SU1752883A1 - Способ бестраншейной прокладки труб в грунте - Google Patents

Description

реместитьс  по направлению ударной нагрузки, что вызывает -образование грунтовой пробки в передней части трубы 1: Процесс образовани  грунто- , вой пробки начинаетс  не одновременно с началом погружени  трубы, а несколько позже. В начале погружени  трубы грунт, поступающий в нее через открыки , после чего энергию удара вновь , поднимают и т.д. После погружени  трубы на заданную длину энергию удара снижают до прекращени  остаточных перемещений трубы и начина етс  интенсивный (процесс транспортировки из трубы оставшегос  в ней грунта , По мере уменьшени  веса керна в

тый передний торец, под действием зна-ю трубе грунта сопротивление перемещению

копеременных динамических нагрузок, вызванных возвратно-поступательным характером движени  трубы, тер ет св зность (происходит разрушение структутрубы уменьшаетс , поэтому энергию удара периодическиснижают, не допус ка  сколько-нибудьзначительных оста точных перемещенийтрубы и поддержи-

20

30

35

40

спортировапи  грунта. Ударные воздей стви  на трубу продолжают до полного удалени  грунта из нее.

Пропорциональное повышение частот ударов при снижении энергии удара позвол ет при неизменной мощности ударного механизма повысить интенсив ность разрушени  грунтовой пробки и скорость удалени  грунта из трубы, т.е. повысить производительность.

Ci и:чение энергии удара до прекращени  остаточных перемещений после забивки трубы на требуемую длину обе печивает удаление оставшегос  в ней грунта без стопорени  трубы и с максимальной скоростью.

Трубу забивают ударной нагрузкой с -энергией удара AMQKCудовлетвор юще выражению

. о

Ь,,„р

AMCHCC 2f

QT

(1)

ры грунта) и под действием гравитаци 15 ва  максимальную скорость самотран- онных сил расплываетс  в трубе, перемеща сь в противоположном забивке нал равлении. По мере увеличени  объема поступившего в трубу грунта увеличива етс  подпор, создаваемый этим грунтом и преп тствующий поступлению в трубу новых порций грунта. Начинаетс  образование грунтовой пробки 4, и скорость погружени  трубы начинает падать.

Однако до этого момента труба успе-25 вает переместитьс  на некоторое рассто ние с высокой скоростью. Разрыв во времени между началом погружени  трубы и началом образовани  грунтовой пробки (снижением скорости погружени ) особенно существенно про вл етс  при прокладке труб большого (свыше 500 мм) диаметра и дл  труб любого диаметоа в малосв зных грунтах.

Как только начинаетс  интенсивное уменьшение скорости погружени  трубы, что свидетельствует о начале образоэа- ни  грунтовой пробки, энергию удара снижают до прекращени  остаточных, перемещений трубы, т.е. до значени 

АМИН AO.TD. ПРИ этом труба 1 не движетс  вперед, а под действием ударного импульса и упругих сил грунта совершает колебательные движени  с максимальной амплитудой 45

Керн грунта 3 транспортируетс  из трубы 1 с максимально возможной скоростью . Одновременно происходит интенсивное разрушение грунтовой пробки. Уменьшение массы грунта, наход щегос  50 в трубе, и разрушение грунтовой пробки снижают сопротивление движению трубы и она начинает двигатьс  вперед. В г этот момент энергию удара вновь повышают до значени  Амакс, процесс трен™ спортировани  грунта прекращаетс , а труба вновь начинает погружатьс  в грунт с максимальной скоростью до оче редного образовани  грунтовой проб J

Р

а при возникновении грунтовой пробки энергию удара снижают до величины А.

о,тр А

о,тр

определ емой выражением

(

2С

v

Qi

Р

(2)

ьргде f - коэффициент трени  трубы о грунт; вес трубы;

вес керна грунта в трубе; 8цг - упругий отказ трубы за один

УЛар.

Периодическое изменение величины ударной нагрузки позвол ет увеличить скорости погружени  трубы и удалени  грунта из нее, исключить операцию ст 55 порени  трубы, т.е. повысить производительность . Предлагаемый способ позвол ет использовать дл  погружени трубы ударный механизм с энергией уд

трубы уменьшаетс , поэтому энергию удара периодическиснижают, не допуска  сколько-нибудьзначительных остаточных перемещенийтрубы и поддержи-

спортировапи  грунта. Ударные воздействи  на трубу продолжают до полного удалени  грунта из нее.

Пропорциональное повышение частоты ударов при снижении энергии удара позвол ет при неизменной мощности ударного механизма повысить интенсивность разрушени  грунтовой пробки и скорость удалени  грунта из трубы, т.е. повысить производительность.

