автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.06, диссертация на тему:Обоснование и выбор параметров продавливающих установок для бестраншейной технологии строительства подземных инженерных коммуникаций

На правах рукописи

Григорьев Александр Сергеевич

УДК 622.242 (043.3) УДК 621.242.002

ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ПРОДАВЛИВАЮЩИХ УСТАНОВОК ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА ПОДЗЕМНЫХ ИНЖЕНЕРНЫХ

КОММУНИКАЦИЙ

Специальность 05.05.06 - «Горные машины»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА 2005

Работа выполнена в Московском государственном горном университете

Научный руководитель

доктор технических наук, заслуженный деятель науки и техники РФ, профессор Кантович Леонид Иванович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Островский Михаил Сергеевич кандидат технических наук Скурыдин Борис Иванович

Ведущее предприятие: ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочинского

Защита состоится « 27 » декабря 2005 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д.212.128.09 в Московском государственном горном университете в ауд. Д-251 по адресу: 119991, Москва, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета.

Автореферат разослан « 25 » ноября 2005 г. Ученый секретарь диссертационного совета

Шешко Е.Е.

Ш6-У 1147951

Ц Ь ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В настоящее время наблюдается устойчивая тенденция увеличения объемов городского и промышленного строительства, реконструкции сложившейся части городов и промышленных предприятий, дальнейшего их развития. В связи с этим возникает необходимость в сооружении новых подземных инженерных коммуникаций различного назначения, канализаций, водопроводов, тепловых сетей и т. д.

Прокладка подземных коммуникаций открытым - траншейным -способом в значительной мере, осложняет нормальную жизнь города и сопряжена с определенными трудностями. Это и необходимость разборки, а затем восстановления дорожных покрытий (нарушение движения транспорта), и загрязнение окружающей среды. Открытая прокладка трубопроводов практически невозможна под зданиями и сооружениями.

В условиях стремительного развития инженерных коммуникаций строительство новых и реконструкция старых трубопроводов требует внедрения новых технологий, повышающих эффективность процессов строительства и обеспечивающих экологическую безопасность.

Одним из экологически чистых и эффективных способов прокладки инженерных сетей при пересечении различного рода препятствий (водные преграды, автомобильные и железные дороги, существующие инженерные сети, сооружения и пр.) является способ бестраншейной их прокладки.

Условия городского и промышленного подземного строительства (плотная застройка, дефицит территории и т.д.) накладывают ряд ограничений на возможность ведения работ различными методами бестраншейной прокладки. Так, в значительной степени исключается применение ударного метода, в результате использования которого могут возникнуть повреждения существующих зданий и сооружений, а также близлежащих инженерных коммуникаций.

Выбор оптимального способа бестраншейной прокладки определяется

геометрическими размерами, назначением

1

иИ<№у^й#»1<ЛййМ1Лния коммуни-БИБЛИОТЕКА С.Петч>*ут,г<5/^ '>

•Э Ю^ ' ' ...................... щ

каций, расположением, протяженностью, грунтовыми и гидрогеологическими условиями ее трассы, назначением и техническим состоянием пересекаемых сооружений, эксплуатационными требованиями к сооружаемому тоннелю (точностью прокладки, требованиями к изоляции и др.), экономической целесообразностью применения. Вследствие этого наиболее перспективным в практике городского и промышленного подземного строительства является метод продавливания, особенно при строительстве коллекторных тоннелей диаметром 1220-1620 мм.

Так, в настоящее время только в Москве этим методом ежегодно сооружается около десяти километров коммуникаций.

Совершенствование оборудования для проходки тоннелей бестраншейным способом должно идти в направлении повышения мощности насосно-домкрагных установок, что позволит увеличить диаметр и протяженность прокладываемых трубопроводов.

Поэтому обоснование и выбор параметров продавливающих установок, обеспечивающих интенсификацию строительства современных подземных инженерных коммуникаций, являются актуальной научной задачей.

Целью работы является установление закономерностей формирования сил сопротивления при продавливании стальной цилиндрической оболочки в грунте для обоснования и выбора рациональных параметров продавливающих установок, обеспечивающих интенсификацию строительства современных подземных инженерных коммуникаций бестраншейным способом.

Идея работы заключается в целенаправленном снижении сил сопротивления трению стальной цилиндрической оболочки в зоне фрикционного контакта с грунтом за счет внедрения ее в грунт под действием импульсной силы.

Научные положения, разработанные лично соискателем, и новизна:

- при одной и той же установленной мощности продавливающей установки и при ее работе с одного места стояния максимальная длина или максимальный диаметр инженерной коммуникации могут быть достигнуты только при

импульсном воздействии на хвостовик стальной цилиндрической оболочки за счет виброреологического эффекта в зоне ее фрикционного контакта с грунтом;

- математическая модель взаимодействия стальной цилиндрической оболочки с грунтом в процессе ее продавливания, отличающаяся тем, что она учитывает: гидромеханические процессы в регулируемом по скорости гидравлическом контуре «насос - гидроцилиндр»; электромеханические процессы в приводном не регулируемом по скорости электродвигателе; деформационные процессы в цилиндрической оболочке; виброреологические процессы взаимодействия стальной цилиндрической оболочки с грунтом в зоне фрикционного контакта;

- при импульсном воздействии на хвостовик стальной цилиндрической оболочки снижение эффективного коэффициента трения обратно пропорционально квадрату отношения скорости деформационных поперечных колебаний к скорости подачи продавливающей установки.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждены теоретическими и экспериментальными исследованиями, базирующимися на апробированных методах теоретической и прикладной механики, теории дифференциальных уравнений, теории устойчивости механических сис -см и теории колебательных процессов, а также достаточным объемом экспериментальных данных. Сходимость полученных в диссертации теоретических и экспериментальных данных при 90-процентной доверительной вероятности и величине относительной ошибки не выше 0,15 составляет 95%.

Научное значение работы заключается в разработке математической модели процесса продавливания труб и в обосновании линейных, кинематических, частотных и энергетических параметров продавливающих установок для бестраншейной технологии строительства подземных инженерных коммуникаций с учетом физико-механических свойств грунтов и параметров трассы инженерных коммуникаций при статическом и импульсном воздействии на хвостовик стальной цилиндрической оболочки, что позволяет повысить эффективность эксплуатации продавливающих установок.

Практическое значение работы состоит в разработке:

- технических требований на модернизацию находящихся в эксплуатации продавливающих установок конструкции СКБ МОССТРОЯ и ПУ-2;

инженерной методики статического и динамического расчета гидравлических схем импульсной продавливающей установки с объемным регулированием подачи насоса, с синхронизацией хода штоков гидроцилиндров, с оперативным регулированием частоты и амплитуды импульса усилия подачи;

программного обеспечения моделирования взаимодействия цилиндрической оболочки с грунтом в процессе ее продавливания.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Технические требования на модернизацию продавливающих установок конструкции СКБ МОССТРОЯ и ПУ-2, инженерная методика статического и динамического расчета гидравлических схем импульсной продавливающей установки с объемным регулированием подачи насоса, с синхронизацией хода штоков гидроцилиндров, с опера! ивным регулированием частоты и амплитуды импульса усилия подачи и программное обеспечение моделирования взаимодействия цилиндрической оболочки с грунтом в процессе ее продавливания внедрены и используются в плановых научно-технических разработках ОАО Горнопроходческих работ №1 (г. Москва) при модернизации находящихся в эксплуататции статических и при проектировании перспективных импульсных продавливающих установок

Апробация работы. Основные положения и содержание работы были доложены- на международных научных симпозиумах Неделя горняка - 2003, 2004, 2005, г. Москва; на научном семинаре кафедры «Горные машины и оборудование» МГТУ; на технических советах ОАО Горнопроходческих работ №1 и ЗАО «ЦНИИТ-Метромаш» (г. Москва).

