RU2516630C1 - Method of pipe driving in soil - Google Patents
Method of pipe driving in soil Download PDFInfo
- Publication number
- RU2516630C1 RU2516630C1 RU2012140885/06A RU2012140885A RU2516630C1 RU 2516630 C1 RU2516630 C1 RU 2516630C1 RU 2012140885/06 A RU2012140885/06 A RU 2012140885/06A RU 2012140885 A RU2012140885 A RU 2012140885A RU 2516630 C1 RU2516630 C1 RU 2516630C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- soil
- core
- axis
- portions
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Soil Working Implements (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Description
Техническое решение относится к горной и строительной технике и может быть использовано при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций.The technical solution relates to mining and construction equipment and can be used for trenchless laying of underground utilities.
Известен способ бестраншейной прокладки подземных коммуникаций по патенту РФ №2229566, E02F 5/18, E02D 7/10, F16L 1/028, опубл. 27.05.2004 г., заключающийся в забивании трубы в грунт на требуемую длину в супесчаные грунты участками длиной не более 9, а в глинистые не более 7 ее внутренних диаметров, при этом ее стопорят упором, удаляют грунт из забитого участка трубы сообщаемыми ей ударами, прекращают ударное воздействие на трубу и отсоединяют упор от трубы после забивания каждого ее участка.A known method of trenchless laying of underground utilities according to the patent of the Russian Federation No. 2229566, E02F 5/18, E02D 7/10,
Недостатком этого способа является снижение производительности в пределе до нуля к концу процесса, неустойчивость процесса и невозможность полной очистки трубы от грунта, т.к. по мере очистки грунт перераспределяется по всей длине трубы, высота слоя грунта снижается, поэтому силы трения, обеспечивающие перемещение грунта по трубе, уменьшаются.The disadvantage of this method is the decrease in productivity in the limit to zero at the end of the process, the instability of the process and the inability to completely clean the pipe from the ground, because as cleaning, the soil is redistributed along the entire length of the pipe, the height of the soil layer decreases, therefore, the friction forces that ensure the movement of soil through the pipe are reduced.
Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является способ бестраншейной прокладки трубопроводов в грунте (см. Н.Я.Кершенбаум и В.И.Минаев. Проходка горизонтальных и вертикальных скважин ударным способом. М.: «Недра». 1984, с.36-37), заключающийся в погружении трубы в грунт с открытым передним торцом, формировании в ее забойной части грунтового керна, который транспортируют по встроенному в погружаемую трубу грунтопроводу порциями давлением воздуха, поступающего по затрубному пространству, отсечении порций грунтового керна и образовании камеры перед порцией грунтового керна путем смещения грунтопровода по оси погружения давлением воздуха.The closest in technical essence and combination of essential features is the method of trenchless laying of pipelines in the ground (see N.Ya. Kershenbaum and V.I. Minaev. Drilling of horizontal and vertical wells by the impact method. M .: "Nedra". 1984, p. 36-37), which consists in immersing the pipe into the soil with an open front end, forming a soil core in its bottomhole part, which is transported in portions of the air pipe built into the submersible pipe by the pressure of air entering the annulus, cutting off the portion th core core and the formation of the chamber in front of a portion of the soil core by displacing the soil pipe along the axis of immersion by air pressure.
Недостатком способа является большая энегроемкость процесса погружения трубы из-за значительного совместного лобового сопротивления погружаемой грубы и грунтового керна в грунтопроводе ввиду большой степени его обжатия, что приводит к увеличению сил трения грунтового керна о внутреннюю поверхность трубы. Наличие возвратно-поступательного движения грунтопровода в абразивной грунтовой среде может привести к заклиниванию грунтопровода в каком-либо положении, что приведет к нарушению процесса отрыва и транспортирования порций грунтового керна. Кроме того, возвратно-поступательное движение грунтопровода усложняет конструкцию, реализующую способ.The disadvantage of this method is the large power consumption of the process of immersion of the pipe due to the significant joint drag of the immersed coarse and soil core in the soil pipe due to the high degree of compression, which leads to an increase in the friction forces of the soil core against the inner surface of the pipe. The presence of the reciprocating motion of the soil pipe in an abrasive soil environment can lead to jamming of the soil pipe in some position, which will lead to disruption of the process of separation and transportation of portions of soil core. In addition, the reciprocating motion of the soil pipe complicates the design that implements the method.
