41 Визначення довжини фіксуючої камери біонічно-синтезованого пристрою і її залежність від швидкості переміщення носової частини пристрою
Довжина фіксуючої камери біонічно-синтезованого пристрою визначається із залежності:
Звідки:
де: l – довжина фіксуючої камери біонічно-синтезованого пристрою; Pн – сила опору; K – модуль пружної об’ємної деформації; S – крок; Kд – коефіцієнт динамічної в’язкості грунту; V – швидкість переміщення носової частини пристрою; qкр – критичний тиск грунту.
Рис. 8.13 Залежність довжини фіксуючої камери від швидкості переміщення носової частини ПрП при утворенні порожнин різних діаметрів dп1=0,1 м; dп2=0,2 м та dп3=0,35м; в твердому супіску (а), напівтвердому суглинку (б) та у тугопластичній глині (в)
42 Суть протискування і вібропротискування. Конструкції і принцип дії установок для протискування і горизонтального буріння
По своїй фізичній суті спосіб протискування відрізняється від проколювання тим, що якщо в останньому випадку грунт ущільнюється у стінки свердловини, то в процесі протискування більша частина грунту проходить у порожнини труби, звідки він видаляється різними способами, а частина грунту ущільнюється в бокові стінки свердловини.
Відомі установки, що дозволяють протискувати стальні труби діам від 0,5 до 2 м на довжину до 80…100м, середня швидкість проходки 5…15м/год.
Для зменшення опору грунту статичному протискуванню застосовують гідропротискування, при якому вода під тиском подається через отвори у накінечнику. При гідропротискуванні воду подають центробіжними насосами, а вода, яка повертається у котлован відкачують грязевими насосами.
Перевага гідропротискування – простота виконання робіт з достатньо високою швидкістю утворення свердловини.
Недоліком цього способу є порівняно невелика довжина свердловини (20…30м), значні відхилення свердловини від заданого напрямку, незручні умови роботи із-за повернення води у котлован.
Установки для протискування грунту і горизонтального буріння.
Установки для протискування труб мають більш потужні силові агрегати і пристрої, які дозволяють створювати напірні зусилля до 10 МН.
Гідростатичні установки для протискування труб випускають фірми: «Vermeer»(Німеччина), ЗАТ «Гідросистеми» (Росія); пневмоударні установки випускає «Tracto-Technik» (США).
Установки для вібровакуумного протискування грунтів (рис.9.1) створюють свердловину за рахунок спеціальної желонки 4, яка за допомогою лебідки 1 і силових штанг 3 притискується відкритим кінцем до ґрунтового масиву. Всередині желонки 4 утворюється замкнений простір, із якого вакуум-насосом 2 відсмоктується повітря.
Крім того, желонка 4 може здійснювати направлені коливання від закріпленого на ній вібратора.
При зануренні желонки 4 порожнина труби заповнюється ґрунтовим керном. Збільшення довжини керна, пропорційне зануренню, призводить до зростання сили для його проштовхування всередині труби. У зв'язку з цим керн ущільнюється і його довжина завжди менша довжини зануреної труби. Тому протискування повинно супроводжуватися безперервним або періодичним видаленням грунту із труби. У протилежному випадку ущільнення керна збільшить лобовий опір до критичного значення, при якому керн переміщується з трубою як єдине ціле.
Видалення грунту із труб діаметром .0,5...0,8 м здійснюється гідравлічним способом, для більшого діаметра труб застосовують малогабаритні грунтозавантажувальні машини, стрічкові і скребкові конвеєри, вузькоколійний рельсовий транспорт.
Установки горизонтального буріння розробляють грунт у забої свердловини способом різання. Видалення зруйнованого грунту здійснюється механічним або гідромеханічним способом. Ці установки забезпечують прокладку трубопроводів діаметром 325... 1420 мм довжиною 40...60 м.
Шнекові установки горизонтального буріння (рис 9.2) мають робочий орган у вигляді різальної головки 1 з напрямною голкою, яка закріплена на осі шнека 12. Шнек 12 розміщений всередині труби 11, що прокладається, і служить для транспортування розробленого грунту. Такі шнекові установки призначені для прокладання труб у грунтах І...VI категорії без твердих включень. Для буріння свердловин у скельних породах такі установки створюються на базі тракторів і мають фрезерний робочий орган (див рис. 9.2). Зруйнована порода видаляється гвинтовим конвеєром, який розміщений всередині труби, що прокладається.
