Устройство для бестраншейной прокладки длинномерного элемента

 

Сущность изобретения: устройство для бестраншейной прокладки длинномерного элемента содержит механизм для перемещения длинномерного элемента, гибкую оболочку с поперечными гофрами, стопорное приспособление для закрепления конца гибкой оболочки вне устья скважины и кожух. Гибкая оболочка расположена коаксиально снаружи длинномерного элемента. Стопорное приспособление размещено на заднем конце гибкой оболочки. Механизм для перемещения длинномерного элемента выполнен в виде пневмопробойника. Длинномерный элемент прикреплен к корпусу пневмопробойника. Гибкая оболочка своим передним концом закреплена на кожухе, последний одним своим концом - на корпусе пневмопробойника. Кожух выполнен с расположенным на его свободном конце упругим затвором для подачи гибкой облочки в образованную скважину. 4 з. п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к инженерным изысканиям, мелиорации и строительству нулевого цикла, в частности отбору грунтовых проб, дренированию и упрочнению массивов, бестраншейной прокладке подземных сетей, усилению оснований фундаментов.

Известен способ возведения трубы под насыпью посредством устройства, включающего механизм перемещения длинномерного элемента и гибкую оболочку внутри длинномерного элемента, причем один конец оболочки закреплен стопорным приспособлением вне устья скважины [1] Недостаток устройства потребность во временной трубе, укладываемой перед отсыпкой насыпи, и в удалении грунта перед основной трубой длинномерным элементом.

Известно устройство, которое включает механизм для перемещения длинномерного элемента, расположенную коаксиально снаружи длинномерного элемента гибкую оболочку с поперечными гофрами по ее длине, размещенное на заднем конце гибкой оболочки стопорное приспособление для закрепления ее вне устья скважины, кожух для размещения в сложенном виде гибкой оболочки, механизмы разработки и удаления пульпы [2] Недостатки устройства потребность в механизмах разработки и эвакуации грунтового керна, наличие мокрых процессов, сложность герметизации гибких оболочек.

Цель изобретения упрощение проходки неустойчивых массивов, увеличение длины проходки элементов прокладки, облегчение поворота трассы.

На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг.2 основной кожух с упругим затвором; на фиг.3 кожух с упругими пластинами; на фиг.4 основной и дополнительный кожухи; на фиг.5 схема прокладки нескольких длинномерных элементов; на фиг.6 вид по стрелке А на фиг.2.

Устройство для бестраншейной прокладки длинномерного элемента (далее "Гусеница") включает механизм для перемещения длинномерного элемента пневмопробойник 1, расположенную снаружи длинномерного элемента 2 гибкую оболочку 3 с поперечными ребрами-гофрами 4 по ее длине. На заднем конце гибкой оболочки вне устья скважины размещено стопорное приспособление 5. Гибкая оболочка своим передним концом закреплена на основном кожухе 6, внутри которого она размещена перед прокладкой. Один конец кожуха закреплен на корпусе пневмопробойника, а другой свободный конец кожуха снабжен упругим затвором 7.

Устройство может иметь кожух, выполненный с консольно закрепленными на внутренней боковой поверхности его стенок упругими пластинами 8, расположенными в несколько рядов по длине кожуха.

Устройство может иметь дополнительный кожух 9, расположенный коаксиально между основным кожухом и длинномерным элементом, при этом дополнительный кожух выполнен с консольно закрепленными на наружной боковой поверхности его стенок упругими пластинами 10, расположенными в несколько рядов по длине дополнительного кожуха.

Упругие пластины могут иметь переменную жесткость по рядам, при этом жесткость пластин последовательно увеличивается по длине устройства в направлении от упругого затвора к корпусу пневмопробойника.

Гофры гибкой оболочки и упругие пластины кожуха могут иметь поперечное сечение круглой формы и располагаться по винтовым линиям с одинаковыми параметрами.

Работает "Гусеница" следующим образом.

