Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Горные машины

Диссертационная работа:

Григорьев Александр Сергеевич. Обоснование и выбор параметров продавливающих установок для бестраншейной технологии строительства подземных инженерных коммуникаций : Дис. ... канд. техн. наук : 05.05.06 Москва, 2005 119 с. РГБ ОД, 61:06-5/1180

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.
Введение 4

1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования 9

1.1 .Современное состояние и перспективы развития конструкций
оборудования для бестраншейной технологии строительства
подземных коммуникаций 9

1.2. Основные результаты исследований нагружения систем подачи
оборудования для бестраншейной технологии строительства

подземных коммуникаций 24

1.3. Цель и задачи исследования 29

Выводы по главе 32

2. Закономерности формирования сил сопротивления при продавливании

стальной цилиндрической оболочки в грунт 34

2.1. Производительность продавливающей установки при проходке

трассы инженерной коммуникации 34

2.2. Формирование сил лобового сопротивления продавливанию в грунт

цилиндрической оболочки 38

2.3. Формирование сил сопротивления трению внутренней и наружной
поверхностей цилиндрической оболочки о грунт при действии
постоянной силы ее внедрения. 40

2.4. Сравнительный анализ аналитических и экспериментальных
результатов исследования сил сопротивления внедрению
цилиндрической оболочки в грунт 48

Выводы по главе 61

3. Моделирование взаимодействия стальной цилиндрической оболочки с

грунтом в процессе ее продавливания 64

3.1. Особенности формирования сил трения при внедрении стальной

цилиндрической оболочки в грунт под действием импульсной силы 64

  1. Параметры импульсаторов для формирования вынужденных колебаний усилия подачи продавливающих установок 68

  2. Уравнения движения системы подачи продавливающей установки 76

3.4. Блок-схема алгоритма расчета параметров продавливающей установки.. .86

Выводы по главе 98

Заключение 100

Литература 103

Приложение 110

Введение к работе:

В настоящее время наблюдается устойчивая тенденция увеличения объемов городского и промышленного строительства, реконструкции сложившейся части городов и промышленных предприятий, дальнейшего их развития. В связи с этим возникает необходимость в сооружении новых подземных инженерных коммуникаций различного назначения, канализаций, водопроводов, тепловых сетей и т. д.

Прокладка подземных коммуникаций открытым - траншейным -способом в значительной мере осложняет нормальную жизнь города и сопряжена с определенными трудностями. Это и необходимость разборки, а затем восстановления дорожных покрытий (нарушение движения транспорта), и загрязнение окружающей среды. Открытая прокладка трубопроводов практически невозможна под зданиями и сооружениями.

В условиях стремительного развития инженерных коммуникаций строительство новых и реконструкция старых трубопроводов требует внедрения новых технологий, повышающих эффективность процессов строительства и обеспечивающих экологическую безопасность.

Одним из экологически чистых и эффективных способов прокладки инженерных сетей при пересечении различного рода препятствий (водные преграды, автомобильные и железные дороги, существующие инженерные сети, сооружения и пр.) является способ бестраншейной их прокладки.

Условия городского и промышленного подземного строительства (плотная застройка, дефицит территории и т.д.) накладывают ряд ограничений на возможность ведения работ различными методами бестраншейной прокладки. Так, в значительной степени исключается применение ударного метода, в результате использования которого могут возникнуть повреждения существующих зданий и сооружений, а также близлежащих инженерных коммуникаций.

Выбор оптимального способа бестраншейной прокладки определяется геометрическими размерами, назначением и глубиной заложения коммуни-

5
каций, расположением, протяженностью, грунтовыми и

гидрогеологическими условиями ее трассы, назначением и техническим состоянием пересекаемых сооружений, эксплуатационными требованиями к сооружаемому тоннелю (точностью прокладки, требованиями к изоляции и др.), экономической целесообразностью применения. Вследствие этого наиболее перспективным в практике городского и промышленного подземного строительства является метод продавливания, особенно при строительстве коллекторных тоннелей диаметром 1220-1620 мм.

Так, в настоящее время только в Москве этим методом ежегодно сооружается около десяти километров коммуникаций.

Совершенствование оборудования для проходки тоннелей бестраншейным способом должно идти в направлении повышения мощности насосно-домкратных установок, что позволит увеличить диаметр и протяженность прокладываемых трубопроводов.

Поэтому обоснование и выбор параметров продавливающих установок, обеспечивающих интенсификацию строительства современных подземных инженерных коммуникаций, являются актуальной научной задачей.

Целью работы является установление закономерностей формирования сил сопротивления при продавливании стальной цилиндрической оболочки в грунте для обоснования и выбора рациональных параметров продавливающих установок, обеспечивающих интенсификацию строительства современных подземных инженерных коммуникаций бестраншейным способом.

Идея работы заключается в целенаправленном снижении сил сопротивления трению стальной цилиндрической оболочки в зоне фрикционного контакта с грунтом за счет внедрения ее в грунт под действием импульсной силы.

