автореферат диссертации по транспортному, горному и строительному машиностроению, 05.05.04, диссертация на тему:Разработка конструкции и обоснование основных параметров раскатывающего рабочего органа для проходки скважин в грунте

На правах рукописи

Лис Виктор

РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ И ОБОСНОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАСКАТЫВАЮЩЕГО РАБОЧЕГО ОРГАНА ДЛЯ ПРОХОДКИ СКВАЖИН В ГРУНТЕ

05.05.04 - Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Омск - 2005 г.

Работа выполнена в Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии (СибАДИ).

Научный руководитель: доктор технических наук

Пономаренко Юрий Евгеньевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Защита состоится «24» марта 2005 г. в 10 час. на заседании диссертационного совета Д 212.250.02 ВАК РФ при Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии (СибАДИ) по адресу 644080, г. Омск-80, проспект Мира 5, зал заседаний.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СибАДИ

Телефон для справок: (3812) 65-01-45; факс (3812) 65-03-23.

Автореферат разослан «22» февраля 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

Галдин Николай Семенович

кандидат технических наук Калугин Владимир Евгеньевич

Ведущая организация: ФГУП Конструкторское бюро

Транспортного машиностроения г. Омск

доктор технических наук, профессор

Щербаков B.C.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Наиболее ответственным и трудоемким этапом в строительстве является возведение оснований и фундаментов. Возведение фундаментов на уплотненном основании является наиболее эффективным, так как позволяет повысить их несущую способность и сократить затраты основных строительных материалов. Одним из видов фундаментов, позволяющих повысить эффективность использования физико-механических свойств грунта оснований и сократить затраты материальных ресурсов, являются фундаменты из набивных свай, изготовленных в скважинах, с уплотненными стенками. Опыт внедрения таких свай в восьмидесятые годы в Казахстане показал, что их применение, вместо традиционных конструкций фундаментов на естественном основании и из забивных свай, позволяет снизить: сметную стоимость работ нулевого цикла на 40 - 65%; расход бетона на 35 - 75%; расход арматуры на 40 - 50%; объем земляных работ на 67 - 95%; трудозатраты на 30 - 66%. Проходка скважин уплотнением грунта является перспективным направлением, позволяющим реализовать ресурсосберегающую технологию устройства фундаментов на набивных сваях.

Вследствие наращивания объемов строительства, которое отмечается в последние годы в России, растут и объемы работ по устройству оснований и фундаментов. Подготовка оснований и возведение фундаментов в грунтовых условиях западно-сибирского региона, значительная часть территории которого представленна недоуплотненными пылевато-глинисты-ми грунтами, требует применения специальных технологических приемов и методов, способных обеспечить повышение несущей способности грунта путем его глубинного уплотнения.

Анализ преимуществ и недостатков различных способов проходки скважин уплотнением выделяет среди них способ вдавливания как самый экономичный. Однако возникающие, при погружении в грунт и извлечении рабочего органа, силы трения скольжения значительно снижают эффективность данного способа. Поскольку устранить силы трения при образовании скважины полностью невозможно, то возникает необходимость уменьшить их значение. Это может быть выполнено путем замены сил трения скольжения на силы трения качения, что достигается применением многокаткового раскатывающего рабочего органа конструкции новосибирского Института Горного Дела СО АН СССР, разработанного в середине 70-х годов прошлого столетия, при работе которого отдельные элементы (катки) обкатываются по грунту, раздвигая его в стороны и тем самым образуя скважину.

Однако данный рабочий орган и, как следствие, способ проходки скважин раскатыванием, несмотря на явные преимущества, к которым от-

носятся: - высокий коэффициент полезного действия, так как деформация грунта осуществляется катящимися телами, а не скользящими, как это имеет место в других устройствах; - отсутствие шума и динамических нагрузок, так как раскатывающий рабочий орган функционирует за счет статической нагрузки (крутящий момент); - компактность и мобильность оборудования, в котором в качестве рабочего органа используется раскатывающий проходчик, так как для его работы не требуется осевого усилия (эффект самозатягивания), а глубина скважин не зависит от длины рабочего органа, до настоящего времени не нашли практического применения. Это объясняется низкой эффективностью предложенной конструкции выражающейся в несоответствии, в среднем до 50%, практических и теоретических значений крутящего момента и скорости подачи рабочего органа на забой, заклинивании рабочего органа в скважине при его извлечении и проникновении грунта внутрь катков через межкатковые торцевые зазоры.

Все вышеизложенное определяет актуальность работ по разработке эффективной конструкции раскатывающего рабочего органа.

В качестве объекта исследований настоящей работы выбран много-катковый раскатывающий рабочий орган для образования скважин в грунте.

Предметом исследований являются закономерности процесса взаимодействия раскатывающего рабочего органа с грунтом.

Цель работы - создание эффективной конструкции раскатывающего рабочего органа и разработка методики расчета и выбора основных его параметров.

Задачи исследований:

- провести анализ и систематизировать существующее оборудование для проходки скважин в грунте методом уплотнения;

- разработать и исследовать математическую модель процесса взаимодействия раскатывающего рабочего органа с грунтом;

- обосновать оптимальную форму контактной поверхности катков рабочего органа;

- экспериментально проверить достоверность результатов аналитических исследований;

- разработать методику расчета и выбора параметров раскатывающего рабочего органа в зависимости от грунтовых условий;

- создать конструкцию раскатывающего проходчика скважин.

Методика исследований основывается на проведении структурного

анализа системы «привод - рабочий орган - забой», использовании математического моделирования процесса взаимодействия рабочего органа с грунтом и научных положений теоретической механики и механики грунтов.

Методика исследований включает также экспериментальную проверку результатов теоретических исследований, определение численных значений параметров математической модели, использование вычислительной техники и применение теории планирования и статистической обработки результатов экспериментов.

На защиту выносятся: классификация оборудования для проходки скважин в грунте уплотнением; обоснование профиля контактной поверхности катка раскатывающего рабочего органа, обеспечивающего перекатывание катка по стенке скважины без проскальзывания; математическая модель процесса взаимодействия рабочего органа с грунтом; аналитические зависимости степенного показателя ц от показателя текучести грунта крутящего момента Мкр на валу рабочего органа от диаметра последнего Dp при различных значениях ^ и эмпирическая зависимость рациональной частоты вращения вала п от геометрических размеров рабочего органа и физико-механических свойств грунта; методика расчета и выбора основных параметров раскатывающего рабочего органа в зависимости от грунтовых условий; конструкция раскатывающего рабочего органа для проходки скважин в грунте.

Научная новизна работы характеризуется следующими результатами: систематизирован материал по конструкциям машин и оборудования для проходки скважин в фунте уплотнением на основании чего разработана соответствующая классификация; обоснованы оптимальные конструктивные параметры катка рабочего органа, обеспечивающие перекатывание катка по стенке скважины без проскальзывания; разработана математическая модель процесса взаимодействия рабочего органа с грунтом; установлены зависимости основных параметров раскатывающего рабочего органа от значений показателя текучести грунта.

Практическая ценность работы заключается в создании рабочего органа, позволяющего реализовать высокоэффективную технологию проходки скважин в грунте раскатыванием и в разработке методики расчета и выбора основных его параметров, позволяющей провести конструкторскую проработку раскатывающего проходчика скважин погружающегося в грунт за счет использования сил трения, возникающих между катками рабочего органа и стенкой скважины, и обеспечивающего «чистое» перекатывание катков по стенке последней.

Данная методика расчета может применяться в проектно-конструкторских бюро учреждений и предприятий, занимающихся проектированием и производством оборудования для образования скважин в грунте методом уплотнения.

Реализация полученных результатов. По результатам проведенных исследований разработаны три раскатывающих проходчика скважин,

конструкции которых защищены 7-ю авторскими свидетельствами на изобретения. Образцы опытной партии раскатывающего проходчика РС-250А были переданы для практического использования НИИОСП им.Н.М.Герсеванова, войсковой части Министерства обороны СССР, ПСО «Спецфундаментстрой» и МГП «Основание» (г.Липецк), ЭСПМК «Спец-фундаментстрой» НПО «Союзспецфундаменттяжстрой».

Апробация работы. Работа выполнена в Научно-исследовательской лаборатории строительного производства (НИЛСП) при Карагандинском политехническом институте и в Казахском проектно-технологическом институте фундаментостроения (КазПТИФ), на базе которых в 1981 г. создано Научно-производственное объединение фундаментостроения (НПО «Союзспецфундаменттяжстрой») Минтяжстроя СССР, в сотрудничестве с ИГД СО АН СССР. Работа систематизирована, оформлена и подготовлена к защите в Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии (СибАДИ).

