Установка для бестраншейной прокладки коммуникаций

Предложение относится к технологии бестраншейной прокладки различных коммуникаций (труб, кабелей, тросов и т.п.) под локальными преградами (насыпями, сооружениями, холмами) с использованием для этого специализированных бурильных агрегатов. Для выполнения этой технологии разработанная установка содержит бурильный агрегат 1, выполненный в виде автономного бурового устройства с рабочим органом 3, имеющим грунторазрушающие сопла 14 и 15 и аккумулятор, или генератор, рабочего агента - 13. Установка также содержит направляющую 4 для бурового устройства и направляющие 16 с опорными роликами для трубы-патрона 8, протягиваемой выработку, образуемую автономным буровым устройством 1 с помощью своего рабочего органа 3 и его рабочих сопел 14, 15. Для протяжки трубы-патрона 8 в выработку 5 имеется тяговая лебедка 6 с запасом троса и сменными захватными карабинами 7, один из которых соединяют с рымом 12 на конусе агрегата 1, а другой соединяют с рымом на коническом насадке 11 трубы-патрона 8, по полости которой далее прокладывают коммуникацию 18, которая может со временем заменяться, в то время, как труба-патрон 8 остается в выработке 5 на весь период эксплуатации.

Предложение относится к технологии бестраншейной прокладки коммуникаций: трубопроводов, кабелей и т.п., под различными преградами, как насыпи, сооружения, холмы с использованием для этого специализированных буровых устройств.

В настоящее время известны конструкции установок для прокладки трубопроводов бестраншейным методом, наиболее представительной из которых можно считать установку для бестраншейной прокладки трубопровода, содержащую силовую установку для продавливания рабочего насадке в массиве грунта, циклического возврата его и очистки от набранного грунта с последующими такими же циклами /1/.

Существенными очевидными недостатками такой установки являются высокие энергозатраты на процесс проходки выработки при незначительной производительности процесса и крайне низкой эффективности, что существенно ограничивает возможности использования данной установки при современной динамике указанных работ.

Наиболее близким техническим решением является установка для бестраншейной прокладки коммуникаций, содержащая корпус и закрепленный на его торце рабочий гранторазрушающий орган, приспособленный для проходки выработки под препятствием /2/

При наличии определенных преимуществ (более высокая производительность при сниженных трудо-энергозатратах) перед аналогами эта установка имеет существенный недостаток, заключающийся в необходимости выполнения работ по циклическому принципу: подготовка процесса - остановка; проходка выработки -остановка; подготовка коммуникации к прокладке, выполнение вспомогательных работ со своими циклами и остановками, что приводит к затратам дополнительного времени, превышению нормативных трудозатрат и эксплуатационных затрат вспомогательных машин и механизмов и отражается на

эффективности процесса бестраншейной прокладки коммуникации.

Технической задачей и технологическим результатом предлагаемой установки является повышение КПД и производительности за счет оснащении установки узлами и агрегатами для непрочного процесса проходки выработки и прокладки коммуникации без выполнения вспомогательных операций для совмещения отдельных операций и процессов технологии бестраншейной прокладки трубопроводов различного диаметра, длины и массы под преградами типа насыпей и холмов.

Указанная техническая задача решена за счет выполнения установки для бестраншейной прокладки коммуникаций в виде единого технического комплекса, включающего бурильный агрегат, имеющий корпус и грунторазрушающий рабочий орган, а также направляющую для процесса начального ориентирования бурильного агрегата по траектории проходки выработки, лебедку с запасом троса, жестко закреленную на рабочей площадке, трос оснащен сменными захватными карабинами.при этом установка оснащена трубой-патроном, расположенной на рабочей

площадке со стороны конечного участка проходки выработки, один торец трубы-патрона оснащен коническим наконечником, герметизирущим

временно ее полость, наконечник оснащен рымом для соединения с карабином трубы-патрона и с карабином троса лебедки.

При этом бурильный агрегат выполнен в виде автономного бурового устройства (в энергетическом оснащении и в процессе работы).

Направляющая для бурильного агрегата выполнена из металлопро-ката и имеет длину, превышающую длину бурильного агрегата.

А труба-патрон размещена на направляющих посредством опорных роликов, обеспечивающих ей свободное перемещение.

Прокладываемую линию коммуникации вводят в полость трубы-патрона иди одновременно (кабель) или последовательно(трубопровод).

Описываемая установка поясняется далее графическим материалом где на фиг.1 показан общий вид установки с участком выработки;

на фиг.2 показана труба-патрон на участке ее прокладки.

Установка для бестраншейной прокладки коммуникаций включает бурильный агрегат I, выполненный в виде автономного бурового

устройства, имеющего корпус 2 с размещенным в нем энергетическим узлом выработки рабочего парогазового агента; корпус оснащен рабочим органом 3. Агрегат 1 размещается на направляющей 4 для его начального ориентирования по траектории (направлению) проходки выработки 5

Установка оснащена лебедкой 6 с запасом троса на ее бобине лебедка жестко закреплена на рабочей площадке, трос оснащен сменными карабинами 7 для соединения с корпусом агрегата 1 и с трубой-патроном 8, которой снабжена установка; эта труба-патрон 8 располагается на рабочей площадке со стороны конечного участка 9 проходимой выработки 5. Один торец трубы-патрона 8 - торец 10 оснащен временным коническим насадком II, герметизирующим полость; этот насадок оснащен рымом 12 (крюк с фиксатором) для соединения с карабином 7 троса лебедки 6 при вводе трубы-патрона в полость выработки..

