автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Обоснование параметров вибрационного наконечника для проходки горизонтальных скважин способом прокола

На правах рукописи

КРАСНОЛУДСКИЙ Николай Викторович

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИОННОГО НАКОНЕЧНИКА ДЛЯ ПРОХОДКИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН СПОСОБОМ ПРОКОЛА

05.05.04 - Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 5 МАР 2010

0рел-2010

004599729

Работа выполнена в Балаковском институте техники, технологии и управления (филиал) ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет» на кафедре «Подъемно-транспортные, строительные и дорожные машины»

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Ромакин Николай Егорович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ешуткин Дмитрий Никитович

кандидат технических наук, доцент Сероштан Владимир Иванович

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Самарский государственный

университет путей сообщения»

Защита диссертации состоится «14» апреля 2010 г. в 1630 на заседании диссертационного совета ДМ.212.182.07 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Орловский государственный технический университет» по адресу: 302030, г. Орел, ул. Московская, д. 77, ауд. 426.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Орловского государственного технического университета».

Отзывы на автореферат просим направлять в диссертационный совет по адресу: 302020, г. Орел, ул. Наугорское шоссе,д. 29.

Автореферат разослан и опубликован на сайте www.ostu.ru «т> марта 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

Севостьянов А. Л.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В жизнедеятельности современных городов большое значение имеют подземные коммуникации: водопровод, санитарная канализация, водостоки, газопроводы, теплосети, кабели связи и др. Российская Федерация занимает одно из первых мест в мире по протяженности различных коммуникаций, при этом более половины из них проложены 20-50 лет тому назад, поэтому требуют реконструкции и обновления. В связи с этим очевидно, что в настоящее время существует и в ближайшее десятилетие сохранится высокий потенциал роста капиталовложений в строительство, реконструкцию и ремонт подземных коммуникаций самого широкого назначения. При этом трассы пересекают лесные массивы, автомобильные и железные дороги, другие трубопроводы, территории действующих предприятий. Очевидно, что производство работ традиционными методами с внешней экскавацией грунта в этих условиях сильно затруднено либо зачастую невозможно.

Сегодня исследованиями по созданию проходческой техники нового поколения, совершенствованию традиционных технологий бестраншейной прокладки различных коммуникаций занимаются: научно-инженерно-производственный центр «Магистраль», инновационные фирмы «Маша» и «Гейзер», «ОРИОН», труппа компаний «Инженер сервис», «ЛенПодземСтрой», «Навигатор СБС», фирма «КРОТ», ОАО «МИХНЕВСКИЙ РМЗ», ЗАО «БТТ», ООО «Горизонталь», Институт горного дела СО РАН, Кировоградский государственный технический университет, зарубежные фирмы: «Ditch Witch», «Vermeer», «Case», «Tracto-Techniques S.A.», «Navigator», «Robbins HDD», «The Charles Machine Works, Inc».

Цель работы - повышение эффективности бестраншейной проходки горизонтальных скважин способом прокола за счет снижения лобового сопротивления внедрению вибрационного наконечника.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1. Обоснована гипотеза взаимодействия вибрационного наконечника с грунтом при проколе горизонтальных скважин.

2. Проведены теоретические исследования по выявлению закономерности изменения сил внутреннего трения и сцепления между частицами фунта под действием вибрации.

3. Проведены экспериментальные исследования по проверке функциональной работоспособности предложенной конструкции вибрационного наконечника и определены рациональные параметры колебаний при проходке горизонтальных скважин способом прокола с выявлением закономерности изменения сил внутреннего трения и сцепления между частицами грунта под действием вибрации.

4. Разработана методика расчета рациональных конструктивных и режимных параметров вибрационного наконечника для проходки горизонтальных скважин.

5. Проведена оценка экономической эффективности использования установки для вибропрокола горизонтальных скважин.

Объект исследования - вибрационный наконечник для проходки горизонтальных скважин способом прокола.

Предмет исследования - амплитудно-частотные параметры вибрационного наконечника при проходке горизонтальных скважин.

Методы исследования. Задачи диссертационного исследования решены на основе методов информационного, теоретического и численного анализа, математического моделирования процесса вибропрокола, экспериментальных исследований.

Достоверность полученных результатов достигнута путем:

- выбора апробированных методов математического анализа и научных исследований;

- выбора соответствующих доказательств, базирующихся на законах механики грунтов и теории уплотнения грунтов;

- сопоставления результатов аналитического исследования с данными экспериментов и математического моделирования.

Научная новизна

Обоснована физическая картина взаимодействия вибрационного наконечника с грунтом.

Выявлена закономерность изменения сил внутреннего трения и сцепления между частицами грунта в зависимости от амплитудно-частотных параметров колебаний вибрационного наконечника и их влияние на усилие прокола.

Разработана методика расчета рациональных конструктивных и режимных параметров вибрационного наконечника, обеспечивающих образование горизонтальных скважин с максимальной экономической эффективностью.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Модель взаимодействия вибрационного наконечника с грунтом.

2. Закономерность изменения сил внутреннего трения и сцепления между частицами грунта в зависимости от амплитуды и частоты колебаний вибрационного наконечника и влияние их на усилие прокола, подтвержденная результатами экспериментальных исследований.

3. Методика расчета рациональных конструктивных и режимных параметров вибрационного наконечника, обеспечивающих образование горизонтальных скважин с максимальной экономической эффективностью.

Практическое значение работы заключается в разработанной методике расчёта рациональных конструктивных и режимных параметров вибрационного наконечника, обеспечивающих образование горизонтальных скважин с максимальной экономической эффективностью.

Реализация результатов работы. На ЗАО «Научно-производственная фирма «Авангард-Ф», г. Саратов, внедрена методика расчёта рациональных конструктивных и режимных параметров вибрационного наконечника для проходки горизонтальных скважин, которая также используется в учебном

процессе в рамках специальных дисциплин «Строительные и дорожные машины», «Коммунальные машины и оборудование». В дипломном проектировании при подготовке специалистов по специальности «Подъёмно-транспортные машины, строительные, дорожные машины и оборудование» используются результаты диссертационной работы, полученные зависимости для определения усилия прокола и определения рациональной угловой частоты колебаний установки для прокола горизонтальных скважин с вибрационным наконечником, экспериментальный стенд для проведения лабораторных работ.

Апробация работы. Диссертационная работа заслушивалась на заседании кафедры «Подъёмно-транспортные, строительные и дорожные машины» Балаковского института техники, технологии и управления СГТУ в 2009 году. Основные результаты исследований докладывались на Международной научно-практической конференции «Логистика и экономика ресурсосбережения и энергосбережения в промышленности» (Саратов, 2007), научной конференции «Проблемы прочности, надежности, и эффективности» (Балаково, 2007) и 51-й научной конференции «Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук» (Москва, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 статей в сборниках трудов научно-технических и научно-методических конференций, из них 4 статьи опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. На конструкцию вибрационного наконечника для прокола горизонтальных скважин получено 3 патента на изобретение и 1 патент на полезную модель.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованных источников из 104 наименований, приложения. Общий объём диссертации 142 страницы, содержит 62 рисунка и 13 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель, приведена общая характеристика работы с формулировкой ее научной новизны и практической ценности.

В первой главе проведен анализ существующих способов и работ в области проходки скважин способом прокола, на основании которого выявлено, что применение вибрации рассматривается как наиболее эффективный способ изменения свойств грунта для уменьшения сопротивления образованию горизонтальных скважин в грунте.

Вопросами исследований процесса взаимодействия рабочих органов с грунтом посвящены работы Д.Н. Ешуткина, Ю.М. Смирнова, A.C. Вазетдинова, И.С. Полтавцева, Д.И. Шора, Н.В. Васильева, Н.Я. Кершенбаума, В.И. Минаева, O.A. Савинова, А .Я. Лускина, Д.Д. Баркана, А.Н. Зеленина, К.К. Тупицына. Анализ работ по исследованию процесса бестраншейной прокладки трубопроводов показал, что основной результат имеющихся исследований выражается в определении потребного усилия прокола, которое значительно снижается с применением вибрации, при этом в отечественной и зарубежной

литературе отсутствуют сведения об исследованиях оборудования с вибрационным наконечником предложенной конструкции.

