ДИПЛОМНА ТЕЗА Магистърска теза - PDF безплатно изтегляне
ДИПЛОМНА ТЕЗА Магистърска теза Аналитично изследване на процесите на разтваряне на скалите като основа за оптимизиране на сондажи Аналитично изследване на процесите на фрагментация на скалите за оптимизиране на сондажни длета, извършено с цел придобиване на академична степен на дипломиран инженер под ръководството на Унив. Проф. Dipl.-Ing. Dr.techn. Дитмар Адам и Унив. Dipl.-Ing. Dr.techn. Dietmar Kohlböck E0 Институт за геотехническо инженерство Изследователска област за фундаментно строителство, механика на почвата и скалите, подадена във Виенския технологичен факултет на строителния факултет от Wolfgang Lederer Mat. No. 016411 A-130 Vienna, Deißenhofergasse 46A Vienna, April 011. Wolfgang Lederer)
Предговор На този етап бих искал да приветствам сърдечно добре до Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn. Дитмар Адам, ръководител на катедрата по фундаментно инженерство, механика на почвата и скалите в Института по геотехника към Виенския технологичен университет, за да ми позволи тази работа. Специални благодарности отивам на моя ръководител Univ.Ass. Dipl.-Ing. Dr.techn. Dietmar Kohlböck, който даде тласък за тази интересна и предизвикателна работа чрез своя научен ангажимент и иновативните си идеи. Освен това бих искал да ви благодаря по-специално за постоянната подкрепа и за многобройните ценни предложения и съвети. Много благодаря на всички мои състуденти и приятели, които винаги са стояли до мен по време на следването ми и са ме подкрепяли с полезни съвети. Най-голямата благодарност е на родителите ми Мариан и д-р. Кърт Ледерер, който направи това обучение възможно за мен и винаги ми даваше неограничена подкрепа във всички области.
СЪДЪРЖАНИЕ II Допълнение Б Линейна механика на разрушаване 158 Приложение Б.1 Общи положения. 158 Приложение Б. Полето на върха на пукнатината. 159 Приложение Б.3 К-концепцията. 16 Приложение Б.4 Жилавост на счупване. 165 Приложение Б.5 Енергиен баланс. 165
1 Въвеждане на експериментални изследвания и техните резултати. Резултатите се сравняват с теоретичните стойности и тестовата настройка се изследва с оглед реалистично изобразяване на условията, срещани в полето.
.3 Класификация на пилотните системи 5 Бутане или притискане, вибриране, завинтване или завъртане Сондажни пилоти Обковани/без касета Режещи пилоти Инжекционни пилоти Класификация след производство: сглобяеми бетонни пилоти Инжекционни пилоти Класификация според размера: микропилотни разместващи пилоти с 900 mm) Класификация според статичния ефект Фиг. 4 на стр. 5): стоящи пилоти, пилоти с най-високо налягане) плаващи пилоти с фрикционни купчини) Фигура 4: Статичен ефект на пилоти [18] Фиг. 5 на страница 6 предлага, с някои примери, преглед на системите за пилоти, разпространени днес, при което класификацията в стандартите ÖNORM EN 1699 Изместващи пилоти) и ÖNORM EN 1536 пробити пилоти).