Публикации. По теме диссертации опубликовано четыре статьи.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения и приложения, содержи! 5 таблиц, 37 рисунков и список литературы из 72 наименований.

Автор выражает благодарность доцентам кафедры Горные машины и оборудование МГГУ Хромому М.Р. и Сандалову В.Ф. за методическую помощь при выполнении аналитических и экспериментальных исследований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Созданием и исследованием оборудования для продавливания стальных

цилиндрических оболочек при строительстве подземных инженерных

коммуникаций занимается ряд учебных, проектных и научно-исследовательских

4

организаций: МГГУ, МИСУ им. В.В. Куйбышева, ОАО «Мосинжстрой», СКБ Мосстроя, МГП «Мосводоканал», ЗАО «АВА Гидросистемы», ООО «Гидрогормаш», НП «РОБТ», ООО «Крот и К», ЦНИИподземмаш, а также другие организации как в РФ, так и за рубежом, в основном в Германии и Японии.

Большой вклад в отечественную науку и практику в области создания и исследования оборудования для продавливания стальных цилиндрических оболочек при строительстве подземных инженерных коммуникаций внесли: Васильев Н.В., Демешко Е.А., Клейн Г.К., Токачиров В.А., Самойлов В.П., Бавыкин А.И., Шор Д.И., Лернер В.Г., Картозия Б.А., Семенов А.Н. Зайков В.И., Кантович Л.И., Щуплик М.Н., Ресин В.И., Баклашов И.В., Григорьев С.М. и многие другие.

В последние годы методы бестраншейной прокладки трубопроводов под различными преградами и реализующее эти методы оборудование достигли в мировой практике значительного совершенства. Однако фронт работ настолько велик, что ни одна из фирм, специализирующихся в этой области, в обозримом будущем не останется без работы.

На мировом рынке оборудования для бестраншейного строительства тоннелей бесспорное лидерство принадлежит фирмам Японии и Германии.

Несмотря на всё многообразие комплексов для сооружения трубопроводов методом продавливания с механизированной разработкой грунта, представленных на рынке в РФ, в частности в Москве, наиболее широко используется метод ручной разработки грунта, в связи с простотой конструкции продавливающей установки и её низкой стоимостью.

Анализ выполненных исследований показал, что существующие методы определения усилий продавливания нуждаются в уточнении, поскольку правильное определение усилий продавливания, отвечающее реальным условиям взаимодействия продавливаемого трубопровода с окружающим грунтовым массивом, позволяет более обоснованно подходить к вопросам выбора конструктивных параметров комплексов для бестраншейной прокладки

5

трубопроводов. Так, в методе В.А. Токачирова сопротивление разрушения грунта при обжиме внутренней поверхностью ножа необосно-ванно принимается пропорциональным временному сопротивлению грунта на скалывание, а при определении усилия резания ножа в грунт не учтено трение по граням клиновидной ножевой части. В свою очередь, методика, предложенная В.П. Самойловым, базируется на экспериментальном материале, подтверждающим общую теорию разрушения грунтовой среды под действием штампа. Но она ограничена возможностью решения узкого класса задач внедрения плоских элементарных и осесимметричных ножевых частей щитов и не учитывает влияния непрерывного изменения длины цилиндрического участка трубы при ее продавливании.

Метод Е.А. Демешко расширяет возможности использования теории предельного равновесия и на внедряемые профили (плоской и круглой формы), имеющие конусную и цилиндрическую части, но отличается сложностью применительно к практическим задачам.

Наиболее приемлемой расчетной формулой для определения усилий подачи щитов с оболочкой постоянной длины и с ножевой частью, несмотря на то что не учитывает возможных горизонтальных деформаций грунта над щитом, является формула Н.В. Васильева

Однако Н.В. Васильев не рассматривает вопрос образования внутри оболочки щита уплотнений грунтовой пробки и, соответственно, не учитывает усилие, необходимое на преодоление сопротивления продавливанию грунта внутри оболочки.

Поэтому целью работы является установление закономерностей формирования сил сопротивления при продавливании стальной цилиндрической оболочки в грунте для обоснования и выбора рациональных параметров продавливающих установок, обеспечивающих интенсификацию строительства современных подземных инженерных коммуникаций бестраншейным способом.

Цель достигается решением следующих основных задач:

- анализом современного состояния исследований и достигнутого технического уровня техники и технологии бестраншейного строительства подземных инженерных коммуникаций;

моделированием технологического цикла рабочего процесса продавливающей установки;

- установлением влияния силовых и кинематических параметров привода продавливающей установки и параметров трассы прокладки трубопровода на техническую производительность продавливающей установки;

установлением закономерностей формирования сил лобового сопротивления продавливанию цилиндрической оболочки в грунт при действии постоянной движущей силы;

установлением закономерностей формирования сил сопротивления трению внутренней и наружной поверхностей цилиндрической оболочки о грунт при действии постоянной движущей силы;

- установлением закономерностей радиальной деформации от силовых факторов в сечении цилиндрической оболочки;

- сравнительным анализом выполненных аналитических и экспериментальных результатов исследования сил сопротивления внедрению цилиндрической оболочки в грунт;

- исследованием особенностей формирования сил трения при внедрении цилиндрической оболочки в грунт под действием импульсной силы;

- моделированием процесса взаимодействия цилиндрической оболочки с грунтом под действием импульсной силы;

- разработкой инженерной методики статического и динамического расчета гидравлических схем импульсной продавливающей установки с объемным регулированием подачи насоса, с синхронизацией хода штоков гидроцилиндров, с оперативным регулированием частоты и амплитуды импульса усилия подачи.

Эффективность проходки трассы инженерной коммуникации зависит от многих независимых друг от друга и взаимосвязанных между собой факторов. Установлено, что производительность продавливающей установки нелинейно

зависит от скорости внедрения стального футляра, геометрических характеристик цилиндрической оболочки, силовых и кинематических параметров, привода установки и параметров трассы прокладки стального футляра.

Продавливающая установка, являясь горной машиной циклического действия, имеет техническую производительность (м/час), равную:

3,6-Ю"3 К

V = —

тех

1 +

к ■ ш +

N.

у V ч 0

/„•/п- "

h , n-Du

■к+--а- -е

V' " 4-Я

,(1)

•V

где V - скорость внедрения стального футляра в грунт, м/с; к - число гидроцилиндров подачи, единиц; - сечение штоковой полости одного гидроцилиндра подачи, м2; [р]„, - давление настройки предохранительного клапана, установленного в штоковой полости гидроцилиндра, Па; Ny — установленная мощность привода продавливающей установки, Вт; /ц — длина наращивания стального футляра, м; /ц - длина рабочего хода гидроцилиндров подачи, м; ки — коэффициент увеличения длительности подъема (опускания) за счет строповки, укладки и центровки кегли, (кп = 2,5 - 3); h, I - соответственно глубина и длина прокладки инженерной коммуникации, м; V„ - средняя скорость подъема (опускания) кегли (Vn = 0,12 - 0,16 м/с); D„ - наружный диаметр цилиндрической оболочки, м; П - темп выемки грунта, м3/с.

Определение статического усилия проникновения затупленной кольцевой кромки цилиндрической оболочки в грунт выполнено при следующих допущениях:

- внедрение на длину Alk кольцевой кромки цилиндрической оболочки происходит в изотропный грунт (cr = const) при отсутствии внецентренно! о приложения движущей силы F;

-под действием сжимающих напряжений перед кольцевой кромкой цилиндрической оболочки образуется тор из диспергированного грунта, а под действием сдвигающих напряжений, появляющихся от нормальных сил, происходит выдавливание грунта в свободный внутренний объем оболочки.

