RU88694U1

RU88694U1 - DEVICE FOR TORLELESS INSTALLATION OF PIPELINES BY PUNCHING METHOD

Info

Publication number: RU88694U1
Application number: RU2008130009/22U
Authority: RU
Inventors: Николай Егорович Ромакин; Владимир Михайлович Земсков; Павел Викторович Егоров
Priority date: 2008-07-21
Filing date: 2008-07-21
Publication date: 2009-11-20

Abstract

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам, предназначенным для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола, и может найти применение для устройства скрытых переходов при строительстве трубопроводов, подземных кабельных линий связи и электропередачи. Устройство содержит рабочий наконечник конической формы, прокладываемый трубопровод, на переднем по направлению прокола конце которого на фланце в опорах вращения смонтирован вал, ось передней части вала расположена под углом к оси прокладываемого трубопровода с эксцентриситетом равным амплитуде колебаний основания конуса рабочего наконечника и пересекается с ней в точке, совпадающей с вершиной конуса рабочего наконечника, установленного на валу в опорах вращения, привод установленный в прокладываемом трубопроводе и соединенный с валом, и подающий механизм. Изобретение упрощает конструкцию устройства, повышает надежность работы и эффективности действия. Ил.3. The invention relates to construction, and in particular to devices intended for trenchless laying of pipelines by a puncture method, and may find application for concealed transitions in the construction of pipelines, underground cable lines of communication and power transmission. The device comprises a conical shaped working tip, a pipeline being laid, a shaft mounted on the flange in the rotational bearings at the front end in the direction of puncture, the axis of the front part of the shaft is at an angle to the axis of the laid pipeline with an eccentricity equal to the oscillation amplitude of the base of the working tip cone and intersects with it in point coinciding with the top of the cone of the working tip mounted on the shaft in the rotation bearings, the drive installed in the pipeline being laid and connected to scarlet, and the giving mechanism. The invention simplifies the design of the device, increases the reliability and efficiency. Fig. 3.

Description

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам, предназначенным для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола, и может найти применение для устройства скрытых переходов при строительстве трубопроводов, подземных кабельных линий связи и электропередачи.The invention relates to construction, and in particular to devices intended for trenchless laying of pipelines by a puncture method, and may find application for concealed transitions in the construction of pipelines, underground cable lines of communication and power transmission.

Известно устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов методом прокола, содержащее полый рабочий наконечник конической формы, соединенный через шарнир и опору вращения со стержнем, закрепленным в опорах вращения на фланце, который смонтирован на переднем по направлению прокола конце прокладываемого трубопровода, привод вибратора, установленный в прокладываемом трубопроводе и соединенный со стержнем, вибратор круговых колебаний, выполненный в виде катка, опирающегося на внутреннюю поверхность полого рабочего наконечника, водило, соединяющее ось катка со стержнем, и подающий механизм. [1]A device is known for trenchless laying of pipelines by a puncture method, comprising a conical hollow working tip connected through a hinge and a rotation support to a rod fixed in rotation supports on a flange mounted on the front end of the pipe being laid in the direction of the puncture, a vibrator drive installed in the pipe being laid and connected to the rod, a circular vibrator, made in the form of a roller, resting on the inner surface of the hollow working tip, water sludge connecting the axis of the roller with the rod, and the feeding mechanism. [one]

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для бестраншейной прокладки трубопровода способом прокола, содержащее полый рабочий наконечник конической формы, соединенный через шарнир и опору вращения с валом, закрепленным в опорах вращения на фланце, который смонтирован на переднем по направлению прокола конце прокладываемого трубопровода, привод вибратора, установленный в прокладываемом трубопроводе и соединенный с валом, вибратор круговых колебаний, выполненный в виде дебаланса, имеющего форму сектора полого цилиндра, установленного внутри рабочего наконечника на опорах вращения, водило, соединяющее дебаланс с валом, и подающий механизм. [2]The closest to the proposed invention in technical essence and the achieved result is a device for trenchless laying of a pipeline by a puncture method containing a hollow conical working tip connected through a hinge and a rotation support to a shaft mounted in rotation supports on a flange that is mounted on the front in the direction of the puncture the end of the pipeline being laid, a vibrator drive installed in the pipeline being laid and connected to the shaft, a circular vibrator made Filed in the form of an imbalance having the shape of a sector of a hollow cylinder mounted inside the working tip on rotation bearings, a carrier connecting the unbalance to the shaft and the feeding mechanism. [2]

