Установка горизонтального бурения

арости 72) Авторы изобретеян Научно-исследовательский институт стр производства Госстроя Украинской С(7 ) Заявнтел ьнаго НОВКА ГОРИЗОНТАЛЬНОГО БУРЕНИ Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам для бестраншейной прокладки подземных инженерных коммуникаций, и может быть использовано при строительстве закрытых переходов любого торцового геометрического сечения под автомобильными и железнодорожными ма" .гистралями, зданиями и другими инженерными сооружениями.Известно устройство для горизонтального бурения скважин в грунте, включающее двигатель, фрезерный рабочий орган и механизм удаления грунта, выполненный в виде полой трубы, на одном конце которой сион" тирован рабочий орган, а другой кинематически соединен с двигателем, причем на внутренней поверхности ее образованы лопасти, расположен-. ные под углом к продольной оси полой трубы. Кроме того, внутри по- . лой трубы вдоль ее боковой поверхА. Лифшиц, В.П. Станевскийнь и .Е.Г. Горель. ности установлена водопроводящаятруба, а по периферии наружнойповерхности полой трубы при помощи эксцентричных кронштейнов смонтированы роликовые опоры 1 1,Недостатком такого устройстваявляется то, что значительная частьэнергии затрачивается на взаимноеперемещение слоев грунта. Смачивав ние грунтовых частиц ведет к ихналипанию на лопастях полого транспортирующего рабочего органа, Обильное смачивание приводит к образованию пульпы, что ограничивает областьприменения установки. Для осуществления проходки требуются большиеусилия подачи и крутящий момент,Возникающий реактивный момент, отрабочих органов на установку, при водит к вращению прокладываемойтрубы относительно разрабатывающего забой рабочего органа. Крометого, при заглублении объектов9 МЗОО измельченного грунта, выполненнымв виде пластинчатой конвейерной10 фрезы, внутри которой размещеныпривод установки и кинематическиесвязи фрезерных конвейеров. Крометого, приемное устройство выполненов виде бесприводного желобчатого15 ленточного конвейера и размещенов головной части установки.Применение криволинейных цепнопленчатых, ленточных, пластинчатыхи других конвейеров позволяет осуо ществить движение их рабочих ветвейпо траекториям, соответствующим кривизне направляющих. Так, например,при помощи цепно-пленчатого транспортера возможно осуществить рабочийпроцесс по траекториям прямоугольнымтрапецеидальным, треугольным и т,д.Ленточные и пластинчатые криволинейные. конвейеры, направляющие которых расположены по дуге окружности,а рабочая грузонесущая поверхностьв развернутом виде образует плоскоекольцо, возможно широко использоватьпри устройстве круглых скважин.Принцип работы таких конвейеров35можно представить следующим образом.Перегибая плоское кольцо относительно диаметра и перемещая верхнююветвь относительно нижней, соблюдаяпараллельность по дугам, можно поолучить систему, перемещаемую по дугеокружности соответствующей внешнемудиаметру кольцаподобно криволинейному гусеничному ходу,Таким образом, если на несущейповерхности криволинейного конвейе 45ра разместить разрабатывающие и транспортирующие грунт элементы, то можно получить криволинейный фрезерныйконвейер.Размещение криволинейных фреэер 50 инженерных сооружений различногогеометрического профиля необходимость устройства круглой скважины становится нерациональной, связанной с дополнительными энерго 5затратами.Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности являетсяустановка горизонтального бурения,включающая базовую машину, на которой смонтировано приемное устройство, рабочий. орган, выполненныйв виде помещенной в защитный кожухвращаемой трубы с кольцевой фреэойна обращенном к забою торце, и винтовыми направляющими для транспор"тировки отработанного грунта, закрепленными на внутренней боковойповерхности трубы, в которой образованы сквозные отверстия для выброса отработанного грунта. На наружной боковой поверхности трубызакреплена винтовая секция дляперемещения грунта размещеннаяв образованной боковыми поверхнос"тями вращаемой трубы и защитногокожуха, сообщающейся с приемнымустройством, закрепленным на удаленном от забоя конце рабочегооргана 2 .