Ci и:чение энергии удара до прекращени  остаточных перемещений после забивки трубы на требуемую длину обеспечивает удаление оставшегос  в ней грунта без стопорени  трубы и с максимальной скоростью.

Трубу забивают ударной нагрузкой с -энергией удара AMQKCудовлетвор ющей выражению

. о

Ь,,„р

AMCHCC 2f

QT

(1)

ва  максимальную скорость самотран-

Р

а при возникновении грунтовой пробки энергию удара снижают до величины А.

о,тр А

о,тр

определ емой выражением

(

2С

v

Qi

Р

(2)

ьргде f - коэффициент трени  трубы о грунт; вес трубы;

вес керна грунта в трубе; 8цг - упругий отказ трубы за один

УЛар.

Периодическое изменение величины ударной нагрузки позвол ет увеличить скорости погружени  трубы и удалени  грунта из нее, исключить операцию сто- порени  трубы, т.е. повысить производительность . Предлагаемый способ позвол ет использовать дл  погружени  трубы ударный механизм с энергией уда

pa, значительно превышающей знамение энергии удаоа, при которой происходит транспортировка грунта из трубы под действием ударной нагрузки Воздействие на трубу ударной нагрузки с большой энергией удара обеспечивает зна- мительную скорость погружени  трубы в грунт. Эта скорость остаемс  практически неизменной в течение некоторого промежутка времени, Грунт, поступающий внутрь трубы при высокой скорости ее погружени , постепенно уплотн етс  Это приводит к тому, что у переднего торца трубы начинает образовыватьс  грунтова  пробка и скорость погружени  трубы резко понижаетс . Понижение энергии удара до прекращени  остаточных перемещений трубы приводит к тому что под действием возвра но поступа тельных перемещений грубы керн грун та в трубе интенсивно перемещаетс  к заднему торцу трубы и удал етс  из нее с максимальной скоростью, Одновременно происходит интенсивное разрушение грунтовой пробки, Удалена части Грунтового керна из грубы и разрушение грунтовой пробки обеспечивают после увеличени  энергии удара до первона- чальной величины высокую скорость погружени  трубы в грунт.

Таким образом, и погружение трубы и уда пение грунта из нее происходит с высокими скорост ми, превышающими соответствующие скорости при использо вании способа, прин того за прототип.

При работе в устойчивых грунтах выражени  (1) и (2) позвол ют установит значени , до которых периодически измен ют энергию удара. Правые части выражений (1) и (2) представл ют собо границы диапазона энергии удара, в котором происходит одновременное погружение трубы и транспортирование грунта из нее под действием ударной нагруз- ки,- Выражение ( 1) определ ет в устойчивых грунтах верхний предел этого диапазона , когда скорость транспортире /

5

5

вани  грунта равна нулю, но грунто. ва  пробка (уплотнение грунта в трубе ) еще не образуетс .

Claims (1)

1. Формула изобретени  1. Способ бестраншейной прокладки труб в грунте, согласно которому погружают в грунт трубу с открытым передним торцом и удал ют грунт из трубы посредством прикладываемой к трубе ударной нагрузки, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  производительности за счет разрушени  грунтовой пробки ударной нагрузкой,- энергию ударной нагрузки перисдиче-с ь измен ют, причем при образовании грунтовой пробки энергию ударной нагрузк снижают до прекращени  поступательного перемещени  трубы, а затем по мере | разрушени  пробки энергию ударной наг- рузки увеличивают до исходной величи- |ны.

   ., Способ по п. отличающийс  тем, что исходную величину энергии ударной нагрузки Амакс выбирают в соответствии с выражением

   7f

   амакс

   (QitlQjuI

   QTP

   Sljnp ,

   а при образовании грунтовой пробки энергию ударной нагрузки снижают до величины А0-ф, определ емой согласно выражению

   л .of (QlE.± QjЈlt . о А0.тр- -f ZQy-Q,Vf

   где f коэффициент трени  трубы о

   грунт;

   QTp- вес трубы;

   Q к - вес керна грунта в трубе; упругий отказ трубы за.один уда р.

   3. Способ по пп. 1и2, отличающийс  тем, что при снижени энергии ударной нагрузки пропорционально повышают частоту ударов.

   упр

   /

   УГР

   J

   У747/Г//7J/J7////////////

   Т% 7ГЯЪ 7 %ПРГ7 7,

   I

   L

   ..... / х

   -ЕЧК

   7

   /

   ,/

   : . . i

   /

   Фиг.1

   Фи&1