МЕХАНІЧНІ ПРОЦЕСИ У ҐРУНТОВОМУ МАСИВІ ПРИ ГОРИЗОНТАЛЬНИХ ВИРОБКАХ (ОГЛЯД)
DOI:
https://doi.org/10.15802/bttrp2020/205009Ключові слова:
продавлювання, прокол ґрунту, ґрунтовий масив, проходка, виробкаАнотація
Мета. Метою роботи є огляд та аналіз існуючих науково-технічних джерел, які присвячені методам і способам горизонтальних виробок та технологічним процесам, які проходять у ґрунтовому масиві при прокладці інженерних комунікацій на основі досвіду провідних організацій. Дослідити ефективність застосування того чи іншого способу безтраншейної прокладки труб та інженерних комунікацій у сучасних умовах будівництва. Методика. На основі аналізу сучасних методів і способів силового впливу на ґрунтовий масив та механічних і технологічних процесів, які відбуваються у ґрунтовому масиві при горизонтальних виробках методом статичного проколу та методом продавлювання. Сформулювати загальні відомості про процеси в ґрунтовому масиві та вплив основних динамічних властивостей ґрунтів на вказані процеси. На основі відомих і існуючих даних для подальших досліджень ми сформулюємо основні теоретичні засади та відповідні припущення для дослідження механічних процесів при проведення горизонтальних виробок тим чи іншим більш ефективним способом ущільнення ґрунтового масиву. Також вивести нестаціонарні рівняння руху ґрунту із врахуванням коефіцієнта тертя до зовнішньої поверхні труби, та сформулювати розрахункову схему для виведення розрахункових рівнянь рівноваги ґрунтового масиву. Результати. Виконано аналіз вітчизняних та закордонних науково-технічних джерел щодо безтраншейних способів прокладки інженерних комунікацій. Зокрема, у вступі описано загальні відомості та актуальність і постановка проблеми дослідження механічних процесів у ґрунтовому масиві при горизонтальних виробках. Розглянуто основні дані літературних джерел, які дали змогу проаналізувати основні методи та способи прокладки інженерних комунікацій та змогу оцінити ефективність застосування того чи іншого способу в конкретній ситуації і умовах. Ґрунтовно проаналізовано можливості ефективного застосування методу статичного проколу методу продавлювання залежно від діаметра виробки. Сформульовані основні задачі, які необхідно розв’язати у майбутньому. Наукова новизна. В даній статті на основі аналізу науково-технічних джерел силового впливу на суцільний ґрунтовий масив, вдалось узагальнити результати досліджень впливу механічних і технологічних процесів на ґрунтовий масив. Зокрема, дослідити механічні процеси ущільнення ґрунтового масиву при виконанні виробки методом статичного проколу і методом продавлювання та встановити їх ефективність при прокладці підземних інженерних комунікацій закритим способом. Також, вперше досліджено вплив основних динамічних властивостей ґрунтів на процеси, які проходять у ґрунтовому масиві, при дії силового навантаження використовуючи той чи інший метод підземної виробки. Практична значимість. На підставі аналізу науково-технічних джерел силового впливу на ґрунтовий масив отримано дані про можливості ефективно застосовувати закриті (безтраншейні) способи прокладки водопропускних труб, каналізації, теплових трас, підземних переходів під залізничними та автомобільними дорогами та інших інженерних комунікацій, це особливо актуально для мегаполісів, але не всебічно вивчений цей напрямок і деякі аспекти потрібно досліджувати і уточнювати для подальшого практичного застосування.
