Совершенствование метода расчета показателей процесса прокола при создании криволинейных скважин в грунтах

• Автор: Рыбаков, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 25.00.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 196 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

ЕЕ Способы и средства реализации бестраншейных технологий

1.2. Способы и средства создания криволинейных скважин

1.3. Способы и средства контроля траектории скважины при реализации бестраншейных технологий
1.4. Результаты теоретических исследований взаимодействия рабочего инструмента проходческого става с грунтовым массивом и их анализ
1.5. Результаты экспериментальных исследований взаимодействия рабочего инструмента проходческого става с грунтовым массивом и их анализ

1.6. Цель и задачи исследований

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАБОЧЕГО ИНСТРУМЕНТА ПРОХОДЧЕСКОГО СТАВА С ГРУНТОМ ПРИ ПРОКОЛЕ

2.1. Задача об обтекании конуса жесткопластической средой

2.1.1. Определяющие соотношения жесткопластической среды
2.1.2. Математическая постановка задачи взаимодействия рабочего инструмента с грунтом
2.1.3. Упрощение исходных соотношений
2.1.4. Решение уравнений математической модели
2.1.5. Определение нагрузки, действующей на конусообразный рабочий инструмент
2.2. Определение направления движения несимметричного рабочего инструмента при проколе
Выводы

3. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
З Л. Факторы и показатели, определяющие и характеризующие процесс прокола при сооружении криволинейной скважины
3.2. Стендовое оборудование
3.3. Контрольно-измерительная аппаратура
3.4. Общие положения методики
3.5. Характеристика инструмента и грунта
Выводы
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАБОЧЕГО ИНСТРУМЕНТА ПРОХОДЧЕСКОГО СТАВА С ГРУНТОВЫМ МАССИВОМ
4.1. Результаты экспериментальных исследований
4.1.1. Результаты экспериментальных исследований процесса прокола при диаметре рабочего инструмента больше диаметра проходческого става
4.1.2. Результаты экспериментальных исследований процесса прокола при равных диаметрах рабочего инструмента и проходческого става
4.2. Результаты теоретических исследований
4.3. Методика расчета показателей процесса прокола при создании криволинейной скважины в грунтах
4.4. Пример расчета расходуемой мощности при создании криволинейной скважины
Вывод ы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение А. Исходный текст программы расчета показателей процесса криволинейного прокола

Приложение Б. Исходный текст программы контроллера датчика хода
Приложение В. Исходный текст программы мониторинга стендового оборудования
Приложение Г. Акты внедрения результатов исследований в производство

внедрения проходческого става в грунт усилия прокола возрастают, то целесообразнее в этом случае в качестве критерия оценки процесса прокола принимать работу или мощность, затрачиваемую на внедрение.
Стоит отметить, что все модели, использующие аупя, ограничены в применении, так как данный коэффициент определен только для песков и глин.
Михельсон И.С. в своих работах [54 - 56] предлагает определение лобового сопротивления при перемещении симметричного рабочего инструмента с постоянной скоростью согласно реологической модели Бингама.

F = 7rr
стат . „ пр
СТ п +П

лстр.д.
0-«о)^2-^О^2-»о) tg(a+ sin а
где о-“ — предел прочности грунта при малых скоростях деформирования; tj - коэффициент динамической вязкости грунта; Vnp — скорость внедрения става, м/с; Rcmp.d. - радиус зоны структурных деформаций, м; к - коэфициент размера зоны структурных деформаций; Сс - коэффициент компрессии грунта;
Таким образом, радиальные напряжения определяются через предел прочности грунта при уплотнении согласно компрессионной кривой грунта и размерам зоны структурных деформаций.
В формуле (1.13) коэффициент к = - стрд' принимается в диапазоне от

3 до 6 и его значения более никак не регламентируется, что вносит значительную неточность в определение усилия. Также стоит отметить, что коэффициент динамической вязкости г] является сложным в установлении и не определен для наиболее распространенных грунтов.