Создание оборудования для проходки скважин с частичным уплотнением и экскавацией грунта

• Автор: Тищенко, Игорь Владимирович
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 124 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Способы и механизмы для проходки горизонтальных скважин в грунтах

1.1.1. Классификация способов проходки скважин для прокладки подземных коммуникаций

1.1.2. Бурение

1.1.3. Прокалывание

1.1.4. Продавливание

1.1.5. Комбинированный способ проходки скважин с частичным уплотнением и экскавацией грунта

1.1.6. Устройства для экскавации грунта из скважин

1.2. Обзор исследований основных закономерностей деформации грунтов рабочими органами статического и ударного действия

1.2.1. Взаимодействие с грунтом различных тел внедрения

1.2.2. Резание грунта

# 1.2.3. Точность движения в грунтовых массивах самоходных пневмоударных
устройств
ВЫВОДЫ
2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ КОМБИНИРОВАННОГО СПОСОБА ПРОХОДКИ СКВАЖИН И СРЕДСТВ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
2.1. Принципиальная технологическая схема способа проходки скважин с частичным уплотнением и экскавацией грунта
2.2. Оборудование для проходки скважин с частичным уплотнением и экскавацией грунта
ВЫВОДЫ
3. УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Оборудование для лабораторных исследований
3.1.1. Модель грунтопроходчика
3.1.2. Моделирование грунта
3.2. Постановка экспериментов по проходке скважин комбинированным способом

3.3. Обработка результатов экспериментов
ВЫВОДЫ
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Скорость перемещения забоя грунтопроходчиком
4.2. Выемка грунта из скважины
4.3. Точность проходки скважин
ВЫВОДЫ
5. ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ, РАЗРАБОТКА И ПОЛЕ- 90 ВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА ГРУНТОПРОХОДЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
5.1. Методика упрощенного расчета
5.2. Конструкция оборудования для проходки скважин комбинированным 101 способом
5.3. Условия проведения и результаты полевых испытаний
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Актуальность темы. Одним из этапов строительного цикла при возведении новых и реконструкции существующих промышленных и гражданских сооружений является прокладка инженерных коммуникаций различного назначения. Указанные работы выполняются двумя основными методами: открытым и закрытым ( бестраншейным ). Первый сопровождается большими объемами трудоемких земляных работ и требует значительных издержек на последующее восстановление транспортных магистралей, зеленых и благоустроенных зон. Закрытый метод позволяет проводить работы без нарушения поверхностного слоя грунта, что приводит к снижению трудовых и материальных затрат, сокращению сроков строительства. Поэтому бестраншейные технологии прокладки подземных коммуникаций находят все более широкое распространение в строительстве и в развитых странах становятся преобладающими.
В настоящее время при устройстве подземных переходов широко применяют пластиковые, керамические, асбоцементные и другие неметаллические трубы, которые обычно используются в качестве рабочих, а при необходимости и в качестве обсадных. В последнем случае труба выполняет только защитную функцию, предотвращая разрушение скважины при долговременной эксплуатации. Современные зарубежные буровые установки позволяют полностью отказаться от металлических обсадных и рабочих труб. Однако выбуривание грунта по всему сечению скважины, а так же необходимость обеспечения циркуляции и регенерации бурового раствора предопределяют высокие энергозатраты, сложность и дороговизну комплексов. Кроме того, гидравлический принцип поддержания временной устойчивости стенок скважины резко усложняет проведение работ при низких температурах.
В мировой практике подземного строительства при сооружении переходов длиной до 40 м и диаметром 40...250 мм значительные объемы работ выполняются с использованием пневмоударной техники, представленной в основном пневмопробойниками. Многолетний опыт их эксплуатации показывает, что скважины,
выводы
1. Предложен способ управляемой проходки скважин с частичным уплотнением и экскавацией грунта. Он включает проходку пионерной скважины небольшого сечения для размещения в ней подающей гибкой связи, последующее перемещение забоя с одновременным уплотнением стенок образуемой скважины грунторазрабатывающим устройством ударного действия при дополнительном приложении статического усилия подачи, реализуемого силовым тяговым органом, дальнейшее удаление излишков грунта в рабочий приямок с помощью возвращающей гибкой связи. Причем, благодаря наличию управляющих воздействий силового тягового органа, передаваемых на грунторазрабатывающее устройство посредством гибких связей, исключается увод последнего от трассы перехода и обеспечивается получение скважины заданного направления. Предусмотрена возможность организации простыми техническими средствами нового связующего канала при значительном отклонении пионерной скважины от проектной оси подземного сооружения.
2. Для реализации предложенного способа разработаны принципиальные схемы унифицированных проходческих установок, в которых учтено большое количество требований и ограничений, что позволяет адаптировать их к различным условиям выполнения подземных переходов.
3. Место диссертационной работы среди других исследований, посвященных данной теме определяется выбором в качестве объектов исследований основных функциональных узлов рассматриваемой технологии комбинированной проходки скважин, предопределяющих ее эффективность.