Основные положения диссертационной работы были доложены и получили одобрение: на Всесоюзном совещании «Фундаментостроение в сложных грунтовых условиях» (г.Алма-Ата, 1977 г.); на секции «Механизация» научно-технического Совета НПО «Союзспецфундаменттяжстрой» (1977-1988 г.г.); на научно-практическом и координационном совещании «Совершенствование свайных фундаментов в сложных грунтовых условиях» (г.Красноярск, 1981 г.); на научно-практической конференции «Эффективные конструкции фундаментов для промышленного и гражданского строительства в грунтовых условиях Оренбургской области» (г.Оренбург, 8-9 сентября 1983 г.); на областном семинаре, «Передовой опыт в фунда-ментостроении», Приволжского Дома научно-технической пропаганды (Пензенский инженерно-строительный институт, г.Пенза, 24-25 сентября 1984 г.); на Международной геотехнической конференции «Геотехнические проблемы строительства крупномасштабных и уникальных объектов», посвященной Году Российской Федерации в Республике Казахстан и 150-летию г.Алматы (г.Алматы, 23 - 25 сентября 2004 г.); на Международной научно-практической конференции «Дорожно-транспортный комплекс как основа рационального природопользования», посвященной 100-летию со дня рождения доктора технических наук, профессора КААртемьева (СибАДИ, г.Омск, 23 - 25 ноября 2004 г.).

Публикации. По материалам диссертации автором опубликована 21 печатная работа, в том числе получено 11 авторских свидетельств на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключительных выводов, списка литературы и приложений. Объем работы составляет в целом 182 страницы машинопис-

ного текста, включая 75 рисунков, 4 таблицы, список литературы из 117 наименований и 6 приложений.

Автор выражает благодарность Б.В. Колесникову за помощь, оказанную при проведении исследований, а также доктору технических наук

B.В. Харченко и ИаЬИ доценту, почетному доктору МГСУ

C. Ба1егеаи за научно-методическую помощь, оказанную при выполнении работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приведено обоснование актуальности и цели диссертационного исследования, изложены основные положения выносимые на защиту, научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе диссертации рассматривается состояние вопроса. Изложены обзор и анализ существующих способов и средств проходки скважин уплотнением. Выявлены наиболее перспективные образцы оборудования и представлен их сравнительный анализ. На основании этого выбран объект и сформулированы цель и задачи исследований.

Установлено, что эффективность применения того или иного способа проходки скважин методом уплотнения в каждом конкретном случае зависит от: грунтовых условий, характеризуемых влажностью, прочностью грунта, его композиционным составом, наличием просадочных геологических слоев; производственных возможностей строительной организации, ее парка оборудования; условий строительной площадки (наличие близко расположенных сооружений, значения нагрузок на фундамент и т.д.).

Для обеспечения правильного выбора способа проходки и соответствующего ему обрудования разработана, на основе проведенного обзора и анализа, классификация средств для образования скважин методом уплотнения (рис.1).

В качестве объекта исследований в данной работе принят многокат-ковый раскатывающий рабочий орган для проходки скважин в грунте.

Процесс образования скважин раскатывающим рабочим органом близок по принципу к процессу вдавливания. В связи с этим проведен анализ исследований процесса взаимодействия с грунтом рабочих органов вдавливающего (прокалывающего) типа. Этим вопросом занимались многие ученые: М.Ю. Абелев, Г.К.Бондарик, А.С.Вазетдинов, А.Н.Зеленин, В.И.Коноплев, В.И. Крутов, КНаеГеК, И.Кгеу, В.И.Минаев, Н.И.Наумец, Ю.Е.Пономаренко, О.М.Рез-ников, В.К.Тимошенко, В.Г. Федоровский, В.И.Феклин, Д.И.Шор и др.

Перекатывание по грунту рассмотрено в исследованиях Л.М.Бобылева, А.Ю. Ишлинского, Я.А. Калужского, Д.В.Конвисарова, Н.И. Наумца,

А А Покровской, О П Рейнольдса В К Свирщевского М М Танклевского, Ю А Трубникова, Н А Ульянова, Н Я Хархуты и др

Обзор и анализ известных способов и средств для проходки скважин в грунте методом уплотнения, а также обзор исследований по данной проблеме позволили сформулировать цель и задачи исследований

Рис 1 Классификация оборудования для проходки скважин в грунте уплотнением

Во второй главе представлены аналитические исследования процесса взаимодействия раскатывающего рабочего органа с грунтом и определены его основные конструктивные и режимные параметры

В результате кинематических исследований установлена оптимальная форма контактной поверхности катков раскатывающего проходчика из условия «чистого» качения их по грунту раскатываемой скважины.

Рассмотрен произвольный (]-ый) каток рабочего органа (рис.2). На контактной поверхности данного катка рассмотрена точка Mij, принадлежащая произвольному (1-му) сечению. В процессе работы каток участвует одновременно в двух вращательных движениях - относительном (относительно собственной оси ZJ) и переносном (относительно оси вала рабочего органа Z). Так как каток является жестким телом, то относительные угловые скорости всех его сечений равны между собой, а для обеспечения «чистого» качения при перекатывании катка по грунту должно соблюдаться условие:

(1)

где г0; г1; - радиусы нулевого и ьш сечений ]-го катка соответственно; во, еч - эксцентриситеты тех же сечений.

В результате рассмотрения работы катка, исходя из поставленных условий, получено уравнение описывающее профиль его контактной поверхности:

где ^ - расстояние от нулевого до 1-го сечения >го катка; "1i - угол разворота оси ]-го катка относительно оси вала раскатывающего проходчика.

Данное уравнение описывает однополостный гиперболоид вращения, расположенный в системе координат катка. Одним из свойств гиперболоида является то, что его боковая поверхность состоит из семейства прямолинейных образующих, поэтому при работе раскатывающего проходчика его катки контактируют с грунтом по прямым линиям, а это в свою очередь обеспечивает их «чистое» качение по грунту раскатываемой скважины.

Так как катки установлены на валу без возможности осевого перемещения относительно него, то конечное перемещение ]-го катка вызывает такое же перемещение вала рабочего органа. Шаг подачи раскатывающего проходчика (величина осевого перемещения за один оборот вала) определится следующим выражением:

(3)

Для определения рациональных режимов работы раскатывающего проходчика скважин разработана и исследована математическая модель процесса взаимодействия его с грунтом.

К валу рабочего органа приложен крутящий момент Мкр, обеспечивающий его вращение с угловой скоростью <в вокруг оси Ъ системы координат ОХК (рис.3). Вдоль оси Z действует осевая сила Рос, вес рабочего

органа Gp и сила сопротивления-внедрению наконечника Рн. На каждый каток раскатывающего рабочего органа действует сила сопротивления грун-

Рис.2. Кинематическая схема к определению формы боковой поверхности катка

Рис.3. Схема приложения сил к рабочему органу

та перекатыванию О,, сила трения скольжения Г',,,, и сила сопротивления грунта смятию Р, (Р + = Разработка математической модели осуществлялась с помощью уравнений Лагранжа второго рода. В качестве обобщенной координаты принят угол поворота вала рабочего органа вокруг оси системы координат OXYZ.

Крутящий момент на валу рабочего органа определится из следующего соотношения:

м

(V \ m Г + С

р„ -рос -GpM, +e0)sinycosy+ZQ Г -—-cos-^cosß,

J-i ro,

где ßj - угол между линией действия силы Q1 и плоскостью сечения j-ro катка радиуса rj.

Определение силы сопротивления грунта перекатыванию Q, произвольного катка сводится к определению силы сопротивления грунта смятию Р1 и установлению коэффициента сопротивления грунта перекатыванию £ Выражение для определения элементарной силы сопротивления грунта перекатыванию имеет вид:

Элементарная сила сопротивления грунта смятию dP определяется произведением напряжений о в грунте, прилегающем к контактной поверхности рассматриваемого катка, на площадь элементарной площадки dF этой поверхности и записывается в виде:

Для определения напряжений, возникающих в грунте, использована зависимость, которая выражает гипотезу Бернштейна - Летошнева, учитывающую возрастание сопротивления грунта по мере увеличения деформации. Эта зависимость подтверждена в работах многих ученых: В.Ф.Бабкова. А.К. Бирули, Н.Г.Домбровского, Н.Н. Иванова, ДА Лозового, Н.И. Наумца, НАУльянова. Ю.Е.Пономаренко и др., и записывается выражением:

где о - напряжения, возникающие в грунте; С - коэффициент общей деформации грунта; х - величина деформации; (J — показатель степени, характеризующий процесс деформации.

