RU2474744C1

RU2474744C1 - Device for trenchless replacement of underground pipelines

Info

Publication number: RU2474744C1
Application number: RU2011150541/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Анатольевич Шайхадинов; Михаил Сергеевич Жиганов; Роман Михайлович Авдеев; Александр Александрович Азеев
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2013-02-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: device includes a pipe destructing working element in the form of two upper and two lower forks movably connected to each other and installed on axes. Each fork is connected on both ends to one fork, thus forming a rhombi. A cutting disk is installed on ends of lower forks connected to each other. An additional cutting disk is installed opposite the above described cutting disk on ends of upper forks. Coaxial through holes, one of which has a thread, are made in the axes attaching upper forks to lower ones. A bolt is installed in holes with possibility of fixed movement. Expander consists of a connecting cylindrical element with a through axial threaded hole and two similar parts of a flattened cone, which are made as an integral part of eye lugs. Small flattened cone made as an integral part of front and rear rods is located between parts of flattened cone. Thread interacting with thread of the cylindrical element hole is made on the front rod. Radial slots are made in cylindrical element and equally spaced relative to its axis; eye lugs of parts of the flattened cone are installed in them on axes.

EFFECT: possible replacement of pipelines of various diameters.

5 dwg

Description

Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано для бестраншейной замены трубопроводов при ремонте и реконструкции подземных инженерных коммуникаций.The invention relates to construction production and can be used for trenchless replacement of pipelines in the repair and reconstruction of underground utilities.

Известно устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов (патент РФ на изобретение №2429403, МПК F16L 1/028, опубл. 2010 г.), содержащее труборазрушающий рабочий орган с дисковым ножом, установленным в вилке, взаимодействующей в радиальном направлении с кулачком, два опорных катка, расширитель для увеличения диаметра скважины и тяговый элемент.A device for trenchless replacement of underground pipelines is known (RF patent for the invention No. 2429403, IPC F16L 1/028, publ. 2010), containing a pipe-breaking working body with a circular knife mounted in a fork interacting radially with the cam, two track rollers , a reamer for increasing the diameter of the well and a traction element.

Также известно являющееся по технической сущности наиболее близким к предлагаемому техническому решению устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов (патент РФ на изобретение №2359164, МПК F16L 1/028, В23D 21/14, опубл. 2009 г.), содержащее конический труборазрушающий рабочий орган с дисковым ножом и опорным катком, установленными напротив друг друга в вилках, расположенных в фигурных пазах на болтах, расширитель для увеличения диаметра скважины и тяговый элемент.It is also known that the device closest to the proposed technical solution for trenchless replacement of underground pipelines (RF patent for invention No. 2359164, IPC F16L 1/028, B23D 21/14, publ. 2009), which contains a conical pipe-breaking working body with a circular knife and a support roller mounted opposite each other in forks located in curly grooves on bolts, an expander to increase the diameter of the well and a traction element.

Недостатком данных устройств является невозможность одновременного разрушения старых и протаскивания новых трубопроводов разных диаметров.The disadvantage of these devices is the impossibility of simultaneously destroying old and dragging new pipelines of different diameters.

Техническим результатом изобретения является возможность одновременного разрушения старых и протаскивания новых трубопроводов разных диаметров.The technical result of the invention is the possibility of simultaneous destruction of old and dragging new pipelines of different diameters.