Недостатком такой установки является то, что значительная частьэнергии затрачивается на взаимноеперемещение слоев грунта и их взаимодействие по всей внутренней боковойповерхности вращаемой трубы от рабоцего органа до сквозных отверстий для выброса отработанного грунта,Процесс разрушения керна происходитнепрерывно, что затрудняет проходку,требует больших усилий подачи икрутящегося момента, а также приводит к возникновению реактивного мо"мента от рабочих органов на установку, который уменьшает точность проходки и приводит к вращению прокладываемой трубы, относительно разрабатывающего забой органа. Кроме того,с помощью такой установки невозможно устройство скважин различногогеометрического сечения, что приводит к дополнительным энергозатратампри прокладке объектов подземныхинженерных сооружвний различногогеометрического профиля,Цель изобретения - повышение эффективности работы,Поставленная цель достигаетсятем, цто криволинейный полый фрезер. ный рабочий орган выполнен в видечетного ряда криволинейных фрезерных конвейеров со встречными направлениями по траекториям движения рабочих ветвей в плоскости торцового сечения заглубляемого объекта и кинематически соединен с конвейером ных конвейеров по периметру торцазаглубляемого полого объекта любогогеометрического сечения с расположением рабочей ветви в сторону забояпозволяет вести разработку и одновременную транспортировку грунта кместу выгрузки, причем выгрузкагрунта из конвейера в приемныйжелоб осуществляется за счет изме15 5 9453нения поверхности конвейера и центробежных сил. Применение четного рядакриволинейных фрезерных конвейеровс равными усилиями, действующимина грунтовое тело на симметричных 5траекториях движений по взаимнопротивоположным направлениям, обусловливает исключение реактивногомомента от рабочих органов на установкучто позволяет увеличивать оточность проходки, осуществлятьпроходку с минимальным коэффициентомтрения, в том числе, с минимальнымиэнергозатратами системы подачи приэксцентричном расположении осейскважины и заглубляемого объекта,а также увеличивать производительность установки за счет увеличенияусилия подачи и крутящего моментана приводных звеньях рабочих орга- щнов.Расположение транспортера измельченного грунта в установке позволяетвести разработку забоя и одновременно транспортировать грунт, в том 25числе, поступающий от криволинейныхфрезерных конвейеров, по желобу вкерне, как по элементу грузонесу.щей поверхности транспортера. Грунтпри этом транспортируется вдоль боко- зовой поверхности керна в направлении,сопутствующем его продвижению, иукладывается в закерновое пространство приемного транспортера.Исполнение транспортера измельчен"ного грунта позволяет снизить трение .кинематической связи и привода огрунт при его разработке в направлении проходки, Кроме того, траекторияи направление движения его рабочейветви в забое обуславливает касательное к ведущей звездоцке вертикальное усилие в направлении, противоположном результирующему вертикальному усилию криволинейных фрезерных конвейеров рабочего органа,Для сохранения целостности керна,а также возможности осуществления раз.дельной транспортировки керна и измельченного грунта с минимальнымкоэффициентом трения вдоль внутренней. поверхности заглубляемого пологообъекта используется желобчатый лен-точный транспортер со свободно перемещающейся верхней рабочей ветвью.На фиг. изображена установкагоризонтального бурения, продольный дазрез; на фиг 2 - сечение А-Ана фиг на фиг.3 - вид Б на фиг.2; 00 6 на фиг.4 - объемная кинематическаясхема привода транспортера измельченного грунта и криволинейногополого фрезерного рабочего органа.