Степенной показатель зависит от физико-механических свойств фунта. В процессе исследований получена зависимость, позволяющая определить значения д для грунта с любым значением показателя текучес-

Значение коэффициента сопротивления грунта перекатыванию fn установлено Я А Калужским и имеет вид:

1 (h

f. =-

(И*.)-.-«

(9)

Сила сопротивления фунта перекатыванию, действующая на произвольный каток раскатывающего проходчика, определяется выражением:

В процессе проходки скважины к раскатывающему рабочему органу приложено усилие задавливания, действующее вдоль оси скважины Ъ и зависящая от веса привода Рпр. В системе «рабочий орган - грунт» возникает сила затягивания, обусловленная взаимодействием катков с грунтом. Результирующая осевая сила определится уравнением:

Р =р + Vf^i /г; f2p2 - М2 - Р sinB

ос пр La ^unpjOj Cj J Г J

И г.___

cosy ,

(П)

Ч

где гЦ1ЧМ - радиус сечения ]-го катка, к образующей которого приложена результирующая сила сопротивления грунта смятию; М^ - момент внутренних сопротивлений катка (трение в подшипниках, уплотнительных элементах и т.д.).

Процесс внедрения в грунт наконечника рассмотрен как прокол грунта с условием, что силы трения скольжения, возникающие при проколе, заменены на силы трения качения, возникающие при раскатывании грунта. В результате получена зависимость:

где Ян - радиус наконечника; а - половина угла заострения наконечника;

- угол внутреннего трения грунта; - радиус наконечника в сечении, проходящем через центр приведения силы сопротивления грунта смятию.

В результате решения уравнений математической модели были по-строенны графические зависимости крутящего момента и осевого усилия от диаметра рабочего органа и показателя текучести грунта, усилия на наконечнике и удельной энергоемкости процесса проходки скважин от показателя текучести.

В результате анализа полученных графических зависимостей установлено, что удельная энергоемкость процесса проходки скважин умень-

шается с увеличением значения показателя текучести грунта и не зависит, в пределах диапазона исследований, от диаметра рабочего органа. На основании анализа полученных зависимостей установлено также, что ориентировочные значения крутящего момента на валу рабочего органа могут быть определены по следующей зависимости:

мЧ)=кмо;, (13)

где Мкр - крутящий момент, Нм; Dp - диаметр рабочего органа, м; Км - коэффициент, принимающий следующие значения, Н/м2:

'51000 при = 0,00

35000 при "I. = 0,15

25000 при = 0,25

16000 при = 0,35

8500 при ч = 0,45

4000 при ч = 0,55

2000 при ч = 0,65

1150 при 'ь = 0,75.

В третьей главе представлена методика проведения экспериментов, описаны приборы и оборудование, методика обработки результатов исследований, приведены результаты экспериментальных исследований.

Целью экспериментальных исследований являлась проверка достоверности полученных теоретических зависимостей, а также определение рационального режима работы раскатывающего рабочего органа. Экспериментальные исследования проводились в естественных условиях, в фунтах ненарушенной структуры и естественной влажности. Для исследований применялись полноразмерные рабочие органы (экспериментальный и опытный образцы диаметром 0,25 м). Диапазон изменения грунтовых условий находился в пределах от полутвердой до мягкопластичной консистенции (0<^ <0,75).

Программа исследований предусматривала по три серии экспериментов на каждой экспериментальной площадке.

Первая серия проводилась с целью определения крутящего момента и осевого усилия при различных угловых скоростях вращения вала рабочего органа.

Вторая серия экспериментов проводилась для определения наиболее эффективных конструкций элементов уплотнений между катками. Эксперименты состояли в многократной проходке скважин раскатывающим рабочим органом с различными типами уплотнений в различных грунтовых условиях. Качество работы уплотнительных элементов оценивалось путем

разборки рабочего органа и проверки состояния подшипниковых узлов на предмет попадания в них грунта и воды.

Третья серия экспериментов проводилась для определения влияния упругих деформаций грунта на рабочий орган и установления параметров обратного катка.

Для измерения параметров, изменяющихся в процессе экспериментальных исследований, применялись специально разработанные и серийно выпускаемые датчики и приборы. При экспериментах измерялись следующие параметры и величины:

- крутящий момент на валу рабочего органа;

- осевое усилие самозатягивания, возникающее при работе раскатывающего проходчика;

- частота вращения вала рабочего органа;

- перемещение рабочего органа за фиксируемый интервал времени Экспериментальные данные обрабатывались методами математической статистики, а необходимое число опытов для получения результатов измерений с заданной точностью определялось расчетом.

М^р Е,д

102Нм МДж/м3

Рис 4 Зависимость крутящего момента от показателя текучести фунта

аналитическая экспериментальная

После обработки результатов первой серии экспериментов получен ряд зависимостей, характеризующих процесс взаимодействия раскатывающего рабочего органа с грунтом. В результате экспериментов установлено влияние показателя текучести грунта и частоты вращения вала рабочего органа на основные кинематические, силовые и энергетические показатели этого процесса (рис.4-7).

Рис 6 Зависимость шага подачи рабочего органа от частоты вращения вала при разных значениях показателя текучести грунта

1 ) ] 1

а об/мин

Рис 7 Зависимость крутящего момента от частоты вращения вала рабочего органа при разных значениях показателя теку чести грунта

В результате анализа полученных графических зависимостей установлено, что наиболее благоприятным режимом работы исследуемого рабочего органа является вращение его вала со скоростью 120 об/мин при 1Ь=0,25, 80 90 об/мин при 1Ь=0,5 и 70 75 об/мин при 1, =0,75. Такие режимы работы обеспечат минимальную удельную энергоемкость процесса проходки скважин раскатывающим рабочим органом

Также установлено, что рациональное чисто оборотов вала рабочего органа может быть ориентировочно определено по следующей зависимости.

где Кв - коэффициент, зависящий от показателя текучести грунта и принимающий следующие значения:

Кв=165 при ^ = 0,25; Кв =130 при 1Ь=0,50; Кв =110 при \ =0,75.

Для других значений показателя текучести грунта коэффициент Кв можно определить интерполированием или экстраполированием.

В четвертой главе представлена методика выбора основных параметров и расчета конструкции раскатывающего рабочего органа. Дано описание конструкции раскатывающего проходчика скважин РС-250А, разработанного на основе результатов исследований. Представлены примеры и результаты применения раскатывающего рабочего органа на практике. Приведены технико-экономические показатели и перспективные направления дальнейших исследований.

Исходными данными для расчета раскатывающего рабочего органа являются:

- физико-механические свойства грунта (1Ь, ф, С,);

- диаметр скважины (диаметр рабочего органа) Бр.

При расчете определяется суммарная длина формирующих катков, строится профиль рабочего органа, определяются геометрические параметры катков, определяется шаг подачи рабочего органа на забой, рассчитывается профиль контактной поверхности катков, определяется крутящий момент на валу и устанавливается рациональная частота его вращения. После этого определяется необходимая мощность привода базовой машины:

Приведенная в работе методика использована при расчете раскатывающего проходчика скважин РС-250А, изготовленного, испытанного и внедренного в производство. В результате испытаний и производственной эксплуатации эта конструкция была рекомендована к серийному выпуску. Данный рабочий орган может использоваться для устройства грунтовых свай, глубинного закрепления грунта, армирования сползающих массивов, укрепления откосов выемок, устройства набивных свай, усиления фундаментов и оснований, проходки горизонтальных скважин.

Расчетный экономический эффект от применения раскатывающего проходчика скважин диаметром 0,25 м. при устройстве набивных свай, по состоянию цен 1988 года, составил 38620 руб. в год. Использование опыт-

ного образца данного рабочего органа при строительстве одного из корпусов Карагандинского завода РТИ, в 1984 году, составил 17 тыс. руб.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

1. На основании анализа существующих машин и оборудования для проходки скважин в грунте методом уплотнения установлено, что наиболее эффективным для этого является применение раскатывающего рабочего органа. Как в России так и за рубежем аналогичное оборудование серийно не выпускается. Имеющиеся опытные образцы, разработанные в ИГД СО РАН, позволяющие реализовать способ раскатывания скважин в грунте, имеют ряд существенных недостатков: несоответствие, в среднем до 50%, теоретических и практических значений крутящего момента и скорости проходки; заклинивание рабочего органа в скважине при его извлечении и проникновение грунта внутрь катков через межкатковые торцевые зазоры. Установлено, что для повышения эффективности и экономичности процесса раскатывания скважин необходимо устранить пассивное трение скольжения при взаимодействии катков рабочего органа с грунтом.

