auxiliary tray with coupling mechanisms is additionally installed in the foundation pit and a traction mechanism is mounted, the head section of the auxiliary pipeline is brought to the tail section, on the end of which the first is fixed the coupling mechanism, the tail section is advanced by the amount of entry to the head section, and the head section of the auxiliary pipeline is moved to the tail section and with the help of the traction mechanism, and sequentially, starting from the head segment of the auxiliary pipeline, each subsequent segment of the auxiliary pipeline with a chain mechanism is moved, the working pipeline is dragged inside the laid auxiliary pipeline with the simultaneous extraction of the coupling mechanisms, the space between the auxiliary and working pipeline is filled with a special hardening composition.

Подготавливают забой в стенке препятствия для последующего ввода в него щита с целью обеспечения упора хвостовой и головной секции, а также приданию щиту определенного угла к горизонту; учитываются также при этом и условия проходки по наклонным участкам.They prepare the face in the wall of the obstacle for the subsequent entry of the shield into it in order to provide an emphasis on the tail and head sections, as well as to give the shield a certain angle to the horizon; the conditions for driving along inclined sections are also taken into account.

Закрепляют обводной блок внутри хвостовой секции щита для образования тягового и обратного тросов, а также точки опоры.The bypass block is fixed inside the tail section of the shield to form traction and return cables, as well as a fulcrum.

Установка вспомогательного лотка со сцепными механизмами и тяговым механизмом способствует последовательному, начиная с головного отрезка вспомогательного трубопровода, передвижению каждого следующего за ним отрезка вспомогательного трубопровода с цепным механизмом.The installation of an auxiliary tray with couplers and a traction mechanism facilitates the sequential, starting from the head section of the auxiliary pipeline, movement of each subsequent section of the auxiliary pipeline with a chain mechanism.

Введение сцепных механизмов обусловлено необходимостью закрепления обратного троса на отрезке вспомогательного трубопровода.The introduction of coupling mechanisms is due to the need to secure the return cable to a segment of the auxiliary pipeline.

Продвижение хвостовой секции на величину заходки к головной секции способствует одновременной проходке горной выработки, продвижению и наращиванию отрезков вспомогательного трубопровода в котловане.The advancement of the tail section by the amount of entry to the head section contributes to the simultaneous sinking of the mine, the promotion and extension of the segments of the auxiliary pipeline in the pit.

Последовательное, начиная с головного отрезка вспомогательного трубопровода, передвижение каждого следующего за ним отрезка вспомогательного трубопровода обеспечивает повышение точности прокладки трубопровода, увеличение протяженности участка прокладываемого трубопровода.Sequential, starting from the head segment of the auxiliary pipeline, the movement of each subsequent segment of the auxiliary pipeline ensures an increase in the accuracy of laying the pipeline, an increase in the length of the section of the laid pipeline.

Протаскивание рабочего трубопровода внутри проложенного вспомогательного способствует транспортировке жидкостей внутри вспомогательного трубопровода.Pulling the working pipeline inside the laid auxiliary helps transport liquids inside the auxiliary pipeline.

Заполнение пространства между вспомогательным и рабочим трубопроводами проводят специальным твердеющим раствором для изоляции рабочего трубопровода, а также его закрепления внутри вспомогательного трубопровода. Величина заходки определяется длиной хода гидроцилиндров, размещенных внутри щита. Сцепной механизм выполнен в виде цилиндрического кольца и ступицы, расположенной в центре и жестко закрепленной радиально расположенными стержнями посредством узлов соединения. Ступица выполнена с направляющими отверстиями. Направляющее отверстие выполнено с пластинчатым обратным клапаном. Для вспомогательного трубопровода используют отдельные отрезки (трубы), состоящие из двух сегментов. Участки отрезков вспомогательного трубопровода в местах их сопряжения соединяют, например свариванием, в случае использования вспомогательного трубопровода в качестве рабочего. При необходимости внутри вспомогательного трубопровода прокладывают рабочий трубопровод.The space between the auxiliary and working pipelines is filled with a special hardening solution to isolate the working pipeline, as well as to fix it inside the auxiliary pipeline. The magnitude of the entry is determined by the stroke length of the hydraulic cylinders placed inside the shield. The coupling mechanism is made in the form of a cylindrical ring and a hub located in the center and rigidly fixed by radially spaced rods through the connection nodes. The hub is made with guide holes. The guide hole is made with a plate check valve. For the auxiliary pipeline, separate segments (pipes) are used, consisting of two segments. The sections of the segments of the auxiliary pipeline in the places of their conjugation are connected, for example by welding, in the case of using the auxiliary pipeline as a working one. If necessary, a working pipeline is laid inside the auxiliary pipeline.

