RU2359164C1

RU2359164C1 - Device for trenchless replacement of underground pipelines

Info

Publication number: RU2359164C1
Application number: RU2008107779/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Анатольевич Шайхадинов (RU); Александр Анатольевич Шайхадинов; Павел Олегович Шалаев (RU); Павел Олегович Шалаев
Priority date: 2008-02-28
Filing date: 2008-02-28
Publication date: 2009-06-20

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention is related to construction manufacturing and may be used for trenchless replacement of pipelines in case of underground engineering communications repair and reconstruction. Device contains pipe-destroying actuator with disk knife and support roller, expander to increase well diametre and traction element. Pipe-destroying actuator is arranged as conical, in which two figured slots are arranged parallel to its generatrix for the whole length of pipe-destroying actuator and symmetrically to each other. In every slot along its whole length there is bolt installed with fork arranged on it. On axis of one of forks there is disk knife installed, and support roller is arranged on axis of another fork. Bolts on both ends are installed in bushes arranged in slots. On bolt ends opposite to their ends with heads on axis of bolt symmetry and perpendicular to it there are through holes arranged, and pin is installed in every of them.

EFFECT: device makes it possible to destroy old pipelines of different diametres.

3 dwg

Description

Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано для бестраншейной замены трубопроводов при ремонте и реконструкции подземных инженерных коммуникаций.The invention relates to construction production and can be used for trenchless replacement of pipelines in the repair and reconstruction of underground utilities.

Известно устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов (патент РФ на полезную модель №60168, кл. F16L 1/028, опубл. 2007 г.), содержащее труборазрушающий рабочий орган с дисковым ножом и опорным катком, тяговый элемент и расширитель для увеличения диаметра скважины, на наружной поверхности которого выполнена винтовая резьба.A device is known for trenchless replacement of underground pipelines (RF patent for utility model No. 60168, class F16L 1/028, publ. 2007), comprising a pipe-breaking working body with a circular knife and a support roller, a traction element and an expander for increasing the diameter of the well, on the outer surface of which a screw thread is made.

Также известно являющееся по технической сущности наиболее близким к предлагаемому техническому решению устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов (патент РФ на полезную модель №46330, кл. F16L 1/028, опубл. 2005 г.), содержащее труборазрушающий рабочий орган с опорным катком и режущим элементом, выполненным в виде свободно вращающегося дискового ножа, и тяговый элемент.It is also known that the device closest to the proposed technical solution for trenchless replacement of underground pipelines (RF patent for utility model No. 46330, class F16L 1/028, publ. 2005), which contains a pipe-breaking working body with a support roller and a cutting wheel, is also known an element made in the form of a freely rotating disk knife, and a traction element.

Недостатком данных устройств является то, что они разрушают старые трубопроводы только одного диаметра.The disadvantage of these devices is that they destroy old pipelines of only one diameter.

В основу изобретения положена задача создания устройства, позволяющего разрушать старые трубопроводы разных диаметров.The basis of the invention is the creation of a device that allows you to destroy old pipelines of different diameters.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для бестраншейной замены подземных трубопроводов, содержащем труборазрушающий рабочий орган с дисковым ножом и опорным катком, расширитель для увеличения диаметра скважины и тяговый элемент, согласно изобретению труборазрушающий рабочий орган выполнен коническим, в котором параллельно его образующей на всю длину труборазрушающего рабочего органа и симметрично относительно друг друга выполнены два фигурных паза, в каждом пазу через всю его длину установлен болт с размещенной на нем вилкой, на оси одной из вилок установлен дисковый нож, а на оси другой вилки установлен опорный каток, болты с обоих концов размещены во втулках, установленных в пазах, на концах болтов, противоположных их концам с головками, на оси симметрии болта и перпендикулярно ей выполнено по сквозному отверстию, в каждом из которых установлен штифт.The problem is solved in that in a device for trenchless replacement of underground pipelines, containing a pipe-breaking working body with a disk knife and a support roller, an expander for increasing the diameter of the well and a traction element, according to the invention, the pipe-breaking working body is made conical in which it forms along its entire length two curved grooves are made symmetrically with respect to each other, and in each groove a bolt is installed in each groove through its entire length with a bolt placed on it with a fork, a disk knife is installed on the axis of one of the forks, and a support roller is installed on the axis of the other fork, the bolts from both ends are placed in bushings installed in the grooves, at the ends of the bolts opposite to their ends with the heads, on the axis of symmetry of the bolt and perpendicular to it through a hole in each of which a pin is installed.

