RU92879U1

RU92879U1 - INSTALLATION WOODEN

Info

Publication number: RU92879U1
Application number: RU2009137815/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Никонов; Илья Викторович Чацкий
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Ариэль"
Priority date: 2009-10-12
Filing date: 2009-10-12
Publication date: 2010-04-10

Abstract

1. Установка бурошнековая, содержащая механизм бурения, включающий шнек с разбуривающей головкой и гидроцилиндры подачи, отличающаяся тем, что она содержит механизм бурения в виде бурошнекового станка; систему контроля направления; комплект бурового инструмента и комплект принадлежностей, при этом буровой станок включает домкрат-вращатель и станину; при этом система контроля направления состоит из светодиодной мишени с источником питания, зонда-излучателя, закрепленных в буровой головке, электронного теодолита с видеокамерой, закрепляемого на дне котлована, и монитора; при этом комплект бурового инструмента состоит из секции шнековой обсадной и секции шнековой буровой, пилота-забурника, содержащего скошенную лопасть, вращение и остановка, которой осуществляется при кратковременном реверсе бурового шнека; кроме этого, в комплект бурового инструмента входят комплект расширителей и вертлюг, при этом комплект принадлежностей включает плиту заднюю, плиту переднюю, подпятник, контейнер для грунта. ! 2. Установка бурошнековая по п.1, отличающаяся тем, что в качестве насосной гидравлической станции для привода установки предназначен самоходный энергоблок установки, например, УНБ-30 (УНБ-8) на базе автомобиля ЗИЛ-131. 1. Installation burosnekova, containing a drilling mechanism, including a screw with a drill head and feed cylinders, characterized in that it contains a drilling mechanism in the form of a buynoshenko machine; direction control system; a set of drilling tools and a set of accessories, while the drilling rig includes a jack-rotator and a bed; wherein the direction control system consists of an LED target with a power source, a probe-emitter mounted in the drill head, an electronic theodolite with a video camera mounted on the bottom of the pit, and a monitor; wherein the drilling tool kit consists of a section of auger casing and a section of auger drilling, a pilot-bore containing a beveled blade, rotation and stop, which is carried out with a short reverse of the auger; in addition, a set of drilling tools includes a set of expanders and a swivel, while the set of accessories includes a back plate, a front plate, a thrust bearing, a soil container. ! 2. The Buranoshnekovaya installation according to claim 1, characterized in that a self-propelled power unit of the installation, for example, UNB-30 (UNB-8) based on the ZIL-131 automobile, is intended as a pumping hydraulic station for the drive of the installation.

Description

Полезная модель относится к строительству трубопроводов с помощью землеройных машин специального назначения, точнее к установкам для бурения горизонтальных скважин, в частности для бестраншейной прокладки трубопроводов.The utility model relates to the construction of pipelines using earth-moving machinery for special purposes, more specifically to installations for drilling horizontal wells, in particular for trenchless laying of pipelines.

Известна установка для бестраншейной прокладки трубопроводов (Авторское свидетельство СССР №1836528, кл. Е02F 5/18, 1993). Установка содержит раму с направляющими, стопорный механизм, выполненный в виде каретки, установленной с возможностью перемещения по направляющим рамы, стопорную плиту, тележку, на которой смонтирован механизм бурения, содержащий фрезу, шнеки и привод, тележка установлена на раме с возможностью продольного перемещения, гидроцилиндр подачи, один конец которого шарнирно соединен с тележкой, другой со стопорным механизмом для фиксации гидроцилиндра подачи с рамой.A known installation for trenchless laying of pipelines (USSR Author's Certificate No. 1836528, class E02F 5/18, 1993). The installation comprises a frame with guides, a locking mechanism made in the form of a carriage mounted to move along the frame guides, a locking plate, a trolley on which a drilling mechanism is mounted, containing a milling cutter, screws and a drive, the trolley is mounted on the frame with the possibility of longitudinal movement, a hydraulic cylinder feed, one end of which is pivotally connected to the trolley, the other with a locking mechanism for fixing the supply hydraulic cylinder with the frame.