.3 Класификация на пилотните системи 6 Фигура 5: Преглед на пилотните системи въз основа на [54]
.6 Сондажни пилоти 9 Фигура 9: Пробиване с непрекъснат шнек SOB пилот) [18] а) Смукателен метод на пробиване б) Метод на пробиване с въздушен асансьор Фигура 10: Метод с директно насочено пробиване [31] Фигура 11: Метод с непряко насочено пробиване [36] .6.3 Метод с насочено пробиване При метода на насочено пробиване почвата не е както Методът на ротационно пробиване се насърчава с помощта на сондажния инструмент, но почвата се разхлабва само с режещи инструменти като крила, ролкови длета или ножове за удължаване на крака и в същото време се пренася чрез промивен ток. Този метод се използва, когато необходимата дълбочина е по-голяма от дълбочината, която може да бъде постигната с помощта на сухи ротационни методи за пробиване. Сондажът се поддържа от промивна среда, бентонитови суспензии или дори чиста вода, така че за стабилизиране на най-горния участък на сондажа е необходима само една резервоарна тръба и в противен случай не се изисква допълнителна обвивка. След като се транспортират на повърхността от калта, резниците се отделят от калта в утаителен басейн или езерце за изплакване. Но средата за промиване поема
3 Процес на пробиване на грайфери Процес на ударно пробиване) 11 3 Процес на пробиване на грайфера Процес на ударно пробиване) Както вече беше споменато в подраздел 6.1 Процес на пробиване на грайфери Процес на ударно пробиване) на страница 8, в този процес сондажите обикновено се предават периодично със сондажен грайфер, който също предварително разхлабва почвата. Ако по време на потъването на сондажа се срещнат твърди слоеве пръст или скали, те могат да бъдат пробити с помощта на длето за свободно падане. Разхлабването и транспортирането на почвата се извършва главно при защитата на сондажна тръба, която се притиска в земята от хидравлична обвивка или машина за струговане на тръби с помощта на трептящи въртеливи движения. Освен това сондажната тръба се използва за направляване на грайфера и длетото, за които основният носител е кабелен багер. След като сондажът е потопен до желаната дълбочина, арматурната клетка се регулира и сондажната тръба се изтегля по същия начин, както е била поставена, при бетониране по метода на изпълнителя. Схемата на потока за производство на пробит куп с помощта на метода на пробиване е показана на фиг. 1 на стр. 11. Фигура 1: Производство на пилоти с метода на грабеж [18]
3. Пробивни инструменти 14 а) Двустенна сондажна тръба б) Едностенна сондажна тръба Фигура 14: Сондажни тръби [] Двустенна пробивна тръба Тези сондажни тръби се използват главно за високи усукващи натоварвания и се състоят от вътрешна и външна тръба (виж Фиг. 14 на страница 14), пространството между тях с ребра се стабилизира. Отделните части на сондажната тръба (секции) могат да имат дължина до 1м, диаметър до 3000мм и дебелина на стената до 50мм. Едностенни сондажни тръби Едностенните сондажни тръби, чиято дебелина на стената варира между 10 и 5 мм, се използват главно в HW процеса и процеса на вибрации и се свързват или чрез заварени съединения, или чрез разглобяеми съединители. а) Режеща обувка b) Режещ пръстен с шипове в) Режещ пръстен с режещи зъби d) Режещ пръстен с кръгли длета на дръжката Фигура 15: Режеща обувка с различни режещи пръстени [] Режеща обувка Така наречената режеща обувка с режещ пръстен (вж. Фиг. 15 на страница 14) е прикрепена към първата тръбна секция може да варира значително в зависимост от почвата. Това обикновено позволява първоначално забиване на сондажната тръба в земята.
3. Инструменти за пробиване Създадени са 17 тела на длето (виж фиг. 18 на стр. 17), някои от които също са комбинирани с пръстеновидни плоски длета, кръстосани плоски длета). Специална характеристика са реверсивните длета, които имат различни режещи ръбове от двете страни и могат да се използват според изискванията чрез окачване от двете страни. Фигура 18: Структура на корпусите на длето [31] Режещ ръб на длетото Острият ръб в края на длето се нарича длето, режещ ръб, през който длето прониква в почвата и чието формиране има решаващ принос за икономическия прогрес на сондажа. Те се различават не само по формата и дизайна на ъглите на режещия ръб, но и по подреждането и броя (вж. Фиг. 19 на стр. 17). Фигура 19: Разположение на ръбовете на длетото [31] Преди всичко трябва да се обърне специално внимание на образуването на ръба на длето, тъй като то може да бъде заострено или тъп (вж. Фиг. 0 на страница 18). Ъгълът може да варира между 50 и 10 в зависимост от условията на земята. За мека скала се използват предимно плоски длета с режещи ръбове, които са направени под ъгъл от 50 до 70. Поради много по-високата якост на натиск върху твърда скала, тук
3. Пробивни инструменти 19 са разположени. Пръстеновите зъбни колела се използват чрез товарене и разтоварване на корпуса и имат ефект, че корпусът на буталото се премества. В резултат на това преместване въжето, на което е окачено длето, се усуква. В зависимост от дължината на въжето това води до завъртане на свредлото, но само след няколко удара на длето. Водещи плочи Както е подробно разгледано в [35], наклонените деформационни плочи, които са заварени към задната част на долото, карат свредлото да се върти, когато падне във водата. Наклонът и дължината на водещите плочи определят степента на въртеливо движение, но поради увеличеното съпротивление на потока намалява скоростта на падане и по този начин освобождава енергията на бита в дъното на сондажа. Тези листове служат и като укрепващ елемент за направляващите пръстени. Фигура: Принудително прехвърляне на вихър [31]