Установка направленного горизонтального бурения
Техническое решение относится к области строительства, в частности к машинам горизонтального бурения для бестраншейной укладки трубопроводов. Одной из проблем стоящей перед разработчиками данного вида техники является повышение эксплуатационных характеристик установок и расширения их функциональных возможностей. Целью предлагаемой полезной модели является повышение надежности работы установки и ее производительности. Указанная цель достигается тем, что в известной установке направленного горизонтального бурения включающей раму, каретку, снабженную гидромотором с рабочим валом и штангами, полость которых образует канал для подачи смазывающе-охлаждающей жидкости, гидроцилиндры, согласно полезной модели, в канале штанги установлен клапан, причем, канал выполнен ступенчатым с различными диаметрами, а клапан выполнен в виде подпружиненного шарика, размещенного в канале большего диаметра.
Техническое решение относится к области строительства, в частности к машинам горизонтального бурения для бестраншейной укладки трубопроводов.
Одной из проблем стоящей перед разработчиками данного вида техники является повышение эксплуатационных характеристик установок и расширения их функциональных возможностей.
Существует два основных способа бестраншейной прокладки трубопроводов и устройств для их осуществления. Первый способ - это шнековое бурение и одновременная прокладка трубы с помощью домкратной станции.
Второй способ-это бурение пилотной скважины с ее последующим расширением и протягиванием (через выход ко входу) с помощью домкратной станции штатного трубопровода.
Известны устройства для бурения наклонно-горизонтальных скважин (см. патент РФ 
2298691 МПК Е21В 7/28, 2244795 МПК Е21В 7/08, 2199006 МПК Е21В 7/022, 2078195 МПК Е21В 17/00) содержащие корпус, породоразрушающие устройства, силовую установку.
Известна установка горизонтального бурения (см. патент РФ 2342495, МПК E02F 5/18 от 04.05.2007 г.), которая включает направляющее устройство, устройство осевой подачи, буровую головку с вибратором круговых колебаний, соединенную с обсадной трубой, компенсирующим устройством и выполненную в виде отрезка трубы, цилиндрического корпуса насаженного на отрезок трубы с помощью элементов качения, режущих ножей, закрепленных на забойном торце цилиндического корпуса и вертикальной перегородки, с отвальным листом для удаления грунта. Общим недостатком известных устройств является недостаточно широкие функциональные возможности, т.к. ограничивает применение различных способов бурения с помощью одной установки.
Известна установка горизонтального бурения (см. патент РФ 102638 на ПМ, МПК E02F 5/18 от 09.11.10 г. - прототип), которая включает раму, каретку, снабженную гидромотором, рабочим валом со штангами, гидроцилиндры, содержащие корпус и штоки, причем на каретке установлены параллельно и симметрично продольной оси рабочего вала как минимум четыре гидроцилиндра, которые закреплены к ней своими корпусами, штоки гидроцилиндров имеют выходы по обеим торцам корпусов, и каждый шток, своими двумя концами, жестко закреплен к раме, а корпуса гидроцилиндров имеют возможность совместного синхронного скольжения по ним в обе стороны с возможностью создания в любую из сторон одинакового тягового усилия.
Недостатком прототипа является недостаточная надежность работы установки, что связано с попаданием грунта в канал и, вследствии чего, прекращению подачи смазывающе-охлаждающей жидкости к режущему инструменту. Необходимая периодическая разборка установки для прочистки канала резко снижает ее производительность.
Целью предлагаемой полезной модели является устранение указанных недостатков, а именно, повышение надежности работы установки и ее производительности.
Указанная цель достигается тем, что в известной установке направленного горизонтального бурения включающей раму, каретку, снабженную гидромотором с рабочим валом и штангами, полость которых образует канал для подачи смазывающе-охлаждающей жидкости, гидроцилиндры, согласно полезной модели, как минимум, в канале одной штанги установлен клапан, причем, канал штанги в которой установлен клапан выполнен ступенчатым с различными диаметрами, штанга с клапаном установлена в следующей за первой пилотной штангой, а сам клапан выполнен в виде подпружиненного шарика, размещенного в канале большего диаметра.