Посилання
REFERENCES
Balesnyj, S. P. (2017). Osobennosti processov staticheskogo prokola grunta. Vestnik Har'kovskogo nacional'nogo avtomobil'no-dorozhnogo universiteta, 76, 138-141. (in Russian)
Balovnev, V. I. (1981). Modelirovanie processov vzaimodejstvija so sredoj rabochih organov dorozhno-stroitel'nyh mashin. Moskva: Vysshaja shkola. (in Russian)
Brenner, V. A., Golovin, K. A., Pushkarev, A. E., Rogachev, A. A., & Sarychev, V. I. (2006). Jeksperimental'nye issledovanija vzaimodejstvija ispolnitel'nogo organa prokalyvajushhej ustanovki s gruntovym massivom. Izvestija TulGU. Ser. Jekologija i bezopasnost' zhiznedejatel'nosti, (8), 158-160. (in Russian)
Vasil'ev, N. V. (1964). Zakrytaja prokladka truboprovodov. Moskva: Nedra. (in Russian)
Vasil'ev, S. G. & Leshhenko, A. V. (1993). Tehnologicheskie processy provedenija gorizontal'nyh vyrabotok. L'vov: Svit. (in Russian)
Vetrov, Ju. A. (1971). Rezanie gruntov zemlerojnymi mashinami. Moskva: Mashinostroenie. (in Russian)
Gileta, V. P., Vanag, Ju. V., & Tishhenko, I. V. (2016). Povyshenie jeffektivnosti prohodki skvazhin metodom vibroudarnogo prodavlivanija. Vestnik Kuzbasskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta, 6, 82-88. (in Russian)
Gileta, V. P., Tishhenko, I. V., & Vanag, Ju. V. (2017). Povyshenie jeffektivnosti ciklicheskoj prohodki skvazhin v grunte. Vestnik Sibirskoj gosudarstvennoj avtomobil'no-dorozhnoj akademii, 3 (55), 21-31. (in Russian)
Gusev, I. V., & Chubarov, F. L. (2014). Primenenie upravljaemogo prokola grunta pri bestranshejnoj pro-kladke trub. Potencial sovremennoj nauki, 2, 30-34. (in Russian)
Danilov, B. B. (2012). Jeksperimental'noe obosnovanie processa transportirovanija razrushennogo grunta pri gorizontal'nom burenii skvazhin. Fiziko-tehnicheskie problemy razrabotki poleznyh iskopaemyh, 3, 82-90. (in Russian)
Dvornikov, L. T. & Danchenko, V. S. (1980). Osnovnye zakonomernosti razrushenija gornyh porod pri vrashhatel'nom burenii skvazhin malogo diametra mashinami ogranichennoj moshhnosti. Mehanika razrushenija gornyh porod: Mat. 6-j Vsesojuz. konf, mehaniki gornyh porod, Frunze, 26-31. (in Russian)
Zelenin, A. N. (1968). Osnovy razrushenija gruntov mehanicheskimi sposobami. Moskva: Mashinostroenie. (in Russian)
Kantovich, L. I., Ruzhickij, V. P., Grigor'ev, S. M., & Grigor'ev, A. S. (2008). Rezul'taty issledovanija prodavlivajushhih ustanovok dlja bestranshejnoj tehnologii stroitel'stva podzemnyh inzhenernyh kommunikacij. Gornoe oborudovanie i jelektromehanika. 2, 2-7. (in Russian)
Kondratenko, A. S. (2013). Udalenie gruntovogo kerna iz truby s pomoshh'ju kombinirovannogo vozdejstvija na sistemu «truba s kernom v grunte», Mehanizacija stroitel'stva, (4), 3-5. (in Russian)
Kravecj, S. V., Kovanjko, V. V., & Luk'janchuk, O. P. (2015). Naukovi osnovy stvorennja zemleryjno-jarusnykh mashyn i pidzemnorukhomykh prystrojiv. Rivne: NUVGhP. (in Ukrainian)
Kravec, S. V., Kaslin, N. D., Rudnev, V. K., & Suponev, V. N. (2008). Mashiny dlja bestranshejnoj prokladki podzemnyh kommunikacij. Har'kov: OOO «Favor». (in Russian)
Kravecj, S. V., Posmitjukha, O. P., & Suponjev, V. M. (2017a). Vyznachennja ekvivalentnogho ta optymaljnogho diametriv konichno-cylindrychnogho nakonechnyka z vystupamy dlja prokoljuvannja gruntu. Nauka ta proghres transportu, 4, 89-97. (in Ukrainian)
