Пневмопроходчик для протяжки троса в трубопроводе

Пневмопроходчик для протяжки троса в трубопроводе

Реферат

Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано для протяжки троса между приямками-колодцами при бестраншейной замене трубопровода при ремонте и реконструкции подземных коммуникаций.

Известен пневмопроходчик, снабженный наконечником, к которому прикладываются ударные импульсы (см., например, патент РФ №2084590, М Кл. E02F 5/18, 1997), с выполненными внутри корпуса наконечника храповыми механизмами, позволяющими изменять положение наконечника относительно оси пневмопробойника, и винтовую пару с упорным диском, обеспечивающим поворот корпуса наконечника.

Недостатком такого и подобных ему наконечников является отсутствие возможности изменять опорную площадь и форму поперечного сечения для прохождения стесненного участка трассы или суженного участка трубы подземных коммуникаций.

Известно устройство для бестраншейной замены трубопроводов (см., например, патент ФРГ №4014775, М Кл. F16L 1/028, 1990), в передней части жесткого корпуса которого размещены режущие ножи, корпус снабжен тяговым устройством в виде троса, а к хвостовой части корпуса присоединена новая труба.

Недостатками такого и подобного ему устройств являются длина устройства, необходимость сборки в специально предназначенных для этих целей местах и неудобство манипулирования в стесненных условиях приямка-колодца при установке устройства в старую трубу, подлежащую разрушению; отсутствие возможности изменять опорную площадь и форму поперечного сечения для прохождения стесненного «завалом» участка трубы; отсутствие возможности проходки таким устройством суженных участков трубы без использования тягового троса.

Также известно устройство для бестраншейной замены трубопровода (см., например, патент США №4738565, М Кл. F16L 1/028, 1988), в передней части корпуса наконечника которого размещены подвижные режущие ножи в виде консольных балок, закрепленных шарнирно, ударное или нажимное устройство в виде скалки или поршня с односторонним подводом к нему сжатого воздуха, тяговый трос, закрепленный на передней части корпуса, предназначенный для затягивания устройства с новой трубой в отверстие трубы, подлежащей разрушению.

Указанное устройство принято в качестве прототипа как имеющее наибольшее количество существенных признаков по отношению к предлагаемому устройству.

Прототип имеет недостатки: значительная длина, низкая надежность подвижных ножей в виде балок с шарнирным креплением и испытывающих ударные нагрузки, обусловливающих подготовку и расширение приямков-колодцев для манипулирования устройством при его установке, низкая эффективность передачи усилия (импульса) режущему ножу, который из-за низкой прочности шарнирного устройства не может воспринимать необходимые и достаточные усилия, а следовательно, эффективно разрушать старую трубу; отсутствие возможности изменять опорную площадь и форму поперечного сечения для прохождения стесненного участка трассы или суженного участка трубы подземных коммуникаций; отсутствие возможности проходки таким устройством суженных участков трубы без использования тягового троса.

Отмеченные недостатки прототипа для целей лидерной протяжки троса между приямками-колодцами и последующего применения протянутого троса для подтягивания основной пневмоударной машины, производящей разрушение и уплотнение разрушенных частей старой трубы в грунт по трассе водоотведения, а также протяжку новой заменяющей трубы, исключаются полностью или частично, если применить следующее техническое решение, повышающее эффективность протяжки троса, а следовательно, эффективность замены ветхих трубопроводов новыми.

Технической задачей, решаемой изобретением, является протяжка троса с использованием пневмоударной машины малого калибра, снабженной лидерным наконечником с раздвижными опорными площадками, позволяющими проходку трубы водоотвода с сужающимся проходным сечением, с одновременным повышением надежности работы опорных площадок путем их стопорения за счет зубчатой насечки с поджатием пружиной, а также продувки, которая обеспечивает выдувающее воздействие потока воздуха на материал затора в трубе и очистку пружинного устройства от засорения.

Поставленная задача решается тем, что пневмопроходчик для протяжки троса в трубопроводе включает пневмоударную машину со сквозным каналом воздухоподвода, лидерный наконечник с конической и цилиндрической боковыми поверхностями, соединенный разъемно с пневмоударной машиной, передающей ударные импульсы наконечнику, причем наконечник в цилиндрической части снабжен проточной камерой, сообщенной со сквозным каналом воздухоподвода пневмоударной машины и каналами воздухоотвода с выходом на боковую поверхность лидерного наконечника.

