Способ корректируемой проходки скважин в грунтах

• Автор: Репин, Анатолий Антонович
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 120 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СПОСОБЫ СТАБИЛИЗАЦИИ И ИЗМЕНЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПНЕВМОПРОБОЙНИКА

1.1 Пневмопробойники

1.2 Способы изменения направления движения

пневмопробойника

1.2.1 Способы стабилизации направления движения

1.2.2 Способы изменения направления движения

1.2.3 Управляемые пневмопробойники

ВЫВОДЫ
2. СПОСОБ КОРРЕКТИРУЕМОЙ ПРОХОДКИ СКВАЖИН
ВЫВОДЫ
3. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЛИДЕРА И КОРРЕКТОРА С ГРУНТОМ
3.1 Характер реакции грунта при движении пневмопробойника
3.2 Анализ взаимодействия лидера с грунтом
3.3 Анализ взаимодействия корректора с грунтом
ВЫВОДЫ
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1 Оборудование для лабораторных исследований
4.1.1 Оборудование
4.1.2 Моделирование грунта
4.2 Оценка идентичности стендовых экспериментов
4.3 Порядок проведения стендовых экспериментов

4.4 Результаты стендовых экспериментов
4.5 Полевые опыты
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. С момента внедрения пневматических машин ударного действия для образования скважин в грунтах (пневмопробойников) в практику строительного производства прошло уже более тридцати лет. За это время конструктивная схема машины не претерпела существенных изменений, что говорит о её высокой надежности и технологичности. Вместе с тем по-прежнему остро стоит проблема прямолинейности прокладываемых скважин. Окончательно не решена задача проходки криволинейных скважин по заданной траектории. Несмотря на существующие технические предложения по изменению направления проходки скважины, вопросы исправления ее траектории, как правило, не решались.
В случаях, когда проведение криволинейных скважин требуется редко, использование дорогостоящих управляемых пневмопробойников и тем более установок направленного бурения, экономически нецелесообразно.
В настоящее время в странах СНГ пневмопробойники сергйно выпускаются Одесским заводом строительных и отделочных машин, аэрокосмическим объединением «Полет» (г. Омск), а также многочисленн тми малыми предприятиями и фирмами. В строительных организациях сложил ;я и постоянно пополняется парк пневмопробойников.
Поэтому разработка и внедрение новых научно обоснованных конструктивных, технических и технологических решений является актуальной научно-технической задачей.
Цель работы. Обоснование параметров и создание устройств для реализации способа корректируемой проходки скважин при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций.
Идея работы состоит во введении в технологический процесс проходки скважины в грунте операции коррекции за счет придания пневмопробойнику формы правильного многогранника с несимметричной головной частью.

2. СПОСОБ КОРРЕКТИРУЕМОЙ ПРОХОДКИ СКВАЖИН
Многие фирмы мира ведут интенсивный поиск технических решений, которые позволили бы разрешить проблему сохранения прямолинейности заданного направления скважин или управления проходкой в заданных границах. В настоящее время, подавляющее большинство фирм, занимающихся созданием и эксплуатацией пневмопробойников, направили свои усилия на создание надежной управляемой машины с пневматическим или гидравлическим приводом [34, 39 ,40]. В некоторых из них в качестве отклоняющего органа используется косой клин в головной части пневмопробойника. Этот клин имеет возможность вращения относительно корпуса. При необходимости отклонения клин устанавливается в одном из положений (как правило, имеется четыре положения «вниз», «вверх», «вправо», «влево») без вращения относительно корпуса машины. И таким образом происходит отклонение пневмопробойника в нужную сторону.
Анализ способов и устройств [41] для стабилизации направления движения по заданному направлению, а также различных вариантов управляемых пневмопробойников позволил предложить еще один способ, имеющий принципиальное отличие от способов [42 - 50] и тех, о которых говорилось в первой главе [84].
Основная идея предлагаемого способа заключается в расчленении технологического процесса проходки скважины на два этапа: собственно проходка и, в случае необходимости, корректировка. Это осуществляется следующим образом. При проходке скважины, например, прямолинейного направления в пределах заданного коридора вначале используется пневмопробойник-лидер (далее лидер). Он движется в грунте и образует скважину. Если обнаруживается отклонение от заданного направления, то пневмопробойник останавливается и возвращается из скважины. Затем в скважину вводится пневмопробойник-корректор (далее корректор). Он отличается от обычного тем, что имеет несимметричную форму головной части