Сущность заявленного способа поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема подготовки к проходке горной выработки; на фиг.2 - схема проходки горной выработки и укладка вспомогательного трубопровода; на фиг.3 - схема протаскивания рабочего трубопровода; на фиг.4 - конструкция сцепного механизма; на фиг.5 - схема расположения трубопровода внутри вспомогательного трубопровода.The essence of the claimed method is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a diagram of the preparation for mining; figure 2 is a diagram of a mining tunnel and laying an auxiliary pipeline; figure 3 - diagram of pulling the working pipeline; figure 4 - design of the coupling mechanism; figure 5 - layout of the pipeline inside the auxiliary pipeline.

Перед искусственным или естественным препятствием 1 (строение, насыпь, холм, водоем и т.п.) подготавливают котлован 2 (фиг.1). В котловане 2 устанавливают рабочий лоток 3 с направляющими под щит и трубопровод (фиг.2). В стенке препятствия подготавливают забой 4 (фиг.1). После чего проходческий щит, состоящий из головной 5 и хвостовой 6 секции, вводят в забой 4. Внутри хвостовой секции 6 щита закрепляют обводной блок 7. В котловане 2 дополнительно устанавливают вспомогательный лоток 8 со сцепными механизмами 9 (фиг.2). Монтируют тяговый механизм 10. К хвостовой секции 6 подводят головной отрезок вспомогательного трубопровода 11, на торце которого со стороны забоя закрепляют первый сцепной механизм 12. Головную секцию 5 щита продвигают по проектной траектории трубопровода с помощью гидроцилиндров 13 на интервал заходки. После чего хвостовую секцию 6 щита продвигают к головной секции 5 усилием гидропилиндров 13. Далее головной отрезок вспомогательного трубопровода 11 передвигают тяговым механизмом 10 к хвостовой секции 6 щита (фиг.2) и последовательно, начиная с головного отрезка вспомогательного трубопровода 11, передвигают каждый следующий за ним отрезок вспомогательного трубопровода с цепным механизмом. Разрушенная порода ссыпается внутрь щита и известными способами и технологическими средствами транспортируется на дневную поверхность. Рабочий трубопровод 14 протаскивают внутри проложенного вспомогательного трубопровода 15 с одновременным извлечением сцепных механизмов, пространство между вспомогательным 15 и рабочим 14 трубопроводами заполняют твердеющим составом (фиг.3), например цементно-песчаным раствором или иным тяжелым заполнителем, свободно проникающим в межтрубное пространство [Бородавкин П.П., Березин В.Л. Сооружение магистральных трубопроводов: Учебник для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1987. - 471 с.].Before an artificial or natural obstacle 1 (structure, embankment, hill, pond, etc.), a foundation pit 2 is prepared (Fig. 1). In the pit 2 set the working tray 3 with guides under the shield and pipeline (figure 2). In the wall of the obstacle prepare the face 4 (figure 1). After that, a tunneling shield, consisting of a head 5 and a tail 6 section, is introduced into the face 4. Inside the tail section 6 of the shield, a bypass block 7 is fixed. An auxiliary tray 8 with coupling mechanisms 9 is additionally installed in pit 2 (Fig. 2). A traction mechanism is mounted 10. The head section of the auxiliary pipeline 11 is brought to the tail section 6, at the end of which the first coupling mechanism 12 is fixed 12. The head section 5 of the shield is moved along the design path of the pipeline using hydraulic cylinders 13 for the entry interval. After that, the tail section 6 of the shield is advanced to the head section 5 by the force of the hydraulic cylinders 13. Next, the head section of the auxiliary pipe 11 is moved by the traction mechanism 10 to the tail section 6 of the shield (Fig. 2) and sequentially, each subsequent one starts from the head section of the auxiliary pipe 11 him a segment of the auxiliary pipeline with a chain mechanism. The destroyed rock is poured inside the shield and transported to the day surface by known methods and technological means. The working pipeline 14 is dragged inside the laid auxiliary pipeline 15 with the simultaneous extraction of the coupling mechanisms, the space between the auxiliary 15 and the working 14 pipelines is filled with a hardening compound (Fig. 3), for example, cement-sand mortar or other heavy aggregate freely penetrating into the annular space [Borodavkin P .P., Berezin V.L. The construction of trunk pipelines: Textbook for universities. - 2nd ed., Revised. and add. - M .: Nedra, 1987. - 471 p.].

