Визначення еквівалентного та оптимального діаметрів конічно-циліндричного наконечника з виступами для проколювання ґрунту
| dc.contributor.author | Кравець, С. В. | uk_UA |
| dc.contributor.author | Посмітюха, Олександр Петрович | uk_UA |
| dc.contributor.author | Супонєв, В. М. | uk_UA |
| dc.date.accessioned | 2017-10-03T11:51:26Z | |
| dc.date.available | 2017-10-03T11:51:26Z | |
| dc.date.issued | 2017 | |
| dc.description | С. Кравець: ORCID 0000-0003-4063-1942; О. Посмітюха: ORCID 0000-0002-9701-3873; В. Супонєв: ORCID 0000-0001-7404-6691 | uk_UA |
| dc.description.abstract | UK: Мета. Будівництво нових залізничних колій, об’єктів інфраструктури, ремонт та заміна існуючих підземних комунікацій пов’язані з розробкою горизонтальних порожнин у ґрунті безтраншейним способом. Статичний прокол ґрунту робочим органом із конусним наконечником є найбільш поширеним методом у практиці формування піонерної свердловини при безтраншейному прокладанні розподільних комунікацій. Однак, у процесі виконання проектних розрахунків отримання пілотної свердловини та подальшого її розширення до необхідних розмірів гостро стоїть питання способів розрахунків робочих зусиль. Існуючі методики спираються на емпіричні залежності та експериментальні коефіцієнти, що зменшують точність підрахунків та збільшують вартість робіт. Пропонується підвищити точність та спростити процес визначення зусилля проколювання ґрунту конічним наконечником статичним способом. Методика. В роботі пропонується визначення еквівалентного діаметра конічного наконечника, що зумовлений діаметром свердловини, та теоретичний спосіб розрахунку оптимальних параметрів грунтопроколюючої головки з використанням відомих параметрів: типу ґрунту та його вологості, що визначаються за Державними будівельними нормами (ДБН). Результати. Отримані теоретичні дослідження можуть бути використані з метою підвищення ефективності робочого обладнання для проколу ґрунту статичним методом при безтраншейному прокладанні підземних комунікацій. Наукова новизна. Авторами встановлена залежність еквівалентного діаметра основи конуса від діаметра циліндричної частини наконечника проколюючої головки, яка дозволяє усунути з процесу статичного проколювання сили тертя на бічній циліндричній поверхні наконечника. Практична значимість. Теоретичні розрахунки для визначення оптимальних діаметрів конічного наконечника з виступами для проколювання ґрунту дозволили встановити: якщо діаметр конуса більший максимально-граничного діаметра свердловини (ґрунтової порожнини), то лобовий опір конічно-циліндричного наконечника зростає інтенсивніше за опір циліндричної частини наконечника. Максимальне зниження зусилля проколювання має місце для ґрунтової порожнини, діаметр якої у 2 рази менший за максимальний граничний діаметр. При проведенні розрахунків із вибору розмірів робочих органів для проколювання ґрунту вихідними даними є тип ґрунту та його характеристики за ДБН, а також вологість ґрунту, визначена традиційними способами. | uk_UA |
| dc.description.abstract | RU: Цель. Строительство новых железнодорожных путей, объектов инфраструктуры, ремонт и замена существующих подземных коммуникаций связаны с разработкой горизонтальных полостей в почве бестраншейным способом. Статичный прокол почвы рабочим органом с конусным наконечником является наиболее распространенным методом в практике формирования лидерной скважины при бестраншейной прокладке распределительных коммуникаций. Однако, в процессе выполнения проектных расчетов получения пилотной скважины и дальнейшего ее расширения к необходимым размерам остро стоит вопрос способов расчетов рабочих усилий. Существующие методики базируются на эмпирических зависимостях и экспериментальных коэффициентах, которые уменьшают точность подсчетов и увеличивают стоимость работ. Предлагается повысить точность и упростить процесс определения усилия прокалывания почвы коническим наконечником статичным способом Методика. В работе предлагается определение эквивалентного диаметра конического наконечника, который обусловлен диаметром скважины, и теоретический способ расчета оптимальных параметров грунтопрокалывающей головки с использованием известных параметров: типа почвы и ее влажности, которые определяются Державними будівельними нормами (ДБН). Результаты. Полученные теоретические исследования могут быть использованы с целью повышения эффективности рабочего оборудования для прокола почвы статичным методом при бестраншейной прокладке подземных коммуникаций. Научная новизна. Авторами установлена зависимость эквивалентного диаметра основы конуса от диаметра цилиндрической части наконечника прокалывающей головки, которая позволяет устранить из процесса статичного прокалывания силы трения на боковой цилиндрической поверхности наконечника. Практическая значимость. Теоретические расчеты для определения оптимальных диаметров конического наконечника с выступами для прокалывания почвы позволили установить, что если диаметр конуса больше максимально-предельного диаметра скважины (грунтовой полости), то лобовое сопротивление конически-цилиндрического наконечника растет интенсивнее сопротивления цилиндрической части наконечника. Максимальное снижение усилия прокалывания имеет место для грунтовой полости, диаметр которой в 2 раза меньше максимально-предельного диаметра. При проведении расчетов по выбору размеров рабочих органов для прокалывания почвы исходными данными являются тип почвы и его характеристики по ДБН, а также влажность почвы, определенная традиционными способами. | ru_RU |
