Установка для прокола скважин в грунтах

(51) 02 5/18 (2006.01) 21 6/00 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ установки,повышение мобильности(транспортабельности) установки, снижение энерго-,трудо- и ресурсозатрат. Это достигается тем, что установка для прокола скважин в грунтах, включающая гидравлический двигатель, раму и прокладываемую трубу с возможностью наращивания отдельными секциями,согласно полезной модели, в задней части рамы жестко закреплены устройство для регулировки наклона и ящик для инструмента, а в передней части расположены петли для транспортировки и рабочий блок, установленный на главном цилиндре с возможностью перемещения и состоящий из гидравлического двигателя, червячного редуктора со шпинделем и основания, блок управления соединен с ящиком для инструментов посредством металлических креплений и с гидравлическим двигателем посредством соединительных шлангов.(56) Предварительный патент РК 4716 , 1997(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПРОКОЛА СКВАЖИН В ГРУНТАХ(57) Полезная модель относится к установкам для прокола скважин в грунтах и может быть применено в строительной промышленности, а именно для прокола скважин в грунтах при проведении подземных коммуникаций различного инженерного назначения под наземными сооружениями, автомобильными и железнодорожными магистралями. Техническим результатом является повышение эффективности прокола/бурения скважин в грунтах,увеличение скорости проходки, уменьшение размеров Полезная модель относится к установкам для прокола скважин в грунтах и может быть применено в строительной промышленности, а именно для прокола скважин в грунтах при проведении подземных коммуникаций различного инженерного назначения под наземными сооружениями,автомобильными и железнодорожными магистралями. Горизонтальное бурение - способ проведения труб и коммуникаций,который активно применяется в бестраншейных технологиях прокладки без вскрытия грунта. Все методы горизонтального бурения делятся на две основные группы управляемые и неуправляемые. Неуправляемые методы горизонтального бурения осуществляются с применением осадных труб и без их применения. В свою очередь,неуправляемые методы горизонтального бурения с использованием обсадных труб делятся на таранное бурение,ударное бурение, бурение проколом и буровое нагнетание. В большинстве случаев бурения используются комбинированные методы бурения. Бурение с проколом скважины в грунтах подразумевает запрессовывание прокладывающих труб в грунт с расположенной внутри буровой головкой и следующим за ней шнеком, с помощью которого порода из проходческого забоя откатывается в отправной котлован. Известна установка для прокола скважин в грунтах, включающая корпус, рабочий орган,подающий гидроцилиндры(гидравлический двигатель) упорную стенку, распорный механизм в виде связанного с корпусом и со штоком подающего гидроцилиндра шарнирного многозвенника переменного периметра, раму и непосредственно прокладываемую трубу. Установка предполагает также наличие отдельных секций для наращивания трубы в процессе ее задавливания / 1273460,30.11.1986/. К недостаткам данного аналога относятся недостаточно высокая эффективность прокола скважин в грунтах, небольшая скорость проходки,габаритность и невысокая мобильность(транспортабельность) установки, относительно высокие энерго-, трудо- и ресурсозатраты. Известна установка для прокола скважин в грунтах, выбранная в качестве наиболее близкого аналога, включающая упорную стенку, раму,прокладываемую трубу, гидравлический привод(двигатель), соединенный с напорным механизмом,нажимную плиту и проставки, а на конце рамы неподвижно закреплено направляющее устройство. Прокладываемая труба имеет возможность наращивания отдельными секциями труб /4716 В, 16.06.1997/. К недостаткам данного аналога относятся недостаточно высокая эффективность прокола скважин в грунтах, небольшая скорость проходки,габаритность и невысокая мобильность Задачей полезной модели является создание установки для прокола скважин в грунтах. Техническим результатом является повышение эффективности прокола/бурения скважин в грунтах,увеличение скорости проходки, уменьшение размеров установки,повышение мобильности(транспортабельности) установки, снижение энерго-,трудо- и ресурсозатрат. Это достигается тем, что установка для прокола скважин в грунтах, включающая гидравлический двигатель, раму и прокладываемую трубу с возможностью наращивания отдельными секциями,согласно полезной модели, в задней части рамы жестко закреплены устройство для регулировки наклона и ящик для инструмента, а в передней части расположены петли для транспортировки и рабочий блок, установленный на главном цилиндре с возможностью перемещения и состоящий из гидравлического двигателя, червячного редуктора со шпинделем и основания, блок управления соединен с ящиком для инструментов посредством металлических креплений и с гидравлическим двигателем посредством соединительных шлангов. Верхняя сторона ящика для инструментов выполнена в виде рабочего места оператора. В рабочем блоке гидравлический двигатель соединен с червячным редуктором посредством ременной передачи. Между рабочим блоком и главным цилиндром расположено основание рабочего блока. Шпиндель червяного редуктора выполнен с возможностью установки прокладываемой трубы с наконечником и наращивания отдельными секциями прокладываемых труб. Блок управления оснащен рычагами управления. Блок управления типа ДУ 16 при помощи соединительных шлангов соединяется с гидравлическим двигателем, а также имеет рычаги управления для оператора. В качестве гидравлического двигателя можно использовать гидравлический двигатель типа 310.58-00. В червячном редукторе увеличение крутящего момента и уменьшение угловой скорости выходного вала происходит за счет преобразования энергии,заключенной в высокой угловой скорости и низком крутящем моменте на входном валу. Благодаря этому он характеризуется плавностью и бесшумностью работы,компактностью(относительно меньший размер). На фиг.1 изображена установка для прокола скважин в грунтах (вид сбоку). На фиг.2 изображена установка для прокола скважин в грунтах (вид сверху). На фиг.3 изображена