2. В результате обзора и анализа существующих исследований по данной проблеме установлено, что в настоящее время отсутствует методика расчета раскатывающего рабочего органа, позволяющая определить его конструктивные параметры и режим работы в зависимости от физико-механических свойств грунта. Отсутствуют сведения о том, как влияют влажность и прочностные свойства грунта, на работу раскатывающего рабочего органа.

3. На основании проведенных аналитических исследований установлена оптимальная форма контактной поверхности катков раскатывающего рабочего органа, обеспечивающая их перекатывание по стенке раскатываемой скважины. В результате решения разработанной математической модели получены зависимости, позволяющие определить конструктивные параметры рабочего органа, силовые и энергетические параметры процесса взаимодействия его с грунтом в зависимости от физико-механических свойств последнего. Установленная форма позволила сократить расхождение теоретических и практических значений крутящего момента до максимально 15%, а скорости подачи рабочего органа на забой до 10%.

4. На основании анализа процесса деформирования грунта под действием радиальных нагрузок установлено, что принятие дискретных значений степенного показателя характеризующего процесс деформирования, при определении напряжений приводит к получению неточных значений. На основании результатов ранее выполненных исследований по определению коэффициента общей деформации грунта С и напряжений, возникаю-

щих в грунте при его деформировании, получена зависимость степенного показателя ц, от показателя текучести грунта IL. Установлено, что при изменении показателя текучести грунта в интервале 0,25<1^"0,75, степенной показатель соответственно принимает значения 0,8>ц>0,5.

5. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили достоверность теоретически полученных зависимостей. Отклонение значений экспериментальных данных от теоретических не превышает 11 %. На основании анализа полученных зависимостей определены рациональные режимы работы раскатывающего рабочего органа в различных грунтовых условиях. Так например для рабочего органа диаметром 0,25 м рациональная частота вращения вала составляет 120 об/мин при показателе текучести Il=0,25 и уменьшается до 70 об/мин при показателе текучести IL=0,75.

6. По результатам аналитических и экспериментальных исследований разработана методика расчета, позволяющая определить конструктивные параметры раскатывающего рабочего органа и выбрать рациональный режим его работы в зависимости от грунтовых условий.

Результаты исследований использованы при разработке раскатывающих проходчиков скважин диаметром 0,25 м и 0,63 м.

Применение раскатывающего проходчика для устройства свайных фундаментов при строительстве одного из корпусов Карагандинского завода РТИ в 1984 году позволило получить экономический эффект в размере 17 тыс. рублей.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Н.В. Бойко, В.В. Харченко, А.С. Кадыров, В.А. Смирнов, В.Д. Лис и др. Комплексная механизация работ при устройстве набивных свай на стройках Казахстана // Фундаментостроение в сложных грунтовых условиях: Тез.докл.Всесоюз.совещ., -Алма-Ата, 1977.

2. В.В. Харченко, Ю.Е. Пономаренко, В. Д. Лис, Ю.Н. Моисеев Создание, исследование и внедрение навесного оборудования для проходки скважин под набивные сваи методом уплотнения // Совершенствование свайных фундаментов в сложных грунтовых условиях: Тез.докл.научно-практ. и коорд.совещ., -Красноярск, 1981. -С. 31-33.

3. Лис В.Д. Исследование процесса образования скважин методом раскатки // Эффективные конструкции фундаментов для промышленного и гражданского строительства в фунтовых условиях Оренбургской области: Тез.докл.научно-практ.конф., 8-9 сент. 1983г. -Оренбург, 1984. - С.32-33.

4. А.А. Вайгандт, В.Д. Лис, Технология и механизация устройства набивных свай, устроенных в раскатанных скважинах // Передовой опыт в фундаментостроении: Тез.докл. к обл.сем. 24-25 сент. 1984г. Приволжский Дом НТП, ПИСИ, - Пенза, 1984.

5. В.В. Харченко, Ю.Е. Пономаренко, В.Д. Лис. Оборудование РС-250А для проходки скважин раскатыванием // Строительные и дорожные машины. -1988. -№ 6. -С.21-22.

6. Пономаренко Ю.Е., Лис В.Д. Классификация и сравнительный анализ оборудования для проходки скважин уплотнением // Строительство и архитектура. -Новосибирск: Известия ВУЗов. - 1989. -№1. -С. 106-109.

7. В. Лис Обоснование профиля боковой поверхности катков раскатывающего рабочего органа // Вестник СибАДИ. - Омск -2004. -Вып. 1.-С. 197-200.

8.Ю.Е.Пономаренко, В. Лис, Определение силы сопротивления грунта перекатыванию катка раскатывающего рабочего органа // Геотехнические проблемы строительства крупномасштабных и уникальных объектов: Тр. Междунар.геотех.конф.посвящ. Году Российской Федерации в Республике Казахстан и 150-летию г. Алматы. - Ал маты, 2004. -С.706-711.

9. В. Лис Раскатывающий проходчик скважин и методика его расчета // Подъемные сооружения. Специальная техника. -2004. -№10. -С.22-24.

10. В. Лис, Б.В. Колесников Рабочий орган для раскатки скважин // Вестник СибАДИ -Омск -2005. -Вып.2. -С. 192-197.

11. А.с. 599060 СССР Снаряд для проходки скважин под сваи /В.А. Смирнов, Н.В. Бойко, П.Н. Рассохин и В.Д. Лис № 2171342/22-03; Заявл. 08.09.75// Открытия. Изобретения. - 1978. - № 1l.-3c.

12. А.с. 713960 СССР Устройство для образования скважин в грунте /В.К. Свирщевский, Г.Г. Васильев, И.П. Леонов, А.А. Орехов и В.Д Лис. -№ 2580764/29-03; Заявл. 18.01.78// Открытия. Изобретения. -1980. - № 5.-3с.

13. А.с. 724637 СССР Устройство для образования скважин в грунте методом раскатки /В.Д. Лис. Н.В. Бойко, М.С. Овчаров, и др.-№ 2690642/ 29-03; Заявл. 28.11.78// Открытия. Изобретения. -1980. - № 12-2с.

14. А.с. 791887 СССР Устройство для проходки вертикальных скважин в грунте /Н.В. Бойко, В.Ф. Петров, В.К. Свирщевский, В.В. Харченко, В.Д. Лис и др.-№ 2546496 /29-03; Заявл. 18.11.77// Открытия. Изобретения. - 1980.-№48.-2с.

15. А.с. 861535 СССР Устройство для образования скважин в грунте методом раскатки /В.Д. Лис, М.С. Овчаров, В.А. Кох и др.-№ 2850160/2203; Заявл. 30.11.79// Открытия. Изобретения. -1981. -№ З3.-2с.

16. А.с. 929805 СССР Устройство для образования скважин в грунте /В.Д. Лис, М.С. Овчаров. Н.В. Бойко и др.-№ 2996769/29-03; Заявл. 23.10.80 // Открытия. Изобретения. - 1982. -№ 19-5с.

17. А.с. 1217023 СССР Устройство для образования скважин /В.Д. Лис, М.С. Овчаров и В.В. Харченко -№ 3516690/29-03; Заявл. 26.11.82. Не публикуется (ДСП).

18. А.с. 1218734 СССР Устройство для образования скважин в грунте раскаткой / В.Д. Лис и М.С. Овчаров. - № 3635907/29-03; Заявл. 23.08.83. Не публикуется (ДСП).

19. А.с. 1264624 СССР Устройство для образования скважин /В.Д. Лис, М.С. Овчаров, В.В. Харченко и В.К. Свирщевский -№ 3848609/22-03; Заявл. 29.01.85. Не публикуется (ДСП).

20. А.с. 1541366 СССР Устройство для образования скважин в грунте /ВА Кох, В.Д. Лис, Ю.Е. Пономаренко и др. -№ 4230954/23-03; Заявл. 16.04.87// Открытия. Изобретения. - 1990. - № 5 .- 4с.