Указанная совокупность признаков проявляет новые свойства заключающиеся в том, что благодаря их использованию появляется возможность бесперебойной подачи смазывающе-охлаждающей жидкости в зону рабочего органа без периодичесских переборок и чисток установки, что ведет к повышению надежности проводимых работ и росту производительности. Схема устройства представлена на фиг.1, где:
1. Рама
2. Каретка
3. Гидромотор
4. Рабочий вал
5. Гидроцилиндр
6. Шток
7. Первая пилотная штанга
8. Штанга клапанная
9. Штанга
10. Канал
11. Клапан
На раме 1 установлена каретка 2, снабженная гидромотором 3 с рабочим валом 4. На каретке 2 параллельно и симметрично продольной оси рабочего вала 4 установлены четыре гидроцилиндра 5, которые жестко закреплены к ней своими корпусами. Шток 6 гидроцилиндров 5 имеет входы по обеим торцам корпусов гидроцилиндров 5, причем каждый шток 6, своими двумя концами, жестко закреплен к раме 1. Корпуса гидроцилиндров 5 имеют возможность синхронного совместного скольжения по ним в обе стороны, причем тяговое усилие которое может при этом развиваться - одинаково в любую из сторон. К рабочему валу 4 подстыкованы первая пилотная штанга 7 и клапанная штанга 8, в канале 10 которой установлен клапан 11, причем канал 10 выполнен ступенчатым с различными диаметрами, а клапан 11 выполнен в виде подпружиненного шарика, размещенного в канале большего диаметра. За клапанной штангой 8 расположены удленнительные штанги 9.
С помощью предлогаемой установки можно производить следующие работы: прокол, горизонтальное направленное бурение, бурошнековые работы, микротуннелирование, замена трубопровода с разрушением старого.
Перед началом буровых работ проводятся работы по устройству котлована размером 3×4 м, глубиной на 0,65 м ниже оси прокладываемой трубы. В котлован помещается установка для бурения, выставляется соответственно проектной отметке бурения на рельсовый путь, или па установочные опоры.
При осуществлении прокола на рабочий вал 4 каретки 2 через переходник устанавливается полая пилотная штанга 7 с датчиком локации и буровой головкой и задается ее вращение, при этом каретка 2 с инстументом начинает двигаться вперед. По каналу 10 подается смазывающе-охлаждающая жидкость под необходимым давлением. При достижении упора каретка 2 останавливается. Клапан 11 запирает канал 10 не позволяя грунту заполнить его. Устанавливают следующую штангу 9, и далее процесс повторяется по выше указанному принципу. Контроль прокладки трассы производится с помощью прибора локации. Порядок работы при обратном ходе:
После завершения прохода трассы демонтируют пилотную штангу 7. На ее место устанавливают сцепное устройство, предварительно надев на штангу определенный технологией расширитель. К сцепному устройству закрепляют цангу с полиэтиленовой трубой.
Включают плавно движение каретки 2 «назад», по мере вытягивания штанг производят их демонтаж.
Таким образом использование предлагаемого технического решения позволит проводить данные работы с повышенными надежностью и производительностью.
1. Установка направленного горизонтального бурения, включающая раму, каретку, снабженную гидромотором с рабочим валом и штангами, полость которых образует канал для подачи смазывающе-охлаждающей жидкости, гидроцилиндры, отличающаяся тем, что, как минимум, в канале одной штанги установлен клапан.
2. Установка направленного горизонтального бурения по п.1, отличающаяся тем, что канал штанги, в котором установлен клапан, выполнен ступенчатым с различными диаметрами, штанга с клапаном установлена в следующей за первой пилотной штангой, а сам клапан выполнен в виде подпружиненного шарика, размещенного в канале большего диаметра.