Преимущество предлагаемого устройства заключается в том, что оно позволяет разрушать старые трубопроводы разных диаметров. Разрушение старых трубопроводов разных диаметров осуществляется за счет изменения положения вилок с дисковым ножом и опорным катком в пазах труборазрушающего рабочего органа. При этом перемещение вилок вдоль пазов основано на принципе действия винтовой передачи. При вращении головок болтов вилки перемещаются либо вверх вдоль пазов конического труборазрушающего рабочего органа, удаляясь от его вершины, либо вниз, приближаясь к ней, в зависимости от того, в какую сторону вращаются болты. Тем самым осуществляется установка вилок в положение, соответствующее диаметру разрушаемого старого трубопровода.The advantage of the proposed device is that it allows you to destroy old pipelines of different diameters. The destruction of old pipelines of different diameters is carried out by changing the position of the forks with a circular knife and a support roller in the grooves of the pipe-cutting working body. The movement of the forks along the grooves is based on the principle of operation of the helical gear. When the heads of the bolts rotate, the forks move either up along the grooves of the conical pipe-cutting working body, moving away from its top, or down, approaching it, depending on which direction the bolts rotate. Thus, the installation of the forks in a position corresponding to the diameter of the destroyed old pipeline.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство (продольное сечение); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.Figure 1 shows the proposed device (longitudinal section); figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 is a section bB in figure 1.

Устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов состоит из труборазрушающего рабочего органа 1, выполненного коническим, расширителя 2 для увеличения диаметра скважины и тягового элемента 3 (фиг.1).A device for trenchless replacement of underground pipelines consists of a pipe-destroying working body 1, made conical, an expander 2 to increase the diameter of the well and traction element 3 (figure 1).

В труборазрушающем рабочем органе 1 параллельно его образующей на всю длину и симметрично один относительно другого выполнены два фигурных паза 4, 5, имеющие в поперечном сечении форму прямоугольника в вершине и форму круга в основании (фиг.2, 3). Фигурный паз в вершине и в основании также может иметь форму параллелограмма, трапеции, эллипса и т.д. В пазу 4 через всю его длину установлен болт 6 с размещенной на нем вилкой 7, на оси 8 которой установлен дисковый нож 9 для разрезания старого трубопровода 10. В пазу 5 через всю его длину установлен болт 11 с размещенной на нем вилкой 12, на оси 13 которой установлен опорный каток 14. Болт 6 с обоих концов размещен во втулках 15, 16, запрессованных в пазу 4, а болт 11 - во втулках 17, 18, запрессованных в пазу 5. На концах болтов 6, 11, противоположных их концам с головками на оси симметрии болта и перпендикулярно ей выполнено соответственно по сквозному отверстию 19, 20. В отверстии 19 установлен штифт 21, а в отверстии 20 - штифт 22. К задней части расширителя 2 винтами 23 крепится новый пластмассовый трубопровод 24. Передняя часть труборазрушающего рабочего органа 1 через крюк 25 соединена с тяговым элементом 3 (фиг.1).In the pipe-destroying working body 1, parallel to its entire length and symmetrically relative to one another, two shaped grooves 4, 5 are made, having a cross-section in the form of a rectangle at the apex and the shape of a circle at the base (Figs. 2, 3). The figured groove at the top and bottom can also take the form of a parallelogram, trapezoid, ellipse, etc. A bolt 6 with a fork 7 placed on it is installed in a groove 4 through its entire length; on its axis 8 a disk knife 9 is installed for cutting the old pipeline 10. A bolt 11 with a fork 12 placed on it is installed in a groove 5 through its entire length; 13 of which the support roller is installed 14. The bolt 6 is placed on both ends in the bushings 15, 16, pressed into the groove 4, and the bolt 11 - in the bushings 17, 18, pressed into the groove 5. At the ends of the bolts 6, 11 opposite to their ends with heads on the axis of symmetry of the bolt and perpendicular to it is made respectively through the hole 19, 20. A pin 21 is installed in the hole 19, and a pin 22 is installed in the hole 20. A new plastic pipe 24 is attached to the back of the expander 2 with screws 23. The front part of the pipe-breaking working element 1 is connected to the traction element 3 through hook 25 (Fig. 1 )