21. А.с. 1708013 СССР Устройство для образования скважины /В.Д. Лис и Б.В. Колесников -№4671082/03; Заявл. 26.01.89. Не публикуется (ДСП).

Формат 60X90 1/16/ Бумага офсетная. Отпечатано на дупликаторе. Усл. П.Л. 1Д1 Уч.-изд. 1,24. Тираж 120. Заказ 36

ПО УМУ СибАДИ Омск, пр. Мира. 5

0S.ci-cS.C6

%%%

и < -, TV

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА МЕХАНИЗАЦИИ ПРОХОДКИ СКВАЖИН В ГРУНТЕ УПЛОТНЕНИЕМ.

1.1. Анализ существующих способов и средств проходки скважин уплотнением.

1.2. Классификация средств проходки скважин уплотнением.

1.3. Обзор исследований рабочих органов машин для проходки скважин методом уплотнения.

1.4. Выводы. Цель и задачи исследований.

2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАСКАТЫВАЮЩЕГО РАБОЧЕГО ОРГАНА С ГРУНТОМ.

2.1. Анализ процесса проходки скважин раскатыванием.

2.2. Кинематические исследования раскатывающего рабочего органа и определение основных геометрических параметров контактной поверхности его катков.

2.3. Математическая модель процесса взаимодействия раскатывающего рабочего органа с грунтом при вертикальной проходке скважин.

2.4. Определение силы сопротивления грунта перекатыванию катка раскатывающего рабочего органа.

2.5. Определение осевой силы действующей на раскатывающий рабочий орган.

2.6. Определение силы сопротивления внедрению наконечника.

2.7. Анализ силовых и энергетических характеристик процесса проходки вертикальных скважин в грунте раскатыванием.

2.8. Выводы.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАСКАТЫВАЮЩЕГО РАБОЧЕГО ОРГАНА С ГРУНТОМ.

3.1. Цель и задачи экспериментальных исследований.

3.2. Условия и порядок проведения экспериментов.

3.3. Приборы и оборудование, использованные при проведении экспериментальных исследований.

3.4. Обработка результатов экспериментов.

3.5. Результаты экспериментальных исследований.

3.6. Выводы.

4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ.

4.1. Методика выбора основных параметров и расчета конструкции раскатывающего рабочего органа.

4.2. Конструкция раскатывающего рабочего органа, разработанного на основе результатов исследований.

4.3. Примеры применения раскатывающего рабочего органа.

4.4. Практические результаты применения раскатывающего проходчика скважин.

4.5. Технико-экономические показатели раскатывающего проходчика скважин.

4.7. Перспективные направления дальнейших исследований.

5. ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ.

Наиболее ответственным и трудоемким этапом в строительстве является возведение оснований и фундаментов [1]. В 1990 году затраты на фунда-ментостроение в СССР составили примерно 6 млрд.руб. На нужды фунда-ментостроения было израсходовано: 55 млн.м3 бетона, что составляло около

-ч

22% общего его расхода в строительстве; 2,3 млн.т. металла; 2,3 млн.м3; древесины; 13 млн.т.усл. топлива (с учетом добычи сырья и изготовления материалов).

Вследствие наращивания объемов строительства, которое отмечается в последние годы в России, растут и объемы работ по устройству оснований и фундаментов. Подготовка оснований и возведение фундаментов в грунтовых условиях западно-сибирского региона, значительная часть территории которого представлена недоуплотненными пылевато-глинистыми грунтами, требует применения специальных технологических приемов и методов, способных обеспечить повышение несущей способности грунта и снизить, за счет этого, удельный вес применения природных материалов, исчерпаемость которых становится все более очевидной.

Одним из видов фундаментов, позволяющих наиболее эффективно использовать физико-механических свойств грунта оснований, являются фундаменты из набивных свай. Но их удельный вес в общем объеме всех видов свай не превышает 12%, что объясняется недостаточной вооруженностью строительства эффективными машинами и оборудованием для проходки скважин под набивные сваи.

По методу устройства набивные сваи можно подразделить на сваи, устраиваемые без уплотнения (буронабивные) и с уплотнением грунта. В первом случае скважины образуются бурением (с обсадными трубами или без таковых), во втором - образованием скважин в грунте без его экскавации (про-давливанием, пробивкой, раскатыванием), с уплотнением в зоне расположения свай. Уплотнение приводит к улучшению физико-механических свойств и прочностных характеристик грунта, повышению несущей способности свай. Сваи в скважинах, образованных уплотнением, обладают всеми преимуществами набивных свай (дешевый товарный бетон, возможность рационального армирования из условия действия только эксплуатационных нагрузок, отсутствие головных частей, требующих удаления) и в то же время по несущей способности на 1 м3 материала близки к забивным, так как работают в уплотненном грунте.

В настоящее время все большее значение приобретают вопросы экономии природных ресурсов. В связи с этим большой интерес вызывают различные способы и машины для проходки скважин без экскавации грунта (с уплотнением его через стенки скважин в массив). Изучению данного вопроса посвятили свои исследования Л.М.Бобылев, Г.К.Бондарик, А.С.Вазетдинов,

A.Н.Зеленин, Н.И.Наумец, Ю.Е.Пономаренко, О.М.Резников,

B.К.Свирщевский, Ю.А.Трубников, В.И.Феклин и др.

Опыт внедрения набивных свай, изготовленных в скважинах с уплотненными стенками, в восьмидесятые годы в Казахстане показал, что их применение, вместо традиционных конструкций фундаментов на естественном основании и из забивных свай, позволяет снизить: сметную стоимость работ нулевого цикла на 40 - 65%; расход бетона на 35 - 75%; расход арматуры на 40 - 50%; объем земляных работ на 67 - 95%; трудозатраты на 30 - 66%. Проходка скважин уплотнением грунта является перспективным направлением, позволяющим реализовать ресурсосберегающую технологию устройства фундаментов на набивных сваях.

Анализ преимуществ и недостатков различных способов проходки скважин уплотнением выделяет среди них способ вдавливания как самый экономичный. Однако возникающие, при погружении в грунт и извлечении рабочего органа, силы трения скольжения значительно снижают эффективность данного способа. Поскольку устранить силы трения при образовании скважины полностью невозможно, то возникает необходимость уменьшить их значение. Это может быть выполнено путем замены сил трения скольжения на силы трения качения, что достигается применением многокаткового раскатывающего рабочего органа конструкции новосибирского Института Горного Дела СО АН, разработанного в середине 70-х годов, при работе которого отдельные его элементы, катки, обкатываются по грунту, раздвигая его в стороны и тем самым образуя скважину.

Однако данный рабочий орган и, как следствие, способ проходки скважин раскатыванием, несмотря на явные преимущества, к которым относятся: - высокий коэффициент полезного действия, так как деформация грунта осуществляется катящимися телами, а не скользящими, как это имеет место в других устройствах; - отсутствие шума и динамических нагрузок, так как раскатывающий рабочий орган функционирует за счет статической нагрузки (крутящий момент); - компактность и мобильность оборудования, в котором в качестве рабочего органа используется раскатывающий проходчик, так как для его работы не требуется осевого усилия (эффект самозатягивания), а глубина скважин не зависит от длины рабочего органа, до настоящего времени не нашли практического применения. Это объясняется низкой эффективностью предложенной конструкции выражающееся в несоответствии, в среднем до 50%, практических и теоретических значений крутящего момента и скорости подачи рабочего органа на забой, заклинивании рабочего органа в скважине при его извлечении и проникновении грунта внутрь катков через межкатковые торцевые зазоры.

Целью данной работы является создание эффективной конструкции раскатывающего рабочего органа и разработка методики расчета и выбора его основных параметров в зависимости от грунтовых условий.

Задачи исследований:

-провести анализ и систематизировать существующее оборудование для проходки скважин в грунте методом уплотнения;

- разработать и исследовать математическую модель процесса взаимодействия раскатывающего рабочего органа с грунтом;

- обосновать оптимальную форму контактной поверхности катков рабочего органа;

-экспериментально проверить достоверность результатов аналитических исследований;

- разработать методику расчета и выбора параметров раскатывающего рабочего органа в зависимости от грунтовых условий;

- создать конструкцию "раскатывающего проходчика скважин.

Настоящая работа выполнена с использованием следующих методов:

- анализа и обобщения ранее выполненных исследований и практического опыта;

- аналитического исследования процесса взаимодействия рабочего органа с грунтом;

- экспериментальной проверки достоверности теоретических данных;

- статистической обработки результатов экспериментальных исследований.