Установлено, что сила лобового сопротивления - Гл (рис. 1) линейно зависит от прочности 1рунта, наружного диаметра цилиндрической оболочки, толщины ее стенки и не зависит от длины контакта поверхности оболочки с грунтовым массивом:

^ =- п о Вн8кт (2)

где сг - предел прочности грунта в массиве при сжатии, Па; 8 - толщина стенки

цилиндрической оболочки, м; к, - коэффициент увеличения силы лобового

сопротивления за счет жесткости грунта, (кл = 1,2 - 1,3).

Суммарное сопротивление внедрению оболочки - Т, (рис.2) в грунт за счет преодоления сил трения при действии постоянной движущей силы можно представить следующим образом:

з (¿Н)'о+*

т = / £4, \ск,я

1=1 о

где/- коэффициент трения поверхностей оболочки о грунт; ^ - удельная, нормальная к поверхности трения, нагрузка, Н/м; к; - число циклов наращивания оболочки на длину /о, ед., (к/ = 1,2,3,.. .п).

Нормальная удельная нагрузка на внутреннюю и наружную поверхности цилиндрической оболочки от веса грунтового керна (Рис. 2.4.,а) составляет:

¿¡Г-0,5лр^Он2, Н/м, (4)

здесь р\ - плотность грунтового массива, кг/м3.

Нормальная удельная нагрузка на наружную поверхность цилиндрической оболочки слагается из:

- нагрузки от веса цилиндрической оболочки с толщиной стенки

Рис. 1. Схема сил, действующих на кольцевую кромку цилиндрической оболочки

г

Рис. 2. Удельная нормальная нагрузка в поперечном сечении

цилиндрической оболочки, а - от веса грунтового керна; Ь -от веса оболочки; с - от горного давления

%2=npigDH 8, Н/м, - нагрузки от горного давления :

^ПР\фнК Н/м, здесь pi - плотность материала оболочки, кг/м3.

(6)

Уравнение (3) с учетом выражений (4), (5), (6) после интегрирования принимает следующий вид:

здесь кр = рг!р\ - отношение плотности материала цилиндрической оболочки к плотности грунта

Установлено, что сопротивление внедрению цилиндрической оболочки Т под действием постоянной движущей силы Fnpn заданных геометрических (DH, 8, Iо) и силовых (ри кр h, f) параметрах оболочки зависит только от пути трения вдоль оси трассы прокладки инженерной коммуникации. Причем в конце каждого элементарного цикла продавливания оболочки (х = /о) происходит уменьшение сопротивления внедрению на величину, равную AT=0,5n:p\gD„2 fl0, (Н), за счет удаления грунтового керна с длины /о .

При постоянном по длине оболочки горном давлении (h = const, pi = const) и сжимающей силе, с учетом того, что радиальная деформация оболочки от действия сжимающего осевого усилия и горного давления имеет противоположную направленность, радиальная деформация цилиндрической оболочки определяется уравнением:

Следует отметить, что радиальная деформация торца - у(0) цилиндрической оболочки, воспринимающего усилие подачи, находится из уравнения (8), при условии что Р(х) = р„ + Т(кь10), (Н), а радиальная деформация торца

T{0<x<l0)^z-Prg-DH-fi^-x + (kp8 + h)-[{k]-!)•/„ +х]|,Н, (7)

оболочки, соприкасающегося с породным массивом, при условии что Р(х) - Т7,.

Установлено, что для отечественного сортамента стальных труб при длине наращивания цилиндрической оболочки /о = Зм, по устойчивости ее следуег считать средней длиной, поскольку всегда при 0<х</0 соблюдается неравенство

Следовательно, усилие продавливания не должно превышать величины

Осуществление процесса внедрения стальной цилиндрической оболочки в грунт под действием статической силы без потери устойчивости трубы на длине наращивания ограничено критическим значением осевой сжимающей силы, что существенно уменьшает длину продавливания (или диаметр оболочки) с одного места стояния продавливающей установки.

В связи со значительной массой стального футляра резонансное снижение силы трения потребует чрезмерной мощности вибрационного устройства Необходимо также учитывать и то, что характеристика колебаний (в основном, амплитуда) по нормали к поверхности трения определяется не только контактной жесткостью стыка трущихся тел (жесткостью трения), но и жесткостью стального футляра с приводом продавливающей установки. Поэтому для определения величины снижения трения при нормально направленных вынужденных колебаниях с частотой со, т.е. когда вектор силы трения направлен против равнодействующей скорости скольжения, составляющей угол (р с вектором скорости У внедрения стального футляра в грунт под действием силы ■Р = Г о + /^дСо.ТО}?, равен (р - аг^(Ум/У), где Ид- - мгновенная скорость поперечных деформационных колебаний стального футляра, м/с; У^ = (оу(х)Со$Ш\ V - мгновенная скорость внедрения стального футляра в грунт, м/с; Р0 - постоянная составляющая усилия подачи, Н; - амплитуда

(9)

критического усилия, действующего на оболочку, Ркр = 5,18 Е82, Н.

\

переменной составляющей усилия подачи, Н; су - частота вынужденных колебаний усилия подачи стального футляра, рад/с; у(х)\ - амплитуда радиальной деформации при действии импульсной силы F, м.

Соответственно, мгновенное значение силы сопротивления подачи составит:

О'о « ск

. , (Ю)

1=1 о

где/- коэффициент трения скольжения.

При С05<У^=1 выражение (10), после соответствующих преобразований, примет вид:

, з <*1~1)'о+*

т= , ' ч \<ь

Анализ выражения (11) свидетельствует, что величину

, ч I <о2у2{х)

(12)

можно считать функционалом виброреологического эффекта взаимодействия

цилиндрической оболочки с грунтовым массивом при ее продавливании, а , /

отношение Л ~ ф^^ - эффективным коэффициентом сухого трения.

Следует отметить, что такую характеристику, как эффективный коэффициент сухого трения (как понятие виброреологическое впервые введено в работе Блехмана ИИ. и Моласяна С.А.) нельзя отождествлять с истинным коэффициентом трения Амонтона-Кулона, потому что он существенно зависит от параметров деформационных колебаний цилиндрической оболочки -амплитуды деформации и ее частоты. В свою очередь, рост вынужденной частоты уменьшает силу сопротивления продавливания оболочки в грунт.

Для однозначного выбора рациональной монтажной схемы гидроцилиндров подачи установлена зависимость относительного коэффициента устойчивости гидроцилиндра от длины его рабочего хода. Анализ этой зависимости показал, что относительный коэффициент устойчивости имеет максимальное значение для монтажной схемы, у которой длина продольного прогиба не превышает длины рабочего хода штока гидроцилиндра, а его корпус разгружен от осевого усилия подачи. Кроме того, эта монтажная схема позволяет уменьшить радиальную деформацию корпуса гидроцилиндра. В свою очередь, уменьшение радиальной деформации корпуса гидроцилиндра подачи позволяет несколько снизить перетечки рабочей жидкости из поршневой в штоковую полость за счет улучшения герметичности уплотнения поршня.

Для проверки полученных результатов были проведены экспериментальные исследования на пяти объектах строительства ОАО «Мосинжсгрой» в г. Москве. На указанных объектах осуществлялась прокладка стальных трубопроводов диаметром 1220, 1420 и 1620 мм на длину от 52 до 84 метров, при глубине заложения от дневной поверхности 2,5 - 6,0 метров. Регистрация усилия продавливания осуществлялась косвенным образом путем замера давления в напорной магистрали насосной установки. Измерение давления проводилось через каждые 15 метров прокладки трассы на первом и последнем полуметре продавливания. Длина наращивания стальной оболочки составляла величину 2900 - 3100 мм.

Регистрация давления в напорной магистрали насоса продавливающей установки осуществлялась с помощью телеметрического датчика давления типа ТМД-400. Перед проведением испытаний была выполнена его тарировка с использованием магазина сопротивлений 0,5-го класса точности.

Результаты статистической обработки осциллограмм изменения давления при прокладке стальных трубопроводов в ОАО «Мосинжстрой» позволили сформировать массив экспериментальных значений усилий продавливания и получить зависимости математического ожидания сил сопротивления внедрению цилиндрической оболочки в грунт. Установлены величины дисперсии и

коэффициентов вариации величин сил сопротивления внедрению для каждого значения математического ожидания.

Анализ экспериментальных зависимостей свидетельствует, что даже при действии статической силы наблюдаются колебания давления в гидроцилиндрах подачи с вынужденной частотой пульсаций, равной произведению числа поршней в насосе на частоту его вращения. Это приводит к некоторому снижению эффективного коэффициента трения, но не позволяет реализовать максимальную длину продав тивания (или максимальный диаметр) без потери устойчивости трубы на длине наращивания /# с одного места стояния продавливающей установки. Поэтому для эффективного осуществления процесса внедрения стальной цилиндрической оболочки в грунт нами предлагается применить импульсную систему подачи, т.е. систему, оснащенную импульсатором давления (расхода) с оперативно регулируемой частотой и амплитудой импульса (рис. 3), что даст возможность при одной и той же установленной мощности продавливающей установки при ее работе с одного места стояния существенно увеличить длину или диаметр инженерной коммуникации за счет виброреологического эффекта в зоне фрикционного контакта стальной оболочки с 1-рунтом.

В работе осуществлена систематизация физических явлений, происходящих в элементах продавливающей установки. Физические явления представлены в виде математических моделей (системы дифференциальных уравнений) в зависимости от обобщенных координат так, что выходные сигналы этой системы адекватно моделировали исследуемые процессы.

К исследуемым процессам отнесены:

гидромеханические процессы в регулируемом по скорости гидравлическом контуре «насос - гидроцилиндр»; электромеханические процессы в приводном не регулируемом по скорости электродвигателе;

деформационные процессы в цилиндрической оболочке;

&,(/) = Я„о)дим 1 + (1 - Сол + и,

2 гл

двигатель цилиндрическая импульсатора оболочка

1+

гидробак

Рис. 3. Принципиальная схема импульсной продавливающей установки с объемным регулированием скорости подачи

виброреологические процессы взаимодействия стальной цилиндрической оболочки с грунтом в зоне фрикционного контакта Гидравлическая система подачи продавливающей установки работает в режиме относительно частых пусков и остановок при переменной нагрузке и представляет собой достаточно сложную электрогидромеханическую динамическую систему с распределенными параметрами.

В свою очередь, уравнение движения поршней гидроцилиндров с присоединенной к ним массой штоков, кеглей и цилиндрической оболочки можно представить следующим образом:

Р.,.

Р

а

с12х

-т—— — О

а2

(13)

где ац - коэффициент мультипликации гидроцилиндра равный ац = F,/Fш; Ртр - сила трения при выдвижении штоков гидроцилиндров, Н; т -присоединенная к штокам масса, кг.

Решая уравнение (13) относительно старшей производной от хода штоков поршней, получаем

с12х Л2

г

р.

\

V

-Н*) -Рщр

1 У

1_ т

(14)

С учетом виброреологического эффекта (12) были установлены ограничения на силу сопротивления движению:

О

+ Т

-т

при при

при при

с1х

>0;

^<0 Л

(15)

(Ьс

а

с1х

Щ

>0; <0

Система совместных уравнений движения продавливающей установки, приведенная к системе дифференциальных уравнений первого порядка, имеет вид:

к-1

Л

_ы

К Кл+Уо

■Е

Л2 /

¿<рд

ж

амЖ)

-со*

л

2 М,

-M.it)

т.

с1х Ж

Ж

К,

\

ос.

ч )

т

(17)

В системе дифференциалных уравнений (17): Р, Рц и Рш -давление соответственно нагнетания насоса, в поршневой и штоковой полостях гидроцилиндров подачи, Па; (2„($ - подача насоса, м3/с; (), - утечки в гидросистеме, м3/с; кц - число гидроцилиндров в установке; Рп - площадь поршня гидроцилиндра, м2; Уд начальный объем рабочей жидкости, находящейся под давлением, м3; Мд(0 - электромагнитный момент двигателя, Нм; МК - критический момент двигателя, Нм; критическое скольжение двигателя; т - масса стальной оболочки (с учетом массы штоков и поршней

гидроцилиндров), кг; X/ скорость подачи (м/с); щ - обобщенная угловая координата вала приводного электродвигателя (рад).

Анализ вида дифференциальных уравнений движения (17) свидетельствует, что исследованию подлежит нелинейная автоколебательная модель работы системы подачи продавливающей установки, поскольку за один цикл выдвижения штоков гидроцилиндров существенно изменяются объем рабочей жидкости в линии высокого давления и обобщенные силы, действующие на систему, которые, в свою очередь, есть функции обобщенных координат.

Решение системы уравнений (17) - моделирование взаимодействия цилиндрической оболочки с грунтом в процессе ее продавливания - было выполнено методом Рунге-Кутта по разработанному автором алгоритму как при статическом, так и при импульсном воздействии на хвостовик стальной цилиндрической оболочки (рис. 4), Моделированием установлено, что снижение эффективного коэффициента трения обратно пропорционально квадрату отношения скорости деформационных поперечных колебаний к скорости подачи продавливающей установки.

Таким образом, проведены теоретическое и экспериментальное обоснования параметров продавливающих установок, на основе которых разработана инженерная методика статического и динамического расчета гидравлических схем импульсной продавливающей установки с объемным регулированием подачи насоса, с синхронизацией хода штоков гидроцилиндров, с оперативным регулированием частоты и амплитуды импульса усилия подачи (рис. 5).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований дано новое решение актуальной научной задачи, состоящей в обосновании и выборе параметров продавливающих установок, обеспечивающих интенсификацию строительства современных подземных инженерных коммуникаций.

Выполненные исследования позволили сделать следующие выводы:

О,- 1,42 щ ег- 9 МГЪц К,- 1,

А = 3,3м, *,-0,1,2,3, ,2«,__1-930

р1 = 2100 кг/и3, «V ■> 3,714,

05дг£3,/-0.Я ¿»0,М2и -

Объект г Мосое. ул. Бояеахо (Супнип ншнаптия)

Длина лрокл&вп трубопровода, м

ДО-0,03«

Распределение случайной вешгпиш опионекяя рас-

Рис 4 Исследование уровня сходимости расчетных и экспериментальных данных усилия продавливания [ зависимости от длины трассы прокладки трубопровода

/. = 0,30 />-0,25

/, = 0,30

90 и.

Рис 5 Моделирование параметров продавливающей установки при постоянныхст 8 и а - для диаметра стальной оболочки О = 1960 мм, б - для диаметра стальной оболочки £> - 1220 мм

1. Производительность продавливающей установки нелинейно зависит от скорости внедрения (V) стального футляра, геометрических характеристик цилиндрической оболочки (/о , О„ ), силовых и кинематических параметров (к, 1Ц, Бш \р]ш, Nу,) привода установки и параметров трассы прокладки стального футляра (/г, /);

2. Сила лобового сопротивления линейно зависит от прочности грунта, наружного диаметра цилиндрической оболочки, толщины ее стенки и не зависит о г длины контакта поверхности оболочки с грунтовым массивом;

3. Сопротивление внедрению цилиндрической оболочки Г под действием постоянной движущей силы Р при заданных геометрических (Д<, 6, 1о) и силовых (р\, кр И, /) параметрах оболочки зависит только от пути трения вдоль оси трассы прокладки инженерной коммуникации. Причем в конце каждого элементарного цикла продавливания оболочки (х = 1ц) происходит уменьшение сопротивления внедрению за счет удаления грунтового керна с длины ;

4. Даже при действии статической силы экспериментально наблюдаются колебания давления в гидроцилиндрах подачи с вынужденной частотой пульсации, равной произведению числа поршней в насосе на частоту его

^ вращения. Это приводит к некоторому снижению эффективного коэффициента

трения, но не позволяет реализовать максимальную длину продавливания (максимальный диаметр) без потери устойчивости трубы на длине наращивания 1о с одного места стояния продавливающей установки;

5. Для эффективного осуществления процесса внедрения стальной цилиндрической оболочки в грунт следует применять импульсную систему подачи, т.е. систему, оснащенную импульсатором давления (расхода) с оперативно регулируемыми частотой и амплитудой импульса, что дает возможность при одной и той же установленной мощности продавливающей установки при ее работе с одного места стояния существенно увеличить длину или диаметр инженерной коммуникации за счет виброреологического эффекта в зоне фрикционного контакта стальной оболочки с грунтом;

21

6. Разработана математическая модель (система нелинейных дифференциальных уравнений движения продавливающей установки) взаимодействия стальной цилиндрической оболочки с грунтом в процессе ее продавливания, учитывающая: гидромеханические процессы в регулируемом по скорости гидравлическом контуре «насос - гидроцилиндр»; электромеханические процессы в приводном не регулируемом по скорости электродвигателе; деформационные процессы в цилиндрической оболочке. Разработанный алгоритм реализации математической модели (численного решения системы нелинейных дифференциальных уравнений) позволил установить, что:

- процесс взаимодействия цилиндрической оболочки с грунтом является автоколебательным, поскольку за один цикл выдвижения штоков гидроцилиндров существенно изменяется как объем рабочей жидкости в линии высокого давления системы подачи (10 - 110 л при диаметре поршня 250 мм и длине хода штока 1100 мм), так и длина контакта внешней и внутренней поверхностей оболочки с грунтом;

- собственные частоты колебаний системы подачи, определяемые исключительно поступательно движущейся массой системы подачи и объемом рабочей жидкости, находящейся под давлением, в начале цикла продавливания *

стальной оболочки (в зависимости от длины трассы инженерной коммуникации) изменяются в диапазоне 40 - 150 Гц (251 - 942 рад/с), а в конце цикла продавливания - в диапазоне П 50 Гц (82 - 314рад/с);

7. Разработанные в диссертации методики и программное обеспечение для моделирования взаимодействия стальной цилиндрической оболочки с грунтом в процессе ее продавливания приняты к использованию в ОАО Горнопроходческих работ №1 для модернизации находящихся в эксплуатации двухцилиндровых гидравлических и для проектирования перспективных импульсных продавливающих установок.

Основные положения диссертапии отражены в следующих работах:

1. Григорьев A.C. Элемент системы управления направленным движением проходческого щита. Сб-к научных трудов студентов магистратуры МГГУ. Выпуск №3.- М.: МГГУ, 2002,- С. 264-270.

2. Григорьев A.C. Обоснование выбора параметров продавливающих установок в зависимости от длины проходки. Сб-к научных трудов студентов магистратуры МГГУ. Выпуск №4,- М.: МГГУ, 2004.-С. 133-136.

3. Кантович Л.И., Григорьев A.C. Параметры крана регулирования скорости подачи домкратов продавливающей установки. Горные машины и автоматика №8.- М.: «Новые технологии», 2004.-С. 36-38.

4. Кантович Л.И., Григорьев A.C. Влияние вынужденных колебаний усилия подачи на силу трения при продавливании стальных футляров. Горный информационно-аналитический бюллетень, выпуск 11.- М.: Изд-во МГГУ, 2005,-

С. 12-14.

Подписано в печать 23.11.05 Объем 1 п.л.

Тираж 100 экз.

Формат 60*90/16 Заказ № ¡186

Типография МГГУ. Ленинский пр., 6

к

№23 800

РНБ Русский фонд

2006-4 26976

Введение.

1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования.

1.1.Современное состояние и перспективы развития конструкций оборудования для бестраншейной технологии строительства подземных коммуникаций.

1.2. Основные результаты исследований нагружения систем подачи оборудования для бестраншейной технологии строительства подземных коммуникаций.

1.3. Цель и задачи исследования.

Выводы по главе.

2. Закономерности формирования сил сопротивления при продавливании стальной цилиндрической оболочки в грунт.

2.1. Производительность продавливающей установки при проходке трассы инженерной коммуникации.

2.2. Формирование сил лобового сопротивления продавливанию в грунт цилиндрической оболочки.

2.3. Формирование сил сопротивления трению внутренней и наружной поверхностей цилиндрической оболочки о грунт при действии постоянной силы ее внедрения.

2.4. Сравнительный анализ аналитических и экспериментальных результатов исследования сил сопротивления внедрению цилиндрической оболочки в грунт

Выводы по главе.

3. Моделирование взаимодействия стальной цилиндрической оболочки с грунтом в процессе ее продавливания.

3.1. Особенности формирования сил трения при внедрении стальной цилиндрической оболочки в грунт под действием импульсной силы.

3.2. Параметры импульсаторов для формирования вынужденных колебаний усилия подачи продавливающих установок.

3.3. Уравнения движения системы подачи продавливающей установки.

3.4. Блок-схема алгоритма расчета параметров продавливающей установки.

Выводы по главе.

В настоящее время наблюдается устойчивая тенденция увеличения объемов городского и промышленного строительства, реконструкции сложившейся части городов и промышленных предприятий, дальнейшего их развития. В связи с этим возникает необходимость в сооружении новых подземных инженерных коммуникаций различного назначения, канализаций, водопроводов, тепловых сетей и т. д.

Прокладка подземных коммуникаций открытым — траншейным — способом в значительной мере осложняет нормальную жизнь города и сопряжена с определенными трудностями. Это и необходимость разборки, а затем восстановления дорожных покрытий (нарушение движения транспорта), и загрязнение окружающей среды. Открытая прокладка трубопроводов практически невозможна под зданиями и сооружениями.

В условиях стремительного развития инженерных коммуникаций строительство новых и реконструкция старых трубопроводов требует внедрения новых технологий, повышающих эффективность процессов строительства и обеспечивающих экологическую безопасность.

Одним из экологически чистых и эффективных способов прокладки инженерных сетей при пересечении различного рода препятствий (водные преграды, автомобильные и железные дороги, существующие инженерные сети, сооружения и пр.) является способ бестраншейной их прокладки.

Условия городского и промышленного подземного строительства (плотная застройка, дефицит территории и т.д.) накладывают ряд ограничений на возможность ведения работ различными методами бестраншейной прокладки. Так, в значительной степени исключается применение ударного метода, в результате использования которого могут возникнуть повреждения существующих зданий и сооружений, а также близлежащих инженерных коммуникаций.

Выбор оптимального способа бестраншейной прокладки определяется геометрическими размерами, назначением и -глубиной заложения коммуникаций, расположением, протяженностью, грунтовыми и гидрогеологическими условиями ее трассы, назначением и техническим состоянием пересекаемых сооружений, эксплуатационными требованиями к сооружаемому тоннелю (точностью прокладки, требованиями к изоляции и др.), экономической целесообразностью применения. Вследствие этого наиболее перспективным в практике городского и промышленного подземного строительства является метод продавливания, особенно при строительстве коллекторных тоннелей диаметром 1220-1620 мм.

Так, в настоящее время только в Москве этим методом ежегодно сооружается около десяти километров коммуникаций.

Совершенствование оборудования для проходки тоннелей бестраншейным способом должно идти в направлении повышения мощности насосно-домкратных установок, что позволит увеличить диаметр и протяженность прокладываемых трубопроводов.

Поэтому обоснование и выбор параметров продавливающих установок, обеспечивающих интенсификацию строительства современных подземных инженерных коммуникаций, являются актуальной научной задачей.

Целью работы является установление закономерностей формирования сил сопротивления при продавливании стальной цилиндрической оболочки в грунте для обоснования и выбора рациональных параметров продавливающих установок, обеспечивающих интенсификацию строительства современных подземных инженерных коммуникаций бестраншейным способом.

Идея работы заключается в целенаправленном снижении сил сопротивления трению стальной цилиндрической оболочки в зоне фрикционного контакта с грунтом за счет внедрения ее в грунт под действием импульсной силы.

Научные положения, разработанные лично соискателем, и новизна: - при одной и той же установленной мощности продавливающей установки и при ее работе с одного места стояния максимальная длина или максимальный диаметр инженерной коммуникации могут быть достигнуты только при импульсном воздействии на хвостовик стальной цилиндрической оболочки за счет виброреологического эффекта в зоне ее фрикционного контакта с грунтом;

- математическая модель взаимодействия стальной цилиндрической оболочки с грунтом в процессе ее продавливания, отличающаяся тем, что она учитывает: гидромеханические процессы в регулируемом по скорости гидравлическом контуре «насос - гидроцилиндр»; электромеханические процессы в приводном не регулируемом по скорости электродвигателе; деформационные процессы в цилиндрической оболочке; виброреологические процессы взаимодействия стальной цилиндрической оболочки с грунтом в зоне фрикционного контакта;

- при импульсном воздействии на хвостовик стальной цилиндрической оболочки снижение эффективного коэффициента трения обратно пропорционально квадрату отношения скорости деформационных поперечных колебаний к скорости подачи продавливающей установки.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждены теоретическими и экспериментальными исследованиями, базирующимися на апробированных методах теоретической и прикладной механики, теории дифференциальных уравнений, теории устойчивости механических систем и теории колебательных процессов, а также достаточным объемом экспериментальных данных. Сходимость полученных в диссертации теоретических и экспериментальных данных при 90-процентной доверительной вероятности и величине относительной ошибки не выше 0,15 составляет 95%.

Научное значение работы заключается в разработке математической модели процесса продавливания труб и в обосновании линейных, кинематических, частотных и энергетических параметров продавливающих установок для бестраншейной технологии строительства подземных инженерных коммуникаций с учетом физико-механических свойств грунтов и параметров трассы инженерных коммуникаций при статическом и импульсном воздействии на хвостовик стальной цилиндрической оболочки, что позволяет повысить эффективность эксплуатации продавливающих установок.

Практическое значение работы состоит в разработке: технических требований на модернизацию находящихся в эксплуатации продавливающих установок конструкции СКВ МОССТРОЯ и ПУ-2;

- инженерной методики статического и динамического расчета гидравлических схем импульсной продавливающей установки с объемным регулированием подачи насоса, с синхронизацией хода штоков гидроцилиндров, с оперативным регулированием частоты и амплитуды импульса усилия подачи; программного обеспечения моделирования взаимодействия цилиндрической оболочки с грунтом в процессе ее продавливания.

Реализация выводов и рекомендаций работы. Технические требования на модернизацию продавливающих установок конструкции СКВ МОССТРОЯ и ПУ-2, инженерная методика статического и динамического расчета гидравлических схем, импульсной продавливающей установки с объемным регулированием подачи насоса, с синхронизацией хода штоков гидроцилиндров, с оперативным регулированием частоты и амплитуды импульса усилия подачи и программное обеспечение моделирования взаимодействия цилиндрической оболочки с грунтом в процессе ее продавливания внедрены и используются в плановых научно-технических разработках ОАО Горнопроходческих работ №1 (г. Москва) при модернизации находящихся в эксплуататции статических и при проектировании перспективных импульсных продавливающих установок

Апробация работы. Основные положения и содержание работы были доложены: на международных научных симпозиумах Неделя горняка — 2003, 2004, 2005, г. Москва; на научном семинаре кафедры «Горные машины и оборудование» МГГУ; на технических советах ОАО Горнопроходческих работ №1 и ЗАО «ЦНИИТ-Метромаш» (г. Москва).

Публикации. По теме диссертации опубликовано четыре статьи. Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения и приложения, содержит 5 таблиц, 37 рисунков и список литературы из 72 наименований.

Выводы по главе.

Для эффективного осуществления процесса внедрения стальной цилиндрической оболочки в грунт следует применять импульсную систему подачи, т.е. систему, оснащенную импульсатором давления (расхода) с оперативно регулируемыми частотой и амплитудой импульса, что дает возможность при одной и той же установленной мощности продавливающей установки при ее работе с одного места стояния существенно увеличить длину или диаметр инженерной коммуникации за счет виброреологического эффекта в зоне фрикционного контакта стальной оболочки с грунтом;

2. Разработана математическая модель (система нелинейных дифференциальных уравнений движения продавливающей установки) взаимодействия стальной цилиндрической оболочки с грунтом в процессе ее продавливания, учитывающая: гидромеханические процессы в регулируемом по скорости гидравлическом контуре «насос - гидроцилиндр»; электромеханические процессы в приводном не регулируемом по скорости электродвигателе; деформационные процессы в цилиндрической оболочке. Разработанный алгоритм реализации математической модели (численного решения системы нелинейных дифференциальных уравнений) позволил установить, что: кинетическая энергия роторов электродвигателя и насоса гидравлической системы подачи в 4 — 7 тысяч раз больше, чем кинетическая энергия поступательно движущейся массы стальной цилиндрической оболочки, вдавливаемой в грунт, с учетом массы штоков гидроцилиндров и кеглей;

- процесс взаимодействия цилиндрической оболочки с грунтом является автоколебательным, поскольку за один цикл выдвижения штоков гидроцилиндров существенно изменяется как объем рабочей жидкости в линии высокого давления системы подачи (10 — 110л при диаметре поршня-250 мм и длине хода штока 1100 мм), так и длина контакта внешней и внутренней поверхностей оболочки с грунтом;

- собственные частоты колебаний системы подачи, определяемые исключительно поступательно движущейся массой системы подачи и объемом рабочей жидкости, находящейся под давлением, в начале цикла продавливания стальной оболочки (в зависимости от длины трассы инженерной коммуникации) изменяются в диапазоне 40 - 150 Гц (251 - 942 рад/с), а в конце цикла продавливания — в диапазоне 13 - 50 Гц (82 -314рад/с).

3. Разработанные в диссертации методики и программное обеспечение для моделирования взаимодействия стальной цилиндрической оболочки с грунтом в процессе ее продавливания приняты к использованию в ОАО Горнопроходческих работ №1 для модернизации находящихся в эксплуатации двухцилиндровых гидравлических и для проектирования перспективных импульсных продавливающих установок.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований дано новое решение актуальной научной задачи, состоящей в разработке математической модели и зависимостей взаимодействия стальной цилиндрической оболочки с грунтом в процессе ее продавливания, позволяющих обоснованно осуществлять выбор параметров продавливающих установок, обеспечивающих интенсификацию строительства современных подземных инженерных коммуникаций.

