Расчет общего усилия протаскивания
при строительстве подземного перехода из полиэтиленовых труб методом
наклонно-направленного бурения ННБ
Данные, взятые из профиля бурения:
|
Длина подземного перехода
|
0 м
|
|
Диаметр скважины
|
0 мм
|
Если у Вас еще нет построенного профиля бурения, необходимо сначала его построить.
Данные профиля нужны также для определения кривизны трассы.
Необходимо также уточнить:
|
Диаметр прокладываемого трубопровода
|
мм
|
|
Кол-во трубопроводов
|
шт
|
|
Суммарный диаметр пучка
|
110 мм
|
|
SDR трубы
|
|
|
Диаметр буровой штанги
|
мм
|
|
Диаметр буровой головки
|
мм
|
|
Диаметр предварительного расширения *
|
мм
|
|
Производительность бентонитового насоса
|
л/мин
|
|
Тип грунта **
|
|
* Диаметр последнего предварительного расширения. Если предварительное расширение не предусмотрено, рекомендуется указать значение, равное диаметру буровой головки. Если диаметр последнего
предварительного расширения равен диаметру скважины, рекомендуется при вводе данных уменьшить его значение на 5% для корректности расчетов
** Насыпной грунт (tQIV) — суглинок, глина твердой и полутвердой консистенции с прослойками песка, с включением строительного мусора
Что мы получаем в результате расчета общего усилия протаскивания
В результате расчета определяются значение максимального расчетного общего усилия протаскивания при строительстве подземного перехода методом ННБ, значение максимального усилия, приложенного к
прокладываемому трубопроводу, значение максимального растягивающего напряжения в стенке трубы.
Данные величины расчитываются для благоприятных условий (стабильная скважина) и неблагоприятных
условий (полный обвал грунта по длине бурового канала и фильтрации бурового раствора в грунт).
На основании полученных расчетов проверяется соответствие характеристик выбранной буровой установки необходимым тяговым усилиям, а также соответствие предела текучести материала трубопровода
максимальному растягивающему напряжению в стенке трубы.
Подбор буровой установки
Подбор буровой установки для конкретного объекта производится на основании данных по типу, диаметру и длине предполагаемого к прокладке трубопровода, по инженерно-геологическим условиям строительства,
с учетом требований по обеспечению необходимых значений усилий тяги и крутящего момента.
Для обеспечения протягивания буровая установка должна обеспечивать силу тяги Pт, кН, обеспечивающую выполнение условия:
Pт > kP
|
где
|
Pт - сила тяги буровой установки, Н;
|
|
|
P - максимальное расчетное общее усилие протаскивания, Н;
|
|
|
k - коэффициент запаса по тяге буровой установки.
|
При этом тяговое усилие не должно превышать предельно допустимого значения, определенного проектом из условия прочности трубы.
Значение тягового усилия следует контролировать по штатным приборам буровой установки или с помощью специальных регистрирующих динамометров,
устанавливаемых в составе протягиваемой буровой колонны, и фиксировать в журнале производства работ
Общее усилие протаскивания Р:
P = Pp + Pгп + Pп*
|
где
|
Pp - лобовое сопротивление движению расширителя, Н;
|
|
|
Pгп - усилие протаскивания газопровода, Н;
|
|
|
Pп* - усилие перемещения буровых штанг, Н.
|
Усилие протаскивания газопровода Pгп
Pгп = P2 + P3 + P4 + P5 + P6 + P7 + P8
|
где
|
P2 - сила трения от веса газопровода, Н;
|
|
|
P3 - увеличение силы трения от силы тяжести грунта зоны естественного свода равновесия, Н;
|
|
|
P4 - увеличение силы трения от наличия на трубе газопровода выступов за пределы наружного диаметра, Н;
|
|
|
P5 - дополнительные силы трения от опорных реакций, Н;
|
|
|
P6 - усилие сопротивления перемещению газопровода в зоне заглубления в буровой канал, Н;
|
|
|
P7 - увеличенное сопротивление перемещению при переходе от прямолинейного движения к криволинейному, Н;
|
|
|
P8 - сила трения от веса газопровода, находящегося вне бурового канала, Н.
|
Усилие перемещения буровых штанг Pп*
Pп* = P2* + P3* + P4* + P5* + P6* + P7*
|
где
|
P2* - сила трения от веса буровых штанг (в скважине), Н;
|
|
|
P3* - увеличение силы трения от силы тяжести грунта зоны естественного свода равновесия, Н;
|
|
|
P4* - увеличение силы трения от наличия на буровых штангах выступов за пределы наружного диаметра, Н;
|
|
|
P5* - дополнительные силы трения от опорных реакций, Н;
|
|
|
P6* - сопротивление перемещению буровых штанг в зоне забуривания за счет смятия стенки скважины, Н;
|
|
|
P7* - сопротивление на выходе при переходе от криволинейного движения к прямолинейному, Н.
|
Нормативные ссылки:
СП 42-101-2003. Свод правил по проектированию и строительству. Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб.