Розробка і визначення основних параметрів обладнання для занурення фундаментів-оболонок

14. Хмара Л.А., Пантелеенко В.И. Исследование, разработка и создание высокоэффективного копрового оборудования для погружения фундаментов-оболочек // Сб. науч. тр. ХНАДУ Автомобильный транспорт, серия Совершенствование машин для земляных и дорожных работ. Выпуск 11, Харьков. 2003. С. 24-26.

15. Хмара Л.А., Пантелеенко В.И. Исследование и разработка высокоэффективного оборудования для погружения тонкостенных фундаментов-оболочек в грунтовое основание // Строительные и дорожные машины, №6, Москва 2003. С. 37-40.

16. Авторское свидетельство № 1490226 СССР: Е02 D 13/10. Наголовник. Шатов С.В., Тимошенко В.К., Хмара Л.А., Пантелеенко В.И., Дяченко Ю.Т., Эпштейн В.Л. Заявл. 13.04.87; Опубл. 01.03.89.

17. Авторское свидетельство №1571138 СССР: Е02 F 5/32. Наголовник для забивки конических блоков. Шатов С.В., Тимошенко В.К., Хмара Л.А., Пантелеенко В.И. Дяченко Ю.Т., Эпштейн В.Л. Заявл. 04.12.87; Опубл. 15.02.90.

18. Авторское свидетельство №1583542 СССР: Е02 D 7/20, 27/26. Устройство для возведения фундаментов в выштампованных котлованах. Шатов С.В., Тимошенко В.К., Хмара Л.А., Пантелеенко В.И., Дяченко Ю.Т., Эпштейн В.Л. Заявл. 20.09.88; Опубл. 08.04.90.

19. Авторское свидетельство № 1527379 СССР: Е02 D 7/02. Устройство для погружения пустотелых блоков. Шатов С.В., Тимошенко В.К., Хмара Л.А., Пантелеенко В.И. Дяченко Ю.Т., Эпштейн В.Л. Заявл. 07.01.88; Опубл. 08.08.89.

20. Авторское свидетельство № 1653837 СССР: Е02 D 13/10. Наголовник для забивки конических блоков. Шатов С.В., Тимошенко В.К., Хмара Л.А., Пантелеенко В.И., Дяченко Ю.Т., Эпштейн В.Л. Заявл. 06.03.89; Опубл. 08.02.91.

21. Хмара Л.А., Пантелеенко В.И. Математическое моделирование процесса погружения в грунт фундаментов-оболочек.// Материалы Всероссийской международной научно-технической конференции "Автомобильные дороги Сибири".Россия, Омск: 1994. С. 21.

22. Хмара Л.А., Пантелеенко В.И. Математическое моделирование процесса погружения в грунт фундаментов-оболочек.// Тезисы докладов первой Всеукраинской научно-технической конференции. "Прогрессивные технологии и машины для производства стройматериалов, изделий и конструкций". Полтава: 1996. С. 90.

23. Исследование процесса погружения железобетонных цельноформованных фундаментов-оболочек, разработка эффективных методов и средств их погружения.// Заключительный отчет. Тема №9. Днепропетровск. 1988. 245 с.

Анотація

Пантелеєнко В.І. Розробка і визначення основних параметрів обладнання для занурення фундаментів-оболонок.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.04.-машини для земляних та дорожніх робіт. Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпропетровськ, 2003.

Дисертація присвячена рішенню актуальної проблеми розробці обладнання для ефективного занурення фундаментів-оболонок в грунт, визначенню його основних раціональних параметрів і формуванню методики розрахунку.

Застосування фундаментів-оболонок дозволяє зменшити об`єм земляних робіт, витрати бетону, металу та кошторисну вартість робіт нульового циклу.

Але процес занурення фундаментів оболонок вивчений ще не достатньо добре з точки зору взаємодії з грунтом та ефективного використання обладнання для їх занурення. Мало вивчені фізичні умови процесу занурення, зокрема дія різних параметрів занурення на ефективність процесу.