Бурильный агрегат 1 выполнен в виде автономного бурового устройства и имеет в составе аккумулятор 13 рабочего агента (паро-газовой смеси), а рабочий орган 3 оснащен соплами 14 и соплами 15 для разрушения грунта при проходке выработки 5 и для выноса разрушенного на забое грунта к устью выработки (влево по фиг.1)при работе бурильного агрегата с направляющей 4, длину которой выбирают превышающей длину агрегата 1 примерно в два раза(по технологическим требованиям). Труба-патрон 8 размещается на направляющих 16 посредством опорных роликов 17 и имеет возможность свободно перемещаться при натяжении троса лебедки 6, с помощью которой трубу-патрон 8 вводят в полость выработки 5 с конца ее 9, а по полости трубы-патрона 8 подают коммуникацию 18 или одновременно с подачей трубы-патрона, или после ее прокладки (по выбору технологии прокладки коммуникации 18 бестраншейным методом).

Работа установки для бестраншейной прокладки коммуникаций осуществляется следующим образом. Под преградой, в данном случае, под насыпью проходят выработку & с помощью бурильного агрегата 1 его аккумулятора рабочего агента 13, его рабочего органа 3 и рабочих сопел 14 и 15 (подробно детали работы автономного бурового

устройства ввиду использования известного автономного бурового аппарата конструкции А.Плугина), из которых сопла 14 осуществляют разрушение грунта на забое, а сопла 15 организуют восходящий поток бурового шлама к устью выработки и создают усилие подачи бурильного агрегата к забою при проходке выработки 5 под насыпью (фиг.1).

Рабочим агентом для сопел является вырабатываемая парогазовая смесь или в генераторе 13, если использован генератор такой смеси, или эта смесь подается из аккумулятора рабочего агента - 13, если имеется такой аккумулятор в корпусе 2 бурильного агрега 1 (выбирается из условий оснащенности рабочей площадки с учетом удаленности и наличия энергопитающих источников). Агрегат I, сойдя с направляющей 4,внедряется в грунт насыпи, образуя выработку 5, и протягивая за собой трос, сматываемый с бобины лебедки 6, соединенный с корпусом посредством карабина 7. По окончанию процесса проходки вы* работки до конечного участка 9 бурильный агрегат 1 выводят из полости выработки, освобождают ее полость - 5, от корпуса отстегивают карабин 7 и его вместе с тросом соединяют с рымом 12 трубы--патрона 8, которую располагают на направляющих 16 и с помощью лебедки 6 трубу-патрон 8 вводят (протягивают) в полость готовой вы" работки 5; эту протяжку можно совместить с прокладкой коммуникации 18, или эту коммуникацию ввести в полость трубы-патрона в любое время согласно технологического цикла работ.

Разработанная установка и технология ее использования позволяет вести оперативную прокладку различного рода коммуникаций под преградами типа насыпи, холмы, сооружения, не выполняя траншей на таких преградах и не нарушая процессов нормальной эксплуатации насыпей и сооружений, при этом проходка выработки может осуществляться с достаточной оперативностью ввиду незначительных затрат времени на вспомогательные работы и на процесс проходки самой выработки. Так, экспериментальная проходка выработки длиной 62 метра была осуществлена заявителем за 34 минуты, что позволило не нарушать процесса установленной эксплуатации насыпи как транспортной

артерии, или как эксплуатируемого сооружения, ввиду того, что затрачиваемое время незначительно и стенки выработки не испытывают перенапряжения, а после ввода в полость выработки трубы-патрона и закрепления нею стенки выработки, коммуникацию возможно протягивать в любое заданное по технологии время.

Таким образом, разработанная установка является мобильным и эффективных техническим средством для бестраншейной проклади различных коммуникаций под насыпями и другими преградами.

(56):I. Минаев В.И., Машины для строительства магистральных трубопроводов, М.,Недра, 1973, с.220-223, с. 270-273.

2. SU 1051184, 18.08.1982., А.Плугин (прототип).

3. SU 1475245, 30.10.1986., А.Плугин.

4. RU 2155870, 11.09.1998., А.Плугин.

5. RU 2206133, 07.09.2001., А.Плугин.

1. Установка для бестраншейной прокладки коммуникаций под насыпями, включающая бурильный агрегат, имеющий корпус и грунторазрушающий рабочий орган, направляющую для начального ориентирования бурильного агрегата по траектории проходки выработки, лебедку с запасом троса, жестко закрепленную на рабочей площадке, трос которой оснащен сменными захватными карабинами, при этом установка оснащена трубой-патроном, расположенной на рабочей площадке со стороны конечного участка проходки выработки, один торец этой трубы-патрона оснащен коническим герметизирующим временно ее полость насадком, оснащенным рымом для соединения с карабином троса лебедки.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что бурильный агрегат выполнен в виде автономного бурового устройства.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющая для бурильного агрегата выполнена из металлопроката и имеет длину, превышающую длину бурильного агрегата.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что труба-патрон размещена на направляющих посредством опорных роликов.

5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что прокладываемую линию коммуникации вводят в полость трубы-патрона.