Недостатками известной установки являются сложность и низкая надежность конструкции, обусловленная наличием большого количества деталей, трущихся элементов, громоздкость, металлоемкость: вес доходит до 19,5 т. Кроме того, силовой агрегат является составной частью установки и находится в рабочем котловане, что приводит к быстрому выходу его из строя в случае обводненности грунта.The disadvantages of the known installation are the complexity and low reliability of the design, due to the presence of a large number of parts, rubbing elements, cumbersomeness, metal consumption: weight reaches 19.5 tons. In addition, the power unit is an integral part of the installation and is located in the working pit, which leads to fast its failure in case of water cut of the soil.

Известно устройство для бестраншейной прокладки труб, которое содержит направляющую раму, упорную стенку, установленные с возможностью перемещения и фиксации траверсу и нажимную подушку, которые выполнены в виде кареток, и гидродомкрат, корпус которого шарнирно соединен с траверсой, а его шток шарнирно соединен с нажимной подушкой (см., например, авторское свидетельство СССР №379754, кл. Е02F 5/18, опубл. 1973). С помощью известного устройства осуществляется циклическое вдавливание прокладываемого трубопровода в грунтовый массив путем шагового перемещения по направляющей рамен нажимной подушки, через которую осевое усилие передается от гидродомкрата на задний торец прокладываемого трубопровода.A device for trenchless laying of pipes is known, which comprises a guide frame, a thrust wall, movable and fixed traverse and a pressure pad, which are made in the form of carriages, and a hydraulic jack, the housing of which is pivotally connected to the traverse, and its rod is pivotally connected to the pressure pad (see, for example, USSR author's certificate No. 379754, class E02F 5/18, publ. 1973). Using the known device, cyclic pressing of the laid pipeline into the soil mass is carried out by stepwise movement along the guide frame of the pressure pad, through which the axial force is transmitted from the hydraulic jack to the rear end of the laid pipeline.

К недостаткам конструкции описанного выше устройства можно отнести схему компоновки оборудования, при которой передача осевого усилия осуществляется только на задний торец прокладываемого трубопровода. При такой схеме передачи осевого усилия возможно повреждение торца секции трубы, который используется для сварки со следующей секцией прокладываемого трубопровода. При этом следует отметить, что при такой компоновочной схеме увеличивается общая длина направляющей рамы устройства за счет того, что часть длины рамы не может участвовать в рабочем цикле (т.к. эта длина соответствует длине гидродомкрата с вдвинутым штоком). Указанное обстоятельство ограничивает возможности использования известного устройства в стесненных условиях, например в условиях городской застройки.The disadvantages of the design of the device described above include the layout of the equipment, in which the transmission of axial force is carried out only at the rear end of the pipeline being laid. With this axial force transmission scheme, the end of the pipe section, which is used for welding with the next section of the laid pipeline, can be damaged. It should be noted that with this arrangement, the total length of the guide frame of the device increases due to the fact that part of the length of the frame cannot participate in the duty cycle (since this length corresponds to the length of the hydraulic jack with the retracted stem). This circumstance limits the possibility of using the known device in cramped conditions, for example, in urban areas.

Наиболее близким, по технической сущности и достигаемому техническому результату является устройство для бестраншейной прокладки трубопровода (патент RU №2103445, кл. E02F 5/18, опубл. 27.01.1998), содержащее раму с направляющими, каретку, установленную с возможностью перемещения по направляющим рамы, гидроцилиндры, жестко соединенные с кареткой и прижимной плитой, механизм бурения, включающий шнек с разбуривающей головкой, выполненный в виде гидравлического бура, жестко закрепленного в каретке и расположенного соосно между гидроцилиндрами, причем гидроцилиндры и гидравлический бур снабжены гидравлическими шлангами, соединяющими их с автономной гидравлической системой, например, с автономной гидравлической системой серийного экскаватора, а разбуривающая головка шнека выполнена диаметром, обеспечивающим ее свободное перемещение внутри продавливаемой трубы.The closest in technical essence and technical result achieved is a device for trenchless pipe laying (patent RU No. 2103445, class E02F 5/18, publ. 01/27/1998), containing a frame with guides, a carriage mounted to move along the frame guides , hydraulic cylinders rigidly connected to the carriage and the pressure plate, a drilling mechanism including a screw with a drill head, made in the form of a hydraulic drill, rigidly fixed in the carriage and located coaxially between the hydraulic cylinders, hydraulic cylinders and a hydraulic drill are equipped with hydraulic hoses connecting them to an autonomous hydraulic system, for example, to an autonomous hydraulic system of a serial excavator, and the auger drilling head is made with a diameter that ensures its free movement inside the burst pipe.