Способ прокладки бестраншейного трубопровода осуществляют следующим образом.The method of laying a trenchless pipeline is as follows.

Перед искусственным или естественным препятствием 1 (насыпь, холм, строение, водоем и т.п.) подготавливают котлован 2 (фиг.1). В котловане 2 устанавливают рабочий лоток 3 с направляющими под щит и трубопровод (фиг.2). В стенке препятствия подготавливают забой 4, который по форме и размерам соответствует щиту. При необходимости стенки забоя 4 закрепляют. В случае проходки горной выработки под водоемом забою 4 придают определенный угол наклона к горизонту. После чего щит, состоящий из головной 5 и хвостовой 6 секций, вводят в забой 4. Внутри хвостовой секции 6 щита закрепляют обводной блок 7. В котловане 2 устанавливают вспомогательный лоток 8 со сцепными механизмами 9. Монтируют тяговый механизм 10, при этом через обводной блок 7 хвостовой секции 6, а также через направляющие отверстия 16, 17 всех сцепных механизмов 9 пропускают трос, образуя отрезки тягового 18 и обратного 19 тросов, которые закрепляют соответственно на тяговой 20 и обратной 21 лебедках, установленных в задней части котлована 2 (фиг.2, 4). К хвостовой секции 6 подводят головной отрезок вспомогательного трубопровода 11, на торце которого со стороны забоя закрепляют первый сцепной механизм 12. Диаметр сцепного механизма 12 равен диаметру головного отрезка вспомогательного трубопровода 11, закрепление осуществляют посредством сварки. Отрезки вспомогательного трубопровода состоят из двух отдельных сегментов, которые перед установкой заводят на тяговый 18 и обратный 19 тросы и сваривают, при этом торцы отрезков вспомогательного трубопровода со стороны котлована выполнены с обечайками, внутри которых с возможностью перемещения установлены торцы других отрезков вспомогательного трубопровода (на чертежах не показано). Головную секцию 5 щита, которая снабжена забойным узлом с породоразрушающим инструментом, внедряемым в породу забоя посредством вдавливания, резания, ударов и т.п., продвигают по проектной траектории трубопровода с помощью гидроцилиндров 13 на интервал заходки. Величина заходки определяется длиной хода гидроцилиндров 13, размещенных внутри щита. После чего хвостовую секцию 6 щита продвигают к головной секции 5 усилием гидроцилиндров 13, которые заблаговременно переводят в режим реверса, а головную секцию 5 удерживают на месте стопорящим механизмом (на чертежах не показано). Далее головной отрезок вспомогательного трубопровода 11 фиксируют на обратном тросе 19 и передвигают тяговой лебедкой 20 к хвостовой секции 6 щита (фиг.2), которую удерживают от обратного перемещения стопорящим механизмом (на чертежах не показано). Фиксация возможна благодаря тому, что фиксатор 22, неподвижно закрепленный на обратном тросе 19, удерживается пластинчатым обратным клапаном 23, смонтированным на сцепном механизме 12 (фиг.2, 4). После чего последовательно, начиная с головного отрезка вспомогательного трубопровода 11, передвигают каждый следующий за ним отрезок вспомогательного трубопровода с цепным механизмом. После того как все отрезки вспомогательного трубопровода последовательно передвинуты на интервал заходки, фиксатор 22 снимают с обратного троса 19, закрепляют на тяговом тросе 18, перемещают на забой и переводят через обводной блок 7 на обратный трос 19. Разрушенная порода ссыпается внутрь щита и известными способами и технологическими средствами транспортируется на дневную поверхность, например, с помощью скребкового или