Супонєв Володимир Миколайович. Вибір і обгрунтування параметрів робочого обладнання для безтраншейного прокладання розподільних газопроводів методом заглиблення : Дис... канд. наук: 05.05.04 - 2007.
Анотація до роботи:
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.
Публікації автора:
Супонев В.Н., Каслин Н.Д. Бестраншейная реконструкция изношенных трубопроводов: анализ технологий // Вестник ХНАДУ. Сборник научных трудов. Выпуск 27. - Харьков. - 2004. - С.108-110. Автором проведене обґрунтування можливості заміни розподільних газопроводів шляхом паралельного прокладення нового трубопроводу поряд з існуючим методом заглиблення ножовим трубозаглиблювачем.
Супонев В.Н., Анализ средств механизации земляных работ, применяемых при прокладке трубопроводов // Вестник ХНАДУ. Сборник научных трудов. Выпуск 30. - Харьков. - 2005. - С.139-142.
Супонев В.Н. Особенности работы ножевого трубозаглубителя при прокладке распределительных газопроводов // Научно-технический сборник «Коммунольное хозяйство городов». Вып.72. -Харьков: ХНАГХ. - 2006. - С.186-192.
Супонев В.Н. Определение параметров рабочего оборудования трубозаглубителей // „Энергосбережение. Энергоаудит”. Общегосударственный научно-производственный информационный журнал. №10. – Харьков: СВЄКО. - 2006. - С.23-30.
А.с.1361411 СССР, Кл.А1 F 16 L 1/00. Агрегат для прокладки магистральных трубопроводов / Руднев В.К., Каслин Н.Д., Супонев В.Н., Бортаковский С.Я. Шацкий А.С., Гердт А.А.(СССР).- № 3798019/31-08; Заявлено 06.09.84; Опубл. 23.12.87, Бюл. № 47.- 3с. Автором розроблен пристрій для підтримки грунту.
Руднев В.К. Супонев В.Н. Повышение эффективности ведения земляных работ при строительстве магистральных трубопроводов // Тезисы докладов. Республиканская конференция «Повышение эффективности землеройно-транспортных иашин». – Харьков: ХАДИ.- 1984.- С.18-19. Автором запропонована математична модель взаємодії робочого обладнання трубозаглиблювача з грунтом.
Руднев В.К., Супонев В.Н. Бестраншейная прокладка трубопроводов методом заглубления // Республиканская научно-техническая конференция «Механизация производственных процессов в водохозяйственном строительстве» (тезисы докладов и сообщений).- Ровно: УИИВХ.- 1990.-С.19. Автором запропонована методика експериментальних досліджень в умовах польових випробувань трубозаглиблювачів.
Супонев В.Н. Трубопроводный транспорт: проблемы строительства и реконструкции в Украине // Материалы международной конференции
«Современные технологии подготовки специалистов в условиях дальнейшего развития высшего образования Украины.- Харьков: ХНАДУ.- 2005.- С.343-344.