Целесообразно лидерный наконечник снабдить опорными пластинами, шарнирно закрепленными в конусной части с возможностью перекрытия выходов каналов воздухоотвода на конической и цилиндрической боковых поверхностях наконечника.

Целесообразно выходы каналов воздухоотвода на цилиндрической поверхности наконечника выполнить в виде отверстий с установленными в них предварительно сжатыми пружинами, взаимодействующими с опорными пластинами.

Целесообразно опорные пластины с противоположной стороны боковой поверхности наконечника выполнить с зубчатой насечкой.

На чертеже представлен пневмопроходчик с частичным продольным разрезом для протяжки троса.

Пневмопроходчик для протяжки троса в трубопроводе содержит лидерный наконечник 1 с конической частью 2 и цилиндрической частью 3, образующими соответственно коническую боковую поверхность 4 и цилиндрическую боковую поверхность 5.

Наконечник 1 разъемно посредством фиксаторов 6 соединен с пневмоударной машиной 7, к корпусу которой прикреплен протягиваемый трос 8. В цилиндрической части 3 наконечника 1 образована проточная камера 9, постоянно сообщенная с каналом 10 воздухоподвода пневмоударной машины 7. Камера 9 снабжена каналами 11 и 12 воздухоподвода. Каналы 12 снабжены выходами 13 на коническую поверхность 4, непосредственно в пазы 14, в которых установлены подвижно опорные пластины 15, закрепленные шарнирно посредством осей 16 относительно конической части 2 наконечника. Каналы 11 выполнены с коленчатым переходом в сквозной канал 17 с увеличенным сечением, являющимся продолжением канала 11 с выходом 18 на цилиндрическую боковую поверхность 5 и в зависимости от положения наконечника 1 относительно геометрической оси трубы 19, перекрываемого опорной пластиной 15. В канале 17 расположена предварительно поджатая пружина 20, разжимающая опорные пластины 15 в направлении стенок трубы 19.

Количество опорных пластин должно обеспечивать устойчивость наконечника 1 в трубе 19 и может быть более двух.

Для более надежного сцепления наконечника 1 с трубой 19 опорные пластины 15 со стороны трубы снабжены зубчатой насечкой 21, зубцы которой ориентированы на воспрепятствие обратному движению наконечника. Сжатый воздух из ресивера компрессора к пневмоударной машине 7 и в проточную камеру 9 посредством канала 10 воздухоподвода поступает по гибкому вохдухопроводящему рукаву 22.

Каналы 17 могут быть выполнены глухими с одной из сторон и иметь только один выход 18 и опирание пружины 20 только на одну опорную пластину 15.

Пневмопроходчик для протяжки троса в трубопроводе работает следующим образом.

Пневмопроходчик в собранном виде с закрепленным тросом 8 устанавливается из приямка или колодца во входное отверстие водоотводящей трубы 19. Поскольку диаметр водоотводящей трубы 19 меньше описываемого диаметра периферийными точками опорных пластин 15 наконечника 1, введенного в трубу 19, то его пружины 20 будут в сжатом состоянии.

При включении подачи сжатого воздуха по рукаву 22 пневмоударная машина 7 запускается в работу, передавая ударные импульсы торцу наконечника 1, находящемуся в контакте благодаря фиксаторам 6 с машиной 7. Одновременно с началом работы машины 7 сжатый воздух поступает по каналу 10 воздухоподвода в проточную камеру 9. Под действием ударных импульсов, воспринимаемых наконечником 1, он начинает движение по трубе 19.