Научная новизна работы характеризуется следующими результатами:

- систематизирован материал по конструкциям машин и оборудования для проходки скважин в грунте уплотнением на основании чего разработана соответствующая классификация;

- установлены оптимальные конструктивные параметры катка рабочего органа, обеспечивающие перекатывание катка по стенке скважины без проскальзывания;

- разработана математическая модель процесса взаимодействия рабочего органа с грунтом;

- установлены зависимости основных параметров раскатывающего рабочего органа от значений показателя текучести грунта;

- разработана методика расчета раскатывающего рабочего органа в зависимости от грунтовых условий.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в работе, определяется:

- корректным применением основных положений теоретической механики, механики грунтов, высшей математики, математической статистики и использованием вычислительной и измерительно-регистрирующей техники;

- совпадением разультатов теоретических и экспериментальных исследований, выполненных на натурных образцах рабочего органа в реальных условиях эксплуатации.

Практическая значимость работы заключается в создании рабочего органа, позволяющего реализовать высокоэффективную технологию проходки скважин в грунте раскатыванием и в разработке методики расчета и выбора основных его параметров, позволяющей провести конструкторскую проработку раскатывающего проходчика скважин погружающегося в грунт за счет использования сил трения, возникающих между катками рабочего органа и стенкой скважины, и обеспечивающего «чистое» перекатывание катков по стенке последней.

Данная методика расчета может применяться в проектно-конструкторских бюро учреждений и предприятий, занимающихся проектированием и производством оборудования для образования скважин в грунте уплотнением.

Основные положения диссертационной работы были доложены, обсуждены и получили одобрение на: Всесоюзном совещании «Фундаментострое-ние в сложных грунтовых условиях» (г.Алма-Ата, 1977 г.); на секции «Механизация» научно-технического Совета НПО «Союзспецфундаменттяж-строй» (1977-1988 г.г.); на научно-практическом и координационном совещании «Совершенствование свайных фундаментов в сложных грунтовых условиях» (г.Красноярск, 1981 г.); на научно-практической конференции «Эффективные конструкции фундаментов для промышленного и гражданского строительства в грунтовых условиях Оренбургской области» (г.Оренбург, 8-9 сентября 1983 г.); на областном семинаре, «Передовой опыт в фундаменто-строении», Приволжского Дома научно-технической пропаганды (Пензенский инженерно-строительный институт, г.Пенза, 24-25 сентября 1984 г.); на Международной геотехнической конференции «Геотехнические проблемы строительства крупномасштабных и уникальных объектов», посвященной Году Российской Федерации в Республике Казахстан и 150-летию г.Алматы (г.Алматы, 23 - 25 сентября 2004 г.); на Международной научно-практической конференции «Дорожно-транспортный комплекс как основа рационального природопользования», посвященная 100-летию со дня рождения доктора технических наук, профессора К.А.Артемьева (СибАДИ, г.Омск, 23 - 25 ноября 2004 г.).

В процессе проведения исследований автором опубликована 21 печатная работа, в том числе получено 11 авторских свидетельств на изобретения.

Диссертационная работа по структуре состоит из введения, четырех глав и заключительных выводов. Объем работы - 182 страницы машинописного текста, включая 75 рисунков, 4 таблицы, список литературы из 117 наименований и 6 приложений.

5. ВЫВОДЫ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ

1. На основании анализа существующих машин и оборудования для проходки скважин в грунте методом уплотнения установлено, что наиболее эффективным для этого является применение раскатывающего рабочего органа. Как в России так и за рубежем аналогичное оборудование серийно не выпускается. Имеющиеся опытные образцы, разработанные в ИГД СО АН СССР, позволяющие реализовать способ раскатывания грунта, имеют ряд существенных недостатков, что сдерживает реализацию самого способа. Установлено, что для повышения эффективности и экономичности процесса раскатывания скважин необходимо устранить пассивное трение скольжения при взаимодействии катков рабочего органа с грунтом.

2. В результате обзора и анализа существующих исследований по данной проблеме установлено, что в настоящее время отсутствует методика расчета раскатывающего рабочего органа, позволяющая определить его конструктивные параметры и режим работы в зависимости от физико-механических свойств грунта. Отсутствуют сведения о том, как влияют влажность и прочностные свойства грунта, на работу раскатывающего рабочего органа.

3. На основании проведенных аналитических исследований установлена оптимальная форма контактной поверхности катков раскатывающего рабочего органа, обеспечивающая их «чистое» качение по грунту раскатываемой скважины. В результате решения разработанной математической модели получены зависимости, позволяющие определить конструктивные параметры рабочего органа, силовые и энергетические параметры процесса взаимодействия его с грунтом в зависимости от физико-механических свойств последнего.

4. На основании анализа процесса деформирования грунта под действием радиальных нагрузок установлено, что принятие дискретных значений степенного показателя ц, характеризующего процесс деформирования, при определении напряжений приводит к получению неточных значений. На основании результатов ранее выполненных исследований по определению коэффициента общей деформации грунта С и напряжений, возникающих в грунте при его деформировании, получена зависимость степенного показателя ц, от показателя текучести грунта II- Установлено, что при изменении показателя текучести'грунта в интервале 0,25 <Il< 0,75, степенной показатель соответственно примет значения 0,8<fi<0,5.

5. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили достоверность теоретически полученных зависимостей. Установлено влияние влажности грунта и частоты вращения вала рабочего органа на основные кинематические, силовые и энергетические показатели процесса проходки скважин. На основании анализа полученных зависимостей определены рациональные режимы работы раскатывающего рабочего органа в различных грунтах. Определены конструкции элементов уплотнений между катками рабочего органа, а также конструктивные параметры калибрующих и обратного катков.

6. По результатам аналитических и экспериментальных исследований разработана методика расчета, позволяющая определить конструктивные параметры раскатывающего рабочего органа и рациональный режим его работы в зависимости от грунтовых условий.

Результаты исследований использованы при разработке раскатывающих проходчиков скважин диаметром 0,25 м. и 0,63 м. По результатам приемочных испытаний откорректирована конструкторская документация и изготовлена опытная партия раскатывающих проходчиков скважин диаметром 0,25 м.

Использование раскатывающего проходчика для устройства свайных фундаментов при строительстве одного из корпусов Карагандинского завода РТИ позволило получить экономический эффект в размере 17 тыс. рублей.

1. Проектирование и устройство свайных фундаментов: Учебн.пособие для строительных вузов / С.В. Беленький, Л.Г. Дикман, И.И. Косоруков и др. -М.: Высшая школа, 1983. -328 с.

2. Свайные работы / Под ред.д-ра техн.наук М.И. Смородинова. -М.: Стройиздат, 1979. -166 с.

3. Цытович Н.А. Механика грунтов. 4-е изд.перераб. и доп. -М.: Высшая школа, 1983. -288 с.

4. Набивные сваи с уплотненным забоем / А.А. Григорян, Ю.А. Чи-ненков // Обзор. Строительные материалы, изделия. -1981. -Вып.2. -М.: ВНИИС. -46 с.

5. Ермошкин П.М. Способы проходки скважин под набивные сваи без выемки грунта // Основания, фундаменты и механика грунтов. -1976. -№4. -С. 14-16.

6. Руководство по проектированию свайных фундаментов зданий и сооружений, возводимых на просадочных грунтах. -М.: Стройиздат, 1969. -32 с.

7. Уплотнение просадочных грунтов станками ударно-канатного бурения БС-1 / Ю.М. Абелев, В.Г. Галицкий, В.И. Кругов и др. -М.: Стройиздат, 1966. -23 с.

8. Абелев Ю.М., Абелев М.Ю. Основы проектирования и строительства на просадочных макропористых грунтах. -М.: Госстройиздат, 1968. -431 с.

9. Кругов В.И., Власов Ю.В. Возведение столбчатых фундаментов в котлованах, вытрамбованных в просадочных грунтах. -М.: Стройиздат, 1969.-27 с.

10. Бойко Н.В. Моисеев Ю.Н. Фундаменты из набивных конических свай, устраиваемых в пробитых скважинах // Основания, фундаменты и механика грунтов. -1981. -№6. -С.3-6.

11. А.с. 1541366 СССР Устройство для образования скважин в грунте / В.А. Кох, В.Д. Лис, Ю.Е. Пономаренко и др. -№4230954/23-03; Заявл. 16.04.87// Открытия. Изобретения. -1990. -№ 5. -4 с.

12. Кершенбаум Н.Я., Минаев В.И. Проходка горизонтальных и вертикальных скважин ударным способом. -М.: Недра, 1984. -244 с.

13. Бобылев Л.М., Баринов Н.В., Герасименко Н.П. и др. Новое оборудование для уплотнения грунтов в промышленном и гражданском строительстве // Основания, фундаменты и механика грунтов. -1985. -№6. -С.7-9.

14. А.с. 599060 СССР Снаряд для проходки скважин под сваи /В.А. Смирнов, Н.В. Бойко, Н.Н. Рассохин и В.Д. Лис -№2171342/22-03; Заявл. 08.09.75// Открытия. Изобретения. -1978. -№11. -3 с.

15. Н.В. Бойко, В.В. Харченко, А.С. Кадыров В.А. Смирнов, В.Д. Лис и др. Комплексная механизация работ при устройстве набивных свай на стройках Казахстана // Фунламентостроение в сложных грунтовых условиях: Тез. докл.Всесоюз.совещ., -Алма-Ата, 1977.

16. Погружение свай способом вдавливания / Е.М. Перлей, Е.В. Све-тинский, С.В. Гдалин // Сер.Прогрессивные строительные материалы и конструкции. -Ленинград.: ЛДНТП, 1983. -29 с.

17. Бабушкин Г.У., Бондарь В.Н., Голубчик Л.Х., Пилипей О.Н. Погружение свай вдавливанием в условиях действующего цеха // Механизациястроительства. -1981. -№ 1.

18. Фирма ICH FUNDEX Equipment. Машины для закладки фундамента // Стандартный диапазон буронабивного оборудования: Информационный листок, Версия 16, 2003.

19. Феклин В.И. Оборудование для устройства набивных свай // Строительные и дорожные машины. -1985. -№5.

20. Феклин В.И. Продав лив ание скважин под набивные сваи спиралевидными снарядами // Основания, фундаменты и механика грунтов. -1985. -№5. -С. 16-19.

21. А.с. 1086105 СССР Способ образования скважин /Б.М. Мазо, В.И. Феклин // Открытия. Изобретения. -1984. -№ 14.

22. А. с. 1086106 СССР Устройство для бразования скважин под набивные сваи / В.И. Феклин, В.Б. Швец, Б.М. Мазо // Открытия. Изобретения. -1984. -№ 14.

23. Бордуковский А.И., Гойхман Я.А. Раскатывающие и спиралевидные снаряды // Строительные и дорожные машины. -1990. -№8. -С.5-6.

24. Свирщевский В.К. Проходка скважин в грунте способом раскатки. -Новосибирск: Наука, 1982. -120 с.

25. Трубников Ю.А. Исследование основных закономерностей и разработка эффективных средств бурения скважин в мягких горных породах: Дис. . канд.техн.наук /Днепропетровский горный ин-т. -Днепропетровск, 1973. -198 с.

26. А.с. 713960 СССР Устройство для образования скважин в грунте /В.К. Свирщевский, Г.Г. Васильев, И.П. Леонов, А.А. Орехов и В.Д. Лис -№2580764/29-03; Заявл. 18.01.78// Открытия. Изобретения. -1980. -№ 5.-3 с.

27. А.с. 791887 СССР Устройство для проходки вертикальных скважин в грунте /Н.В. Бойко, В.Ф. Петров, В.К. Свирщевский, В.В. Харченко, В.Д. Лис и др. -№2546496/29-03; Заявл. 18.11.77// Открытия. Изобретения. -1980. -№ 48-2 с.

28. Ганичев М.А. Устройство искусственных оснований и фундаментов. -3-е изд.перераб. и доп. -М.: Стройиздат, 1981. -543 с.

29. Специальные машины и оборудование для устройства оснований и фундаментов / М.И. Смородинов, JI.B. Ерофеев, B.C. Федоров и др. -М.: Машиностроение, 1972. -256 с.

30. Пономарёнко Ю.Е. Создание и выбор основных параметров навесного оборудование для пробивки конических скважин под набивные сваи: Автореферат дис. канд.техн.наук. -М.: ВНИИстройдормаш, 1985. -24 с.

31. В.И. Баловнев, Л. А. Хмара, В.И. Осипчук и др. Машины для образования выемок в грунте выштамповыванием // Строительные и дорожные машины. -1990. -№8. -С.5-6.

32. Строительные машины: общая часть / О.П. Епифанов, В.М. Казари-нов, Е.К. Малолетков. 2-е изд.перераб. и доп. -М.: Стройиздат, 1981.-168 с.

33. Пономарёнко Ю.Е. Лис В.Д. Классификация и сравнительный анализ оборудования для проходки скважин уплотнением // Строительство и архитектура. -Новосибирск: Известия ВУЗов. -1989. -№1. -С. 106-109.

34. В. Лис Раскатывающий проходчик скважин и методика его расчета // Подъемные сооружения. Специальная техника. -2004. -№10. -С.22-24.

35. Вазетдинов А.С. Прокладка горизонтальных скважин под кабеле-проводы вибропроколом и гидромеханизированным способом. —М.: Гос-стройиздат, 1961.

36. Уплотняющие машины в строительстве и производстве строительных изделий / Под ред. С.В. Жирковича, Н.И. Наумеца. -Куйбышев: КИСИ, 1962. -444 с.

37. Коноплев В.И. Исследование параметров прокалывающего органа и машины для устройства микросвайных фундаментов и подготовки оснований: Дис. канд.техн.наук. и Ростов-на-Дону, 1970.

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

39. Резников О.М. Определение механических характеристик грунтов методом статического зондирования // Вопросы геотехники: Сб.трудов ДИИТ. Днепропетровск. -1961. -Вып. №4.

40. Тимошенко В.К. Исследование процесса прокола грунтов при закрытой прокладке трубопроводов: Дис. . канд.техн.наук / ДИСИ. -Днепропетровск, 1969. -148 с.

41. R. Haefeli, G. Amberg, A. Moos Eine leichte Rammsonde fiir geotechni-sche Untersuchungen // Schweizer Bauzeitung. Ziirich-1951. -№36.

42. H. Krey Erddrack, Erdwiderstand und Tragf&higkeit des Baugrundes,1918.

43. Васильев H.B., Шор Д.И. Расчет усилий для прокладки трубопроводов способом прокола и продавливания // Подземное строительство. -М.: Гос-ортехиздат. -1961.

44. Федоровский В.Г. О расширении цилиндрической скважины в упруго-пластической среде // Основания, фундаменты и механика грунтов. -1972. -№2. -С.28-30.

45. Хархута Н.Я. Машины для уплотнения грунтов. -JL: Машиностроение, 1973. -176 с.

46. Ишлинский А.Ю. Теория сопротивления перекатыванию (трения качения) и смежных явлений // Тр.ин-та / Ин-т машиноведения АН СССР. -М.-1947. -Т.2. -С.256-264.

47. О. Reynolds Оп rolling friction: Phil. Trans, of the Royal Soc. of L. V. 166 (1876), p. 155

48. Конвисаров Д.В., Покровская A.A. Влияние радиусов кривизны цилиндрических тел на их сопротивление перекатыванию при различных нагрузках // Тр.ин-та / Сибирск.физ.-техн.ин-т. -Новосибирск. -1955. -Вып.34. -С.62-79.

49. Танклевский М.М. О нагрузках, обуславливающих скольжение и буксование колеса при качении по сминаемому основанию // Известия ВУЗов: Машиностроение. -М. -1969. -№12.

50. Ульянов Н.А. Основы теории и расчета колесного движителя землеройных машин. -М.: Машгиз, 1962. -207 с.

51. Бируля А.К. Эксплуатационные показатели грунтовых дорог. -М.: Гостранстехиздат, 1937. -130 с.

52. Фусс Н.И. Опыт теории о сопротивлении, причиняемом дорогами всякого рода четырехколесным и двухколесным повозкам // Академические сочинения Имперской Академии наук. -Ч. 1,-1801.

53. Летошнев М.Н. Взаимодействие конной повозки и дороги.

54. Иванов Н.Н. Взаимодействие колеса и дороги // Сборник Ленинградского института инженеров путей сообщения. -1929. -Вып. 100.

55. Бабков В.Ф. Сопротивление качению колеса по деформируемой грунтовой поверхности // Тр.ин-та / Московский автодор.ин-т. -1955. -Вып. 16. -С.79-106.

56. Калужский Я.А. Сопротивление движению катка при уплотнении грунта // Тр.ин-та / Харьковский автодор.ин-т. -1950. -Вып. 10.