| dc.description.abstract | EN: Purpose. Building of new railway tracks and facilities, repair and replacement of existent underground utilities and communications is related to the receipt of horizontal cavities in soil by trenchless method. A static soil broaching with a working body with cone tip is the most widespread method in practice of forming a pilot hole at the trenchless laying of distributive communications. However, in the process of implementation of project calculations, receipt of pilot hole and subsequent expansion to the necessary sizes, there is a question of workings effort calculation methods. Existent methods are based on empiric dependences and experimental coefficients which diminish exactness of calculations and increase the cost of works. Methodology. The work proposes the dependence for determination of equivalent diameter of cone tip depending on the hole diameter and theoretical method for calculation of optimum parameters of soil broaching head using the well-known parameters: type of soil and its humidity, that determined by the State Construction Regulations (DBN). Findings. The results of the theoretical studies can be used to increase the efficiency of the working equipment for soil broaching by static method during trenchless laying of underground utilities and communications. Originality. The authors establish the dependence of the equivalent diameter of the cone base on the diameter of the cylindrical part of the broaching head, which allows for removal of the frictional force from the static broaching on the lateral cylindrical surface of the tip. Practical value. The obtained theoretical calculations for determining the optimal diameters of the cone tip with soil broaching spurs made it possible to establish that if the diameter of the cone is greater than the maximum diameter of the hole (soil cavity), then the frontal resistance of the cone-cylinder tip increases more intensively than the resistance of the cylindrical part of the tip. The maximum reduction in the broaching force takes place for a soil cavity whose diameter is 2 times smaller than the maximum limit diameter. When conducting the calculations regarding the choice of the size of working bodies for soil broaching, the source data include the type of soil, and its characteristics by DBN, as well as the moisture content of the soil determined by traditional methods. | en |
| dc.description.sponsorship | Національний університет водного господарства та природокористування, Рівне; Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Харків | uk_UA |
| dc.identifier | DOI: 10.15802/stp2017/109483 | en |
| dc.identifier.citation | Кравець, С. В. Визначення еквівалентного та оптимального діаметрів конічно-циліндричного наконечника з виступами для проколювання ґрунту / С. В. Кравець, О. П. Посмітюха, В. М. Супонєв // Наука та прогрес транспорту. – 2017. – № 4 (70). – C. 89–97 – doi: 10.15802/stp2017/109483. | uk_UA |
| dc.identifier.issn | 2307–3489 (Print) | |
| dc.identifier.issn | 2307–6666 (Online) | |
| dc.identifier.uri | http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10215 | en |
| dc.identifier.uri | http://stp.diit.edu.ua/article/view/109483 | en |
| dc.identifier.uri | http://stp.diit.edu.ua/article/view/109483/105796 | en |
| dc.language.iso | uk_UA | uk_UA |
| dc.publisher | Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро | uk_UA |
| dc.subject | теоретична модель | uk_UA |
| dc.subject | безтраншейна технологія | uk_UA |
| dc.subject | статичний прокол ґрунту | uk_UA |
| dc.subject | інженерні комунікації | uk_UA |
| dc.subject | проколююча головка | uk_UA |
| dc.subject | горизонтальна свердловина | uk_UA |
| dc.subject | теоретическая модель | ru_RU |
| dc.subject | бестраншейная технология | ru_RU |
| dc.subject | статический прокол почвы | ru_RU |
| dc.subject | инженерные коммуникации | ru_RU |
| dc.subject | прокалывающая головка | ru_RU |
| dc.subject | горизонтальная скважина | ru_RU |
| dc.subject | analytical model | en |
| dc.subject | trenchless technology | en |
| dc.subject | static soil broaching | en |
| dc.subject | utilities and communications | en |
| dc.subject | broaching head | en |
| dc.subject | horizontal holes | en |
| dc.subject | КПММ | uk_UA |
| dc.title | Визначення еквівалентного та оптимального діаметрів конічно-циліндричного наконечника з виступами для проколювання ґрунту | uk_UA |
| dc.title.alternative | Определение эквивалентного и оптимального диаметров конически-цилиндрического наконечника с выступами для прокалывания почвы | ru_RU |
| dc.title.alternative | Determining of the Equivalent and Optimum Diameters of Cone-Cylinder Tip with Soil Broaching Spurs | en |
| dc.type | Article | en |