Визначення опору продавлювання циліндрично-трубчастого наконечника обладнання для безтраншейного прокладання підземних комунікацій

Автор(и)

  • Svyatoslav Kravets Національний університет водного господарства та природокористування вул. Соборна, 11, м. Рівне, Україна, 33028, Україна https://orcid.org/0000-0003-4063-1942
  • Vladimir Suponyev Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0001-7404-6691
  • Oleksandr Rieznikov Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-7730-5721
  • Oleksandr Kosiak Національний університет водного господарства та природокористування вул. Соборна, 11, м. Рівне, Україна, 33028, Україна https://orcid.org/0000-0003-0653-3994
  • Anatolii Nechydiuk Національний університет водного господарства та природокористування вул. Соборна, 11, м. Рівне, Україна, 33028, Україна https://orcid.org/0000-0002-8935-3624
  • Dmytro Klets Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0001-7463-1030
  • Olena Chevychelova Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0001-5325-5734

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.131838

Ключові слова:

аналітична модель, безтраншейна технологія, інженерні комунікації, горизонтальна свердловина, технологія продавлювання

Анотація

В основі визначення сил опору заглибленню в ґрунт кільцевого наконечника було покладено уявлення про зміну пружного стану ґрунту при його ущільненні, який визначається компресійним модулем деформації ґрунту. Цей показник пов’язує усі фізико-механічні властивості кожного з типів ґрунтів, та дає можливість встановити закони нормального тиску опору ґрунту на поверхні конусної та циліндричної частині робочого органу.

Запропоновані теоретичні моделі процесів, що протікають під час заглиблення в ґрунт кільцевого наконечника, дозволили встановити для кожного з випадків виконання робіт вплив його параметрів в залежності від фізико-механічних властивостей ґрунту на сили його опору. Встановлено, що максимальна довжина кільцевого наконечника визначається з умови руху (незабиваємості) ґрунту, яка наприклад при діаметрі циліндру 28 мм складає 0,87 м, 1,04 м та 1,16 м відповідно для твердого супіску, напівтвердого суглинку та тугопластичної глини. Також можна констатувати, що збільшення внутрішнього діаметру в 2 рази призводить до збільшення довжини ґрунтового керну в 1,75 рази.

Визначено, що двоконусний наконечник не сприяє пропусканню ґрунту крізь себе, є причиною його забивання та утворення ґрунтових ядер ущільнення на фронтальних площинах, що призводить до збільшення опору переміщенню. Тому для протискування труб, щоб не було забиваємості ґрунтом, наконечник потрібно виконувати з одним зовнішнім конусом.

Отримані результати роботи можуть бути використані при обґрунтуванні раціональних параметрів робочого обладнання при утворюванні горизонтальної свердловини в різних типах ґрунтів

Біографії авторів

Svyatoslav Kravets, Національний університет водного господарства та природокористування вул. Соборна, 11, м. Рівне, Україна, 33028

Доктор технічних наук, професор

Кафедра будівельних, дорожніх, меліоративних, сільськогосподарських машин і обладнання

Vladimir Suponyev, Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра будівельних і дорожніх машин

Oleksandr Rieznikov, Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра будівельних і дорожніх машин

Oleksandr Kosiak, Національний університет водного господарства та природокористування вул. Соборна, 11, м. Рівне, Україна, 33028

Кандидат технічних наук, старший викладач

Кафедра будівельних, дорожніх, меліоративних, сільськогосподарських машин і обладнання

Anatolii Nechydiuk, Національний університет водного господарства та природокористування вул. Соборна, 11, м. Рівне, Україна, 33028

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра будівельних, дорожніх, меліоративних, сільськогосподарських машин і обладнання

Dmytro Klets, Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків Україна, 61002

Доктор технічних наук, доцент

Кафедра комп'ютерних технологій та мехатроніки

Olena Chevychelova, Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків Україна, 61002