ленточного транспортера.Before an artificial or natural obstacle 1 (embankment, hill, structure, pond, etc.), a foundation pit 2 is prepared (Fig. 1). In the pit 2 set the working tray 3 with guides under the shield and pipeline (figure 2). In the wall of the obstacle prepare the face 4, which in shape and size corresponds to the shield. If necessary, the walls of the face 4 are fixed. In the case of a mine working under a pond, the face 4 gives a certain angle of inclination to the horizon. After that, the shield, consisting of the head 5 and tail 6 sections, is introduced into the face 4. Inside the tail section 6 of the shield, the bypass block is fixed 7. In the pit 2, an auxiliary tray 8 with coupling mechanisms 9 is installed. The traction mechanism 10 is mounted, and through the bypass block 7 of the tail section 6, as well as through the guide holes 16, 17 of all the coupling mechanisms 9, pass the cable, forming segments of the towing 18 and return 19 cables, which are fixed respectively to the traction 20 and return 21 winches installed in the rear of the pit 2 (Fig.2 , four). The head section of the auxiliary pipeline 11 is brought to the tail section 6, at the end of which from the bottom side the first coupling mechanism 12 is fixed. The diameter of the coupling mechanism 12 is equal to the diameter of the head section of the auxiliary pipeline 11, fixing is carried out by welding. The segments of the auxiliary pipeline consist of two separate segments, which are inserted into the traction 18 and return 19 cables before installation and welded, while the ends of the segments of the auxiliary pipeline from the pit side are made with shells, inside which the ends of other segments of the auxiliary pipeline are mounted for movement (in the drawings not shown). The head section 5 of the shield, which is equipped with a bottomhole assembly with a rock cutting tool, which is introduced into the bottomhole by pressing, cutting, impacts, etc., is advanced along the design path of the pipeline using hydraulic cylinders 13 for the entry interval. The magnitude of the entry is determined by the stroke length of the hydraulic cylinders 13, placed inside the shield. After that, the tail section 6 of the shield is advanced to the head section 5 by the force of the hydraulic cylinders 13, which are put into reverse mode in advance, and the head section 5 is held in place by a locking mechanism (not shown in the drawings). Next, the head section of the auxiliary pipeline 11 is fixed on the return cable 19 and is moved by the traction winch 20 to the tail section 6 of the shield (Fig. 2), which is held back by the locking mechanism (not shown). Fixing is possible due to the fact that the latch 22, fixedly mounted on the return cable 19, is held by a plate check valve 23 mounted on the coupling mechanism 12 (Fig.2, 4). Then, sequentially, starting from the head segment of the auxiliary pipeline 11, each subsequent segment of the auxiliary pipeline with a chain mechanism is moved. After all the segments of the auxiliary pipeline are sequentially moved to the entry interval, the latch 22 is removed from the return cable 19, fixed to the traction cable 18, moved to the bottom and transferred through the bypass unit 7 to the return cable 19. The destroyed rock is poured into the shield using known methods and it is transported by technological means to the day surface, for example, by means of a scraper or belt conveyor.

