Determination of Equivalent and Optimal Sizes of Wedge Tip from Flange for the Static Perforation of Soil
Loading...
Date
2018
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Український державний університет залізничного транспорту, Харків
Abstract
EN: Abstract. The purpose of the study is to create a new design of the
working tip for the perforation of the soil when laying two or more
buildings trenchless way and determine its rational parameters. Method. It
is known that for static perforation in the formation of cavities in the soil
for communication is traditionally used cone-shaped working elements,
which is the most common, cheap and reliable. However, the study
revealed inefficiency. The design of the working elements of the soil
perforation for trenchless laying of two or more buildings simultaneously
in the form of a tip, which consists of a wedge-shaped part and a control
part in the form of a rectangle with half-cylinders. The basic principles and
mathematical dependences of determining the size of the working body are
described. Scientific novelty. Regularities of changes in soil pressure on
the lateral, conical and wedge surface, flat and cylindrical part of the tip,
allowed to obtain an analytical dependence for the calculation of the
resistance force depending on the physical and mechanical properties of
the soil, the diameter and the number of cases established simultaneously.
Also, when comparing the cone-cylindrical and flat tips, it can be argued
that the breakdown force of the flat tip decreases from 1.2 to 1.7 times.
UK: Метою дослідження є створення нової конструкції робочого наконечника для проколу ґрунту при укладанні двох або більше футлярів безтраншейним методом і визначення його раціональних параметрів. Запропоновано конструкцію робочого органу для проколу ґрунту для безтраншейного укладання двох і більше корпусів одночасно у вигляді наконечника, що складається з проколюючої клиноподібної ділянки з напівколонами і калібрувальної ділянки у вигляді прямокутника з напівциліндрами. Описано основні принципи та математичні залежності визначення розміру цього робочого елементу. Наукова новизна. Закономірності зміни тиску ґрунту на бічній стороні встановлені при роботі з боків конічної і клиноподібної поверхні, плоских і циліндричних частин наконечника для проколювання ґрунту робочим елементом плоскої форми, що дозволило отримати аналітичну залежність розрахунку сил опору залежно від фізико-механічних властивостей ґрунту, діаметра і кількості футеровок, які закладаються одночасно. Також при порівнянні конусно-циліндричних і плоских наконечників можна стверджувати, що сила проколу плоским наконечником зменшується від 1,2 до 1,7 разів.
RU: Целью исследования является создание новой конструкции рабочего наконечника для опрокидывания грунта при укладке двух или более чехлов бестраншейным методом и определения его рациональных параметров. Предложена конструкция рабочего органа для прокола грунта для бестраншейной укладки двух и более корпусов одновременно в виде наконечника, состоящего из прокалывающего клинообразного участка с полуколоннами и калиброванного участка в виде прямоугольника с полуцилиндр. Описаны основные принципы и математические зависимости определения размера этого рабочего элемента. Научная новизна. Закономерности изменения давления грунта на боковой стороне установлены при работе по бокам конической и клиновидной поверхности, плоских и цилиндрических частей наконечника для прокалывания грунта рабочим элементом плоской формы, позволившим получить аналитическую зависимость расчета сил сопротивления в зависимости от физико-механических свойств грунта, диаметра и количества футеровок, которые закладываются одновременно. Также при сравнении конусно-цилиндрических и плоских наконечников можно утверждать, что сила прокола плоским наконечником уменьшается от 1,2 до 1,7 раз.
UK: Метою дослідження є створення нової конструкції робочого наконечника для проколу ґрунту при укладанні двох або більше футлярів безтраншейним методом і визначення його раціональних параметрів. Запропоновано конструкцію робочого органу для проколу ґрунту для безтраншейного укладання двох і більше корпусів одночасно у вигляді наконечника, що складається з проколюючої клиноподібної ділянки з напівколонами і калібрувальної ділянки у вигляді прямокутника з напівциліндрами. Описано основні принципи та математичні залежності визначення розміру цього робочого елементу. Наукова новизна. Закономірності зміни тиску ґрунту на бічній стороні встановлені при роботі з боків конічної і клиноподібної поверхні, плоских і циліндричних частин наконечника для проколювання ґрунту робочим елементом плоскої форми, що дозволило отримати аналітичну залежність розрахунку сил опору залежно від фізико-механічних властивостей ґрунту, діаметра і кількості футеровок, які закладаються одночасно. Також при порівнянні конусно-циліндричних і плоских наконечників можна стверджувати, що сила проколу плоским наконечником зменшується від 1,2 до 1,7 разів.
RU: Целью исследования является создание новой конструкции рабочего наконечника для опрокидывания грунта при укладке двух или более чехлов бестраншейным методом и определения его рациональных параметров. Предложена конструкция рабочего органа для прокола грунта для бестраншейной укладки двух и более корпусов одновременно в виде наконечника, состоящего из прокалывающего клинообразного участка с полуколоннами и калиброванного участка в виде прямоугольника с полуцилиндр. Описаны основные принципы и математические зависимости определения размера этого рабочего элемента. Научная новизна. Закономерности изменения давления грунта на боковой стороне установлены при работе по бокам конической и клиновидной поверхности, плоских и цилиндрических частей наконечника для прокалывания грунта рабочим элементом плоской формы, позволившим получить аналитическую зависимость расчета сил сопротивления в зависимости от физико-механических свойств грунта, диаметра и количества футеровок, которые закладываются одновременно. Также при сравнении конусно-цилиндрических и плоских наконечников можно утверждать, что сила прокола плоским наконечником уменьшается от 1,2 до 1,7 раз.
Description
O. Posmitiukha: ORCID 0000-0002-9701-3873, K. Glavatsky: ORCID : 0000-0002-3353-2543
Keywords
wedge tip, flange, static perforation, проколювання, ґрунт, розмір, наконечник, статика, сила, опір, ефективність, прокол, размер, сопротивление, эффективность, КПММ
Citation
Determination of equivalent and optimal sizes of wedge tip from flange for the static perforation of soil [Electronic resource] / O. P. Posmituha, S. V. Kravets, V. Suponyev, K. Ts. Glavatsky // MATEC Web of Conferences. – 2018. – Vol. 230 : 7th International Scientific Conference “Reliability and Durability of Railway Transport Engineering Structures and Buildings” (Transbud-2018), Kharkiv, Ukraine, November 14–16, 2018. – Access Mode: https://www.matec-conferences.org/articles/matecconf/pdf/2018/89/matecconf_transbud2018_01011.pdf (04.01.2019). – doi:10.1051/matecconf/201823001011.