В роботі обгрунтована модель взаємодії з середовищем системи "молот-наголовник-оболонка-грунт", а також розроблена математична модель процесу занурення в грунт фундаментів-оболонок, яка представляє собою систему нелінійних диференційних рівнянь другого порядку, висока складність системи диференційних рівнянь не дозволяє одержати її аналітичне рішення, а тому була складена програма для рішення системи чисельним методом на ЕОМ.

Робота включає теоретичні, лабораторні і натурні дослідження процесу занурення, на основі яких розроблені рекомендації та методика по визначенню основних раціональних параметрів обладнання для занурення фундаментів-оболонок.

Експлуатаційні випробування обладнання нової конструкції підтвердили його надійність і працездатність.

Ключові слова: обладнання, фундамент-оболонка, грунт, дослідження, методика.

Аннотация

Пантелеенко В.И. Разработка и определение основных параметров оборудования для погружения фундаментов-оболочек.- Рукопись.Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.04.-машины для земляных и дорожных работ. Приднепровская государственная академия строительства и архитектуры, Днепропетровск, 2003.

Диссертация посвящена решению актуальной проблемы разработке оборудования для эффективного погружения фундаментов-оболочек в грунт, определению его основных рациональных параметров и формированию методики расчета.

В работе приведен обзор и анализ конструкций сваебойного оборудования и свайных наголовников, применяемых для погружения свай и свай-оболочек, который показал, что серийное оборудование для погружения фундаментов-оболочек не изготовляется, поэтому необходимы дальнейшие исследования в этом направлении.

Рассмотрена модель взаимодействия со средой системы молот- наголовник- оболочка-грунт, а также разработана математическая модель процесса погружения в грунт фундаментов-оболочек.

Показано, что математическая модель процесса погружения представляет собой систему дифференциальных уравнений, состоящую из уравнений подсистем "молот-наголовник" и "оболочка-грунт", которые необходимо решать совместно.

Высокая сложность системы дифференциальных уравнений не позволяет получить ее аналитическое решение, поэтому была составлена программа, позволяющая решить систему численным методом с помощью ЭВМ. Программа была реализована на персональном компьютере типа IBM.

Математическая модель относится к классу имитационных моделей, так как она имитирует в деталях процесс погружения оболочек ударной нагрузкой.

Такой характер модели позволяет использовать ее для исследования процесса погружения на ЭВМ. Опыт показывает, что наиболее важными для практики является исследование влияния на процесс погружения следующих факторов:

предельного сопротивления оболочки по грунту;

отношения массы ударной части к массе оболочки;

жесткости амортизатора;

высоты падения ударной части.

В работе изложена методика проведения лабораторных исследований и используемое оборудование, представлено описание экспериментального оборудования для погружения различных типов оболочек, приведена методика натурных исследований, а также результаты экспериментальных исследований в лабораторных и полевых условиях.

В результате математической обработки опытных данных с помощью ЭВМ были получены уравнения регрессии зависимости сопротивления грунта от глубины погружения оболочек для экспериментальных кривых, позволяющие по данным исследований на моделях определять усилия необходимые для погружения натурных оболочек и других элементов в форме усеченного конуса.

В результате выполненных теоретических и экспериментальных исследований сформулирована методика для определения основных рациональных параметров оборудования для погружения оболочек. Используя разработанную методику было создано оборудование для погружения фундаментов - оболочек в полевых условиях. Наблюдения за работой указанного оборудования, позволили сделать следующий вывод: навесное оборудование является работоспособной конструкцией и рекомендуется для эксплуатации в условиях строительной площадки.

Общий экономический эффект от эксплуатации одного комплекта оборудования, внедренного системе ОАО "Днепростроймеханизация" и в строительном управлении N2 треста "Днепрожилстрой" составил 113612 грн. в год (по ценам на 2003г.).

Научные результаты работы использованы в учебном процессе ПГАСА, ХНАДУ, КГТУ РГТУ, ПНТУ імені Юрія Кондратюка, при подготовке инженеров-механиков по специальности 7.090214 “Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, мелиоративные машины и оборудование”.

Ключевые слова: оборудование, фундамент-оболочка, грунт, исследование, методика.

Summary