Проведенные исследования устройства [2] показали низкую надежность работы опорного устройства, соединяющего рабочий наконечник с вращающимся валом. Высокая частота вращения вала и осевые нагрузки приводят к быстрому разрушению шарнира. Увеличение надежности шарнира за счет увеличения его размеров ведет к смещению центра колебаний наконечника от вершины конуса, в результате чего возрастает сопротивление проколу, потребная возмущающая сила и снижается эффективность действия устройства.The studies of the device [2] showed low reliability of the support device connecting the working tip with a rotating shaft. High shaft speeds and axial loads result in quick joint failure. An increase in the reliability of the hinge due to an increase in its size leads to a displacement of the center of oscillation of the tip from the top of the cone, as a result of which the puncture resistance increases, the required disturbing force and the efficiency of the device decreases.

Задача изобретения - упрощение конструкции, повышение надежности и эффективности действия устройства. Для достижения поставленной задачи ось передней части вала расположена под углом к оси прокладываемого трубопровода с эксцентриситетом равным амплитуде колебаний основания конуса рабочего наконечника и пересекается с ней в точке, совпадающей с вершиной конуса рабочего наконечника, который установлен на валу в опорах вращения.The objective of the invention is to simplify the design, increase the reliability and efficiency of the device. To achieve the task, the axis of the front part of the shaft is located at an angle to the axis of the laid pipeline with an eccentricity equal to the amplitude of oscillations of the base of the cone of the working tip and intersects with it at a point that coincides with the top of the cone of the working tip, which is mounted on the shaft in rotation supports.

На фиг.1. представлено устройство для образования скважин в грунте, на фиг.2 - то же вид сверху, на фиг.3 - разрез головной части устройства.In figure 1. presents a device for the formation of wells in the soil, figure 2 is the same top view, figure 3 is a section of the head of the device.

Устройство для образования скважин в грунте содержит прокладываемый трубопровод 1 (фиг.3), на переднем по направлению прокола конце которого неподвижно закреплен фланец 2. На фланце 2 в опорах вращения 3 установлен вал 4, ось которого расположена под углом к оси прокладываемого трубопровода 1. В опорах вращения 5 установлен рабочий наконечник конической формы 6. Вал 4 соединен муфтой 7 с электродвигателем 8.A device for forming wells in the soil contains a laid pipeline 1 (Fig. 3), on the front end in the direction of the puncture the flange 2 is fixedly fixed. A shaft 4 is mounted on the flange 2 in the rotation supports 3, the axis of which is located at an angle to the axis of the laid pipeline 1. In the bearings of rotation 5 a working tip of a conical shape is installed 6. The shaft 4 is connected by a coupling 7 to an electric motor 8.

Подающий механизм состоит из направляющей рамы 9 (фиг.1) с горизонтальными 10 и вертикальными 11 (фиг.2) катками, подвижной 12 (фиг.1) и неподвижной 13 траверсами, каната 14 и тяговой лебедки 15. Питание электродвигателя 8 осуществляется через кабель 16 (фиг.3).The feed mechanism consists of a guide frame 9 (figure 1) with horizontal 10 and vertical 11 (figure 2) rollers, movable 12 (figure 1) and fixed 13 traverses, rope 14 and traction winch 15. The motor 8 is powered through a cable 16 (figure 3).

