ВИЗНАЧЕННЯ КОНСТРУКТИВНИХ ПАРАМЕТРІВ ТА ОПОРУ ПЕРЕМІЩЕННЯ В ГРУНТІ РОБОЧОГО ОБЛАДНАННЯ НОЖОВОГО ТРУБОЗАГЛИБЛЮВАЧА

Abstract

Одним з найбільш ефективних способів прокладання підземних трубопроводів є метод заглиблення, коли за допомогою плужно-ножового робочого органу та трубоукладочного обладнання труба опускається в ґрунт на потрібну відмітку без утворення траншеї, а, відповідно, і без її засипання та рекультивації родючого шару ґрунту. Особливістю процесу є великий опір під час глибокого різання ґрунту ножовим робочим органом, що вимагає значних тяглових зусиль від базової машини. Витрати на переміщення трубоукладального обладнання, яке призначене на укладання трубопроводу на визначену глибину вимагають додаткових зусиль, які треба враховувати. Також слід враховувати конструкційні розміри укладального обладнання, яке визначається величиною прогину трубопроводу та його жорсткістю. В роботі пропонується методика розрахунку конструктивних та технологічних параметрів обладнання для прокладання розподільних лінійно протяжних трубопроводів, яке відбувається безтраншейним методом шляхом їх заглиблення ножовим трубозаґлиблювачем. В розрахунках для визначення сил опору ґрунту враховані, як розміри обладнання, яке визначається жорсткістю труби, що прокладається, так і фізико-механічні властивості ґрунтів, які розробляються. Також вирішується задача по зменшенню розмірів трубоукладального обладнання, а відповідно і сил опору при його переміщенню в ґрунті. Відбувається це скороченням довжини прогину трубопровідного батогу шляхом примусового притиснення труби у межах її допустимого напруження у місті перегину. Зниження сили опору на переміщення трубоукладального обладнання може досягати 40 відсотків. У загальному балансі ця складова складатиме до 10 відсотків. Результати проведених досліджень можуть бути застосовані при створенні спеціальних машин для безтраншейного прокладання розподільних трубопровідних мереж для постачання води, газу, продуктопроводів та інше.

One of the most effective methods of laying underground pipelines is the deepening method, when, with the help of a plow-knife working body and pipe-laying equipment, the pipe is lowered into the soil to the required mark without the formation of a trench, and, accordingly, without its filling and reclamation of the fertile soil layer. A feature of the process is the high resistance during deep cutting of the soil by the knife working body, which requires significant traction efforts from the base machine. The costs of moving the pipe-laying equipment, which is designed to lay the pipeline at a certain depth, require additional efforts that must be taken into account. It is also necessary to take into account the structural dimensions of the laying equipment, which is determined by the amount of deflection of the pipeline and its stiffness. The work proposes a method for calculating the structural and technological parameters of the equipment for laying distribution linearly extended pipelines, which is carried out by the trenchless method by deepening them with a knife pipe sinker. Calculations to determine the resistance forces of the soil take into account both the size of the equipment, which is determined by the rigidity of the pipe being laid, and the physical and mechanical properties of the soils being developed. The task of reducing the size of the pipe-laying equipment and, accordingly, the resistance forces during its movement in the soil is also being solved. This happens by reducing the length of the bend of the pipeline whip by forcibly pressing the pipe within the limits of its permissible stress in the bend. The reduction of resistance to the movement of pipe-laying equipment can reach 40 percent. In the total balance, this component will make up to 10 percent. The results of the conducted research can be applied in the creation of special machines for trenchless laying of distribution pipeline networks for the supply of water, gas, food pipelines, etc.