Установка горизонтального бурениясодержит головную часть заглубляемого объекта 1 с оголовком 2, в котором смонтированы продольный фрезер"ный конвейер 3 с цепно-пластинчатымрабочим органом 4 и рабочей ветвью5, внутри которого на раме 6 закреплен привод 7 с соединительнымвалом 8, распределительным червячным редуктором 9 с червяком 1 О,червячным колесом 11 и спареннаязакрытая цепная передача 12 приводаконвейера 3 и червячными колесами3 и 14 с валами 15 и 16 приводаведущих звездочек 17 и 18 криволинейных, выполненных в виде гусеничногохода, фрезерных конвейеров 19 с рабочими ветвями 20, направляющие21 которых посредством кронштейнов22 закреплены на внутренней поверхности объекта 1,На внутренней боковой поверхностизаглубляемого объекта 1 закреплен бесприводный желобчатый ленточный конвейер 23 с приемной ветвью 24, котораяпринимает керй 25 грунта с грунтовымжелобом 26 и измельченный грунт 27по мере заглубления установки вглубьгрунтового массива.Установка работает следующим образом.Заглубляемый объект 1 с оголовком2 подают вглубь грунтового массива,При этом крутящий момент, от привода7 посредством вала 8 передают начервяк 10, который вращает червячныеколеса 11,13 и 14 во встречных направлениях,От червячного колеса 11 посредством спаренной закрытой цепной передачи 12 осуществляют привод продольно-фрезерного конвейера 3, который с помощью цепно-пластинцатогорабочего органа 4, разрабатываетгрунт, образовывая грунтовый желоб26, и транспортирует по нему измельченный грунт 27, поступающий ст головной части конвейера 3.Одновременно с этим, крутящиймомент от червячных колес 13 и 14,посредством валов 15 и 16, передаютна ведущие звездочки 17 и 18, осуществляя привод криволинейных фрезерных конвейеров 19, рабочие ветви20 которых перемещаясь во встреч" ных направлениях по криволинейным траекториям, разрабатывают и одновременно транспортируют измельченный грунт 27 во внутреннюю часть конвейера 3При этом формируется целостный керн 25 с грунтовым желобом 26, который по мере продвижения заглубляемого объекта 1 с оголовком 2 вглубь грунтового массива, самопроизвольно укладывается на приемную ветвь 24 бесприводного желобчатого ленточного конвейера 23, а измельченный грунт 27 от конвейеров 19 поступает на грунтовый желоб 26 и совместно с измельченным грунтом 27, поступающим от головной части конвейера 3 , с помощью его рабочей ветви 5 по желобу 26 керна 25, транспортируются на приемную ветвь 24 конвейера 23.После окончания проходки керн 25 грунта удаляют с ветви 24 конвейера 23.Таким образом, при помощи установки можно осуществить проходку повышенной точности в любых грунтах, с устройством скважин любого геометрического сечения с минимальными энергозатратами, связанными с преодолением сил трения взаимо- перемещающихся грунтовых слоев, а также повысить эффективность работы установки за счет увеличения уси" лия подачи и крутящего момента на приводных звеньях рабочих органов,ввиду отсутствия реактивного момента от рабочих органов на установку.формула изобретения51. Установка горизонтальногобурения, включающая привод, фрезерный рабочий орган для разработкии транспортировки грунта, транс 10 портер измельченного грунта и приемное устройство, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения.эффективности работы, рабочий органвыполнен в виде четного ряда криво 15 линейных фрезерных конвейеров совстречными направлениями движениярабочих ветвей, кинематически соединенных с транспортером измельченного грунта, выполненным в виде,20. пластинчатой конвейерой фрезы, внутри которой размещены привод установки и кинематические связи фрезерныхконвейеров,2. Установка по п.1, о т л и 25 ч а ю щ а я с я тем, что приемноеустройство выполнено в виде бестраншейного желобчатого ленточного конвейера и, размещено в головной части:установки.ЭО Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЬ" 275870, кл. Е 02 Е 5/18, 1970.2. Авторское свидетельство СССР384998, кл. Е 02 Г 5/18, 1971,прототип 1.аказ 5277/10 Тираж 70ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений и113035, Москва, Ж.-35, Раувф ПодписиСР ите ткрытии кая наб илиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель О. Серегинаедактор Н, Бобкова Техред 3, Палии Корректор б, Макаренко9