К недостаткам известного устройства можно отнести недостаточно усовершенствующую технологию процесса, заключающуюся в разделении операций, предусматривающих сначала продавливание грунта, а затем его выемку; что приводит к низкой точности бурения.The disadvantages of the known device include insufficiently improving process technology, which consists in the separation of operations involving first pushing the soil, and then its excavation; resulting in poor drilling accuracy.

Заявленная полезная модель направлена на решение задач по созданию такого устройства для бестраншейной прокладки трубопроводов, которое дополнительно обеспечивало бы возможность:The claimed utility model is aimed at solving problems of creating such a device for trenchless laying of pipelines, which would additionally provide the ability to:

- бестраншейной прокладки трубопроводов в стесненных условиях, где нет возможности применить землеройную технику;- trenchless laying of pipelines in cramped conditions, where there is no possibility to use earthmoving equipment;

- прокладки трубопроводов и защитных футляров под автодорогами и железнодорожными путями без разрушения автодорожного полотна и насыпи;- laying of pipelines and protective cases under roads and railways without destroying the roadbed and embankment;

- прокладки трубопроводов под или над другими трубопроводами кабелями, не вскрывая пересекаемых коммуникаций;- laying of pipelines under or over other pipelines with cables, without opening the intersected communications;

- прокладки трубопроводов под зданиями и складами производственного назначения ниже их фундамента;- laying pipelines under buildings and warehouses for industrial purposes below their foundation;

- прокладки трубопроводов больших диаметров (до 820 мм) со строго заданными характеристиками уклона.- laying pipelines of large diameters (up to 820 mm) with strictly specified slope characteristics.

Достигаемый технический эффект при использовании предлагаемой полезной модели заключается в значительном сокращении затрат и сроков при прокладке и замене трубопроводов, уменьшении объемов ручного труда, расширении диапазона диаметров и материалов прокладываемых и заменяемых труб за счет улучшения тяговых характеристик.The achieved technical effect when using the proposed utility model consists in a significant reduction in costs and timelines for laying and replacing pipelines, reducing manual labor, expanding the range of diameters and materials of pipes being laid and replaced by improving traction characteristics.

Сущность полезной модели состоит в том, что установка бурошнековая является мобильным комплексом оборудования, обеспечивающего бестраншейную прокладку трубопроводов различных типов и назначения.The essence of the utility model is that the Buroshnekovaya installation is a mobile complex of equipment that provides trenchless laying of pipelines of various types and purposes.

Предлагаемая установка является во многом инновационной и представляет собой интересное и прогрессивное техническое решение. Устройство включает новые узлы, которые позволяют оптимизировать процесс бестраншейной прокладки:The proposed installation is largely innovative and represents an interesting and progressive technical solution. The device includes new nodes that optimize the process of trenchless laying:

1. Система контроля направления. Это оптическая система слежения за положением и состоянием буровой головки во время пилотного бурения. Уникальность этого решения заключается в том, что эта система способна информировать оператора об отклонении от заданной цели. Помимо этого в буровую головку встроен зонд - излучатель, который позволяет определить место и положение при аварийных и нештатных ситуациях. Таким образом, система оснащена двойной локацией.1. Directional control system. This is an optical system for tracking the position and condition of the drill head during pilot drilling. The uniqueness of this solution lies in the fact that this system is able to inform the operator about the deviation from a given target. In addition, a probe - emitter is built into the drill head, which allows you to determine the place and position in emergency and emergency situations. Thus, the system is equipped with a double location.

2. Управляемый пилот - забурник. Конструкция представляет собой скошенную лопасть вращение и останов, которой осуществляется при кратковременном реверсе бурового шнека, что позволяет быстро и точно корректировать направление движения пилотной колонны, не прерывая процесс бурения.2. Guided pilot - a barn. The design is a beveled blade rotation and stop, which is carried out with a short-term reverse of the drill auger, which allows you to quickly and accurately adjust the direction of movement of the pilot string, without interrupting the drilling process.