Пневмопробойник 1 скрепляют с кожухом 6, а кожух с передним концом гибкой оболочки 3. К пробойнику напрямую или через кожух присоединяют длинномерный элемент. Задний конец оболочки скрепляют со стопорным приспособлением 5 на поверхности. Наметив точку входа, включают пневмопробойник и начинают прокладку длинномерного элемента. На заданной длине входа элемента стопорное приспособление 5, например плоский воротник, упирается в массив и начинает вытягивать из кожуха 6 сложенную в нем гармошкой или чулком гибкую оболочку 3. Оболочка перемещается из кожуха в скважину участками подобно гусенице (отсюда название устройства), т.е. остается на каждом новом участке пройденной скважины вновь добавленным участком длины оболочки.

Реализуемый устройством способ прокладки резко уменьшает трение гибкой оболочки по стенкам скважины ввиду отсутствия перемещения оболочки относительно массива. Длинномерный элемент при этом изолирован от массива.

Упругий затвор 7 исключает вытяжку гибкой оболочки 3 из основного кожуха 6 в непредусмотренном порядке, т.е. начиная спереди по ходе движения. Упругие пластины 8 (10), а также порядок изменения их жесткости по длине основного (дополнительного) кожуха повышают надежность требуемого порядка вытяжки гибкой оболочки 3. Расположение упругих пластин и гофров по винтовой линии с одинаковыми параметрами хода облегчает складывание оболочки внутри основного (снаружи дополнительного) кожуха и обеспечивает возможность ввинчивания длинномерного элемента, т. е. его погружение на большую длину при сохранении прямолинейности траектории.

Устройство допускает использование штанг, состоящих из звеньев, при погружении в водонасыщенные грунты. На поверхности колец штанги соединяется с силовым приводом (механизмом) молотом, домкратом, вибратором.

Длинномерными элементами являются различные виды защитных футляров, силовые кабели, грунтоприемные гильзы, плоские и трубчатые дрены, металлические и бетонные элементы мачт, оград и фундаментов, армокаркасы грунтовых анкеров и пр.

Гибкие оболочки можно выполнять из техноткани, резинокорда, синтетических пленок, кольчужных лент, кожезаменителей; по фактуре поверхности шероховатых, гладких, перфорированных, адсорбирующих, непроницаемых или частично проницаемых и т.д.

Длинномерные гибкие элементы транспортируются в бухтах, катушках, пакетах и в виде прицепов на колесах. Жесткие длинномерные элементы шпунт, трубы, армобрусья поставляют звеньями и наращивают по мере погружения.

Устройство "Гусеница" расширяет область использования пневмопробойника, позволяя применять его на слабых грунтах (водонасыщенных, осыпающихся), шельфовых акваториях, в стесненных условиях подвалов, выемок и склонов.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ПРОКЛАДКИ ДЛИННОМЕРНОГО ЭЛЕМЕНТА, включающее механизм для перемещения длинномерного элемента, расположенную коаксиально снаружи длинномерного элемента гибкую оболочку с поперечными гофрами по ее длине, размещенную на заднем конце гибкой оболочки стопорное приспособление для закрепления конца гибкой оболочки вне устья скважины и кожух для размещения в сложенном виде гибкой оболочки, отличающееся тем, что механизм для перемещения длинномерного элемента выполнен в виде пневмопробойника, к корпусу которого прикреплен длинномерный элемент, при этом гибкая оболочка своим передним концом закреплена на кожухе, а кожух одним своим концом закреплен на корпусе пневмопробойника, причем кожух выполнен с расположенным на его свободном конце упругим затвором для подачи гибкой оболочки в образованную скважину.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кожух выполнен с консольно закрепленными на внутренней боковой поверхности его стенок упругими пластинами, которые расположены в несколько рядов по длине кожуха.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно имеет дополнительный кожух, который расположен коаксиально между основным кожухом и длинномерным элементом, при этом дополнительный кожух выполнен с консольно закрепленными на наружной боковой поверхности его стенок упругими пластинами, которые расположены в несколько рядов по длине дополнительного кожуха.

4. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что упругие пластины имеют переменную жесткость по рядам, при этом жесткость пластин последовательно увеличивается по длине устройства в направлении от упругого затора к корпусу пневмопробойника.

5. Устройство по п.2 или 3, отличающееся тем, что гофры гибкой оболочки и упругие пластины кожуха имеют в поперечном сечении круглую форму и расположены по винтовым линиям с одинаковыми параметрами.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6