RU2501913C1 - Способ бестраншейной прокладки труб в грунте - Google Patents

Способ бестраншейной прокладки труб в грунте Download PDF

Info

Publication number
RU2501913C1
RU2501913C1 RU2012118529/03A RU2012118529A RU2501913C1 RU 2501913 C1 RU2501913 C1 RU 2501913C1 RU 2012118529/03 A RU2012118529/03 A RU 2012118529/03A RU 2012118529 A RU2012118529 A RU 2012118529A RU 2501913 C1 RU2501913 C1 RU 2501913C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipe
soil
fluid
core
immersed
Prior art date
Application number
RU2012118529/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012118529A (ru
Inventor
Анатолий Михайлович Петреев
Андрей Сергеевич Кондратенко
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук
Priority to RU2012118529/03A priority Critical patent/RU2501913C1/ru
Publication of RU2012118529A publication Critical patent/RU2012118529A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2501913C1 publication Critical patent/RU2501913C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Pipe Accessories (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)

Abstract

Изобретение относится к горной и строительной технике и может быть использовано при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций. Способ включает погружение трубы в грунт открытым концом, формирование в ней грунтового керна и удаление его из трубы подаваемой текучей средой путем отрыва и выдавливания по частям. Подачу текучей среды в грунтовый керн осуществляют с внешней стороны погружаемой трубы, используя канал связи между трубопроводом для подачи текучей среды и внутренней полостью погружаемой трубы. Техническая задача - повышение эффективности за счет надежности удаления грунтового керна путем создания условий для сохранения целостности отрываемой части грунтового керна. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Техническое решение относится к горной и строительной технике и может быть использовано при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций.
Известен способ бестраншейной прокладки трубопроводов в грунте (см. Н.Я. Кершенбаум и В.И. Минаев. Проходка горизонтальных и вертикальных скважин ударным способом, М. «Недра». 1984, с.36-37), при котором трубу со встроенным в нее грунтопроводом, выполненным также в виде трубы, погружают в грунт открытым концом, формируют в упомянутом грунтопроводе грунтовый керн и удаляют его через тот же грунтопровод путем отрыва и выдавливания по частям по мере его образования текучей средой под давлением (сжатым воздухом), подаваемой в зону отрыва через межтрубное пространство между погружаемой трубой и грунтопроводом.
Недостатком способа является большая энегроемкость процесса погружения трубы из-за значительного совместного лобового сопротивления погружаемой трубы и грунтового керна в грунтопроводе ввиду большой степени его обжатия, что приводит к увеличению сил трения грунтового керна о внутреннюю поверхность погружаемой трубы и росту сопротивлений в процессе погружения.
Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является способ бестраншейной прокладки трубопровода в грунте по патенту РФ №2116405, Е02F 5/18, опубл. 27.07.1998 г., при котором трубу погружают в грунт открытым концом, формируют в ней грунтовый керн и удаляют его путем отрыва и выдавливания по той же трубе по частям по мере его образования текучей средой под давлением, подаваемой через инъектор, который вводят непосредственно в грунтовый керн.
Недостатком способа является то, что размещение иньектора внутри трубы способствует разрушению грунтового керна в процессе его удаления, приводит к разгерметизации выдавливающей полости, образуемой между забоем и отрываемым грунтовым керном, и, в конечном счете, к остановке грунтового керна в погружаемой трубе. Это снижает надежность процесса очистки трубы от грунтового керна и всего способа бестраншейной прокладки трубопровода в грунте.
Решаемая техническая задача заключается в повышении эффективности способа за счет надежности удаления грунтового керна путем создания условий для сохранения целостности отрываемой части грунтового керна.
Задача решается за счет того, что в способе бестраншейной прокладки труб в грунте, при котором трубу погружают в грунт открытым концом, формируют в ней грунтовый керн и удаляют его из трубы подаваемой текучей средой путем отрыва и выдавливания по частям, подачу текучей среды в грунтовый керн осуществляют с внешней стороны погружаемой трубы, используя канал связи между трубопроводом для подачи текучей среды и внутренней полостью погружаемой трубы.
Отрыв части грунтового керна подачей текучей среды с внешней стороны погружаемой трубы позволяет повысить эффективность способа за счет надежности удаления грунтового керна путем создания условий для сохранения целостности отрываемой части грунтового керна и отсутствия каких-либо элементов внутри погружаемой трубы.