Для осуществления прокола включается тяговая лебедка 15 (фиг.1) и электродвигатель 8 (фиг.3), который через муфту 7 приводит во вращение вал 4, приводящий во вращение через опоры вращения 5 конусный рабочий наконечник 6 с частотой, равной частоте вращения вала. Так как ось передней части вала пересекается с осью прокладываемого трубопровода, в точке, совпадающей с вершиной конуса рабочего наконечника, то центр колебаний рабочего наконечника совпадает с его вершиной, в которой амплитуда колебаний равна нулю. С удалением от вершины рабочего наконечника амплитуда возрастает и достигает максимума на основании конуса рабочего наконечника 6. Величину максимальной амплитуды колебаний рабочего наконечника определяет величина эксцентриситета установки вала относительно оси прокладываемого трубопровода, а величину угла, под которым расположена ось передней части вала 4 зависит от высоты конуса рабочего наконечника 6. Рабочий наконечник, обкатываясь по поверхности скважины, вызывает колебания грунта в радиальном направлении, что способствует уменьшению сил внутреннего трения и сцепления в нем, и как следствие этого уменьшению усилия прокола.To carry out a puncture, a traction winch 15 (Fig. 1) and an electric motor 8 (Fig. 3) are turned on, which, through the coupling 7, drives the shaft 4, which drives the conical working tip 6 through the rotation bearings 5 with a frequency equal to the shaft speed. Since the axis of the front part of the shaft intersects with the axis of the pipeline being laid, at a point coinciding with the top of the cone of the working tip, the center of vibration of the working tip coincides with its peak, in which the amplitude of the vibrations is zero. With distance from the top of the working tip, the amplitude increases and reaches a maximum on the basis of the cone of the working tip 6. The maximum amplitude of oscillations of the working tip is determined by the eccentricity of the shaft installation relative to the axis of the pipeline being laid, and the angle at which the axis of the front of the shaft 4 is located depends on the height of the cone working tip 6. The working tip, rolling around the surface of the well, causes soil vibrations in the radial direction, which contributes to the mind the reduction of the forces of internal friction and adhesion in it, and as a result of this, a decrease in the puncture force.

Установка конусного рабочего наконечника под углом к оси прокладываемого трубопровода с эксцентриситетом равным амплитуде колебаний основания конуса рабочего наконечника и пересечение с ней в точке, совпадающей с вершиной конуса рабочего наконечника, который установлен на валу в опорах вращения позволяет значительно упростить конструкцию устройства, повысить его надежность и долговечность, так как опорный узел расположен в нижней части рабочего наконечника, что не ограничивает его размеры. При этом, равномерно изменяющаяся по длине рабочего наконечника, амплитуда колебаний повышает эффект его воздействия на грунт.The installation of a conical working tip at an angle to the axis of the laid pipeline with an eccentricity equal to the amplitude of oscillations of the base of the cone of the working tip and intersection with it at a point coinciding with the top of the cone of the working tip, which is mounted on the shaft in the rotation supports, can significantly simplify the design of the device, increase its reliability and durability, since the support node is located at the bottom of the working tip, which does not limit its size. Moreover, uniformly varying along the length of the working tip, the amplitude of the oscillations increases the effect of its impact on the soil.

Источники информацииInformation sources

1. Патент на изобретение РФ №2190728, М. Кл. Е02F 5/18, 20021. Patent for the invention of the Russian Federation No. 2190728, M. Cl. E02F 5/18, 2002

2. Патент на изобретение РФ №2249083, М. Кл. Е02F 5/18, 20022. Patent for the invention of the Russian Federation No. 2249083, M. Cl. E02F 5/18, 2002

Claims

A device for trenchless laying of pipelines, comprising a conical working tip mounted on a shaft mounted in rotation supports on a flange mounted on the front end of the pipe being laid in the direction of the puncture, a drive installed in the pipe being laid and connected to the shaft, characterized in that the axis the front of the shaft in the direction of the puncture is located at an angle to the axis of the laid pipeline with an eccentricity equal to the amplitude of the vibrations of the base of the working cone nechnik, and intersects with it at a point coinciding with the apex of the cone of the working tip, which is mounted on the shaft in the bearings of rotation.