Разрушение старых трубопроводов 10 разных диаметров осуществляется за счет изменения положения вилок 7, 12 с дисковым ножом 9 и опорным катком 14 в пазах 4, 5 труборазрушающего рабочего органа 1. При этом перемещение вилок 7, 12 вдоль пазов 4, 5 основано на принципе действия винтовой передачи. При вращении головок болтов 6, 11 с помощью, например, гаечного ключа вилки 7, 12 перемещаются либо вверх вдоль пазов 4, 5 конического труборазрушающего рабочего органа 1, удаляясь от его вершины, либо вниз, приближаясь к ней, в зависимости от того, в какую сторону вращаются болты 6, 11. Тем самым осуществляется установка вилок 7, 12 в положение, соответствующее диаметру разрушаемого старого трубопровода 10. Вероятность перекоса болтов 6, 11 в пазах 4, 5 исключается размещением их концов соответственно во втулках 15, 16 и 17, 18. Болты 6, 7 свободно прокручиваются во втулках 15-18, так как резьба во втулках 15-18 отсутствует. Штифты 21, 22, устанавливаемые в отверстия 19, 20 болтов 6, 11, исключают продольное перемещение болтов 6, 11 в пазах 4, 5, а также исключают их выпадение.The destruction of old pipelines 10 of different diameters is carried out by changing the position of the forks 7, 12 with a disk knife 9 and a support roller 14 in the grooves 4, 5 of the pipe-cutting working body 1. The movement of the forks 7, 12 along the grooves 4, 5 is based on the principle of operation of the screw transmission. When the heads of the bolts 6, 11 are rotated using, for example, a wrench, the forks 7, 12 move either upward along the grooves 4, 5 of the conical pipe-cutting working body 1, moving away from its top, or downward, approaching it, depending on which side the bolts 6, 11 rotate. Thus, the forks 7, 12 are installed in a position corresponding to the diameter of the old pipe being destroyed 10. The probability of skewing the bolts 6, 11 in the grooves 4, 5 is excluded by placing their ends in the bushings 15, 16 and 17, respectively 18. Bolts 6, 7 rotate freely in sleeves 15-18, as the thread in the sleeves 15-18 absent. The pins 21, 22, installed in the holes 19, 20 of the bolts 6, 11, exclude the longitudinal movement of the bolts 6, 11 in the grooves 4, 5, and also exclude their loss.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Располагая в одном из приямков, устройство заводят в старый трубопровод 10, предварительно соединив его винтами 23 с новым пластмассовым трубопроводом 24 и пропущенным через старый трубопровод 10 тяговым элементом 3 с гидродомкратом (не показан). Затем осуществляют регулировку положения вилок 7, 12, соответствующего диаметру разрушаемого старого трубопровода 10. При этом дисковый нож 9 устройства размещают в нижней части старого трубопровода 10. После включения гидродомкрата он с помощью тягового элемента 3 начинает статически (безударно) затягивать труборазрушающий рабочий орган 1 с расширителем 2 и новым пластмассовым трубопроводом 24 в старый трубопровод 10. Двигаясь вперед, труборазрушающий рабочий орган 1 разрезает старый трубопровод 10 дисковым ножом 9, деформирует и вдавливает его расширителем 2 в грунт, одновременно затягивая новый пластмассовый трубопровод 24 по формируемой скважине. Причем расширитель 2 вытягивает старый трубопровод 10 по образуемому в его нижней части разрезу, формируя для скважины «крышу». Она защищает скважину от обрушения, исключает просыпание грунта между стенками старого и нового трубопроводов, тем самым позволяя облегчить движение устройства. После выхода устройства из скважины его разбирают и прочищают пазы 4, 5, резьбу болтов 6, 11 и вилок 7, 12 от возможного их загрязнения, например, частицами грунта, отложениями, ржавчиной и обломками старого трубопровода 10, а затем, в случае необходимости, подготавливают к разрушению старого трубопровода 10 другого диаметра.Located in one of the pits, the device is led into the old pipeline 10, after connecting it with screws 23 to the new plastic pipe 24 and the pulling element 3 with a hydraulic jack (not shown) passed through the old pipe 10. Then, the position of the forks 7, 12 is adjusted, which corresponds to the diameter of the old pipeline being destroyed 10. In this case, the disk knife 9 of the device is placed in the lower part of the old pipeline 10. After turning on the hydraulic jack, using the traction element 3, it starts to statically (shocklessly) tighten the pipe-breaking working element 1 s expander 2 and a new plastic pipe 24 into the old pipe 10. Moving forward, the pipe cutting tool 1 cuts the old pipe 10 with a circular knife 9, deforms and presses it of expander 2 into the ground while sucking new plastic pipe 24 formed by the borehole. Moreover, the expander 2 pulls the old pipeline 10 along the section formed in its lower part, forming a “roof” for the well. It protects the well from collapse, eliminates the spillage of soil between the walls of the old and new pipelines, thereby allowing to facilitate the movement of the device. After the device leaves the well, it is disassembled and the grooves 4, 5, the threads of the bolts 6, 11 and forks 7, 12 are cleaned from possible contamination, for example, soil particles, deposits, rust and fragments of the old pipeline 10, and then, if necessary, prepare for the destruction of the old pipeline 10 of a different diameter.

Предлагаемое устройство для бестраншейной замены подземных трубопроводов позволит разрушать старые трубопроводы разных диаметров.The proposed device for trenchless replacement of underground pipelines will destroy old pipelines of different diameters.

Claims

A device for trenchless replacement of underground pipelines, containing a pipe-breaking working body with a disk knife and a support roller, an expander for increasing the diameter of the well and a traction element, characterized in that the pipe-breaking working body is conical in which it is parallel to its entire length of the pipe-breaking working body and symmetrically relative to each other, two figured grooves are made, in each groove through its entire length a bolt is installed with a fork placed on it, one of the forks is installed on the axis of one of the forks a suit knife, and a support roller is installed on the axis of the other fork, bolts from both ends are placed in bushings installed in the grooves, at the ends of the bolts opposite to their ends with heads, on the axis of symmetry of the bolt and perpendicular to it is made through a hole, in each of which the pin is installed.