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра іноземних мов

Посилання

  1. Romakin, N. E., Lebedev, S. V. (2011). Soprotivlenie vnedreniyu konusnogo nakonechnika vintovoy svai v grunt. Stroitel'nye i dorozhnye mashiny, 2, 36–39.
  2. Zemskov, V. M. (2010). Opredelenie parametrov vibracionnogo instrumenta dlya prohodki gorizontal'nyh skvazhin. Stroitel'nye i dorozhnye mashiny, 9, 31–34.
  3. Kovanko, V. V., Kovanko, O. V. (2008). Prokladannia liniyno-protiazhnykh obiektiv na noviy tekhnichniy osnovi. Visnyk inzhenernoi akademiyi Ukrainy, 3-4, 158–162.
  4. Penchuk, V. A., Suponev, V. N., Oleksin, V. I., Balesniy, S. P. (2015). Mekhanika processov prokola i rasshireniya gorizontal'nyh skvazhin. Mekhanizaciya stroitel'stva, 8, 40–42.
  5. Oleksin, V. I. (2012). Kombinirovannyy metod razrabotki gorizontal'noy skvazhiny pri bestransheynoy prokladke kommunikaciy. Vestnik HNADU, 57, 207–213.
  6. Kantovich, L. I., Ruzhickiy, V. P., Grigor'ev, S. M., Grigor'ev, A. S. (2008). Rezul'taty issledovaniya prodavlivayushchih ustanovok dlya bestransheynoy tekhnologii stroitel'stva podzemnyh inzhenernyh kommunikaciy. Gornoe oborudovanie i elektromekhanika, 2, 2–5.
  7. Najafi, M., Ma, B. (Eds.) (2009). Advances and Experiences with Pipelines and Trenchless Technology for Water, Sewer, Gas, and Oil Applications. ICTPP, 2137.
  8. Najafi, М. (2012). Trenchless Technology: Planning, Equipment, and Methods. McGraw Hill, 608.
  9. Zhao, J. L. B. (2014). Trenchless technology underground pipes. Machinery Industry Press, 26–31.
  10. Cohen, A., Ariaratnam, S. T. (2017). Developing a Successful Specification for Horizontal Directional Drilling. Pipelines 2017, 553–563. doi: 10.1061/9780784480878.050
  11. Allouche, E. N., Ariaratnam, S. T. (2002). State-Of-The-Art-Review Of No-Dig Technologies for New Installations. Pipelines 2002. doi: 10.1061/40641(2002)55
  12. Chehab, A. G., Moor, I. D. (2007). One-dimensional calculation for axial pullback for axial pullback distributions in pipes during directional drilling installations. OttavaGeo, 1148–1154.
  13. Huey, D. P., Hair, J. D., McLeod, K. B. (1996). Installation loading and stress analysis involved with pipelines installed by horizontal directional drilling. North American Society for Trenchless Technology, 24.
  14. Bennett, R. D., Ariratham, S. T. (2008). Horizontal Direcheonal Drilling Good Practices Guidelines. NASTT, 10.
  15. Kravets, S. V., Suponiev, V. M. (2017). Analitychnyi sposib vyznachennia lobovoho oporu zahlyblenniu v grunt kiltsevoho nakonechnyka. Pidiomna-transportna tekhnika, 1 (53), 70–80.
  16. Kravets, S. V., Kirikovich, V. D. (2008). Teoriya ruinuvannia robochykh seredovyshch. Rivne: NUVHP, 174.
  17. Panchenko, A. N., Sarychev, V. I., Prohorov, N. I., Savin, I. I. (2013). Obosnovanie parametrov sovmeshchennoy skhemy prokladki trub pri bestransheynoy tekhnologi. Izvestiya TulGU. Tekhnicheskie nauki, 12, 298–306.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-05-22

Як цитувати

Kravets, S., Suponyev, V., Rieznikov, O., Kosiak, O., Nechydiuk, A., Klets, D., & Chevychelova, O. (2018). Визначення опору продавлювання циліндрично-трубчастого наконечника обладнання для безтраншейного прокладання підземних комунікацій. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(7 (93), 64–70. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.131838

Номер

Розділ

Прикладна механіка