Решаемые технические задачи заключаются в уменьшении энергоемкости процесса погружения трубы за счет снижения лобового сопротивления погружаемой трубы, в повышении надежности отрыва и удаления порций грунтового керна из погружаемой трубы за счет смещения ее по оси скважины от забоя и в уменьшении стоимости комплекта оборудования, реализующего способ, за счет применения вакуума вместо избыточного давления.Solved technical problems are to reduce the energy intensity of the process of immersing the pipe by reducing the drag of the immersed pipe, to increase the reliability of separation and removal of portions of soil core from the immersed pipe by moving it along the axis of the well from the bottom, and to reduce the cost of a set of equipment that implements the method for by applying vacuum instead of overpressure.
Задача решается за счет того, что в способе бестраншейной прокладки труб в грунте, заключающемся в погружении трубы в грунт, формировании грунтового керна в забойной части погружаемой трубы, его транспортировке по грунтопроводу порциями давлением воздуха, поступающего по затрубному пространству, отсечении порций грунтового керна и образовании камеры перед порцией грунтового керна путем смещения грунтопровода по оси погружения, согласно техническому решению в качестве грунтопровода используют погружаемую трубу, которую смещают по оси погружения статической силой, а транспортировку порций грунтового керна осуществляют путем создания вакуума на наружном конце погружаемой трубы.The problem is solved due to the fact that in the method of trenchless laying of pipes in the soil, which consists in immersing the pipe in the soil, forming a soil core in the bottomhole part of the submerged pipe, transporting it through the soil pipe in portions with the pressure of air entering the annulus, cutting off portions of the soil core and forming chambers in front of a portion of soil core by displacing the soil pipe along the axis of immersion, according to the technical solution, an immersion pipe is used as the soil pipe, which is displaced along the axis immersing static force and transporting soil core portions is carried out by creating a vacuum on the outer end of the submerged pipe.
Использование в качестве грунтопровода погружаемой трубы значительно снижает ее лобовое сопротивление за счет отсутствия внутри нее грунтопровода, а транспортировка порций грунтового керна с помощью вакуума исключает необходимость подвода сжатого воздуха к забойному торцу погружаемой трубы: достаточно иметь связь забойного торца погружаемой трубы с атмосферой. Кроме того, стоимость установок по созданию вакуума значительно дешевле аналогичных установок по созданию избыточного давления при одинаковом расходе.The use of an immersion pipe as a soil pipe significantly reduces its frontal resistance due to the absence of a soil pipe inside it, and the transportation of portions of soil core using vacuum eliminates the need for compressed air to reach the downhole end of an immersion pipe: it is enough to have a connection between the downhole end of an immersed pipe and the atmosphere. In addition, the cost of vacuum installations is much cheaper than similar installations for creating excess pressure at the same flow rate.
Целесообразно в затрубном пространстве одновременно с погружением трубы формировать продольные каналы с помощью одного или нескольких местных расширителей с отверстиями, которыми указанная камера соединена с затрубным пространством, установленных на забойном конце погружаемой трубы. Местные расширители вытесняют грунт в затрубном пространстве и формируют продольные каналы, связывающие камеру с атмосферой. Это повысит надежность и скорость транспортирования порций грунтового керна за счет большего притока атмосферного воздуха в камеру.It is advisable to form longitudinal channels in the annulus at the same time as the pipe is immersed using one or more local expanders with openings by which this chamber is connected to the annular space installed on the bottomhole end of the immersed pipe. Local expanders displace the soil in the annulus and form longitudinal channels connecting the chamber to the atmosphere. This will increase the reliability and speed of transportation of portions of soil core due to the greater influx of atmospheric air into the chamber.
Целесообразно после смещения погружаемой трубы по оси погружения осуществлять ее поворот вокруг этой оси. Отверстия в местных расширителях могут забиваться грунтом. Указанный поворот погружаемой трубы позволит организовать связь камеры с атмосферой по всему сечению продольных каналов, образованных местными расширителями. Это повысит надежность и скорость транспортирования порций грунтового керна за счет еще большего притока атмосферного воздуха в камеру.It is advisable after displacement of the immersed pipe along the axis of immersion to carry out its rotation around this axis. Holes in local expanders may become clogged with soil. The indicated rotation of the immersion pipe will allow the camera to communicate with the atmosphere over the entire cross section of the longitudinal channels formed by the local expanders. This will increase the reliability and speed of transportation of portions of soil core due to an even greater influx of atmospheric air into the chamber.
Сущность технического решения иллюстрируется примерами конкретной реализации способа и чертежами фиг.1-3.The essence of the technical solution is illustrated by examples of a specific implementation of the method and the drawings of figures 1-3.