Kravecj, S. V., Posmitjukha, O. P., & Suponjev, V. N. (2017b). Analitychnyj sposib vyznachennja oporu zanurennja konusnogho nakonechnyka v grunt. Stroitel'stvo. Materialovedenie. Mashinostroenie. Serija: Podjomno-transportnye, stroitel'nye i dorozhnye mashiny i oborudovanie, (97), 91-98. (in Ukrainian)
Lavrov, G. E. & Sattarov, T. X. (1973). Issledovanie konstruktivnyh i rabochih parametrov shnekovyh ustanovok gorizontal'nogo burenija. Mehanizacija stroitel'stva magistral'nyh truboprovodov, 27. (in Russian)
Lavrov, G. E. & Sattarov, T. X. (1978). Mehanizacija stroitel'stva, perehodov magistral'nyh truboprovodov pod avtomobil'nymi i zheleznymi dorogami. Moskva: VNIIST Glavgaza SSSR. (in Russian)
Luchko, J. J. (2013). Gruntoznavstvo, mekhanika gruntiv ta osnovy i fundamenty. Ljviv: Kamenjar. (in Ukrainian)
Luchko, J. J., Kovaljchuk, V. V. & Kravecj, I. B. (2020). Mosty i truby z ghofrovanykh metalevykh konstrukcij ta monitoryngh gruntovykh osnov dorigh i sporud. Ljviv: Svit. (in Ukrainian)
Oleksin, V. I. (2012). Kombinirovannyj metod razrabotki gorizontal'noj skvazhiny pri bestranshejnoj prokladke kommunikacij. Vestnik Har'kovskogo nacional'nogo avtomobil'no-dorozhnogo universiteta, 57, 207-213. (in Russian)
Panin, A. N., Sarychev, V. I., Prohorov, N. I., & Savin, I. I. (2013). Obosnovanie parametrov sovmeshhennoj shemy prokladki trub bestranshejnoj tehnologii. Izvestija Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Tehnicheskie nauki, 12(2), 298-306. (in Russian)
Rybakov, A. P. (2006). Osnovy bestranshejnyh tehnologij (teorija i praktika). Moskva: Strojizdat. (in Russian)
Suponjev, V. M. (2018a). Vyznachennja velychyny zony deformuvannja gruntu konusnocylindrychnym nakonechnykom i tysku na bichnij poverkhni. Vestnik Har'kovskogo nacional'nogo avtomobil'no-dorozhnogo universiteta, 83, 22-28. (in Ukrainian)
Suponjev, V. M. (2018b). Tekhnologhija upravlinnja prokolom gruntu ta vybir sylovogho pryvodu ustanovky dlja jiji realizaciji. Naukovi visti Dalivsjkogho universytetu, 15. (in Ukrainian)
Suponev, V. N. & Oleksin, V. I. (2010). Obosnovanie parametrov ustanovok dlja bestranshejnoj prokladki raspredelitel'nyh setej inzhenernyh kommunikacij metodom gidrostaticheskogo prokola. Jenergosberezhenie. Jenergetika. Jenergoaudit, 5 (75), 66-74. (in Russian)
Suponev, V. N., Oleksin, V. I., & Hachaturjan, S. L. (2016). Issledovanie processa izmenenija sostojanija grunta vokrug gorizontal'noj skvazhiny pri ee razrabotke metodom staticheskogo prokola. Har'kovskogo nacional'nogo avtomobil'no-dorozhnogo universiteta, 73, 202-205. (in Russian)
Tishhenko, I. V. (2013). Vibroudarnoe prodavlivanie i kombinirovannyj sposob ochistki trub ot gruntovogo kerna. Stroitel'nye i dorozhnye mashiny, 11, 39-42. (in Russian)
Khachaturjan, S. L. (2013). Fizychne modeljuvannja ta baghatofaktornyj eksperyment dlja vyznachennja zusyllja prokoljuvannja robochym orghanom aktyvnoji diji. Zbirnyk naukovykh pracj [Poltavsjkogho nacionaljnogho tekhnichnogho universytetu im. Ju. Kondratjuka]. Serija: Ghaluzeve mashynobuduvannja, budivnyctvo, 1(1), 237-242. (in Ukrainian)
Chervov, V. V. (2003). Novyj sposob ochistki trub ot gruntovogo kerna pri bestranshejnoj prokladke podzemnyh kommunikacij. Mehanizacija stroitel'stva, 1. (in Russian)