Выполненные исследования позволили сделать следующие выводы:

1. Производительность продавливающей установки нелинейно зависит от скорости внедрения (V) стального футляра, геометрических характеристик цилиндрической оболочки (/0 , Д ), силовых и кинематических параметров (к, 1Ц, 8Ш, [р]ш> Лгу>) привода установки и параметров трассы прокладки стального футляра (Ъ, /);

2. Сила лобового сопротивления линейно зависит от прочности грунта, наружного диаметра цилиндрической оболочки, толщины ее стенки и не зависит от длины контакта поверхности оболочки с грунтовым массивом;

3. Сопротивление внедрению цилиндрической оболочки Т под действием постоянной движущей силы 7*1 при заданных геометрических (Д„ 5, /0) и силовых (/?ь кр к, /) параметров оболочки зависит только от пути трения вдоль оси трассы прокладки инженерной коммуникации. Причем в конце каждого элементарного цикла продавливания оболочки (х = /0) происходит уменьшение сопротивления внедрению за счет удаления грунтового керна с длины 10 ;

4. Даже при действии статической силы экспериментально наблюдаются колебания давления в гидроцилиндрах подачи с вынужденной частотой пульсации, равной произведению числа поршней в насосе на частоту его вращения. Это приводит к некоторому снижению эффективного коэффициента трения, но не позволяет реализовать максимальную длину продавливания (максимальный диаметр) без потери устойчивости трубы на длине наращивания 10 с одного места стояния продавливающей установки;

5. Для эффективного осуществления процесса внедрения стальной цилиндрической оболочки в грунт следует применять импульсную систему подачи, т.е. систему, оснащенную импульсатором давления (расхода) с оперативно регулируемыми частотой и амплитудой импульса, что дает возможность при одной и той же установленной мощности продавливающей установки при ее работе с одного места стояния существенно увеличить длину или диаметр инженерной коммуникации за счет виброреологического эффекта в зоне фрикционного контакта стальной оболочки с грунтом;

6. Разработана математическая модель (система нелинейных дифференциальных уравнений движения продавливающей установки) взаимодействия стальной цилиндрической оболочки с грунтом в процессе ее продавливания, учитывающая: гидромеханические процессы в регулируемом по скорости гидравлическом контуре «насос — гидроцилиндр»; электромеханические процессы в приводном не регулируемом по скорости электродвигателе; деформационные процессы в цилиндрической оболочке. Разработанный алгоритм реализации математической модели (численного решения системы нелинейных дифференциальных уравнений) позволил установить, что:

- процесс взаимодействия цилиндрической оболочки с грунтом является автоколебательным, поскольку за один цикл выдвижения штоков гидроцилиндров существенно изменяется как объем рабочей жидкости в линии высокого давления системы подачи (10 - 110 л при диаметре поршня 250 мм и длине хода штока 1100 мм), так и длина контакта внешней и внутренней поверхностей оболочки с грунтом;

- собственные частоты колебаний системы подачи, определяемые исключительно поступательно движущейся массой системы подачи и объемом рабочей жидкости, находящейся под давлением, в начале цикла продавливания стальной оболочки (в зависимости от длины трассы инженерной коммуникации) изменяются в диапазоне 40 — 150 Гц (251 - 942 рад/с), а в конце цикла продавливания - в диапазоне 13 — 50 Гц (82 — 314рад/с);

7. Разработанные в диссертации методики и программное обеспечение для моделирования взаимодействия стальной цилиндрической оболочки с грунтом в процессе ее продавливания приняты к использованию в ОАО Горнопроходческих работ №1 для модернизации находящихся в эксплуатации двухцилиндровых гидравлических и для проектирования перспективных импульсных продавливающих установок.

1. Бавыкин А.И. «Обоснование и выбор параметров механизированного комплекса для бестраншейной прокладки стальных трубопроводов способом продавливания»: Дисс. канд. техн. наук. — Москва, 1991. — 224 с.

2. Бессолов П.П. «Развитие закрытой прокладки трубопроводов в России. Реалии текущего момента» // Приложение к журналу «Подземное Пространство Мира». — Москва, 1995, с. 3 — 21.

3. Васильев Н.В., Шор Д.И. «Расчёт усилий для прокладки трубопроводов способом прокола и продавливания» // Подземное строительство. — Москва: Госгортехиздат, 1961.— с 204-221.

4. Григорьев С.М. «Обоснование и выбор параметров гидропривода подачи проходческих щитов для коллекторных тоннелей». // Дисс. канд. техн. наук.— Москва, 1986. — 216с.

5. Гудилин B.C., Кривенко Е.М., Маховиков B.C., Пастоев И.Л. «Гидравлика и гидропривод». — М.: Изд. МГГУ. — 1999. — 519с.

6. Гмурман В.Е. «Теория вероятностей и математическая статистика». — М.: Высшая школа, 1977. — 478 с.

7. Демешко Е.А. «Аналитический метод расчёта усилий внедрения щитов в грунт».// Тезисы доклада конференции молодых специалистов ЦНИИподземшахтстроя и ЦНИИСМинтрансстроя по подземному и шахтному строительству. — М., 1961. — с.23 — 38.

8. Демешко Е.А. «Теоретические основы и методы расчёта взаимодействия проходческих щитовых агрегатов и нескальной грунтовой среды»: Дисс. докт. техн. наук. — М., 1988. — 561 с.

9. Добронравов С.С. «Машины и оборудование для бестраншейной прокладки коммуникаций» // М. Изд. ВЗИСИ — 1987. — 32 с.

10. Зайков В.И «Проходческие щиты». — М.:МГТУ, 1994. 82с.

11. Зайков В.И. «Сопротивление перемещению проходческого щита при его движении с разворотом». // Механизация горнопроходческих работ: Сборник научных трудов./ЦНИИподземмаш. — М.,1988. — с. 69 — 75.

12. Клейн Г.К. «Расчёт подземных трубопроводов». — М.: Стройиздат, 1969 — 240с.

13. Клорикьян В.Х., Ходош В.А. «Горнопроходческие щиты и комплексы».— М.: Недра, 1977.—326с.

14. Курносов В.И. «Основные достижения и пути дальнейшего развития техники и технологии строительства коллекторных тоннелей в крупных городах» // Сборник научных трудов «Строительство городских подземных сооружений». — М. Изд. МГИ, 1984. — с 39 — 43.

15. Минаев В.И. «Проходка с лидирующей разработкой грунта при бестраншейной прокладке трубопроводов». // Механизация строительства трубопроводов и нефтегазопромысловых сооружений: 1980. - №3, с. 3 — 5.

16. Минаев В.И., Баландюк Г.Г. «Перспективы развития техники для бестраншейной прокладки трубопроводов» // Механизация строительства.— 1993.-Ж7, с. 6—7.

17. Насонов И.Д., Ресин В.И. «Технология строительства подземных сооружений»,- М., Изд. «Недра», 1992. — 304 с.20. «Повышение эффективности строительства городских инженерных коммуникаций и сооружений» // Материалы семинара. Москва, 1984 - 139 с.

18. Подэрни Р. Ю., Сандалов В.Ф., Хромой М.Р. « Практические основы моделирования на АВМ. Учебное пособие» // М., Изд. МГИ, 1980 — 56 с.

19. Протодьяконов М.М. «Давление горных пород и рудничное крепление», ч. 1.—М—Л.: ГСНТИ, 1931 .—224с.

20. Ресин В.И. «Совершенствование бестраншейного способа прокладки подземных коммуникаций в городе Москве». // Материалы семинара Технический прогресс в строительстве городских инженерных сооружений»;

21. Сборник / МДНТП им. Ф.Э. Дзержинского. — М., 1973. — с. 144 — 155.