На фиг.1 изображена схема реализации способа бестраншейной прокладки труб в грунте.Figure 1 shows a diagram of the implementation of the method of trenchless pipe laying in the ground.
На фиг.2 изображен фрагмент схемы реализации способа с местными расширителями на забойном конце погружаемой трубы.Figure 2 shows a fragment of a diagram of the implementation of the method with local expanders at the downhole end of the immersed pipe.
На фиг.3 изображен разрез A-A на фиг.2. Стрелкой указано направление поворота.Figure 3 shows a section A-A in figure 2. The arrow indicates the direction of rotation.
Способ бестраншейной прокладки труб в грунте реализуют следующим образом.The method of trenchless laying of pipes in the soil is implemented as follows.
Погружаемую трубу 1 (далее - труба 1) открытым концом погружают в грунт любым известным способом (вдавливанием силой F, ударами и т.д.). Грунт входит во внутреннее пространство трубы 1 и образует грунтовый керн 2 (далее - керн 2). По мере увеличения длины керна 2 образуется грунтовая пробка, погружение трубы 1 замедляется вплоть до полной ее остановки. Для устранения грунтовой пробки трубу 1 смещают по оси погружения в сторону от забоя на некоторое расстояние. Для этого на трубе 1 монтируют упор 3, передающий трубе 1 статическую силу от источника 4 статической силы, например, гидроцилиндров, закрепленных как показано на фиг.1. Смещение трубы 1 приводит к отрыву порции керна 2 от грунтового массива и образованию камеры 5 в свободном от трубы 1 пространстве скважины. С помощью вакуумного насоса 6 на наружном конце трубы 1 создают вакуум, а атмосферный воздух, по затрубному пространству 7 проникающий в камеру 5, создает давление на порцию керна 2 по всему сечению трубы 1. Под действием атмосферного давления порция керна 2 начинает перемещаться по грунтопроводу в виде погружаемой трубы 1 до попадания в керноприемник 8, установленный на наружном конце трубы 1. Затем керноприемник 8, вакуумный насос 6, упор 3 и источник 4 статической силы демонтируют и процесс погружения трубы 1 возобновляют.The immersed pipe 1 (hereinafter referred to as the pipe 1) is immersed with the open end into the ground by any known method (pressing F, impact, etc.). Soil enters the interior of
Для более надежной связи камеры 5 с атмосферой на забойном конце трубы 1 можно закрепить один или несколько местных расширителей 9 с отверстиями 10 (фиг.2 и 3). Местные расширители 9 вытесняют грунт в затрубном пространстве 7 и формируют продольные каналы 11, по которым атмосферный воздух через отверстия 10 будет попадать в камеру 5. Т.к. местные расширители 9 расположены только в нескольких местах по периметру поперечного сечения трубы 1 и их габаритные размеры незначительны (на фиг.2 и 3 они показаны в увеличенном масштабе для наглядности), то лобовое сопротивление трубы 1 в целом увеличится незначительно, а наличие продольных каналов 11 позволит повысить надежность и скорость транспортирования порций керна 2.For a more reliable connection of the chamber 5 with the atmosphere, one or more
Поворот трубы 1 (фиг.3) после ее осевого смещения позволит также увеличить приток воздуха из атмосферы в камеру 5. В этом случае местные расширители 9 сместятся в сторону по окружности и откроют все сечение продольных каналов 11. Это обеспечит связь атмосферы и камеры 5 по всему сечению продольных каналов 11, а не только через отверстия 10.The rotation of the pipe 1 (Fig. 3) after its axial displacement will also increase the air flow from the atmosphere into the chamber 5. In this case, the
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012140885/06A RU2516630C1 (en) | 2012-09-24 | 2012-09-24 | Method of pipe driving in soil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012140885/06A RU2516630C1 (en) | 2012-09-24 | 2012-09-24 | Method of pipe driving in soil |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012140885A RU2012140885A (en) | 2014-03-27 |
RU2516630C1 true RU2516630C1 (en) | 2014-05-20 |
Family
ID=50342898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012140885/06A RU2516630C1 (en) | 2012-09-24 | 2012-09-24 | Method of pipe driving in soil |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2516630C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2594497C1 (en) * | 2015-04-15 | 2016-08-20 | Анатолий Антонович Еськин | Method of laying pipes and a pipe for its implementation |
RU2721692C1 (en) * | 2019-10-11 | 2020-05-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Новые Трубные Технологии" (ООО "НТТ") | Nozzle for automatic feed of bentonite in trenchless laying of glass composite pipes |
RU2721620C1 (en) * | 2019-12-27 | 2020-05-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Новые Трубные Технологии" (ООО "НТТ") | Metallic pressure nozzle for automatic supply of bentonite during trenchless laying of glass composite pipes |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU861502A1 (en) * | 1979-12-29 | 1981-09-07 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Нефтехимической И Газовой Промышленности Им.И.М.Губкина | Working member of machine for trenchless laying of pipelines |
SU1366606A1 (en) * | 1986-07-10 | 1988-01-15 | Московский Институт Нефти И Газа Им.И.М.Губкина | Method and apparatus for trenchless laying of pipelines |
RU2229566C1 (en) * | 2002-11-18 | 2004-05-27 | Институт горного дела СО РАН (статус государственного учреждения) | Method of trenchless underground communications laying and device for its implementation |
-
2012
- 2012-09-24 RU RU2012140885/06A patent/RU2516630C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU861502A1 (en) * | 1979-12-29 | 1981-09-07 | Московский Ордена Трудового Красного Знамени Институт Нефтехимической И Газовой Промышленности Им.И.М.Губкина | Working member of machine for trenchless laying of pipelines |
SU1366606A1 (en) * | 1986-07-10 | 1988-01-15 | Московский Институт Нефти И Газа Им.И.М.Губкина | Method and apparatus for trenchless laying of pipelines |
RU2229566C1 (en) * | 2002-11-18 | 2004-05-27 | Институт горного дела СО РАН (статус государственного учреждения) | Method of trenchless underground communications laying and device for its implementation |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КЕРШЕНБАУМ Н.Я., МИНАЕВ В.И. ПРОХОДКА ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ И ВЕРТИКАЛЬНЫХ СКВАЖИН УДАРНЫМ СПОСОБОМ. - М.: НЕДРА, 1984. 245с., с.36-37, рис.24. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2594497C1 (en) * | 2015-04-15 | 2016-08-20 | Анатолий Антонович Еськин | Method of laying pipes and a pipe for its implementation |
RU2721692C1 (en) * | 2019-10-11 | 2020-05-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Новые Трубные Технологии" (ООО "НТТ") | Nozzle for automatic feed of bentonite in trenchless laying of glass composite pipes |
RU2721620C1 (en) * | 2019-12-27 | 2020-05-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Новые Трубные Технологии" (ООО "НТТ") | Metallic pressure nozzle for automatic supply of bentonite during trenchless laying of glass composite pipes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012140885A (en) | 2014-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102434716B (en) | Flexible pipe assisted type pipeline returning method | |
EA009165B1 (en) | A method and device for establishing an underground well | |
CN103603342A (en) | Construction method of ultra-long bored concrete pile with large-diameter casing combination | |
CN103883796B (en) | Silt particle mud district hand pick formula jacking construction device and method | |
CA2604717A1 (en) | Method for the trenchless laying of pipes | |
RU2516630C1 (en) | Method of pipe driving in soil | |
RU183760U1 (en) | Swivel rig | |
CN105113530A (en) | Caisson aid-sinking process adopting high-pressure injection | |
CN112963618B (en) | Method and device for long-distance laying and continuous filling of filling pipeline of side coal mining cave | |
CN102076929A (en) | Liquid rod pump | |
RU156918U1 (en) | DRILLING RIG | |
CN105822522A (en) | Oil well pump for oil exploitation | |
JP6158632B2 (en) | Groundwater guidance device and groundwater guidance method | |
KR101237749B1 (en) | Propulsion unit head that is used in shield method | |
CN102011889B (en) | Holing device for short-distance underpass | |
JP6365970B2 (en) | Horizontal drain hole installation method | |
CN203717022U (en) | Mobile gas extraction device for goaf | |
RU133543U1 (en) | DRILLING RIG FOR PIPELINES INSTALLATION IN WATERFILLED SOILS | |
CN103924632A (en) | Composite water intake technology and device with large-caliber radial well and siphon well | |
RU2410497C1 (en) | Method of trenchless pipe laying | |
JP6292504B2 (en) | Method and apparatus for burying horizontal drain material | |
RU2654557C1 (en) | Method for subsurface pipelining in wetland areas on type i swamps | |
CN109736311B (en) | Light-duty intelligent insertion device of well point pipe for precipitation of foundation pit in river course | |
JP5183431B2 (en) | Oil recovery method for oil contaminated soil | |
CN110326384B (en) | Method and facility for removing stones in desert |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140925 |