На основе проведенного анализа существующих способов и работ в области бестраншейной проходки скважин способом прокола были сформулированы задачи исследования, которые необходимо решить для достижения поставленной цели.

Во второй главе сформулирована и обоснована рабочая гипотеза, суть которой заключается в том, что воздействие вибрационного наконечника на грунт уменьшает внутреннее трение и сцепление между частицами грунта, в результате чего на переукладку частиц в том же объеме необходимо меньшее усилие прокола.

Для решения поставленных задач исследования взаимодействия вибрационного наконечника с грунтом был использован энергетический метод, основанный на том, что всякое изменение, происходящее в некоторой системе, рассматривается как преобразование одних видов энергии в другие. К грунту, на который воздействует вибрационный наконечник, энергия подводится периодическими импульсами с частотой, равной частоте колебаний рабочего наконечника. Подводимая энергия в соответствии с законом её сохранения не исчезает бесследно, а передаётся от одних частиц грунта к другим через точки их соприкосновения, в результате чего изменяются силы внутреннего трения и сцепления между частицами грунта.

Задача теории распределения колебаний в грунте в связи с рабочей гипотезой заключалась в определении сил внутреннего трения и сцепления между частицами грунта в отдельных точках, удаленных от поверхности вибрационного рабочего наконечника, в любой момент времени Л С математической точки зрения эта задача сводилась к нахождению распространения в грунте сил внутреннего трения и сцепления в виде функции вида

^ =/(*,.>>, 2,/), (1) где ^ - изменение сил внутреннего трения и сцепления между частицами грунта, Н;

х,у,г- координаты в трехмерном пространстве, м;

I-время, с.

Результатом решения зависимости (1) стало дифференциальное уравнение

^ = (2)

где К - коэффициент, характеризующий свойство грунта передавать

энергию, представляющий собой площадь контактов отдельных частиц

грунта, м2;

1

А - поправочный коэффициент,

- изменение сил внутреннего трения и сцепления между частицами грунта при вибрации в выделенном бесконечно малом объеме, выраженное через переданную энергию колебаний.

Множитель Л-К2 представляет собой площадь контактов между отдельными частицами грунта в единицу времени. Как следует из полученного

уравнения (2), при отсутствии площади контактов между частицами (А" = 0).

¿р

Левая часть уравнения также будет равна нулю (—- = 0), то есть изменение сил

Ж

внутреннего трения и сцепления в выделенном объеме остается неизменным во времени. Чем больше площадь точек контакта между частицами, тем больше изменяется сила внутреннего трения и сцепления между частицами грунта. Для достижения одинакового эффекта при вибрировании величина изменения сил внутреннего трения и сцепления для грунтов с большой контактной площадью должна быть большей, чем для грунтов с меньшей контактной площадью. В соответствии с этим затраты энергии для обработки грунтов с большей контактной площадью будет большей, чем для фунтов с малой площадью контакта.

В результате решения представленного уравнения (2) была получена зависимость изменения сил внутреннего трения и сцепления между частицами фунта, выраженная через энергию, переданную фунту вибрационным наконечником в зависимости от расстояния до вибрирующей поверхности:

где дМАХ - изменение сил внутреннего трения и сцепления у поверхности вибрационного наконечника; 5 - коэффициент затухания, 1/м;

* - расстояние от поверхности вибрационного наконечника до заданной

Анализируя полученную зависимость, можно сделать вывод, что при выборе режима колебаний вибрационного наконечника необходимо учитывать характер и величину затухания колебаний, так как это напрямую влияет на изменение сил внутреннего трения и сцепления между частицами фунта. Другими словами, каждому типу фунта соответствует свой режим колебаний, который характеризуется амплитудой и частотой колебаний вибрационного наконечника.

Исследования показали, что закономерность изменения сил внутреннего трения и сцепления в фунте при постоянной частоте полностью соответствует закону затухания амплитуды колебаний в фунте, что позволяет определить приведенное значение амплитуды колебаний фунта, необходимой для определения кинетического момента вибровозбудителя:

Ях = Ямах

(3)

точки, м.

т "'«» >' "а- •е

(4)

(5)

где тщ - присоединенная масса фунта, вовлекаемая в колебания, кг; тж - масса вибрационного наконечника, кг;

р!р - плотность грунта, кг/м3;

а - половина угла заострения конуса вибрационного наконечника, град;

с1 - диаметр вибрационного наконечника, м;

Тж - кинетический момент, кг-м;

Апг- приведенная амплитуда колебаний вибрационного наконечника, м;

Асг - средняя амплитуда колебаний вибрационного наконечника, м;

А - глубина распространения колебаний, м.

Зависимость (5) позволяет определить кинетический момент дебаланса, по которому можно подобрать вибратор круговых колебаний, устанавливаемый внутри вибрационного наконечника, с учётом физико-механических свойств грунта (плотность и коэффициент затухания) и амплитуды колебаний.

В третьей главе представлена методика и результаты экспериментальных исследований, определены параметры, изменяемые и контролируемые в ходе эксперимента.

Целью экспериментальных исследований являлось подтверждение рабочей гипотезы взаимодействия вибрационного наконечника с грунтом и обоснование рациональных амплитудно-частотных параметров вибрационного наконечника, обеспечивающих минимальное усилие прокола в зависимости от свойств фунта.

Исследования процесса образования скважин вибрационным наконечником проводились в два этапа. На первом этапе экспериментально определялся характер затухания амплитуды колебаний и изменение сил внутреннего трения и сцепления частиц грунта в зависимости от частоты колебаний вибрационного наконечника. На втором этапе на основе полученных экспериментальных данных была разработана конструкция и проведены исследования по влиянию амплитуды и частоты колебаний вибрационного наконечника на усилие прокола на двух различных типах грунтов.

К числу параметров, изменяемых в процессе экспериментальных исследований, относятся возмущающая сила и частота вращения дебаланса вибратора. К числу контролируемых параметров при экспериментах относятся: амплитуда колебания на различных расстояниях от вибрирующей поверхности, усилие прокола, длина и время образования скважины.

Исследования на первом этапе проводились на экспериментальном стенде (рис. 1), который представлял собой бункер, смонтированный на виброплощадку, днищем которого являлась рабочая плита виброплощадки, не имеющая жесткой связи с бункером. Внутри бункера по мере его заполнения через каждые 120 мм от днища протягивались металлические тросики диаметром 2 мм, на которых были закреплены металлические наконечники диаметром 20 мм и углом заострения 45° и устанавливались стойки (рис. 2) для измерения амплитуды вибрации.

Перед каждой серией опытов выставлялась постоянная амплитуда рабочей плиты виброплощадки путем изменения кинетического момента дебаланса вибратора, установленного на виброплощадке.

Рис. 1. Экспериментальный стенд

В ходе проведенных экспериментов замерялась амплитуда вибрации на различном расстоянии от вибрирующей поверхности и путь протяжки наконечников, результаты которых приведены в приложении.

Результаты проведенного экспериментального исследования по изучению характера затухания амплитуды вибрации в различных грунтах в зависимости от угловой частоты колебаний представлены в виде графиков, показанных на рис. 3,4.

Анализ полученных графических зависимостей показал, что характер затухания амплитуды вибрации для супеси и глины носит аналогичный характер, но затухание амплитуды колебаний в глине происходит более интенсивно.

уплотнение; 3 - рабочая плита виброплощадки;

4 - стойки с площадками; 5 - тросики с наконечниками

Обработка экспериментальных данных измерения амплитуды колебаний от высоты до вибрирующей поверхности методами математической статистики позволила получить конкретные значения коэффициентов затухания амплитуды в зависимости от физико-механических свойств грунта и угловой частоты вибрации.

I*

Рис. 2. Схема расположения стоек в бункере: 1 - металлический бункер; 2 - резиновое

А. т 1

\ Глт Л7

/ / ?60ра}/с& ЗВроЗ

/ 'се*

яо

Рвсскинх до дмт

А им

ЯО л

Яхппанх &> йлыа

А ММ

Рис. 3. График зависимости амплитуды А от высоты И до вибрирующей поверхности (для супеси)

Рис. 4. График зависимости амплитуды А от высоты А до вибрирующей поверхности (для глины)

На рис. 5 представлена зависимость коэффициента затухания от угловой частоты колебаний при постоянной амплитуде. Эта зависимость описывается выражением вида

(7)

где т - угловая частота колебаний вибрационного наконечника, рад/с;

а - параметр, зависящий от физико-механических свойств грунта, имеющий размерность, м2/с, то есть площадь контакта частиц грунта в единицу времени.

Анализ формулы (7) показывает, что при одинаковой частоте колебаний рабочего органа по мере удаления от его поверхности амплитуда колебаний затухает более интенсивно в грунтах, имеющих большую контактную площадь между частицами, и растет с увеличением угловой частоты колебаний.

1 I

1

к- »Рг Л-

•71

I 11 |

Рис. 5. График зависимости коэффициента затухания <5 от частоты ю

За показатель, характеризующий изменение сил внутреннего трения и сцепления между частицами грунта в экспериментальных исследованиях, принят параметр, характеризующий уменьшение удельной энергии прокола д:

Я = (8)

где - усилие прокола, Н;

Аск - площадь поперечного сечения наконечника, м2; / - путь, пройденный наконечником, м; г - время движения наконечника, с.

Следовательно, в той части грунта, где отсутствуют колебания, изменение удельной энергии прокола не происходит и 5=0. При воздействии вибрации на грунт сила внутреннего трения и сцепления между частицами грунта уменьшается, что ведет к снижению удельной энергии прокола.

Для определения характера изменения сил внутреннего трения и сцепления между частицами грунта были проведены эксперименты по протяжке наконечников, находящихся на различных расстояниях от вибрирующей поверхности при различных частотах. Для этого на концы тросиков через огибающие блоки подвешивались одинаковые по массе грузы (рис. 1) и замерялся путь их перемещения. Так как при проведении опытов усилия, время перемещения и размеры наконечников были одинаковыми, изменение удельной энергии прокола можно характеризовать величиной перемещения грузов.

На рис. 6, 7 представлены длины перемещения грузов в зависимости от расстояния до вибрирующей поверхности.

Рис. 6. Зависимость пути, пройденного наконечниками на различных расстояниях до вибрирующего днища (на супеси)

йгаюнг Л доив

/I т

Рис. 7. Зависимость пути, пройденного наконечниками на различных расстояниях до вибрирующего днища (на глине)

Анализ полученных зависимостей показывает, что с приближением к поверхности рабочего органа и увеличением угловой частоты колебаний увеличивается величина перемещения, а следовательно, уменьшаются силы внутреннего трения и сцепления между частицами грунта. С увеличением расстояния от вибрирующего рабочего органа интенсивность этих процессов уменьшается, при этом наиболее ' "/г'' значительно падает для высоких частот. Сравнение полученных данных для супеси и глины показывает, что снижение этих параметров более интенсивно происходит для глины.

На рис. 8 представлены графики изменения ускорений колебаний в грунте, полученные по результатам экспериментальных замеров амплиту- ' °° " "т

ды и частоты колебаний. Рис' 8" Зависимость ускорения колебаний

от высоты до вибрирующеи поверхности

Анализ проведенных исследований показывает, что характер изменения сил внутреннего трения и сцепления между частицами грунта зависит от физико-механических свойств грунта и ускорения колебаний частиц в грунте, по своему характеру соответствует затуханию ускорения колебаний в грунте, что подтверждает выдвинутую рабочую гипотезу.

Исследование влияния амплитуды и частоты колебаний вибрационного наконечника на усилие прокола проводилось на экспериментальной установке, схемы которой приведены на рис. 9, 10, 11.

* 15 2 16

Рис 9. Общий вид экспериментальной установки: I - рабочий приямок; 2 - перегородки; 3 - приемный приямок; 4 - вибрационный наконечник; 5 - тяговый канат; 6 - гибкий вал; 7 - переходник; 8 - электродвигатель; 9 - тележка; 10 - пути; 11 - поперечные швеллера; 12 - анкера; 13 - тяговая лебедка; 14 ~ обводные и направляющие блоки; 15 - стенд управления; 16- частотный преобразователь; / 7 - динамометр

• а) б)

Рис. 10. Экспериментальное оборудование: а - наконечник на выходе из образованной скважины; 6 - образованная скважина

Протяжка проводилась при разных частотах вращения дебаланса вибратора, установленного внутри вибрационного наконечника с помощью тяговой лебедки 13 (рис. 9), обеспечивающей постоянную скорость прокола. Усилие протяжки контролировалось динамометром 13, а изменение частоты вращения дебаланса осуществлялось частотным преобразователем 16. Предварительно замерено усилие прокола при статическом проколе.

Результаты экспериментальных исследований усилия прокола от угловой частоты колебаний представлены в виде графиков на рис. 12. С учетом

полученных значений усилия прокола по формуле (8) были определены значения напряжения в грунте и представлены в виде графиков на рис. 13.

^_Я А , ? А-А

Рис. 11. Рабочий наконечник: 1 - корпус; 2,4,8 - опоры вращения; 3 - стержень; 5 - шаровая опора; 6 - рабочий наконечник; 7 - лидер; 9 - дебаланс; 10-водило; 11 - резиновый рукав; 12 - хомут;

13 - проушина

а„ МПа о в

«с \ / №

N /

\ /

КС VSB N J

Ч /

из ко ч

ч| Ч ,1ПИ> уие

¡аз \ / /

ч

IX

1

010

| 006 Ча от

00726 i

Ü067 S 00562\ ílflíl /

\ супесь

- в 0022S 00172 А $029

\ г/шз

360 и рад/сек

Рис. 12. Зависимость усилия прокола от угловой частоты колебаний вибрационного наконечника

а г ="

260 ЗЮ

углойая чгшта ¡шелш

Рис. 13. Зависимость радиальных напряжений от угловой частоты вращения дебаланса вибрационного наконечника F.sina (g)

где к - радиус внедряемого наконечника, м;

а • угол заострения внедряемого наконечника; ф - угол трения наконечника о грунт; .Р, - усилие прокола, Н.

Анализ полученных зависимостей показывает, что при рациональных параметрах колебаний происходит снижение а, в 10-11 раз по сравнению со статическим проколом, а следовательно, и усилие прокола снижается в то же количество раз.

В четвертой главе разработана методика расчета параметров вибрационного наконечника.

Исходными данными для расчета являются: диаметр скважины - Оскв и физико-механические свойства грунта (о-,, а, 3).

В методике инженерного расчета на основании известных и полученных в диссертации результатов определяются следующие параметры вибрационного наконечника: оптимальный угол заострения вибрационного наконечника 2а; амплитуда и частота колебаний вибрационного наконечника; присоединенная масса грунта тпр; приведенная амплитуда колебаний АЛР; кинетический момент Т^ по значению которого подбирается вибратор; усилие прокола вибрационным наконечником Р„б.

В пятой главе проведена оценка экономической эффективности применения установки для вибропрокола горизонтальных скважин, которая показала снижение трудозатрат по сравнению со статическим проколом на 31%. Также снижение усилия прокола позволяет увеличить дальность и скорость проходки, повысить ее точность и значительно снижает стоимость подготовительных работ за счет отсутствия необходимости в сложных упорных стенках.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В диссертации решена важная научно-практическая задача по созданию принципиально новой конструкции вибрационного наконечника, обеспечивающего повышение эффективности проходки горизонтальных скважин за счет снижения сопротивления проколу, результаты которой представлены в следующих выводах.

1. Обоснована рабочая гипотеза взаимодействия вибрационного наконечника с грунтом при проколе горизонтальных скважин. Установлено, что при воздействии вибрационного наконечника на грунт происходит уменьшение сил внутреннего трения и сцепления между частицами грунта, в результате чего на уплотнение грунта в стенки скважины требуется меньшее напорное усилие, чем при статическом проколе.

2. Проведенные теоретические исследования показали, что величина изменения сил внутреннего трения и сцепления между частицами грунта зависит от режима колебаний вибрационного наконечника и характеристик ускорения колебаний грунта в зоне уплотнения.

3. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили закономерность изменения сил внутреннего трения и сцепления между частицами грунта, полученную в теоретических исследованиях, и функциональную работоспособность предложенной конструкции вибрационного наконечника. Полученные экспериментальные значения позволили обосновать рациональные параметры вибрационного наконечника в зависимости от физико-механических свойств грунтов, которые позволяют снизить лобовое сопротивление при проколе скважины в 10-11 раз. При этом установлено, что изменение сил внутреннего трения и сцепления происходит в определенных границах ускорений колебаний рабочего органа.

4. Разработана методика расчета рациональных конструктивных и режимных параметров вибрационного наконечника, обеспечивающих образование горизонтальных скважин с максимальной экономической эффективностью.

5. Проведенный расчет экономической эффективности использования установки для вибропрокола показал снижения трудозатрат по сравнению со статическим проколом на 31 %.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Научные издания из перечня ВАК РФ

1. Краснолудский, Н.В. Выбор оптимальных параметров и расчет усилия внедрения рабочего наконечника в грунт при статическом проколе / Н.В. Краснолудский, Н.Е. Ромакин, Н.В. Малкова // Известия ТулГУ. Сер. Подъемно-транспортные машины и оборудование. - Тула: ТулГУ, 2005. Вып.6.

- С. 155-160.

2. Краснолудский, Н.В. Тенденции в совершенствовании конструкций для бестраншейной прокладки трубопроводов методом вибропрокола / Н.В. Краснолудский, Н.Е. Ромакин, Н.В. Малкова // Известия ТулГУ. Сер. Подъемно-транспортные машины и оборудование. - Тула: ТулГУ, 2005. Вып.6.

- С. 160-167.

3. Краснолудский, Н.В. Взаимодействие вибрирующего рабочего наконечника с грунтом при проходке горизонтальных скважин способом прокола / Н.В. Краснолудский, Н.Е. Ромакин // Известия ТулГУ. Сер. Подъемно-транспортные машины и оборудование. - Тула: ТулГУ, 2006. Вып.7. - С. 163-174.

4. Краснолудский, Н.В. Методика определения основных геометрических параметров вибронаконечника для бестраншейной прокладки коммуникаций методом вибропрокола / Н.В. Краснолудский, A.B. Краснолудский // Известия ТулГУ. Сер. Подъемно-транспортные машины и оборудование. - Тула: ТулГУ, 2009. Вып.2. - С. 30-35.

Работа, опубликованная в международном сборнике

5. Краснолудский, Н.В. Оптимизация параметров колебаний рабочих органов -важнейший фактор повышения эффективности работы вибрационных грунтоуплотняющих машин / Н.В. Краснолудский // Логистика и экономика ресурсосбережения и энергосбережения в промышленности: сб. науч. трудов Междунар. науч. - практ. конф. - Саратов: СГТУ, 2007. - Т.1. - С.267-270.

Работы, опубликованные в региональных сборниках:

6. Краснолудский, Н.В. Направления в развитии конструкций для бестраншейной прокладки трубопроводов методом вибропрокола / Н.В. Краснолудский, Н.Е. Ромакин, Н.В. Малкова // Совершенствование конструкций и методов расчета строительных и дорожных машин и технологий производства работ: межвуз. науч. сб. - Саратов: СГТУ, 2006. - С. 61-69.

7. Краснолудский, Н.В. Расчет усилия внедрения и мощности на вдавливание рабочего наконечника в грунт при вибропроколе / Н.В. Краснолудский //

Математическое моделирование, оптимизация технических, экономических и социальных систем: межвуз. сб. науч. тр. - Саратов: СГТУ, 2007. -' С. 185-191.

8. Краснолудский, Н.В. Исследование параметров вибронаконечника при бестраншейной проходке горизонтальных скважин способом вибропрокола / Н.В. Краснолудский // Проблемы прочности, надежности, и эффективности: сб. науч. тр. - Саратов: СГТУ, 2007. - С. 118-122.

9. Краснолудский, Н.В. Расчет лобового сопротивления при вдавливании конусного рабочего наконечника в грунт / Н.В. Краснолудский // Инновационное развитие вузовской науки - российской экономике - Йошкар-Ола: Марийский гос. тех. ун., 2008. - С. 153-157.

10. Краснолудский, Н.В. Определение зоны затухания колебаний в грунте при бестраншейной проходке горизонтальных скважин способом вибропрокола / Н.В. Краснолудский // Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук: тр. 51-й научной конференции МФТИ. Ч. III. Аэрофизика и космические исследования. Т. I. - М.: МФТИ, 2008. - С. 158-162.

11. Краснолудский, Н.В. Разработка устройств для вибропрокола горизонтальных скважин при бестраншейной прокладке коммуникаций / Н.В. Краснолудский, Н.Е. Ромакин, В.М. Земсков // Четвертый Саратовский салон изобретений, инноваций и инвестиций. Ч. 2.Саратов: СГТУ, 2009. - С. 16-17.

1. Пат. №2249083, РФ. Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов методом прокола/ Ромакин Н.Е., Ромакин Д.Н., Краснолудский Н.В. Заявл. 05.12.2002; Опубл. 27.03.2005, Бюл.№9.

2. Пат. №2345266, РФ. Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола/ Ромакин Н.Е., Краснолудский A.B., Краснолудский Н.В. Заявл. 15.05.2007; Опубл. 27.01.2009, Бюл.№3.

3. Пат. на полезную модель №84877, РФ. Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола/Ромакин Н.Е., Краснолудский Н.В. Заявл. 28.03.2008; Опубл. 20.07.2009, Бюл.№20.

4. Пат. №2373337, РФ. Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола/Краснолудский A.B., Краснолудский Н.В. Заявл. 23.03.2008; Опубл. 20.11.2009, Бюл.№32.

Патенты

КРАСНОЛУДСКИЙ Николай Викторович

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВИБРАЦИОННОГО НАКОНЕЧНИКА ДЛЯ ПРОХОДКИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН СПОСОБОМ ПРОКОЛА

Автореферат

Подписано в печать 03.03.2010 Бум. тип. Тираж 100 экз.

Усл. печ.л. 1.0 Заказ 58

Формат 60x84 1/16 Уч. - изд. л. 1,0

Саратовский государственный технический университет 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77

Отпечатано в Издательстве СГТУ, 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77

Введение

Глава 1. Анализ существующих способов и работ в области бестраншейной проходки горизонтальных скважин проколом

1.1. Статический прокол

1.2. Виброударный прокол

1.3. Вибрационный прокол

1.4. Выводы

1.5. Цель и задачи исследований

Глава 2. Теоретическое обоснование процесса взаимодействия вибрационного наконечника с грунтом при проходке горизонтальных скважин

2.1. Предпосылки для формирования рабочей гипотезы

2.2. Закономерность распространения потока энергии в грунте при работе вибрационного наконечника

2.3. Определение закономерности уменьшения сил внутреннего трения и сцепления между частицами грунта

2.4. Определение потребного кинетического момента вибратора

Выводы

Глава 3. Экспериментальные исследования

3.1. Программа экспериментальных исследований, параметры изменяемые и контролируемые в ходе проведения экспериментов

3.2. Описание экспериментальной установки и методика проведения экспериментов по определению закономерности затухания амплитуды колебаний и изменению сил внутреннего трения и сцепления

3.2.1. Описание экспериментальной установки

3.2.2. Результаты экспериментальных исследований

3.3. Методика экспериментальных исследований влияния амплитуды и частоты вибрационного наконечника на усилие прокола

3.3.1. Описание экспериментальной установки

3.3.2. Результаты экспериментальных исследований опытного образца

Выводы

Глава 4. Методика расчета параметров вибрационного наконечника установки для проходки горизонтальных скважин способом прокола

Глава 5. Расчет экономической эффективности использования установки с вибрационным наконечником для прокола горизонтальных скважин.

5.1. Организация и технология выполнения работ

5.2. Требования к качеству и приемке работ

5.3. Требования безопасности труда, экологической и пожарной безопасности

5.4.Технико-экономические показатели 129 Основные результаты и выводы по работе 131 Список использованных источников 133 Приложения

Актуальность работы.

Начало тысячелетия характеризуется устойчивым ростом городов, развитием предприятий базовых отраслей промышленности, строительства и транспорта, что приводит к необходимости строительства новых подземных коммуникаций различного назначения. С другой стороны, по протяженности действующих трубопроводов Российская Федерация занимает одно из первых мест в мире, при этом более половины из них проложены 20-50 лет тому назад, т.е. требуют реконструкции и обновления. В связи с этим, очевидно, что в настоящее время существует и в ближайшее десятилетие сохранится высокий потенциал роста капиталовложений в строительство, реконструкцию и ремонт подземных коммуникаций самого широкого назначения. Так в настоящее время общая протяженность подземных сетей (без учета внутриквартальных) составляет 373.5 тыс.км. из которых отслужили свой нормативный срок и требуют замены 109.7 тыс.км, причем с каждым годом происходит увеличение отслуживших свой нормативный срок подземных коммуникаций на 11.5тыс.км. Необходимый объем годового финансирования для замены изношенных участков должен составлять 61.8 млрд.руб. Модернизация и реконструкция действующих и строительство новых подземных коммуникаций зачастую проходят на территориях городов, действующих промышленных предприятий, в трудных геологических и географических условиях, при действии ряда технических, технологических и экологических ограничений. При этом трассы пересекают автомобильные и железные дороги, другие трубопроводы, территории действующих предприятий. Очевидно, что производство работ традиционными методами с внешней экскавацией грунта в этих условиях сильно затруднено, либо зачастую невозможно. Это и целый ряд других факторов естественного и искусственного происхождения обуславливают особую актуальность ускоренного внедрения бестраншейной техники и технологий в строительство, ремонт и реконструкцию подземных коммуникаций в нестандартных, зачастую экстремальных условиях.

На сегодняшний день в передовой зарубежной практике 95% объема работ по прокладке и реконструкции подземных инженерных коммуникаций производится бестраншейными методами, что позволяет снизить затраты на проведение ремонта трубопроводов на 10-40% (в зависимости от их диаметра). Более того, во многих крупных зарубежных городах прокладка инженерных коммуникаций открытым способом уже запрещена. Необходимо отметить, что в Европе постоянно растет число объектов, где находят применение методы бестраншейной технологии ремонта, реконструкции и прокладки коммуникаций. Этот рост носит более стремительный характер, чем в США, поскольку крупнейшие европейские города были заложены, в основном, несколько столетий назад. В нашей стране из-за отсутствия соответствующего оборудования прокладка коммуникаций до сих пор производится преимущественно открытым способом, что ведет к резкому увеличению стоимости работ и сроков строительства объектов, а также к необходимости разрушения дорожных покрытий и перекрытию движения.

При бестраншейной прокладке трубопроводов земляные работы практически исключены. Бестраншейный метод позволяет избежать проблем и с экологией: окружающая среда не подвергается техногенному воздействию, связанному с уничтожением зеленых насаждений и травяного покрова. При применении открытого способа затраты на их восстановление возмещают организации, ведущие открытую перекладку сетей. Таким образом, реальная себестоимость прокладки или замены 1 м трубопровода бестраншейным способом ниже по сравнению с его прокладкой открытым способом. Так при сравнении стоимости замены аварийных участков канализационной сети в городе Санкт-Петербурге в 2000 году показал фактическую экономию при применении одного из бестраншейных методов на 45 %.

Важно отметить, что никто до настоящего момента не учитывал в расчетах косвенные финансовые потери, т.е. убытки граждан, предприятий и организаций, вызванные ведением работ по замене трубопроводов открытым способом, например отмену или изменение маршрутов городского пассажирского транспорта и др.

С учетом вышесказанного можно выделить следующие преимущества бестраншейной прокладки коммуникаций: 1. Произеодстеенно-технический аспект.

Бестраншейная прокладка инженерных сетей позволяет:

- сократить сроки и объем организационно-технических согласований перед началом работ в связи с отсутствием необходимости остановки движения всех видов наземного транспорта, перекрытия автомобильных и железных дорог;

- значительно уменьшает сроки производства работ и сокращает количество привлекаемой для прокладки трубопроводов землеройной техники;

- снижает риск аварийных ситуаций и, как следствие, гарантирует длительную сохранность трубопроводов в рабочем состоянии;

- позволяет обходить препятствия по трассе трубопровода и формировать траекторию скважины практически любой конфигурации;

- отсутствует необходимость производства работ по водопонижению в условиях высоких грунтовых вод и работ по дорогостоящему монтажу траншейных крепей, опалубок.

Применение бестраншейной прокладки для инженерных сетей возможно в следующих условиях: под реками, озерами, оврагами, лесными массивами, сельскохозяйственными объектами;

- в специфических грунтах (скальные породы, плавуны и пр.);

- в охранных зонах высоковольтных воздушных линий электропередач, магистральных газо-, нефте-, продуктопроводов;

- в условиях плотной жилищной застройки городов при прохождении трассы под автомагистралями, трамвайными путями, скверами, парками;

- под действующими железными и автомобильными, взлетно-посадочными полосами аэропортов;

- на территории промышленных предприятий, включая ввод коммуникаций в производственные корпуса в условиях действующего производства.

2. Финансово-экономический аспект:

Бестраншейная прокладка коммуникаций существенно уменьшает сметную стоимость строительства трубопроводов за счет сокращения сроков производства работ, снижаются затраты на привлечение дополнительной рабочей силы и тяжелой землеройной техники, исключает затраты на восстановление поврежденных участков автомобильных и железных дорог, зеленых насаждений и предметов городской инфраструктуры, сокращает эксплуатационные расходы на контроль и ремонт трубопроводов в процессе эксплуатации.

3. Социально-экономический аспект.

Бестраншейная прокладка сохраняет природный ландшафт и экологический баланс в местах проведения работ, исключает техногенное воздействие на флору и фауну, размывание берегов и донных отложений водоемов, не наносит ущерб сельхозугодиям и лесным насаждениям, негативное влияние на условия проживания людей в зоне проведения работ минимально.

Эксплуатация изношенных трубопроводов ухудшает социальную и экологическую обстановку в городах Российской Федерации (ежегодно на каждые 100 км коммуникаций приходится 45 аварий), поскольку утечки приводят к подтоплению территорий, просадке дорожных покрытий, зданий и сооружений, загрязняют подземное пространство городов промышленными и бытовыми стоками.

Специалисты в области бестраншейной прокладки трубопроводов отмечают, что для прокладки труб диаметром до 300 мм наиболее перспективным является простой и доступный способ образования скважины методом прокола, что на 70% закрывает потребность городских коммуникаций.

Сегодня исследованиями по созданию проходческой техники нового поколения, совершенствованию традиционных технологий бестраншейной прокладки различных коммуникаций занимаются: научно-инженерно-производственный центр «Магистраль», инновационные фирмы «Магма» и «Гейзер», «ОРИОН», группа компаний «Инженер сервис», «ЛенПодземСтрой», «Навигатор СБС», фирма «КРОТ», ОАО «МИХНЕВСКИЙ РМЗ», ЗАО «БТТ», ООО «Горизонталь», Институт горного дела СО РАН, Кировоградский государственный технический университет, зарубежные фирмы, «Ditch Witch», «Vermeer», «Case», «Tracto-Techniques S.A.», «Navigator», «Robbins HDD», «The Charles Machine Works, Inc».

Целью работы является повышение эффективности бестраншейной проходки горизонтальных скважин способом прокола за счет снижения лобового сопротивления внедрению вибрационного наконечника.

Задачи исследования.

1. Обосновать гипотезу взаимодействия вибрационного наконечника с грунтом при проколе горизонтальных скважин.

2. Провести теоретические исследования по выявлению закономерности изменения сил внутреннего трения и сцепления между частицами грунта под действием вибрации.

3. Провести экспериментальные исследования по проверке функциональной работоспособности предложенной конструкции вибрационного наконечника и определить рациональные параметры колебаний при проходке горизонтальных скважин способом прокола с выявлением закономерности изменения сил внутреннего трения и сцепления между частицами грунта под действием вибрации.

4. Разработать методику расчета рациональных конструктивных и режимных параметров вибрационного наконечника для проходки горизонтальных скважин.

5. Провести оценку экономической эффективности использования установки для вибропрокола горизонтальных скважин.

Методы исследования. Задачи диссертационного исследования решены на основе методов информационного, теоретического и численного анализа, математического моделирования процесса вибропрокола, экспериментальных исследований.

Научная новизна.

Обоснована физическая картина взаимодействия вибрационного наконечника с грунтом.

Выявлена закономерность изменения сил внутреннего трения и сцепления между частицами грунта в зависимости от амплитудно-частотных параметров колебаний вибрационного наконечника и их влияние на усилие прокола.

Разработана методика расчета рациональных конструктивных и режимных параметров вибрационного наконечника, обеспечивающих образование горизонтальных скважин с максимальной экономической эффективностью.

Достоверность полученных результатов достигнута путём:

- выбора апробированных методов математического анализа и научных исследований;

- выбора соответствующих доказательств, базирующихся на законах механики грунтов и теории уплотнения грунтов;

- сопоставление результатов аналитического исследования с данными экспериментов и математического моделирования.

Практическое значение работы заключается в разработанной методике расчёта рациональных конструктивных и режимных параметров вибрационного наконечника, обеспечивающих образование горизонтальных скважин с максимальной экономической эффективностью.

Реализация результатов работы. На ЗАО «Научно-производственная фирма «Авангард-Ф», г. Саратов внедрена методика расчёта рациональных конструктивных и режимных параметров вибрационного наконечника для проходки горизонтальных скважин.

При обеспечении учебного процесса в рамках специальных дисциплин «Строительные и дорожные машины», «Коммунальные машины и оборудование», в дипломном проектировании при подготовке специалистов по специальности «Подъёмно-транспортные машины, строительные и дорожные машины и оборудование» используются результаты диссертационной работы, полученные зависимости для определения усилия прокола установки с вибрационным наконечником, зоны распределения энергии колебаний в грунте, экспериментальный анализ для проведения лабораторных работ.

Апробация работы. Диссертационная работа заслушивалась на заседании кафедры «Подъёмно-транспортные, строительные и дорожные машины» Балаковского института техники, технологии и управления СГТУ в 2009 году. Основные результаты исследований докладывались на Международной научно-практической конференции «Логистика и экономика ресурсосбережения и энергосбережения в промышленности» Саратов СГТУ, 2007, научной конференции «Проблемы прочности, надежностй, и эффективности» (Балаково, 2007) и 51-ой научной конференции «Современные проблемы фундаментальных и прикладных наук» (Москва, МФТИ, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 статей в сборниках трудов научно-технических и научно-методических конференций, из них 4 статьи опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. На конструкцию вибрационного наконечника для прокола горизонтальных скважин получено 3 патента на изобретение [1,2,3] и 1 патент на полезную модель [4].

Отдельные этапы работы выполнялись в рамках НИР кафедры «Подъёмно-транспортные, строительные и дорожные машины» Балаковского института техники, технологии и управления СГТУ.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка использованной литературы из 104 наименований, приложения. Общий объём диссертации составляет 142 страницы, в том числе 62 рисунка и 13 таблиц.

Основные результаты и выводы по работе

В диссертации решена важная научно-практическая задача по созданию принципиально новой конструкции вибрационного наконечника, обеспечивающего повышение эффективности проходки горизонтальных скважин за счет снижения сопротивления проколу, результаты которой представлены в следующих выводах.

1. Обоснована рабочая гипотеза взаимодействия вибрационного наконечника с грунтом при проколе горизонтальных скважин. Установлено, что при воздействии вибрационного наконечника на грунт происходит уменьшение сил внутреннего трения и сцепления между частицами грунта, в результате чего на уплотнение грунта в стенки скважины требуется меньшее напорное усилие, чем при статическом проколе.

2. Проведенные теоретические исследования показали, что величина изменения сил внутреннего трения и сцепления между частицами грунта зависит от режима колебаний вибрационного наконечника и характеристик ускорения колебаний грунта в зоне уплотнения.

3. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили закономерность изменения сил внутреннего трения и сцепления между частицами грунта, полученную в теоретических исследованиях, и функциональную работоспособность предложенной конструкции вибрационного наконечника. Полученные экспериментальные значения позволили обосновать рациональные параметры вибрационного наконечника в зависимости от физико-механических свойств грунтов, которые позволяют снизить лобовое сопротивление при проколе скважины в 10-11 раз. При этом установлено, что изменение сил внутреннего трения и сцепления происходит в определенных границах ускорений колебаний рабочего органа.

4. Разработана методика расчета рациональных конструктивных и режимных параметров вибрационного наконечника, обеспечивающих образование горизонтальных скважин с максимальной экономической эффективностью.

5. Проведенный расчет экономической эффективности использования установки для вибропрокола показал снижения трудозатрат по сравнению со статическим проколом на 31 %.

1. Пат. №2249083, РФ. Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов методом прокола / Ромакин Н.Е., Ромакин Д.Н., Краснолудский Н.В. Заявл. 05.12.2002; Опубл. 27.03.2005, Бюл.№9.

2. Пат. №2345266, РФ. Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола / Ромакин Н.Е., Краснолудкий А.В., Краснолудкий Н.В. Заявл. 15.05.2007; Опубл. 27.01.2009, Бюл.№3.

3. Пат. №2373337, РФ. Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола / Краснолудский Н.В., Краснолудский А.В. Заявл. 23.03.2008; Опубл. 20.11.2009, Бюл.№32.

4. Пат. на полезную модель №84877, РФ. Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов способом прокола / Ромакин Н.Е., Краснолудкий Н.В. Заявл. 28.03.2008; Опубл. 20.07.2009, Бюл.№20.

5. Полтавцев И.С. Комплекстная механизация строительства линий связи / И.С.Полтавцев, И.Ф.Ляхович, В.Б.Орлов. Киев: «Буд1вельник», 1974.

6. Баландинский Е.Д., Васильев В.А. Бестраншейная прокладка коммуникаций: состояние и перспективы // Механизация строительства, 1991. №9.-с. 14-16.

7. Вазетдинов А.С. Опыт определения усилий внедрения и местоположения в грунте головного снаряда при проколе / А.С.Вазетдинов // Водоснабжение и санитарная техника. 1958. - №1.

8. Васильев С.Г. Закрытая прокладка коммуникаций / С.Г.Васильев. — Львов: Вица школа, 1974. 132с.

9. Полтавцев И.С. Специальные землеройные машины и механизмы для городского строительства / И.С.Полтавцев, В.Б.Орлов, И.Ф.Ляхович. Киев: Буд1вельник, 1977. - 136 с.

10. Васильев Н.В. Закрытая прокладка трубопроводов / Н.В.Васильев. М.: «Недра», 1964.-214 с.

11. Тимошенко В.К. Определение формы наконечника, обеспечивающей минимальное усилие прокола / В.К. Тимошенко // Строительство трубопроводов. -1969. №3 - С. 18-20.

12. Ромакин Н.Е. Лобовое сопротивление и оптимальный угол заострения при проколе / Н.Е. Ромакин, Н.Ф. Перков // Строительство трубопроводов. 1979. -№10.-С. 22-23.

13. Теперь траншея не нужна: прокладка подземных коммуникаций методом прокола / Новости рынка спецтехники и промышленного оборудования Электронный ресурс. // Выпуск №121. -(http://www.mrmz.ru/article/v 121/ article 1 .htm).

14. Установки для прокалывания грунта УНП-630, ПУ-1 Игла / Новости рынка спецтехники и промышленного оборудования Электронный ресурс. // Выпуск №123. (http://www.mrmz.ru/article/vl23/articlel.htm).

15. Пестов Г.Н. Закрытая прокладка трубопроводов / Г.Н. Пестов. Подольск: Стройиздат, 1964.-188 с.

16. Лускин А.Я. Бестраншейная прокладка труб способом вибропрокола / А.Я.Лускин // Сб. трудов ВНИИГС. Л.: 1961. - С.38-44.

17. Гурков К.С., Климашко В.В., Костылев А.Д., Плавских В.Д., Ткаченкоа

18. А.Г., Чепурной Н.П. Типоразмерный ряд пневмопробойников // Механизация строительства, 1990. №6. С. 15-16.

19. Цейтлин М.Г. Вибрационная техника и технология в свайных и буровых работах / М.Г. Цейтлин, В.В. Верстов, Г.Г. Азбель. Л.: Стройиздат, 1987. -262 с.

20. Кершенбаум Н.Я. Виброметод в проходке горизонтальных скважин / Н.Я. Кершенбаум, В.И. Минаев. -М.: «Недра», 1968. 152 с.

21. Ешуткин Д.Н. Высокопроизводительные гидропневматические ударные машины для прокладки инженерных коммуникаций/Д.Н. Ешуткин, Ю.М. Смирнов, В .И. Цой, B.JI. Исаев. М.: Строиздат, 1990. - 277 с.

22. Кершенбаум Н.Я. Проходка горизонтальных и вертикальных скважин ударным способом / Н.Я. Кершенбаум, В.И. Минаев. — М.: Недра, 1984. -245с.

23. Савинов О.А. Вибрационный метод погружения свай и его применение в строительстве / О.А. Савинов, А.Я. Лускин. —Л.: Госстройиздат, 1960. 251с.

24. Баркан Д.Д. Виброметод в строительстве / Д.Д. Баркан. — М.: Госстройиздат, 1959.-315с.

25. Зеленин А.Н. Основы разрушения грунтов механическими методами / А.Н. Зеленин. М.: Машиностроение, 1968. - 375с.

26. Тупицын К.К. О процессе взаимодействия пневмопробойников с грунтом / К.К. Тупицин // ФТПРПИ. 1980. - №4.

27. Исаков А.Л. Напряженно-деформированное состояние массива грунта при движении в нем пневмопробойника / А.Л. Исаков, А.К. Ткаизи // ФТПРПИ. -2000. №2.

28. Григоращенко В.А. Укрепление оснований пневмопробойниками / В.А. Григоращенко, А.Е. Земцова, А.Л. Исаков, Ю.Б. Рейфисов. Новосибирск: ИГД СО РАН СССР, 1990.

29. Ешуткин Д.Н. Статико-динамические рабочие органы машин. / Д.Н. Ешуткин, А.С. Сагинов, И.А. Янцен, А.Г. Лазуткин // Вестник АН Каз.ССР, 1981.

30. Ешуткин Д.Н. Методы определения рациональных параметров ударных механизмов грунтопроходчиков. / Д.Н. Ешуткин, Г.Г. Пивень, Ю.М Смирнов, Ю.А. Николаев, Ю.В. Гремяченский // Стоительно-дорожные машины и механизмы, сборник статей, Караганда, 1972.

31. Ешуткин Д.Н. Определение рациональных параметров ударных механизмов гидропневматических грунтопроходчиков. / Д.Н. Ешуткин, А.Ф. Кичигин, Ю.М. Смирнов // Известия ВУЗов, Горный журнал, №10, 1973

32. Петреев A.M. Проходка скважин пневмопробойниками и ударными устройствами с кольцевым инструментом / A.M. Петреев, Б.Н. Смоляницкий, Б.Б. Данилов // ФТПРПИ. 2000. - №6. - С.53-58.

33. Тарасов В.Н. Расчет параметров прочности грунта / В.Н. Тарасов, С.М. Кузнецов // Строительные и дорожные машины. -2001. №12. - С. 34-37.

34. Вазетдинов А.С. Прокладка горизонтальных скважин под кабелепроводы вибропроколом и гидромеханизированным способом / А.С. Вазетдинов. т М.: Госстройиздат, 1961.

35. Urzadzenie do wibracyjnego ukladania rurociagow w gruncie. OPIS PATENTOWY 60041 (Polska).

36. Ac. №787575, СССР. Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов методом прокола / Ромакин Н.Е. Заявл.21.06.78; Опубл. 15.12.80, Бюл.№46.

37. Ас. №968223, СССР. Устройство для образования скважин в грунте / Ромакин Н.Е. Заявл.31.01.81; Опубл. 23.10.82, Бюл.№39.

38. Ас. №968225, СССР. Устройство для образования скважин в грунте / Ромакин Н.Е. Заявл.27.02.81; Опубл. 23.10.82, Бюл.№39.

39. Ас. №1084381, СССР. Устройство для образования скважин в грунте / Ромакин Н.Е. Заявл. 14.12.82; Опубл. 07.04.84, Бюл.№13.

40. Ас. №977615, СССР. Устройство для образования скважин в грунте / Ромакин Н.Е. Заявл.07.04.81; Опубл. 30.11.82, Бюл.№44.

41. Ас. №899791, СССР. Устройство для образования скважин в грунте / Ромакин Н.Е. Заявл. 12.02.80; Опубл. 23.01.82, Бюл.№3.

42. Ас. №909044, СССР. Устройство для образования скважин в грунте / Ромакин Н.Е. 3аявл.21.03.80; Опубл. 28.02.82, Бюл.№8.

43. Ас. №863831, СССР. Устройство для образования скважин / Ромакин Н.Е. Заявл. 08.08.79; Опубл. 15.09.81, Бюл.№34.

44. Пат. №2163653, РФ. Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов методом прокола / Ромакин Н.Е. , Карошкин А.А., Ромакин Д.Н. Заявл. 23.02.99; 0публ.27.02.01, Бюл.№ 6.

45. Пат. №2190728, РФ. Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов методом прокола / Ромакин Н.Е., Ромакин Д.Н., Земсков В.М. Заявл. 05.03.01; Опубл.10.10.02, Бюл.№28.

46. Пат. №2238370, РФ. Устройство для образования скважин в грунте / Ромакин Н.Е., Ромакин Д.Н., Земсков В.М. Заявл.06.02.2003; Опубл. 20.10.2004, Бюл.№29.

47. Пат. №2256034, РФ Устройство для бестраншейной прокладки трубопроводов методом прокола / Ромакин Н.Е., Ромакин Д.Н., Земсков В.М. Заявл. 18.06.2003; Опубл. 10.07.2005, Бюл.№19.

48. Диссертация Скворцова И.Д. Создание и обоснование параметров установки с вращательными колебаниями рабочего органа для бестраншейной прокладки труб: дис. : канд. техн. наук / И.Д.Скворцов. -Омск, 1982.- 186 с.

49. Форссблад JI. Вибрационное уплотнение грунтов и оснований / Пер. с англ. И.В. Гагариной. М.: Транспорт, 1987. - 188с.

50. Савченко И.А. Влияние вибраций на внутреннее трение в песках. Динамика грунтов / И.А.Савченко. М.: Госстройиздат, 1958.

51. Преображенская Н.А. О влиянии вибраций на сопротивление глинистых грунтов сдвигу. Динамика грунтов / Н.А.Преображенская, И.А.Савченко. -М.: Госстройиздат, 1958.

52. Цытович Н.А. Механика грунтов / Н.А. Цытович.- М.: Высшая школа, 1979.-272с.

53. Бауман В.А. Вибрационные машины и процессы в строительстве / В.А.Бауман, И.И.Быховский. М.: Высшая школа, 1977. - 255с.

54. Пискунов Н.С. Дифференциальное и интегральное исчисления / Н.С.Пискунов. М.: Интеграл-Пресс, 2001. - Т.2. - 544 с.

55. Ромакин Н.Е. Исследование истечения некоторых плохосыпучих сельскохозяйственных материалов из бункера с вибрирующим днищем: дис. . канд. техн. наук./ Ромакин Н.Е.; Сарат. ин-т. мех.с./х. им. Калинина. — Саратов, 1970.-315с.

56. Слободская В.А. Краткий курс высшей математики. Изд. 2-е перераб. и доп. Учебное пособие для втузов / В.А. Слободская. М., "Высшая школа", 1969.-544.с. ил.

57. Корн Г., Корн Т. Справочник по высшей математике. Для научных работников и инженеров. М., "Наука" 1978 г., 832 с. ил.

58. Комаров М.С. Основы научных исследований / М.С. Комаров — Львов: Вища школа, Из-во Львовского ун-та, 1982.-128с.

59. Лапчик М.П. Численные методы: Учеб. пособие для студ. Вузов / М.П. Лапчик, М.И. Рагулина, Е.К. Хеннер М.: Издательский цент «Академия», 2005.-384 с.

60. Зеленин А.Н. Лабораторный практикум по резанию грунтов / А.Н. Зеленин. М.: Высшая школа, 1969.-310с.

61. Лозовой Д. А. Разрушение мерзлых грунтов /. Д. А. Лозовой Саратов, 1978.- 184 с.

62. Завадский Ю.В. Планирование эксперимента в задачах автомобильного транспорта / Ю.В. Завадский. М.: МАДИ, 1978. - 156 с.

63. Иофик В.З. Моделирование ударника ДОРНИИ // Тр. СоюзДорНИИ. -1974.-Вып.75.-с. 193-199.

64. Бородачев И.П. Справочник конструктора дорожных машин / И.П. Бородачев, С.А. Варганов, М.Р. Гарбер идр. Под общ. Ред. И.П. Бородачева. -М.: Машиностроение, 1965. 724 с.

65. Федоров Д.И. Рабочие органы землеройных машин / Д.И. Федоров М., 1977. 288 с.

66. Баловнев В.И. Дорожно-строительные машины с рабочими органами интенсифицирующего действия / В.И. Баловнев М., 1981. - 223с.

67. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т.2. — 5-е изд. перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1980. - 559 с.

68. Ицкович Г.М. Детали машин / Ицкович, Б.Б. А.Т. Батурин, Г.М. Панин и др. М.: Машиностроение, 1971. - 468 с.

69. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для студ. техн. спец. вузов/ П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. 8-е изд. перераб. и доп. - М.: Издат. Центр "Академия", 2004. - 496 с.

70. Биргер И.А. и др. Расчет на прочность деталей машин: Справочник / И.А. Биргер, Г.Б. Косилевич. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение 1979-702 с.

71. Берновский Ю.Н. Машины для разработки мерзлых грунтов / Ю.Н. Берновский М., 1973. - 272 с.

72. Баладинский В.А. Динамика разрушения пород и грунтов / В.А. Баладинский, А.В. Фролов. Саратов 1998. - 204 с.

73. Баловнев В.И. Интенсификация земляных работ в дорожном строительстве / В.И. Баловнев, JI.A. Хмара М.: Транспорт, 1983. 184 с.

74. Ветров Ю.А. Машины для специальных земляных работ / Ю.А. Ветров, B.JI. Баладинский. Киев: Вища школа, 1980. - 192 с.

75. Зеленин А.Н. Основы разрушения грунтов механическими способами / А.Н. Зеленин. М.: Машиностроение, 1968. - 376 с.

76. Зеленин А.Н. Машины для земляных работ / А.Н. Зеленин, В.И. Баловнев, И.П. Керров М.: Машиностроение, 1975. 424 с.

77. Холодов A.M. Проектирование машин для земляных работ / A.M. Холодов. Харьков: Вища школа, 1986. - 272 с.

78. Холодов A.M. Землеройно транспортные машины / A.M. Холодов, В.В. Ничке, JI.B. Назаров Харьков: Вища школа, 1982. - 192 с.

79. Федоров Д.И. Рабочие органы землеройных машин. 2-е изд., перераб. и доп. / Д.И.Федоров. — М.: Машиностроение, 1989. — 368 е., ил.

80. Гаркави Н.Г. Машины для земляных работ / Н.Г. Гаркави, В.И. Аринченков, В.В. Карпов, З.Е. Гарбунов, А.И. Балулов, В.М. Донский. М.: Высш. школа, 1982. — 335 е., ил.

81. А.А. Бромберг Дорожные машины Часть 1. Машины для земляных работ / А.А. Бромберг. М.: Машиностроение, 1972.

82. Ветров Ю.А. Резание грунтов землеройными машинами / Ю.А. Ветров. М.: Машиностроение, 1971.

83. Домбровский Н.Г. Землеройные машины 4.1 Одноковшовые экскаваторы /Н.Г. Домбровский, С.А. Панкратов. М.: Машиностроение, 1969.

84. В.А. Бауман Строительные машины. Справочник, ч.1 / В.А. Баумана, М.: Машиностроение, 1976.

85. Бородачев И.П. Справочник конструктора дорожных машин / И.П. БородачевМ.: Машиностроение, 1973.

86. Хархута Н.Я. Машины для уплотнения грунтов / Н.Я. Хархута.- М.: Машиностроение, 1973.-176 с.

87. Хархута Н.Я. Дорожные машины / Н.Я. Хархута/ М.: Машиностроение, 1968.-416 с.

88. Домбровский Н.Г. Строительные машины / Н.Г. Домбровский, Ю.Л. Картвелишвили, М.И. Гальперин. Учебник для вузов. В 2 частях. 4.1. М., Машиностроение, 1976.-3 91с.

89. Лозовой Д.А. Землеройно-транспортные машины / Д.А. Лозовой, А.А. Покровский. М., Машиностроение, 1973.-255 с.

90. Спиваковский А.О. Вибрационные конвейеры, питатели и вспомогательные устройства / А.О. Спиваковский, И.Ф. Гончаревич. М.: Машиностроение, 1972 - 328 с.

91. Антипов В.В. ООО «СОЭЗ» вчера и сегодня / В.В.Антипов // Горное оборудование и электромеханика. М., 2008. - №4. -С.52-53.

92. Вялов С.С. Реологические основы механики грунтов / С.С.Вялов. М.: Высшая школа, 1978.

93. Гольдштейн М.Н. Механические свойства грунтов / М.Н. Гольдштейн. -М.: Стройиздат, 1971.- 366 с.

94. Терцаги К. Механика грунтов в инженерной практике // К.Терцаги, Р. Пек. -М.: Госстройиздат, 1958.

95. Савченко И.А. Влияние вибрации на внутреннее трение в песках / Строительство трубопроводов. 1968. - №7.

96. Фролов А.В. Повышение эффективности рабочих процессов и оборудования при разработке прочных грунтов /. А.В. Фролов Саратов, 2000. - 222 с.

97. База нормативной документации: www.complexdoc.ru .Технологическая карта на бестраншейную прокладку труб методом прокола домкратом.

98. Ивахнюк В. А. Строительство и проектирование подземных и заглубленных сооружений / В.А. Ивахнюк М.: АСВ, 1999. - 298 с.

99. Vorprebeinrichtungen fur unterirdische Rohrleitungen «Ваи-Jnd», 1973, №9, p. 14-16.

100. Lobbe Armin Vorprebeinrichtungen fur unterirdische Rohrleitungen «Wasserwirtschaft» , 1974, №2, p. 55-57.

101. Verlegung Von Rohrleitungen unter der Erde ohn Grabenausnub, «March und Werkzeng», 1978, p.21-24.