Оценка влияния элементов ударной системы пневмомолота на эффективность погружения в грунт обсадной трубы при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций

• Автор: Смоленцев, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 115 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Способы и технические средства для проходки скважин в грунте 9 при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций
1.2 Переходные устройства для соединения пневмоударного молота с 20 трубой
1.3 Анализ исследований процесса передачи энергии удара в ударных
системах
Выводы
2. ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЕРЕДАЧИ 31 ЭНЕРГИИ УДАРА ЗАБИВАЕМОЙ В ГРУНТ ТРУБЕ
2.1 Обоснование параметров физической модели ударной системы 31 «молот — адаптер — забиваемая труба»
2.2 Измерительная аппаратура
2.3 Оценка погрешностей измерений
Выводы
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ 50 ПЕРЕДАЧИ УДАРА НА ТРУБУ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТИПАХ ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ УДАРНОЙ СИСТЕМЫ
3.1 Типы промежуточных элементов
3.2 Последовательность проведения экспериментов
3.3 Результаты исследования процесса передачи энергии удара
3.3.1 Влияние осевой подвижности наковальни относительно 57 корпуса
3.3.2 Влияние угла а сопряжения адаптера с трубой на передачу 59 УДара
3.4 Оценка эффективности конусного адаптера при ударном
продвижении трубы в грунте
3.4.1 Дополнительные возможности адаптера с конусной 63 канавкой
Выводы

4. МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ “УДАРНАЯ МАШИНА - 66 ПРОМЕЖУТОЧНОЕ ЗВЕНО - ПОГРУЖАЕМЫЙ ОБЪЕКТ”
4.1 Расчётная модель
4.2 Модель конусного адаптера
4.3 Модель системы подтяжки
4.4 Модель ударника
4.5 Результаты моделирования
4.6 Влияние жесткости торцевого адаптера
4.7 Характер реакции на изменение поперечного сечения трубы
4.8 Влияние бандажа
4.9 Результаты моделирования продвижения трубы в грунте
4.10 Влияние демпфирования стыка "корпус - торцевой адаптер"
Выводы
5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ
5.1 Методика расчета торцевых адаптеров и их конструктивное 93 оформление
5.2 Усовершенствованный комплект оборудования для реализации 96 ударного погружения труб в грунт
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. В особо ответственных случаях бестраншейная технология прокладки подземных коммуникаций, основанная на забивке стальных обсадных труб методом виброударного продавливания, является безальтернативной. Это обусловлено тем, что при проходке скважин под железнодорожными путями и транспортными магистралями необходимо исключить просадку и вспучивание полотна. Данная технология обеспечивает выполнение этих условий без необходимости обязательного создания значительного статического воздействия на трубу, требующего сооружения упорной стенки.
Одной из основных операций в этой технологии является погружение в грунт трубы пневматической ударной машиной. Скорость погружения зависит не только от частоты и энергии ударов пневмомолота, но и от того, в какой мере эта энергия передана трубе. Последний фактор влияет не только производительность, но и на затраты энергии для реализации этого процесса. В современных технологиях передача кинетической энергии ударника погружаемому объекту осуществляется через промежуточное звено -адаптер. Адаптеры выполняются в разных вариантах и их конструктивное исполнение в принципе может заметно влиять на коэффициент передачи энергии. В этой связи исследование передачи энергии удара через различные типы адаптеров, ориентированное на технологию ударного погружения труб, является актуальным.
Цель работы: выявить резервы уменьшения энергозатрат и
повышения производительности технологии бестраншейной прокладки подземных коммуникаций, основанной на забивании в грунт стальной обсадной трубы.
Объект исследования: система “ударная машина - промежуточное звено - погружаемый объект”, рассматриваемая применительно к
бестраншейной технологии ударного погружения обсадных труб в грунт.

Тензосоп-
ротивления
Талреп
II іу с
Пружина разгонного механизм
Рисунок 2.3 - Общий вид экспериментального стенда
Параметры соударяющихся деталей, определяющие характер ударного
воздействия, выбирались исходя из следующих соображений. Размеры