Супонєв Володимир Миколайович. Вибір і обгрунтування параметрів робочого обладнання для безтраншейного прокладання розподільних газопроводів методом заглиблення

brief description

Супонєв Володимир Миколайович. Вибір і обгрунтування параметрів робочого обладнання для безтраншейного прокладання розподільних газопроводів методом заглиблення : Дис... канд. наук: 05.05.04 2007

Супонєв В.М. Вибір і обґрунтування параметрів робочого обладнання для безтраншейного прокладання розподільних газопроводів методом заглиблення. Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.04. машини для земляних і дорожніх робіт. Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Харків, 2007.
Дисертація присвячена обґрунтуванню і вибору параметрів робочого обладнання для безтраншейного прокладання розподільних газопроводів методом заглиблення.
Аналіз стану питання за темою дослідження показав, що нині перспективним способом прокладання розподільних газопроводів є метод заглиблення, що відзначається кращими показниками за енерго- і ресурсозбереженням, екологічною безпекою, темпами будівництва. Однак в науково-технічній літературі відсутні відомості про вибір необхідних для проектування параметрів такого робочого обладнання.
В роботі показано, що для прокладання труб діаметром до 90 мм включно доцільно використовувати двоярусні ножі. Під час укладання діаметром 180 мм і більше різання грунту доцільно здійснювати традиційним ножем. Укладання труб діаметром 110...160 мм може здійснюватися як з використанням двоярусного, так і традиційного ножа.
Довжина трубозаглиблювального обладнання визначається прогином труби і розраховується за запропонованою залежністю. Показано, що під час укладання поліетиленових труб довжина обладнання може бути зменшена на 33-39% за рахунок використання притискних роликів. Трубозаглиблювальне обладнання необхідно виконувати з 2-3 шарнірно-зчленованих секцій. Побудовані залежності для визначення сумарного зусилля розробки грунту і зусилля протягування трубозаглиблювального обладнання, вибору тягових засобів. Розрахункові положення перевірені експериментально на натурних трубозаглиблювачах, створених на базі тракторів Т-130, Комацу Д-355, УЩ-16. Темп укладання труб складає 2-3,5 км/год.
Показано, що в порівнянні з траншейним способом укладання газопроводів методом заглиблення знижує затрати на будівництво газопроводів діаметром до 200 мм на 34%.

На основі проведеного дослідження сформульовані наступні результати й висновки.

Для умов безтраншейного прокладання розподільних газопроводів методом заглиблення, а також відповідно до вимог нормативів України для будівництва газопроводів при укладанні труб діаметром до 90 мм включно доцільно використовувати двоярусні ножі. При укладанні труб діаметром 180 мм і більше різання ґрунту доцільно здійснювати традиційним ножем. Укладання труб діаметром 110...160мм може здійснюватися як з використанням двоярусного, так і традиційного ножа.
На основі проведеного дослідження:

- виконане обґрунтування параметрів трубозаглиблювального обладнання і установлені залежності для їхнього визначення стосовно фізико-механічних властивостей ґрунтів і матеріалів труб, що укладаються;
- виявлено, що використання притискних роликів зменшує довжину обладнання при припустимих радіусах вигину поліетиленових труб на 33-39%;
- для забезпечення поворотів газопроводів на трасі трубозаглиблювальне обладнання запропоновано виконувати з 2-3-х шарнірно з'єднаних секцій.

Запропоновано методику тягового розрахунку трубозаглиблювача, що враховує зусилля для протягування робочого обладнання для заглиблення труб у ґрунті і опору протягування труби через обладнання під час її укладання. Для визначення зазначених зусиль отримані розрахункові залежності, що враховують фізико-механічні властивості ґрунтів і матеріалів труб. При цьому встановлено, що в загальному опорі розробки ґрунту зусилля протягування обладнання для заглиблення поліетиленових труб діаметрами до 225 мм становить до 17%.

Показано, що при прокладенні труб діаметром 75-90 мм у ґрунтах III категорії із заглибленням на 0,8 м може бути використаний, наприклад, трактор Т-130, а для труб діаметром 100-180мм - трактор Т-180.

Проведені випробування натурних зразків сталевих і поліетиленових труб, а також трубозаглиблювачів на базі тракторів Т-130, Комацу Д-355 і універсального шасі УШ-16 дозволили встановити реальні значення довжини прогину труб, опір ґрунтів при їхній розробці робочим обладнанням, зусилля протягування обладнання для укладання труб у ґрунті й темп прокладення газопроводів.

Розбіжність розрахункових значень із дослідними даними не перевищує при визначенні довжини прогину поліетиленових труб 9-10%, опору розробки ґрунту робочим обладнанням - 6%, опору протягуванню обладнання для заглиблення труб 11-12%. Темп прокладення газопроводів у виробничих умовах склав 2-3,5 км/год.

В результаті теоретичних і експериментальних досліджень розроблені практичні рекомендації щодо проектування робочого обладнання для трубозаглиблювачів, сформульовані основні рекомендації щодо будівництва розподільних газопроводів з поліетиленових труб методом заглиблення, покладених в основу технологічних карт на проведення робіт.
Використання результатів дослідження забезпечує зниження витрат на прокладення поліетиленових газопроводів на 34% . Ефект досягається за рахунок відсутності робіт з рекультивації землі, зменшення засобів механізації, що використовуються, скорочення термінів будівництва.