Таким образом, проходка горной выработки с одновременной прокладкой отрезков вспомогательного трубопровода производится поитервально до выхода щита на технологическую площадку 24 с противоположной стороны препятствия, где щит демонтируют и удаляют. На конце тягового троса 18 закрепляют рабочий трубопровод 14 и при помощи тяговой лебедки 20 протаскивают внутри проложенного вспомогательного трубопровода 15 с одновременным извлечением сцепных механизмов (фиг.3). При этом на узлах соединения 25 (фиг.4) происходит срезание шпилек (на чертежах не показано). После чего закачкой с помощью насоса пространство между вспомогательным 15 и рабочим 14 трубопроводами заполняют твердеющим составом (фиг.5). Для протаскивания рабочего трубопровода 14 его оснащают катками 26 (фиг.5).Thus, the mining of the mine with the simultaneous laying of the segments of the auxiliary pipeline is done periodically until the shield enters the technological platform 24 from the opposite side of the obstacle, where the shield is dismantled and removed. At the end of the traction cable 18, the working pipe 14 is fixed and with the help of the traction winch 20 is pulled inside the laid auxiliary pipe 15 with the simultaneous extraction of the coupling mechanisms (Fig. 3). At the same time, at the connection nodes 25 (Fig. 4), the studs are cut (not shown in the drawings). After which, by pumping, the space between the auxiliary 15 and the working 14 pipelines is filled with a hardening compound (Fig. 5). For pulling the working pipeline 14, it is equipped with rollers 26 (figure 5).

Сцепной механизм выполнен в виде цилиндрического кольца 27 и ступицы 28, расположенной в центре и жестко закрепленной радиально расположенными стержнями 29 посредством узлов соединения 25. Ступица 28 выполнена с направляющими отверстиями 16, 17. Направляющее отверстие 17 выполнено с пластинчатым обратным клапаном 23 (фиг.4).The coupling mechanism is made in the form of a cylindrical ring 27 and a hub 28 located in the center and rigidly fixed by radially spaced rods 29 by means of connection units 25. The hub 28 is made with guide holes 16, 17. The guide hole 17 is made with a plate check valve 23 (Fig. 4 )

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности:Thus, the above information indicates the implementation when using the claimed invention of the following combination:

- средство, воплощающее заявленный способ при его осуществлении, предназначено для использования в строительстве, а именно при проходке выработок с использованием проходческих щитов при бестраншейной прокладке трубопровода в различных породах: мерзлых поверхностях, неустойчивых и неоднородных грунтах;- a tool that embodies the claimed method in its implementation, is intended for use in construction, namely when driving workings using tunneling shields when trenchless laying of the pipeline in various rocks: frozen surfaces, unstable and inhomogeneous soils;

- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов.- for the claimed method in the form described in the independent claim, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application is confirmed.

Преимущество изобретения состоит в том, что возможность проходки горной выработки, продвижения и наращивания отрезков вспомогательного трубопровода существенно повышает эффективность его использования в различных условиях проходки. Кроме того, отмечается повышение производительности работ, совершенствуется технология строительства подземных трубопроводов.An advantage of the invention is that the possibility of sinking, advancing and building up segments of the auxiliary pipeline significantly increases the efficiency of its use in various sinking conditions. In addition, there is an increase in productivity, improving the technology of construction of underground pipelines.

Claims

1. The method of trenchless laying of the pipeline, consisting of separate sections, including a fragment of the foundation pit, erection of a working tray with guides for the shield and the pipeline, preparation of the face and insertion of the shield into it, excavation of the soil in the bottom from the inside of the shield, shipment of soil from the bottom, introduction of shield into the soil along the flexible trajectory separately by the head and tail sections, the pipeline is followed by the shield, while the subsequent sections of the pipeline following the head are moved along the flexible trajectory relative to each other, characterized in that a bypass block is fixed inside the tail section, an auxiliary tray with coupling mechanisms is additionally installed in the pit and the traction mechanism is mounted, the head section of the auxiliary pipeline is brought to the tail section, the first coupling mechanism is fixed at the end of it, the tail section is advanced by the amount of the approach to the head section and the head section of the auxiliary pipeline is moved to the tail section using the traction mechanism, and sequentially, starting from the head section As for the auxiliary pipeline, each subsequent segment of the auxiliary pipeline with a chain mechanism is moved, the working pipeline is dragged inside the laid auxiliary pipeline with the simultaneous extraction of the coupling mechanisms, the space between the auxiliary and working pipeline is filled with a hardening compound.

2. The method according to claim 1, characterized in that the sections of the segments of the auxiliary pipeline in the places of their conjugation are connected, for example, by welding.