Для достижения технического результата в устройстве для бестраншейной замены подземных трубопроводов, содержащем труборазрушающий рабочий орган с дисковым ножом, расширитель для увеличения диаметра скважины и тяговый элемент, согласно изобретению, труборазрушающий рабочий орган выполнен в виде двух верхних и двух нижних вилок, подвижно соединенных между собой и установленных на осях, причем каждая из вилок с обоих концов соединена с одной вилкой, образуя ромб, на концах нижних вилок, которые соединены между собой, установлен дисковый нож, а напротив его на концах верхних вилок установлен дополнительный дисковый нож, в осях, соединяющих верхние вилки с нижними, выполнены соосные сквозные отверстия, одно из которых выполнено с резьбой, в отверстиях установлен болт с возможностью фиксированного перемещения, расширитель состоит из соединительного цилиндрического элемента со сквозным осевым отверстием, выполненным с резьбой, и, по крайней мере, двух одинаковых частей усеченного конуса, выполненных заодно с проушинами, между частями усеченного конуса расположен малый усеченный конус, выполненный заодно с передним и задним стержнями, причем на переднем стержне выполнена резьба, взаимодействующая с резьбой отверстия цилиндрического элемента, в цилиндрическом элементе выполнены равноудаленные относительно его оси радиальные пазы, равные количеству частей усеченного конуса, в которых на осях установлены проушины частей усеченного конуса.To achieve a technical result in a device for trenchless replacement of underground pipelines containing a pipe-breaking working body with a circular knife, an expander for increasing the diameter of the well and a traction element, according to the invention, the pipe-breaking working body is made in the form of two upper and two lower forks, movably connected to each other and mounted on the axles, each of the forks at both ends connected to one fork, forming a rhombus, at the ends of the lower forks that are interconnected, a disk Azh, but opposite it, at the ends of the upper forks there is an additional circular knife, in the axes connecting the upper forks with the lower forks, coaxial through holes are made, one of which is threaded, a bolt with the possibility of fixed movement is installed in the holes, the expander consists of a connecting cylindrical element with a through axial hole made with a thread, and at least two identical parts of a truncated cone, made integral with the eyes, a small mustache is located between the parts of the truncated cone a cone made integrally with the front and rear rods, moreover, a thread is made on the front rod that interacts with the thread of the hole of the cylindrical element, radial grooves equal to the number of parts of the truncated cone are made in the cylindrical element, in which the eyes of the parts of the truncated are mounted on the axes cone.

Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что оно позволяет осуществлять одновременное разрушение старых и протаскивание новых трубопроводов разных диаметров.The advantage of the proposed device is that it allows the simultaneous destruction of old and dragging new pipelines of different diameters.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство (продольное сечение);Figure 1 shows the proposed device (longitudinal section);

на фиг.2 показан вид А на фиг.1 (старый трубопровод и грунт не показаны); на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг 2.figure 2 shows a view of figure 1 (the old pipeline and soil are not shown); figure 3 is a section bB in figure 1; figure 4 is a section bb in figure 1; figure 5 - section GG in figure 2.

Устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов содержит (фиг.1) труборазрушающий рабочий орган 1 с дисковым ножом 2, расширитель 3 для увеличения диаметра скважины и тяговый элемент 4. Труборазрушающий рабочий орган 1 выполнен в виде двух верхних вилок 5, 6 и двух нижних вилок 7, 8, подвижно соединенных между собой и установленных на осях 9-12. Причем каждая из вилок с обоих концов соединена с одной вилкой, образуя ромб. На концах нижних вилок 7, 8, которые соединены между собой, установлен дисковый нож 2, а напротив его на концах верхних вилок 5, 6, соединенных между собой, установлен дополнительный дисковый нож 13 (фиг.2, 3). В оси 10, соединяющей верхнюю вилку 6 с нижней вилкой 8, выполнено сквозное отверстие 14, а в оси 12, соединяющей верхнюю вилку 5 с нижней вилкой 7, - сквозное отверстие 15. При этом отверстия 14, 15 выполнены соосно. Отверстие 14 выполнено с резьбой. В отверстиях 14, 15 установлен болт 16 с возможностью фиксированного перемещения. Расширитель 3 состоит из соединительного цилиндрического элемента 17 со сквозным осевым отверстием 18, выполненным с резьбой, и двух одинаковых частей 19, 20 усеченного конуса (фиг.2, 5), выполненных заодно с проушинами 21, 22. Между частями 19, 20 усеченного конуса расположен малый усеченный конус 23, выполненный заодно с передним и задним стержнями 24, 25. На переднем стержне 24 выполнена резьба, взаимодействующая с резьбой отверстия 18 цилиндрического элемента 17. В цилиндрическом элементе 17 выполнены равноудаленные относительно его оси радиальные пазы 26, 27, в которых на осях 28, 29 установлены проушины 21, 22 (фиг.4) частей 19, 20 усеченного конуса. Труборазрушающий рабочий орган 1 для разрушения старого трубопровода 30 соединен с расширителем 3 и новым трубопроводом 31 разъемными соединениями 32, 33.A device for trenchless replacement of underground pipelines contains (Fig. 1) a pipe-destroying working body 1 with a disk knife 2, an expander 3 for increasing the diameter of the well and a traction element 4. The pipe-breaking working body 1 is made in the form of two upper forks 5, 6 and two lower forks 7 , 8, movably interconnected and mounted on axes 9-12. Moreover, each of the forks at both ends is connected to one fork, forming a rhombus. At the ends of the lower forks 7, 8, which are interconnected, a disk knife 2 is installed, and opposite it, at the ends of the upper forks 5, 6, interconnected, an additional disk knife 13 is installed (Figs. 2, 3). A through hole 14 is made in the axis 10 connecting the upper plug 6 with the lower plug 8, and a through hole 15 is made in the axis 12 connecting the upper plug 5 with the lower plug 7. The holes 14, 15 are made coaxially. The hole 14 is threaded. In the holes 14, 15 a bolt 16 is installed with the possibility of a fixed movement. The expander 3 consists of a connecting cylindrical element 17 with a through axial hole 18 made with a thread, and two identical parts 19, 20 of a truncated cone (figure 2, 5), made integral with the eyes 21, 22. Between the parts 19, 20 of the truncated cone there is a small truncated cone 23, made integral with the front and rear rods 24, 25. On the front rod 24 there is a thread interacting with the thread of the hole 18 of the cylindrical element 17. Radial grooves equally spaced along its axis are made in the cylindrical element 17 26, 27, in which on the axes 28, 29 are installed the eyes 21, 22 (Fig. 4) of the parts 19, 20 of the truncated cone. Pipe-destroying working body 1 for the destruction of the old pipeline 30 is connected to the expander 3 and the new pipeline 31 by detachable connections 32, 33.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед работой осуществляют регулировку положения дисковых ножей 2, 13 труборазрушающего рабочего органа 1 в соответствии с диаметром разрушаемого старого трубопровода 30. Для этого посредством вращения болта 16 в резьбовом отверстии 14 оси 10 производят изменение положения вилок 5-8. При этом меняется угол наклона вилок 5-8 и, соответственно, межосевое расстояние между дисковыми ножами 2, 13. Также осуществляют регулировку положения частей 19, 20 усеченного конуса расширителя 3 в соответствии с диаметром разрушаемого старого трубопровода 30 и диаметром протаскиваемого нового трубопровода 31. Для этого посредством вращения переднего стержня 24 в резьбовом отверстии 18 соединительного цилиндрического элемента 17 производят изменение положения малого усеченного конуса 23 внутри частей 19, 20 усеченного конуса расширителя 3. При приближении малого усеченного конуса 23 к соединительному цилиндрическому элементу 17 части 19, 20 усеченного конуса расширителя 3 расходятся, а при удалении - наоборот, сходятся. Затем, располагая в одном из приямков, устройство заводят в старый трубопровод 