57. Перменов А.Н. Исследование и создание грунтоуплотняющего оборудования для стесненных условий строительства: Дис. . канд.техн.наук / СПИ. -Саратов, 1977. -185 с.

58. Смирнов В. А. Исследование процесса упшрения скважин под буро-набивные сваи упшрителем с уплотняющими катками: Дис. канд.техн.наук /ЛПТИ.-Л., 1981.-161 с.

59. Штаерман И.Я. Контактная задача теории упругости. -М.: Гостех-издат, 1949.

60. Мышкис А.Д. Лекции по высшей математике. -М.: Наука, 1969.-640 с.

61. А.с. 1217023 СССР Устройство для образования скважин / В.Д. Лис, М.С. Овчаров и В.В. Харченко -№3516690/29-03; Заявл. 26.11.82. Не публикуется (ДСП).

62. Ветров Ю.А. Резание грунтов землеройными машинами. —М.: Машиностроение, 1971. -357 с.

63. Рахматулин Х.А., Сагомонян Л.А., Алексеев Н.А. Вопросы динамики грунтов. -М.: МГУ, 1964. -239 с.

64. Батуев Г.С. и др. Инженерные методы исследования ударных процессов. -М.: Машиностроение, 1969. -С.66-74.

65. Лапшин Ф.К. Расчет свай по предельным состояниям. -Саратов.: Изд.Саратовского ун-та, 1979. -152 с.

66. Старжинский В.М. Теоретическая механика. -М.: Наука, 1980. -464 с.

67. В. Лис, Колесников Б.В. Рабочий орган для раскатки скважин //

68. Вестник СибАДИ. Омск-2004. -Вып.2. -С.Х-Х.7

69. Добронравов В.В., Никитин Н.Н., Дворников А.Л. Курс теоретической механики. -М: Высшая школа, 1974. -527 с.

70. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. -М.:1. Наука, 1980. -974 с.

71. Кох В.А. Создание навесного оборудования для устройства набивных свай в водонасьпценных грунтах методом уплотнения: Дис. . канд. техн.наук / ИГД СО АН СССР. -Новосибирск, 1990. -151 с.

72. Цыбал С.И., Кайпиш Ю.М. Предельное сопротивление грунта короткой пирамидальной свае // Сб.: Основания и фундаменты. Киев: Буди-вельник. -1978. -Вып. 11.-112 с.

73. Данко П.Е., Попов А.Г. Высшая математика в упражнениях и задачах. -4.3, -М.: Высшая школа, 1971. -287 с.

74. Бабков В.Ф., Бируля А.К., Сиденко В.М. Проходимость колесных машин по грунту. -М.: Автотрансиздат, 1959. -188 с.

75. Бабков В.Ф.,Гербурт-Гайбович А.В. Основы грунтоведения и механики грунтов. -М.: Высшая школа, 1964. -366 с.

76. Пономаренко Ю.Е. Создание и выбор основных параметров навесного оборудование для пробивки конических скважин под набивные сваи: Дис. канд.техн.наук. -М.: ВНИИстройдормаш, 1985. -178 с.

77. ГОСТ 25100-82. Грунты. Классификация. -М: Изд-во стандартов,1983.

78. Фильчиков П.Ф. Справочник по высшей математике. -Киев: Науко-ва думка, 1974. -743 с.

79. Основания, фундаменты и подземные сооружения: Справочник проектировщика / Под общ.ред. Сорочана Е.А. и Трофименко Ю.Г. -М.: Стройиздат, 1985. -479 с.

80. Зеленин A.M., Баловнев В.И., Керов И.П. Машины для земляных работ. -М.: Машиностроение, 1975. —424 с.

81. Дорожные машины. Машины для для земляных работ / Т.В. Алексеева и др. -3-е издперераб. и доп. -4.1, -М.: Машиностроение, 1972. -504 с.

82. Установка для гидрогеологического бурения УГБ-50М. Паспорт.

83. В.В. Харченко, Ю.Е. Пономаренко, В.Д. Лис, Оборудование PC250А для проходки скважин раскатыванием // Строительные и дорожные машины. -1988. -№6. -С.21-22.

84. А.с. 861535 СССР Устройство для образования скважин в грунте методом раскатки / В.Д. Лис, М.С. Овчаров, В.А. Кох и др. -№2850160/22-03; Заявл. 30.11.79// Открытия. Изобретения. -1981. -№ 33. -2 с.

85. А.с. 1218734 СССР Устройство для образования скважин в грунте раскаткой / В.Д. Лис и М.С. Овчаров -№3635907/29-03; Заявл. 23.08.83. Не публикуется (ДСП).

86. А.с. 1264624 СССР Устройство для образования скважин / В.Д. Лис, М.С. Овчаров, В.В. Харченко и В.К. Свирщевский -№3848609/29-03; Заявл. 29.01.85. Не публикуется (ДСП).

87. Баранов Д.С. Измерительные прибры, методика и некоторые результаты исследования распределения давления в песчаном грунте // Научное сообщение. -М.: ЦНИИСК, 1959. -Вып. 7.

88. Голли А.В. Методы измерения напряжений и деформаций в грунтах: Конспект лекций. -Л.: ЛИСИ, 1977.

89. Зайдель П.Н. Элементарные оценки ошибок измерений. -Л.: Наука,1967.

90. Барон Л.Н. Глотман Л.Б., Меньшиков А.Н. Методика определения контактной прочности горных пород. -М.: ИГД им.Скочинского, 1967. -24 с.

91. Румшинский Л.З. Элементы теории вероятностей. -М.: Наука, 1976. -238 с.

92. Сигорский В.П. Математический аппарат инженера. -2-е изд., стереотипное. -Киев.: Техника, 1977. -765 с.

93. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. -М.: Наука, 1976. -278 с.

94. Вознесенский В.А. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях.-М.: Статистика, 1974.-192 с.

95. Смирнов Н.В., Дудин-Барковский И.В. Курс теории вероятностейи матеметической статистики для технических приложений.-М.: Наука, 1965.

96. Статистические методы анализа и контроля качества надежности. -М.: Советское радио, 1962.

97. Гольдштейн М.Н. Механические свойства грунтов: Основные компоненты грунта и их взаимодействие. -М.: Стройиздат, 1973. -374 с.

98. Электрические измерения / Л.И. Вайда, И.С. Добротворский, Е.М. Дружин и др. -М.: Машиностроение, 1975. -288 с.

99. Тензометрия в машиностроении / Р. А. Макаров, А.Б. Ренский, Г.Х. Воркуновский и др. -М.: Машиностроение, 1975. -288 с.

100. Спиридонов А.А., Васильев Н.Г. Планирование эксперимента. -Свердловск: УПИ, 1975. -12 с.

101. Дьяконов В.П. Справочник по расчетам на микрокалькуляторах. -М.: Наука, 1989. -462 с.

102. Рубановский В.Н., Самсонов В.А. Устойчивость стационарных движений в примерах и задачах. -М.: Наука, 1988. -304 с.

103. Заленский B.C. Строительные машины. Примеры расчетов. -3-е изд.перераб. и доп. -М.: Стройиздат, 1983. -269 с.

104. Общетехнический справочник / Под ред. Е.А. Скороходова. -2-е изд.перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1982. -415 с.

105. А.А. Вайгандт, В.Д. Лис Технология и механизация устройства набивных свай, устроенных в раскатанных скважинах // Передовой опыт в фун-даментостроении: Тез.докл. к обл.сем., 24-25 сентября 1984 г. Приволжский Дом НТП, ПИСИ. -Пенза, 1984.

106. А.с. 724637 СССР Устройство для образования скважин в грунте методом раскатки / В.Д. Лис, Н.В. Бойко, М.С. Овчаров и др. -№2690642/2903; Заявл. 28.11.78// Открытия. Изобретения. -1980. -№ 12 -2 с.

107. Трофимов А.П. Землеройные и подъемно-транспортные машины. -Киев.: Будивельник, 1978.

108. Инструкция по определению экономической эффективности новых строительных", дорожных, мелиоративных машин, противопожарного оборудования, лифтов, изобретений и рационализаторских предложений. -4.1,2. -М: ЦНИИТЭСтроймаш, 1978.

109. Инструкция по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений СН 509-78: Госстрой СССР. -М.: Стройиздат, 1979.

110. Прейскурант №22-01. Оптовые цены на машины и оборудование строительные, дорожные и торфяные. -М.: Прейскурантиздат, 1981.