Целесообразно в качестве канала связи использовать радиальное отверстие в стенке переднего конца погружаемой трубы, соединенное с трубопроводом для подачи текучей среды. Это упрощает реализацию способа и снижает временные затраты на подготовительные работы, что повышает эффективность способа.
Целесообразно в качестве канала связи использовать радиальные отверстия в стенке переднего конца погружаемой трубы, соединенные с кольцевой камерой, образованной этим концом и насадкой, установленной на нем, при этом трубопровод для подачи текучей среды соединен с насадкой. Насадка позволит равномерно распределить по периметру текучую среду, что приведет к более надежному отрыву части грунтового керна и сохранению его целостности.
Целесообразно текучую среду подавать в виде порции жидкости с вяжущими свойствами, выдавливаемой газообразной средой. Вяжущая жидкость будет герметизировать зазоры между погружаемой трубой и отрываемой частью грунтового керна, а также, пропитав грунтовый керн, укрепит его внутренние связи и повысит его целостность в процессе удаления. Подача вяжущей жидкости порцией, выдавливаемой газообразной средой, позволит минимизировать ее расход, при этом работу по выдавливанию отрываемой части керна будет выполнять следующая за вяжущей жидкостью по трубопроводу газообразная среда.
Целесообразно подавать текучую среду с антифрикционными свойствами в процессе погружения трубы. Подача текучей среды с антифрикционными свойствами в зону контакта внутренней поверхности погружаемой трубы и грунтового керна по мере погружения трубы в грунт позволит снизить сопротивление, создаваемое трением, и увеличить длину отрываемой части грунтового керна. Это позволит повысить эффективность способа за счет уменьшения циклов очистки погружаемой трубы от грунтового керна.
Сущность технического решения иллюстрируется примерами конкретной реализации способа бестраншейной прокладки труб в грунте и чертежами фиг.1-3.
На фиг.1 изображена схема отрыва текучей средой части грунтового керна и удаления его из погружаемой трубы с каналом связи в виде радиального отверстия в стенке переднего торца погружаемой трубы. Вертикальная стрелка показывает подачу текучей среды в трубопровод, а горизонтальная - направление приложения силы к трубе в процессе ее погружения.
На фиг.2 изображена та же схема с каналом связи в виде радиальных отверстий в стенке переднего конца погружаемой трубы, соединенных с кольцевой камерой, образованной этим концом и насадкой на нем.
На фиг.3 изображена та же схема с емкостью для подачи порции жидкости с вяжущими свойствами, выдавливаемой газообразной средой.
Способ бестраншейной прокладки труб в грунте реализуют следующим образом.
Погружаемую трубу 1 (далее - труба 1) открытым концом погружают в грунт любым известным способом (вдавливанием силой F, ударами и т.д.). Грунт входит во внутреннюю полость трубы 1 (фиг.1) и образует грунтовый керн 2 (далее - керн 2). По мере увеличения длины керна 2 из-за образования грунтовой пробки погружение трубы 1 замедляется вплоть до полной остановки. Для устранения пробки в керн 2 через канал связи в виде радиального отверстия 3 по трубопроводу 4 подают текучую среду, которая отрывает часть керна 2. На оторванную часть керна 2 действует сила, создаваемая давлением в образовавшейся выдавливающей камере 5. Под действием этой силы оторванную часть керна 2 выдавливают в сторону конца трубы 1, противоположного забою, вплоть до выхода из нее. Далее описанный процесс повторяют до полного погружения трубы 1.
При использовании в качестве канала связи радиальных отверстий 3 (фиг.2) в стенке переднего конца трубы 1, соединенных с кольцевой камерой 6, образованной этим концом и насадкой 7, установленной на нем, текучая среда по трубопроводу 4 поступает в кольцевую камеру 6 и далее в керн 2 через радиальные отверстия 3 в трубе 1. Это способствует более надежному отрыву части керна 2.
При использовании в качестве текучей среды жидкости с вяжущими свойствами, выдавливаемой газообразной средой, ее из емкости 8 (фиг.3) подают по трубопроводу 4 через канал связи в керн 2 для отрыва его части. Жидкостью с вяжущими свойствами герметизируют зазор между внутренней поверхностью трубы 1 и оторванной частью керна 2, а также, пропитывая керн 2, укрепляют его внутренние связи. Далее выдавливание части керна 2 осуществляют газообразной средой.
Возможно также применение текучей среды с антифрикционными свойствами. Под незначительным давлением, исключающим отрыв керна 2, текучую среду подают через канал связи в зону контакта керна 2 с внутренней поверхностью трубы 1 в процессе ее погружения. Это способствует снижению энергоемкости погружения трубы 1 за счет уменьшения силы трения в паре «труба - керн» и увеличивает длину отрываемой части керна 2. Чем больше керна 2 поступает во внутреннюю полость трубы 1 до момента образования грунтовой пробки, тем реже необходимо производить его удаление.