30, предварительно соединив с новым пластмассовым трубопроводом 31 и пропущенным через старый трубопровод 30 тяговым элементом 4 с гидродомкратом (на фиг. не показан). После включения гидродомкрата, он с помощью тягового элемента 4 начинает статически (безударно) затягивать труборазрушающий рабочий орган 1 с расширителем 3 и новым пластмассовым трубопроводом 31 в старый трубопровод 30. Двигаясь вперед, труборазрушающий рабочий орган 1 разрезает старый трубопровод 30 дисковыми ножами 2, 13 на две части, раздвигает, деформирует и вдавливает его частями 19, 20 усеченного конуса расширителя 3 в грунт, одновременно затягивая новый пластмассовый трубопровод 31 по формируемой скважине. После выхода устройства из скважины его разбирают и прочищают от возможных загрязнений, например, частицами грунта, отложениями, ржавчиной и обломками старого трубопровода 30, а затем, в случае необходимости, подготавливают к разрушению старого трубопровода и протаскиванию нового трубопровода других диаметров.Before work, the position of the disk knives 2, 13 of the pipe-cutting working body 1 is adjusted in accordance with the diameter of the old pipe 30 being destroyed. To do this, by changing the bolt 16 in the threaded hole 14 of the axis 10, the position of the forks 5-8 is changed. In this case, the angle of inclination of the forks 5-8 and, accordingly, the axle distance between the disk knives 2, 13 are changed. The position of parts 19, 20 of the truncated cone of the expander 3 is also adjusted in accordance with the diameter of the old pipe 30 being destroyed and the diameter of the new pipe 31 being dragged. this, by rotating the front rod 24 in the threaded hole 18 of the connecting cylindrical element 17, the position of the small truncated cone 23 inside the parts 19, 20 of the truncated cone of the expander 3 is changed. the approximation of the small truncated cone 23 to the connecting cylindrical element 17 of part 19, 20 of the truncated cone of the expander 3 diverges, and when removed - on the contrary, converge. Then, disposing in one of the pits, the device is led into the old pipeline 30, having previously been connected to the new plastic pipe 31 and the pulling element 4 with the hydraulic jack passed through the old pipe 30 (not shown in Fig.). After turning on the hydraulic jack, with the help of the traction element 4, it begins to statically (shocklessly) tighten the pipe-destroying working body 1 with the expander 3 and a new plastic pipe 31 into the old pipe 30. Moving forward, the pipe-breaking working body 1 cuts the old pipe 30 with circular knives 2, 13 into two parts, pushes, deforms and presses it with parts 19, 20 of the truncated cone of the expander 3 into the ground, while simultaneously tightening a new plastic pipe 31 along the well being formed. After the device leaves the well, it is disassembled and cleaned of possible contaminants, for example, soil particles, deposits, rust and debris of the old pipeline 30, and then, if necessary, it is prepared for the destruction of the old pipeline and dragging of a new pipeline of other diameters.

Технический результат заключается в возможности одновременного разрушения старых и протаскивания новых трубопроводов разных диаметров.The technical result consists in the possibility of simultaneous destruction of old and dragging new pipelines of different diameters.

Claims

A device for trenchless replacement of underground pipelines, containing a pipe-breaking working body with a circular knife, an expander for increasing the diameter of the well and a traction element, characterized in that the pipe-breaking working body is made in the form of two upper and two lower forks, movably connected to each other and mounted on axles, moreover, each of the forks at both ends is connected to one fork, forming a rhombus, at the ends of the lower forks, which are interconnected, a circular knife is installed, and opposite it at the ends of the upper forks an additional circular knife is installed, in the axes connecting the upper forks with the lower, coaxial through holes are made, one of which is made with a thread, a bolt with the possibility of fixed movement is installed in the holes, the expander consists of a connecting cylindrical element with a through axial hole made with a thread, and at least two identical parts of the truncated cone, made integral with the eyes, between the parts of the truncated cone is a small truncated cone, made integral with the front and rear rods, and the front bar is threaded, cylindrical member cooperating with threaded holes, formed in the cylindrical member about its axis equidistant radial slots equal to the number of the truncated cone, in which the lugs mounted on the axles of the truncated cone.