3. Оптимально спроектированы и рассчитаны параметры навивки шнеков, что позволяет повысить эффективность и надежность эвакуации грунта, а также ввести принципиально новый подход в области шнекового бурения. Этап пилотного прохода, при самом распространенном диапазоне диаметров труб Д<280 мм, позволяет напрямую начать этап прокладки, минуя стадию расширения. Это позволяет в два раза сократить время строительно-монтажных работ.3. The parameters of screw winding are optimally designed and calculated, which allows to increase the efficiency and reliability of soil evacuation, as well as introduce a fundamentally new approach in the field of screw drilling. The pilot passage stage, with the most widespread range of pipe diameters D <280 mm, allows you to directly begin the laying phase, bypassing the expansion stage. This allows you to halve the time of construction and installation works.

Указанный технический результат достигается за счет того, что установка бурошнековая, содержащая механизм бурения, включающий шнек с разбуривающей головкой и гидроцилиндры подачи, согласно полезной модели, она содержит механизм бурения в виде бурошнекового станка; систему контроля направления; комплект бурового инструмента и комплект принадлежностей, при этом буровой станок включает домкрат - вращатель и станину; при этом система контроля направления состоит из светодиодной мишени с источником питания, закрепленной в пилоте - забурнике, электронного теодолита с видеокамерой, закрепляемого на дне котлована, и монитора; при этом комплект бурового инструмента состоит из секции шнековой обсадной и секции шнековой буровой, пилота - забурника, содержащего скошенную лопасть, вращение и остановка, которой осуществляется при кратковременном реверсе бурового шнека, также комплект бурового инструмента состоит из секции шнековой обсадной и секции шнековой буровой, пилота - забурника, содержащего скошенную лопасть, вращение и остановка, которой осуществляется при кратковременном реверсе бурового шнека, также в пилоте - забурнике встроен зонд - излучатель, который позволяет определить место и положение при аварийных и нештатных ситуациях; кроме этого в комплект бурового инструмента входят комплект расширителей и вертлюг, при этом комплект принадлежностей включает плиту заднюю, плиту переднюю, подпятник, контейнер для грунта.The specified technical result is achieved due to the fact that the rig is screw, containing a drilling mechanism, including a screw with a drilling head and feed cylinders, according to a utility model, it contains a drilling mechanism in the form of a rotor auger; direction control system; a set of drilling tools and a set of accessories, while the drilling rig includes a jack - a rotator and a bed; in this case, the direction control system consists of an LED target with a power source fixed in the pilot - a borehole, an electronic theodolite with a video camera fixed at the bottom of the foundation pit, and a monitor; wherein the drilling tool kit consists of a screw casing section and auger drilling section, a pilot-bore containing a beveled blade, rotation and stop, which is carried out during a short reverse of the drilling screw, also a drilling tool set consists of a screw casing section and a screw drilling section, a pilot - a bore containing a beveled blade, rotation and stop, which is carried out during a short reverse of the drill auger, also in the pilot - bore there is an integrated probe - emitter, which to determine the place and position in case of emergency and emergency situations; In addition, a set of drilling tools includes a set of expanders and a swivel, while the set of accessories includes a back plate, a front plate, a thrust bearing, a soil container.

При этом в качестве насосной гидравлической станции для привода установки предназначен самоходный энергоблок установки, например, УНБ-30 (УНБ-8) на базе автомобиля ЗИЛ-131.At the same time, a self-propelled power unit of the installation, for example, UNB-30 (UNB-8) based on the ZIL-131 automobile, is intended as a pumping hydraulic station for the drive of the installation.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:The essence of the utility model is illustrated by drawings, where:

На фиг.1 представлена установка бурошнековая, общий вид;Figure 1 shows the installation of a screw-screw, general view;

На фиг.2 - то же, вид сверху;Figure 2 is the same, a top view;

На фиг.3 - установка бурошнековая, эскиз общего вида;Figure 3 - installation of a screw-screw, a sketch of a General view;

На фиг.4 - то же, общий вид производства работ.Figure 4 is the same, General view of the work.

Позиции на чертежах представляют: домкрат - вращатель - 1; станина - 2; электронный теодолит - ; секция шнековая обсадная - 4; секция шнековая буровая - 5; пилот - забурник - 6; плита задняя - 7; плита передняя - 8; подпятник 9; контейнер для грунта 10.Positions in the drawings represent: jack - rotator - 1; bed - 2; electronic theodolite -; casing screw section - 4; drilling auger section - 5; pilot - zurnik - 6; back plate - 7; front plate - 8; thrust bearing 9; soil container 10.

