RU2491466C1

RU2491466C1 - Device for trenchless replacement of underground pipelines

Info

Publication number: RU2491466C1
Application number: RU2012130227/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Анатольевич Шайхадинов; Александр Александрович Соколов; Михаил Сергеевич Жиганов; Любовь Михайловна Свитнева
Priority date: 2012-07-16
Filing date: 2012-07-16
Publication date: 2013-08-27

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: device comprises a pipe-breaking tool and an expander connected by a rope. The pipe-breaking tool is made in the form of upper and lower bases connected to each other with the possibility of fixed radial displacement. In the upper base oppositely to a disk knife there is an additional disk knife. The expander comprises four parts of the truncated cone, in every of which there are two radial threaded holes arranged in parallel to each other, one of which is through, and the other one is blind, and two radial slots arranged in parallel to each other. Threaded holes and slots are arranged mutually perpendicularly to each other. Parts of the truncated cone are connected to each other with the possibility of fixed radial displacement with the help of screws installed in threaded holes and slots. On each rear end of the truncated cone parts there is an equidistant ledge for fixation of a new plastic pipeline.

EFFECT: possibility for simultaneous damage of old pipelines and pulling of new pipelines of different diameters.

8 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 is known for trenchless replacement of underground pipelines [RF patent for the invention No. 2429403, IPC F16L 1/028, publ. 2010], containing a pipe-cutting working body with a circular knife mounted in a fork that interacts radially with the cam, two track rollers, an expander to increase the diameter of the well, and a traction element.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов [патент РФ на изобретение №2359164, МПК F16L 1/028, B23D 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.The closest technical solution, selected as a prototype, is a device for trenchless replacement of underground pipelines [RF patent for the invention No. 2359164, IPC F16L 1/028, B23D 21/14, publ. 2009], containing a conical pipe-cutting 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, новым является то, что труборазрушающий рабочий орган выполнен в виде верхнего и нижнего оснований, соединенных между собой с возможностью фиксированного радиального перемещения, в верхнем основании напротив дискового ножа установлен дополнительный дисковый нож, расширитель состоит из четырех частей усеченного конуса, в каждой из которых выполнены два радиальных резьбовых отверстия, расположенных параллельно друг другу, одно из которых сквозное, а другое - несквозное, и два радиальных паза, расположенных параллельно друг другу, при этом резьбовые отверстия и пазы расположены взаимно перпендикулярно друг другу, части усеченного конуса соединены между собой с возможностью фиксированного радиального перемещения с помощью установленных в резьбовых отверстиях и пазах винтов, при этом сквозные отверстия расположены соосно несквозным отверстиям частей усеченного конуса, установленных напротив друг другу, а пазы расположены соосно отверстиям прилегающих частей усеченного конуса, на задних торцах частей усеченного конуса выполнено по выступу для крепления нового пластмассового трубопровода, выступы расположены равноудалено относительно друг друга, труборазрушающий рабочий орган и расширитель соединены между собой с помощью троса.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 to increase the diameter of the borehole and a traction element, it is new that the pipe-breaking working body is made in the form of an upper and lower base interconnected fixed radial movement, in the upper base opposite the disk knife an additional disk knife is installed, the expander consists of four parts truncated cone, in each of which there are two radial threaded holes located parallel to each other, one of which is through and the other is not through, and two radial grooves parallel to each other, while the threaded holes and grooves are mutually perpendicular to each other, the parts of the truncated cone are interconnected with the possibility of a fixed radial movement using the screws installed in the threaded holes and grooves, while the through holes are located coaxially through the through hole parts of the truncated cone, mounted opposite each other, and the grooves are aligned with the holes of the adjacent parts of the truncated cone, at the rear ends of the parts of the truncated cone made on the protrusion for mounting a new plastic pipeline, the protrusions are equidistant relative to each other, the pipe-breaking working body and the expander are interconnected with using a cable.

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна». Признаки, отличающие заявляемое устройство от прототипа, не выявлены в других технических решениях и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию «изобретательский уровень».These differences allow us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "novelty." Signs that distinguish the claimed device from the prototype are not identified in other technical solutions and, therefore, provide the claimed solution with the criterion of "inventive step".

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показано предлагаемое устройство (продольное сечение); на фиг.2 показан разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1 (трос, старый трубопровод и грунт не показаны); на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.1 (старый трубопровод и грунт не показаны); на фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.1 (старый трубопровод и грунт не показаны); на фиг.7 - разрез Е-Е на фиг.1 (старый трубопровод и грунт не показаны); на фиг.8 - расширитель вид спереди в аксонометрии (скобы не показаны).The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows the proposed device (longitudinal section); figure 2 shows a section aa in figure 1; figure 3 is a section bB in figure 1; figure 4 - section bb in figure 1 (cable, old pipeline and soil are not shown); figure 5 is a section GG in figure 1 (the old pipeline and soil are not shown); in Fig.6 is a section DD in Fig.1 (the old pipeline and soil are not shown); in Fig.7 is a section EE in Fig.1 (the old pipeline and soil are not shown); on Fig - extender front view in a perspective view (staples not shown).

Устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов содержит труборазрушающий рабочий орган с дисковым ножом 1 (фиг.1), расширитель для увеличения диаметра скважины и тяговый элемент 2. Труборазрушающий рабочий орган выполнен в виде верхнего 3 и нижнего 4 оснований, соединенных между собой с возможностью фиксированного радиального перемещения с помощью винтов 5 (фиг.1, 3). В верхнем основании 3 напротив дискового ножа 1 установлен дополнительный дисковый нож 6 (фиг.1, 2). Расширитель состоит из четырех частей 7-10 усеченного конуса (фиг.4), в каждой из которых выполнены два радиальных резьбовых отверстия 11, 12 (фиг.1), расположенных параллельно друг другу, и два радиальных паза 13, 14 цилиндрической формы, расположенных параллельно друг другу. Отверстие 11 выполнено сквозным, а отверстие 12 - несквозным. Резьбовые отверстия 11, 12 и пазы 13, 14 расположены взаимно перпендикулярно друг другу. Части 7-10 усеченного конуса соединены между собой с возможностью фиксированного радиального перемещения с помощью установленных в резьбовых отверстиях 11, 12 и пазах 13, 14 винтов 15 (фиг.5, 6). В частях 7, 9 и 8, 10 усеченного конуса, установленных напротив друг друга, сквозные отверстия 11 одной части усеченного конуса расположены соосно несквозным отверстиям 12 другой его части. В частях 7, 8; 8, 9; 9, 10 и 7, 10 (фиг.8) усеченного конуса, прилегающих друг к другу, пазы 13, 14 одной части усеченного конуса расположены соосно отверстиям 11, 12 другой его части. На задних торцах частей 7-10 усеченного конуса выполнено по выступу 16-19 (фиг.7) для крепления нового пластмассового трубопровода 20. Выступы 16-19 расположены равноудалено относительно друг друга. Труборазрушающий рабочий орган для разрушения старого трубопровода 21 (фиг.1) соединен с расширителем посредством троса 22 и скоб 23, выполненных на их торцах. Для предотвращения попадания загрязнений в резьбовые отверстия 11, 12 на концах сквозных отверстий 11 частей 7-10 усеченного конуса расширителя установлены заглушки 24 (фиг.5, 6), а на концах отверстий верхнего основания 3 труборазрушающего рабочего органа установлены заглушки 25 (фиг.3).A device for trenchless replacement of underground pipelines contains a pipe-breaking working body with a disk knife 1 (Fig. 1), an expander for increasing the diameter of the well and a traction element 2. The pipe-breaking working body is made in the form of an upper 3 and a lower 4 base interconnected with a fixed radial movement using screws 5 (Fig.1, 3). In the upper base 3 opposite the disk knife 1, an additional disk knife 6 is installed (Fig.1, 2). The expander consists of four parts 7-10 of a truncated cone (figure 4), in each of which there are two radial threaded holes 11, 12 (figure 1) located parallel to each other, and two radial grooves 13, 14 of cylindrical shape located parallel to each other. The hole 11 is made through, and the hole 12 is through. The threaded holes 11, 12 and the grooves 13, 14 are mutually perpendicular to each other. Parts 7-10 of the truncated cone are interconnected with the possibility of a fixed radial movement using installed in the threaded holes 11, 12 and grooves 13, 14 of the screws 15 (Fig.5, 6). In parts 7, 9 and 8, 10 of the truncated cone, mounted opposite each other, the through holes 11 of one part of the truncated cone are located coaxially through the through holes 12 of its other part. In parts 7, 8; 8, 9; 9, 10 and 7, 10 (Fig. 8) of the truncated cone adjacent to each other, the grooves 13, 14 of one part of the truncated cone are aligned with the holes 11, 12 of its other part. At the rear ends of the truncated cone parts 7-10, a protrusion 16-19 (Fig. 7) is made for fastening a new plastic pipeline 20. The protrusions 16-19 are located equidistant with respect to each other. Pipe-destroying working body for the destruction of the old pipeline 21 (figure 1) is connected to the expander via a cable 22 and brackets 23 made at their ends. To prevent the ingress of contaminants into the threaded holes 11, 12, plugs 24 are installed at the ends of the through holes 11 of parts 7-10 of the truncated cone of the expander, and caps 25 are installed at the ends of the holes of the upper base 3 of the pipe-breaking working body (FIG. 3 )

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед работой осуществляют регулировку положения дисковых ножей 1, 6 труборазрушающего рабочего органа в соответствии с диаметром разрушаемого старого трубопровода 21. Для этого посредством вращения винтов 5 производят изменение положения верхнего 3 и нижнего 4 оснований, приближая или удаляя их друг от друга в радиальном направлении. При этом меняется межосевое расстояние между дисковыми ножами 1,6. Аналогично осуществляют регулировку положения частей 7-10 усеченного конуса расширителя в соответствии с диаметром разрушаемого старого трубопровода 21 и диаметром протаскиваемого нового трубопровода 20. Для этого посредством вращения винтов 15 в резьбовых отверстиях 11, 12 производят изменение положения частей 7-10 усеченного конуса, приближая или удаляя их на одинаковое расстояние друг от друга в радиальном направлении. Во избежание попадания загрязнений в отверстия устройства на их концы устанавливают заглушки 24, 25. Затем, располагая в одном из приямков, устройство заводят в старый трубопровод 21, предварительно соединив с новым пластмассовым трубопроводом 20 и пропущенным через старый трубопровод 21 тяговым элементом 2 с гидродомкратом (на фигурах не показан). После включения гидродомкрата, он с помощью тягового элемента 2 начинает статически (безударно) затягивать труборазрушающий рабочий орган с расширителем и новым пластмассовым трубопроводом 20 в старый трубопровод 21. Двигаясь вперед, труборазрушающий рабочий орган разрезает старый трубопровод 21 дисковыми ножами 1, 6 на две части, раздвигает, деформирует и вдавливает его частями 7-10 усеченного конуса расширителя в грунт, одновременно затягивая новый пластмассовый трубопровод 20 по формируемой скважине. После выхода устройства из скважины его разбирают и прочищают от возможных загрязнений, например, частицами грунта, отложениями, ржавчиной и обломками старого трубопровода 21, а затем, в случае необходимости, подготавливают к разрушению старого трубопровода и протаскивания нового трубопровода других диаметров.Before work, the position of the circular knives 1, 6 of the pipe-cutting working body is adjusted in accordance with the diameter of the old pipe 21 being destroyed. To do this, by rotating the screws 5, the position of the upper 3 and lower 4 bases is changed, approaching or removing them from each other in the radial direction. At the same time, the center distance between the disk knives 1.6 changes. Similarly, the position of parts 7-10 of the truncated cone of the expander is adjusted in accordance with the diameter of the destroyed old pipe 21 and the diameter of the dragged new pipe 20. For this, by rotating the screws 15 in the threaded holes 11, 12, the position of the parts 7-10 of the truncated cone is adjusted, approximating or removing them at the same distance from each other in the radial direction. In order to avoid contaminants from entering the device’s openings, plugs 24, 25 are installed at their ends. Then, placing in one of the pits, the device is inserted into the old pipe 21, having previously been connected to the new plastic pipe 20 and the pulling element 2 with the hydraulic jack passed through the old pipe 21 ( not shown in the figures). After turning on the hydraulic jack, with the help of the traction element 2, it begins to statically (shocklessly) tighten the pipe-breaking working body with the expander and a new plastic pipe 20 into the old pipe 21. Moving forward, the pipe-breaking working body cuts the old pipe 21 with circular knives 1, 6 into two parts, pushes, deforms and presses it in parts 7-10 of the truncated cone of the expander into the ground, while simultaneously tightening a new plastic pipe 20 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 21, and then, if necessary, they are prepared for the destruction of the old pipeline and dragging of a new pipeline of other diameters.

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.

Claims

A device for trenchless replacement of underground pipelines, containing a pipe-breaking working body with a circular knife, an expander to increase the diameter of the well and a traction element, characterized in that the pipe-breaking working body is made in the form of an upper and lower base, interconnected with a fixed radial movement, in the upper the base opposite the disk knife has an additional disk knife, the expander consists of four parts of a truncated cone, in each of which two and radial threaded holes located parallel to each other, one of which is through and the other not through, and two radial grooves located parallel to each other, while the threaded holes and grooves are mutually perpendicular to each other, parts of the truncated cone are interconnected fixed radial movement using the screws installed in the threaded holes and grooves, while the through holes are aligned with the through holes of the parts of the truncated cone installed By contrast with each other, and the grooves are aligned apertures adjacent parts frustoconical rear ends of the truncated cone formed by the protrusion for fixing the new plastic pipe, projections are arranged equidistantly relative to each other, truborazrushayuschy actuator and expander are interconnected by a cable.