установка для прокола скважин в грунтах (вид спереди). Установка для прокола скважин в грунтах включает гидравлический двигатель (7) в виде одного или нескольких гидроцилиндров, раму (2) и прокладываемую трубу с возможностью наращивания отдельными секциями (не показаны). В задней части рамы (2) жестко закреплены устройство для регулировки наклона (1) и ящик для инструмента (3), а в передней части расположены петли для транспортировки (9) и рабочий блок (13),установленный на главном цилиндре (10) с возможностью перемещения и состоящий из гидравлического двигателя(7),червячного редуктора (8) со шпинделем (12) и основания (14),блок управления (5) соединен с ящиком для инструментов (3) посредством металлических креплений и с гидравлическим двигателем (7) посредством соединительных шлангов (6). Верхняя сторона ящика для инструментов (3) выполнена в виде рабочего места оператора (4), в рабочем блоке гидравлический двигатель (7) соединен с червячным редуктором (8) посредством ременной передачи(11), шпиндель (12) червяного редуктора (8) выполнен с возможностью установки прокладываемой трубы с наконечником и наращивания отдельными секциями прокладываемых труб (не показаны), а блок управления (5) оснащен рычагами управления (15). Полезная модель осуществляется следующим образом. Пример. Перед размещением установки вырываются отправной и приемный котлованы с размерами,достаточными для размещения установки (к примеру,1800700 мм). Расстояние между отправным и приемным котлованами 20-25 м. Установку размещают в отправном котловане с целью прокола бурения скважины, на буровую штангу устанавливают наконечник (к примеру, в виде пики, шарошки, пневмомолот с коронками). Установка работает от гидравлической системы транспортного средства (к примеру, ГАЗ-53,трактор, имеющие гидравлическую систему). К гидравлической системе транспортного средства подсоединяют гидравлические шланги (подачи давления и отвода рабочей жидкости с установки). Оператор посредством блока управления подает рабочую жидкость в главный цилиндр установки,который приводит в движение основание рабочего блока, на котором установлен гидравлический двигатель с червячным редуктором. К червяному редуктору подсоединяют буровые штанги путем закручивания ее на шпиндель, имеющий выходной вал с ленточной резьбой. Все штанги в виде отдельных секций имеют резьбу для подсоединения друг к другу. На конец первой прокладываемой штанги закручивают пику, если производят прокол в грунте 1-3 категории. Если же на пути пики встречается более крепкий грунт более высокой категории, то на конец первой штанги накручивают пневмомолот с коронками и производят бурение. Таким образом, процесс прокола и бурения производят комбинированно. По мере углубления буровой штанги в грунт осуществляют наращивание отдельными секциями штанг. Диаметр буровой штанги - 50 мм, а длина 1300 мм. После выхода в приемном котловане первой буровой штанги на нее устанавливают расширитель определенного диаметра и осуществляют обратный процесс путем вытягивания с вращением буровых штанг с одновременным протягиванием эксплуатационной трубы (к примеру,водопроводная труба,стальной трос для протягивания электрокабелей). Во время прокола/бурения используют различные наконечники, которые зависят от категории грунта и диаметра. В качестве наконечников возможно применение насадок от установок для вертикального бурения. При проколе и продавливании грунт вдавливается в стенки продавливаемого отверстия, а при бурении более крепких пород грунт удаляется путем выдувания воздухом или же путем вымывания водой. Установку можно транспортировать на автомашине марки ГАЗ-53,снабженной гидроплечом для погрузки и выгрузки данной установки. Подача рабочей жидкости для гидравлического напорного механизма, воздух и вода подается с автомашины ГАЗ-53. Установку обслуживают два специалиста. Управление установки производится блоком управления, расположенным на установке и управляемым оператором. Преимуществами данной полезной модели являютсяМобильность (привязанность к транспортному средству и отсутствие отдельной гидравлической станции) и простота изготовления (использование существующих узлов)эффективность процесса прокола/бурения скважин в грунтах (средняя скорость проходки - 10 м/ч) и осуществление работ в различных категориях грунта благодаря комбинированному использования прокола и бурениясравнительно маленькие размеры установки(средний размер установки - 2100600 мм) и широкий диапазон бурения (минимальный диаметр при бурении - 60 мм, а максимальный диаметр - 300 мм)высокая окупаемость при относительно минимальных финансовых, трудовых и ресурсовых затрат во время изготовления, обслуживания и ремонта данной установки. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ 1. Установка для прокола скважин в грунтах,включающая гидравлический двигатель, раму и прокладываемую трубу с возможностью наращивания отдельными секциями,отличающаяся тем, что в задней части рамы жестко закреплены устройство для регулировки наклона и ящик для инструмента, а в передней части расположены петли для транспортировки и рабочий блок, установленный на главном цилиндре с возможностью перемещения и состоящий из гидравлического двигателя, червячного редуктора со шпинделем и основания, блок управления соединен с ящиком для инструментов посредством металлических креплений и с гидравлическим двигателем посредством соединительных шлангов. 2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что верхняя сторона ящика для инструментов выполнена в виде рабочего места оператора. 3 3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в рабочем блоке гидравлический двигатель соединен с червячным редуктором посредством ременной передачи. 4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что между рабочим блоком и главным цилиндром расположено основание рабочего блока. 5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что шпиндель червяного редуктора выполнен с возможностью установки прокладываемой трубы с наконечником и наращивания отдельными секциями прокладываемых труб. 6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что блок управления оснащен рычагами управления.