Установка бурошнековая включает механизм бурения, выполненный в виде бурошнекового станка; систему контроля направления; комплект бурового инструмента и комплект принадлежностей (ЭД, ЗИП, упаковочные средства). При этом буровой станок включает домкрат - вращатель 1, станину 2. Система контроля направления состоит из светодиодной мишени с источником питания (на фигуре не показано), закрепленной в пилоте - забурнике 6, электронного теодолита 3 с видеокамерой закрепляемого на дне котлована и монитором (на фигуре не показано). Комплект бурового инструмента состоит из секции шнековой обсадной 4 и секции шнековой буровой 5, пилота - забурника 6; кроме этого в комплект бурового инструмента входят комплект расширителей и вертлюг (на фигуре не показано). Комплект принадлежностей включает плиту заднюю 7; плиту переднюю 8; подпятник 9; контейнер для грунта 10. При этом в качестве насосной гидравлической станции для привода установки предназначен самоходный энергоблок установки, например, УНБ-30 (УНБ-8) на базе автомобиля ЗИЛ-131.A buranoshnekovy installation includes a drilling mechanism made in the form of a buranoshenko machine; direction control system; a set of drilling tools and a set of accessories (ED, spare parts, packaging). At the same time, the drilling rig includes a jack - rotator 1, bed 2. The direction control system consists of an LED target with a power source (not shown in the figure) mounted in a pilot-bore 6, an electronic theodolite 3 with a video camera fixed at the bottom of the foundation pit and a monitor (on not shown). The drilling tool kit consists of a section of auger casing 4 and a section of auger drilling 5, a pilot - a bore 6; in addition, a set of drilling tools includes a set of expanders and a swivel (not shown in the figure). The accessory kit includes a back plate 7; front plate 8; thrust bearing 9; container for soil 10. At the same time, a self-propelled power unit of the installation, for example, UNB-30 (UNB-8) based on the ZIL-131 automobile, is intended as a pumping hydraulic station for the drive of the unit.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Для того чтобы осуществить прокладку коммуникаций, достаточно двух котлованов: стартового и приемного, глубина которых соответствует глубине прокладки.In order to carry out the laying of communications, two pits are enough: the starting and receiving pits, the depth of which corresponds to the depth of the laying.

В стартовом котловане устанавливают домкратную станцию, на которую помещают буровой механизм, комплект бурового инструмента и обсадные трубы продавливания. В качестве насосной гидравлической станции для привода установки используют самоходный энергоблок на базе автомобиля ЗИЛ-131.In the starting pit, a jack station is installed, on which the drilling mechanism, a set of drilling tools and casing punching are placed. A self-propelled power unit based on a ZIL-131 vehicle is used as a pumping hydraulic station to drive the installation.

Точность бурения осуществляют компьютерным комплексом управления с применением системы наведения, которая базируется на использовании трех основных компонентов: светодиодной мишени в пилотной головке, теодолита со специальной камерой и монитора. Теодолит позволяет постоянно следить за положением светодиодной мишени. Если на мониторе заметно отклонение от требуемого направления, его можно скорректировать с помощью поворота пилотной лопасти.Drilling accuracy is carried out by a computer control system using the guidance system, which is based on the use of three main components: an LED target in the pilot head, a theodolite with a special camera, and a monitor. Theodolite allows you to constantly monitor the position of the LED target. If the deviation from the desired direction is noticeable on the monitor, it can be corrected by turning the pilot blade.

Claims

1. Installation burosnekova, containing a drilling mechanism, including a screw with a drill head and feed cylinders, characterized in that it contains a drilling mechanism in the form of a buynoshenko machine; direction control system; a set of drilling tools and a set of accessories, while the drilling rig includes a jack-rotator and a bed; wherein the direction control system consists of an LED target with a power source, a probe-emitter mounted in the drill head, an electronic theodolite with a video camera mounted on the bottom of the pit, and a monitor; wherein the drilling tool kit consists of a section of auger casing and a section of auger drilling, a pilot-bore containing a beveled blade, rotation and stop, which is carried out with a short reverse of the auger; in addition, a set of drilling tools includes a set of expanders and a swivel, while the set of accessories includes a back plate, a front plate, a thrust bearing, a soil container.

2. The Buranoshnekovaya installation according to claim 1, characterized in that a self-propelled power unit of the installation, for example, UNB-30 (UNB-8) based on the ZIL-131 automobile, is intended as a pumping hydraulic station for the drive of the installation.