22. Самойлов В.П. «Усилия, возникающие в процессе внедрения в грунт гловной части щитов и продавливаемых трубопроводов» // Водоснабжение и санитарная техника. — 1957. №10 — с. 19 — 26.

23. Самойлов В.П. «О расчёте усилия внедрения в грунт щитов и трубопроводов» // Основания, фундаменты и механика грунтов. — 1959. -№6—с. 6—9.

24. Симоненко В.М. «Исследование и разработка новой техники и технологии строительства тоннелей на малых глубинах в условиях плотной городской застройки»: Дисс. канд. техн. наук. — 1978. — 196 с.

25. Токачиров В.А. «Анализ условий применимости способа продавливания в тоннелестроении»: Дисс. канд. техн. наук — Тбилиси, 1951. — 204 с.

26. Шкуратник В.Л. «Измерение в физическом эксперименте» // М.: Изд. МГГУ—1996—272с.

27. Leeney J. «The case for tunnel jacking». // Tunnel and Tunneling, 1979, №1, p 39—42.32. «Pipe —jacking uses tunnel methods» // Western Construction, 1975," № 5. p. - 49—52.

28. В.Г. Храпов, E.A. Демешко, C.H. Наумов и др. Тоннели и метрополитены, Уч. для ВУЗов. Под ред. В.Г. Храпова. -М.: «Транспорт», 1989, 383 с.

29. С.Н. Киселев, П.А. Часовитин, Н.Е. Черкасов, С.Г. Вовиков. Тоннельные машины и тоннельный транспорт. М.: «Недра», 1966, 323 с.

30. В.И. Зайков и Г.П. Берлявский. Эксплуатация горных машин и оборудования / Учебник для Горного университета и ВУЗов. М.: Изд-во МГГУ, 1996.-259 с.

31. Цытович H.A. Механика грунтов. М.: Высшая школа, 1979, 272 с.

32. Исследование режимов работы и обоснование системы управления проходческих щитов. Отчет по НИР. — М.: МГИ, 1986. № Гос. Регистрации 01860012349.

33. Жуков И.А. Формирование упругих волн в волноводах при ударе по ним полукатеноидальными бойками. Автореферат канд. дисс., Издат. Центр СибГИУ, Новокузнецк, 2005 г.

34. Биргер И.А., Шорр Б.Ф. и Иосилевич Г.Б. Расчет на прочность деталей машин: справочник 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1979. -702 е., ил.

35. Трение, изнашивание и смазка. Справочник. В 2-х кн. Кн. 2. Под редакцией И.В. Крагельского и В.В. Алисина. -М.: Машиностроение, 1979. -358 м., ил.

36. Суровов A.B., Лубнин В.В., Заикина В.З. Машины и оборудование для погружения свай: Учебн. — М.: Высш. шк., 1984. — 176 е., с ил.

37. Кудинов В.А. Природа автоколебаний при трении. — В сб.: Исследование колебаний металлорежущих станков при резании металлов. М., Машгиз, 1958, с. 251-273.

38. Толстой Д.М., Каплан Р.Л. К вопросу о роли нормальных перемещений при внешнем трении. В сб.: Новое в теории трения. М., «Наука», 1966, с. 42-59.

39. Толстой Д.М. Собственные колебания ползуна, зависящие от контактной жесткости и их влияние на трение. ДАН СССР, т. 153, №4, 1963. 820 с.

40. Мальцев В.Ф. Механические импульсные передачи. Изд. 3-е, перераб. и дополн. М., «Машиностроение», 1978 ю367 с. с ил.

41. A.C. Григорьев. Обоснование выбора параметров продавливающих установок в зависимости от длины проходки. В сб. научных трудов ст-ов, магистров МГГУ, М., Выпуск 4, 2004 стр. 133-136.

42. Осецкий В.М. Техническая механика. М., Госгортехиздат, 1962. 355 с.

43. Л.И. Кантович, В.Н. Дмитриев. Статика и динамика буровых шарошечных станков. М., Недра, 1984, 200 с.

44. Александров М.П. Подъемно-транспортные машины. М., Высшая школа, 1972, 358 с. с ил.

45. Берман В.М., Верескунов В.Н., Цетнарский И.А. Системы гидропривода выемочных и проходческих машин. М., Недра, 1982, 206 с.

46. A.B. Докукин, В.М. Берман, А .Я. Рогов и др. Исследование и оптимизация гидропередач горных машин. М., «Наука», 1978, 196 с.

47. Волков Д.П., Черкасов В.А. Динамика и прочность многоковшовых экскаваторов и отвалообразователей, М., «Машиностроение», 1969, 236 с.

48. Протасов Ю.И. Разрушение горных пород. -3-е изд., стер. М., изд-во МГГУ, 2002, 453 с.

49. Гейлер Л.Б. Основы электропривода. Мн., «Вышейша школа», 1972, 608 с. илл.

50. Дж. П. Ден-Гартог. Механические колебания. М., Госиздат физико-математической литературы, 1960, 580 с.

51. Зотеев О.В., Осинцев В.А. Математическое описание объектов и процессов: Учебное пособие. Екатеринбург, УГГГА, 1998, 124 с.

52. Пинчук И.С. Переходные процессы в асинхронном двигателе при периодической нагрузке. М., «Электричество», №9, 1957, стр. 36-39.

53. Чулков. H.H. Расчет приводов карьерных машин. М.: Недра, 1987, 196 с.

54. Коваль П.В. Гидравлика и гидропривод горных машин. Учебник для вузов по спец. «ГМК», М., Машиностроение, 1979, 319 с. с илл.

55. Солод В.И., Гетопанов В.Н., Рачек В.М. Проектирование и конструирование горных машин и комплексов. М., Недра, 1982, 208 с. с илл.

56. Блехман И.И. Действие вибрации на механические системы. — «Вибротехника», Вильнюс, «Минтис», 1973, №3(20), с. 369-374.

57. Блехман И.И. Метод прямого разделения движений в задачах о действии вибрации на нелинейные механические системы. — «Известия АН СССР. Серия Механика твердого тела», 1976, №6, с. 13-27.

58. Блехман И.И., Моласян С.А. Об эффективных коэффициентах трения при взаимодействии упругого тела с вибрирующей поверхностью. «Известия АН СССР. Серия Механика твердого тела», 1970, №4, с. 4-10.

59. Панкратов С.А. Динамика машин для открытых горных и земляных работ (основы теории и расчета). Изд-во «Машиностроение», М.: 1967, 447 с. с илл.

60. Официальный журнал Российского общества бестраншейных технологий «ОРОБТ». Специальный выпуск, октябрь 2004, 60 с.

61. Кармишин A.B., Мяченков В.И., Фролов А.И. Статика и динамика тонкостенных оболочечных конструкций. М., Машиностроение, 1976, 376 с.

62. Политехнический словарь /Редкол.: А.Ю. Ишлинский (гл. ред.) и др. 3-е изд., перераб. и дополн. -М.: «Большая Российская энциклопедия», 1999, 656 е.: ил.

63. Григорьев A.C. Элемент системы управления направленным движением проходческого щита. Сб-к научных трудов студентов магистратуры МГГУ. Выпуск №3, М., МГТУ, 2002, стр. 264-270;

64. Кантович Л.И., Григорьев A.C. Параметры крана регулирования скорости подачи домкратов продавливающей установки. Горные машины и автоматика №8, М., изд-во «Новые технологии», 2004, стр. 36-38.

65. Кантович Л.И., Григорьев A.C. Влияние вынужденных колебаний усилия подачи на силу трения при продавливании стальных футляров. Горныйинформационно-аналитический бюллетень, выпуск 11.- М.: Изд-во МГГУ, 2005, стр. 12-14.