Claims (5)

1. Способ бестраншейной прокладки труб в грунте, при котором трубу погружают в грунт открытым концом, формируют в ней грунтовый керн и удаляют его из трубы подаваемой текучей средой путем отрыва и выдавливания по частям, отличающийся тем, что текучую среду подают в грунтовый керн с внешней стороны погружаемой трубы, используя канал связи между трубопроводом для подачи текучей среды и внутренней полостью погружаемой трубы.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве канала связи используют радиальное отверстие в стенке переднего конца погружаемой трубы, соединенное с трубопроводом для подачи текучей среды.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве канала связи используют радиальные отверстия в стенке переднего конца погружаемой трубы, соединенные с кольцевой камерой, образованной этим концом и насадкой, установленной на нем, при этом трубопровод для подачи текучей среды соединен с насадкой.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что текучую среду подают в виде порции жидкости с вяжущими свойствами, выдавливаемой газообразной средой.
5. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что подают текучую среду с антифрикционными свойствами в процессе погружения трубы.
RU2012118529/03A 2012-05-04 2012-05-04 Способ бестраншейной прокладки труб в грунте RU2501913C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012118529/03A RU2501913C1 (ru) 2012-05-04 2012-05-04 Способ бестраншейной прокладки труб в грунте

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012118529/03A RU2501913C1 (ru) 2012-05-04 2012-05-04 Способ бестраншейной прокладки труб в грунте

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012118529A RU2012118529A (ru) 2013-11-10
RU2501913C1 true RU2501913C1 (ru) 2013-12-20

Family

ID=49516740

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012118529/03A RU2501913C1 (ru) 2012-05-04 2012-05-04 Способ бестраншейной прокладки труб в грунте

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2501913C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2594497C1 (ru) * 2015-04-15 2016-08-20 Анатолий Антонович Еськин Способ прокладки труб и труба для его осуществления

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1051184A1 (ru) * 1982-08-18 1983-10-30 Московский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Нефтехимической И Газовой Промышленности Им.Акад.И.М.Губкина Устройство дл бестраншейной прокладки трубопроводов
US4671703A (en) * 1983-07-21 1987-06-09 Paul Schmidt Apparatus for driving pipes through the ground
SU1366606A1 (ru) * 1986-07-10 1988-01-15 Московский Институт Нефти И Газа Им.И.М.Губкина Способ бестраншейной прокладки трубопроводов и устройство дл его осуществлени
RU2116405C1 (ru) * 1996-11-28 1998-07-27 Институт горного дела СО РАН Способ бестраншейной прокладки трубопровода в грунте и устройство для его осуществления
RU2184191C1 (ru) * 2000-12-18 2002-06-27 Институт горного дела - научно-исследовательское учреждение СО РАН Способ и устройство для бестраншейной прокладки подземных коммуникаций

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1051184A1 (ru) * 1982-08-18 1983-10-30 Московский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Нефтехимической И Газовой Промышленности Им.Акад.И.М.Губкина Устройство дл бестраншейной прокладки трубопроводов
US4671703A (en) * 1983-07-21 1987-06-09 Paul Schmidt Apparatus for driving pipes through the ground
SU1366606A1 (ru) * 1986-07-10 1988-01-15 Московский Институт Нефти И Газа Им.И.М.Губкина Способ бестраншейной прокладки трубопроводов и устройство дл его осуществлени
RU2116405C1 (ru) * 1996-11-28 1998-07-27 Институт горного дела СО РАН Способ бестраншейной прокладки трубопровода в грунте и устройство для его осуществления
RU2184191C1 (ru) * 2000-12-18 2002-06-27 Институт горного дела - научно-исследовательское учреждение СО РАН Способ и устройство для бестраншейной прокладки подземных коммуникаций

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2594497C1 (ru) * 2015-04-15 2016-08-20 Анатолий Антонович Еськин Способ прокладки труб и труба для его осуществления

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012118529A (ru) 2013-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106593388B (zh) 一种煤层气井电脉冲解堵增渗方法
CN205047207U (zh) 一种煤矿井下双通道分段水力压裂装置
GB2531684A (en) Method for isolation of a permeable zone in a subterranean well
RU2501913C1 (ru) Способ бестраншейной прокладки труб в грунте
CN203420679U (zh) 一种深井、超深井大排量复合举升系统
CN103867147A (zh) 煤层气井平行管不压井排煤粉系统
CN210714594U (zh) 一种具有弹簧安全阀的采油井口装置
CN201991503U (zh) 喷嘴内装式水力喷射器
CN106507862B (zh) 一种原地浸出采铀过程中钻孔的清洗方法
CN108999577B (zh) 一种水合物固态流化开采变径双层管连接装置
CN203879478U (zh) 一种水力喷砂体积压裂管柱
RU2010103524A (ru) Способ и устройство для очистки и герметизации скважины
CN202417425U (zh) 一种注浆封孔器
CN204312041U (zh) 一种偏心配水器
CN202596591U (zh) 井口四通套管
CN203347704U (zh) 抽油井洗井泄油装置
CN203879440U (zh) 煤层气采气井口装置
CN110872940A (zh) 排液装置及其使用方法
CN203499626U (zh) 杆式旋转油管堵塞器
CN204476354U (zh) 上向封孔器
CN203769708U (zh) 钻孔涌水封堵装置
CN203847058U (zh) 一种上提式油管封堵装置
CN203035087U (zh) 一种可升降井下水力冲孔装置
CN202811322U (zh) 新型油田电潜泵挡砂装置
CN202595735U (zh) 一种对开式护孔套管

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140505