Научные положения, разработанные лично соискателем, и новизна:

- при одной и той же установленной мощности продавливающей установки и при ее работе с одного места стояния максимальная длина или

максимальный диаметр инженерной коммуникации могут быть достигнуты только при импульсном воздействии на хвостовик стальной цилиндрической оболочки за счет виброреологического эффекта в зоне ее фрикционного контакта с грунтом;

- математическая модель взаимодействия стальной цилиндрической
оболочки с грунтом в процессе ее продавливания, отличающаяся тем, что она
учитывает: гидромеханические процессы в регулируемом по скорости
гидравлическом контуре «насос - шдроцилиндр»; электромеханические
процессы в приводном не регулируемом по скорости электродвигателе;
деформационные процессы в цилиндрической оболочке; виброреологические
процессы взаимодействия стальной цилиндрической оболочки с грунтом в
зоне фрикционного контакта;

- при импульсном воздействии на хвостовик стальной цилиндрической
оболочки снижение эффективного коэффициента трения обратно
пропорционально квадрату отношения скорости деформационных
поперечных колебаний к скорости подачи продавливающей установки.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждены теоретическими и экспериментальными исследованиями, базирующимися на апробированных методах теоретической и прикладной механики, теории дифференциальных уравнений, теории устойчивости механических систем и теории колебательных процессов, а также достаточным объемом экспериментальных данных. Сходимость полученных в диссертации теоретических и экспериментальных данных при 90-процентной доверительной вероятности и величине относительной ошибки не выше ОД 5 составляет 95%.

Научное значение работы заключается в разработке математической модели процесса продавливания труб и в обосновании линейных, кинематических, частотных и энергетических параметров продавливающих установок для бестраншейной технологии строительства подземных инженерных коммуникаций с учетом физико-механических свойств грунтов

7 и параметров трассы инженерных коммуникаций при статическом и импульсном воздействии на хвостовик стальной цилиндрической оболочки, что позволяет повысить эффективность эксплуатации продавливающих установок.

Практическое значение работы состоит в разработке:

технических требований на модернизацию находящихся в эксплуатации продавливающих установок конструкции СКБ МОССТРОЯ и ПУ-2;

инженерной методики статического и динамического расчета гидравлических схем импульсной продавливающей установки с объемным регулированием подачи насоса, с синхронизацией хода штоков гидроцилиндров, с оперативным регулированием частоты и амплитуды импульса усилия подачи;

программного обеспечения моделирования взаимодействия цилиндрической оболочки с грунтом в процессе ее продавливания.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Технические требования на модернизацию продавливающих установок конструкции СКБ МОССТРОЯ и ПУ-2, инженерная методика статического и динамического расчета гидравлических схем . импульсной продавливающей установки с объемным регулированием подачи насоса, с синхронизацией хода штоков гидроцилиндров, с оперативным регулированием частоты и амплитуды импульса усилия подачи и программное обеспечение моделирования взаимодействия цилиндрической оболочки с грунтом в процессе ее продавливания внедрены и используются в плановых научно-технических разработках ОАО Горнопроходчесісих работ №1 (г. Москва) при модернизации находящихся в эксплуататции статических и при проектировании перспективных импульсных продавливающих установок

Апробация работы. Основные положения и содержание работы были доложены: на международных научных симпозиумах Неделя горняка — 2003, 2004, 2005, г. Москва; на научном семинаре кафедры «Горные машины и

8 оборудование» МГГУ; % на технических советах ОАО Горнопроходческих работ №1 и ЗАО «ЦНИИТ-Метромаш» (г. Москва).

Публикации. По теме диссертации опубликовано четыре статьи.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения и приложения, содержит 5 таблиц, 37 рисунков и список литературы из 72 наименований.

Подобные работы
Дмитриев Владимир Трофимович
Обоснование и выбор энергосберегающих параметров функционирования шахтных компрессорных установок
Абдуазизов Набижон Азаматович
Обоснование и выбор параметров системы "гидробак-охладитель" гидрообъемной силовой установки карьерного комбайна
Гаврилова Людмила Анатольевна
Обоснование и выбор параметров и структуры спуско-подъемного комплекса установок для ремонта глубоких скважин
Бродский Григорий Семенович
Обоснование, выбор параметров и разработка систем фильтрации рабочих жидкостей для гидрофицированных горных машин
Степанов Борис Львович
Обоснование и выбор параметров дугового грохота для разделения гранитного сырья
Козлов Валерий Владимирович
Обоснование и выбор параметров выемочно-доставочной подсистемы агрегата для тонких пластов, обеспечивающих эффективную погрузку угля
Мананников Петр Николаевич
Обоснование и выбор параметров нагревательных плит шахтных переносных вулканизационных прессов с целью снижения неравномерности температурного поля
Сайдаминов Исохон Абдулфайзович
Обоснование и выбор параметров средств температурной адаптации гидрообъемных трансмиссий карьерного оборудования
Кузиев Дильшад Алишерович
Обоснование и выбор параметров гидроимпульсного привода шнеко-фрезерного рабочего органа карьерного комбайна
Выскребенец Александр Степанович
Обоснование и выбор параметров дробильно-измельчительного комплекса для углеродистого сырья на базе способа динамического самоизмельчения

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net