При встрече пневмопроходчика с завалом в трубе 19 наконечник 1 входит в зауженное сечение трубы и по мере его продвижения под действием ударных импульсов опорные пластины 15, преодолевая сопротивление пружин 20 в каналах 17, будут поджиматься к конической боковой поверхности 4 и цилиндрической боковой поверхности 5 наконечника, согласуясь с размерами зауженного сечения трубы. Твердые частицы материала завала во взвешенном состоянии под действием потоков воздуха, истекаемых из выходов 13 и 18 каналов 13 и 17, будут уноситься с места завала, освобождая его. Если твердые частицы материала завала будут задерживаться в пазах 14 и проникать через выходы 18 в каналы 17 с пружиной 20, то потоки воздуха из выходов 13 и 18 будут их удалять, обеспечивая очистку пазов 14 и каналов 17 и тем самым создавая нормальное функционирование опорных пластин 15 и пружин 20. По мере проходки зауженного участка трубы 19 пневмопроходчик продолжает движение с раздвижением опорных пластин 15 в соответствии с увеличением проходного сечения в трубе. Во всех положениях наконечника 1 опорные пластины 15 прижимаются к опорным участкам трубы 19 и, благодаря зубчатым насечкам 21, удерживают наконечник от движения в обратном направлении.

После прохождения завала в трубке 19 пневмопроходчик при дальнейшем движении выходит из трубы в принимающий приямок или колодец, подача воздуха по рукаву 22 прекращается, пневмоударная машина 7 прекращает работу и трос 8 открепляется от корпуса пневмоударной машины.

Освобожденный трос 8 может быть использован для протяжки троса большего сечения или протяжки основной пневмоударной машины бестраншейной походки с разрушением старой трубы 19 и уплотнением кусков трубы в грунтовые стенки скважины с протяжкой новой трубы водоотведения или иных коммуникаций.

Выполнение пневмопроходчика для протяжки троса с лидерным наконечником 1 и пневмоударной машиной 7, снабженной каналом 10 воздухоподвода и проточной камерой 9 в наконечнике, а также каналами 11 воздухоотвода с коленчатым переходом в канал 17 с выходом 18 на цилиндрическую часть 3 наконечника и каналом 12 воздухоподвода с выходом 13 на коническую часть 2 наконечника, а также размещение в канале 17 предварительно сжатой пружины 20, взаимодействующей с опорными пластинами 15 с зубчатой насечкой 21, позволяет продвигаться пневмопроходчику в трубе с завалами и обеспечивает протяжку троса между приямками или колодцами. Каналы воздухоотвода 12 и 11 при этом обеспечивают продувку паза 14 и канала 17 с пружиной 20 от возможных засорений, обеспечивая тем самым надежность работы шарнирного соединения оси 16 и опорных пластин 15.

1. Пневмопроходчик для протяжки троса в трубопроводе, включающий пневмоударную машину со сквозным каналом воздухоподвода, лидерный наконечник с конической и цилиндрической боковыми поверхностями, соединенный разъемно с пневмоударной машиной, передающей ударные импульсы наконечнику, отличающийся тем, что наконечник в цилиндрической части снабжен проточной камерой, сообщенной со сквозным каналом воздухоподвода пневмоударной машины и каналами воздухоотвода с выходами на боковую поверхность лидерного наконечника.

2. Пневмопроходчик для протяжки троса в трубопроводе по п.1, отличающийся тем, что лидерный наконечник снабжен опорными пластинами, шарнирно закрепленными в конусной части, с возможностью перекрытия выходов каналов воздухоотвода на конической и цилиндрической боковых поверхностях наконечника.

3. Пневмопроходчик для протяжки троса в трубопроводе по п.1, отличающийся тем, что выходы каналов воздухоотвода на цилиндрической поверхности наконечника выполнены в виде отверстий с установленными в них предварительно сжатыми пружинами, взаимодействующими с опорными пластинами.

4. Пневмопроходчик для протяжки троса в трубопроводе по п.2, отличающийся тем, что выходы каналов воздухоотвода на цилиндрической поверхности наконечника выполнены в виде отверстий с установленными в них предварительно сжатыми пружинами, взаимодействующими с опорными пластинами.

5. Пневмопроходчик для протяжки троса в трубопроводе по п.1, отличающийся тем, что опорные пластины с противоположной стороны боковой поверхности наконечника выполнены с зубчатой насечкой.

6. Пневмопроходчик для протяжки троса в трубопроводе по п.2, отличающийся тем, что опорные пластины с противоположной стороны боковой поверхности наконечника выполнены с зубчатой насечкой.

7. Пневмопроходчик для протяжки троса в трубопроводе по п.3, отличающийся тем, что опорные пластины с противоположной стороны боковой поверхности наконечника выполнены с зубчатой насечкой.