Дослідження процесу заглиблення паль методом вдавлювання

Abstract

Широкого використання набуває на будівництві, в тому числі і сільському господарстві, спосіб заглиблення паль вдавлюванням. Це зв’язано як з значним збільшенням об’ємів будівництва фундаментів, мостів і других земляних сучасних споруд в умовах щільної міської забудови, де в багатьох випадках не допускається високий рівень динамічних, шумових і других дій, так і з поліпшенням продуктивності палевдавлюючих установок. Це також вимагає досконалого вивчення процесу вдавлювання паль і більш раціонального вибору обладнання для його здійснення. Заглиблення паль вдавлюванням являється однією із основних операцій при спорудженні сучасних фундаментів під будь-яку споруду. Від якості виконання цього процесу залежать надійність, міцність, стійкість, , а також термін служби споруди. Вдавлювання паль є одним з найбільш ефективних способів спорудження надійного фундаменту під споруди різного призначення. Вдавлювання паль, яке широко використовується на будівництві і в аграрному секторі, відноситься до безударної технології заглиблення паль. Для вдавлювання паль використовують різні палевдавлюючі установки та обладнання. Цими установками заглиблюють як легкі так і важкі палі, оболонки великого діаметра у глинистих та пісчаних ґрунтах. Для забезпечення високої продуктивності і енергоефективності заглиблення паль на стадії проектування необхідно правильно визначати зусилля вдавлювання паль відповідно до конкретних ґрунтових умов, а також вибирати більш досконалу техніку і удосконалювати її. При розрахунках палевдавлюючих установок на статичну й утомлену міцність коливальні процеси конструкцій та динамічні навантаження на них, в цей час, не враховуються. Однак їх несучу здатність можна значно підвищити, якщо у розрахунках при їх проектуванні враховувати їхні амплітудно-частотні характеристики. Відсутність ж уточненої методики розрахунку сучасних палевдавлюючих установок для здійснення ефективного заглиблення різноманітних паль ускладнює їхнє проектування і експлуатацію. Для отримання більш точних розрахунків, механічні коливальні процеси нами розглядались у взаємозв’язку з електромагнітними процесами і в результаті була розроблена математична модель динамічних процесів заглиблення паль, в яку входили як диференціальні рівняння руху привідної системи палевдавлюючої установки так і диференціальне рівняння електромагнітних явищ в електричному двигуні. За результати теоретичних досліджень побудовані графіки які характеризують процес заглиблення паль, що розглядався. В роботі теоретично досліджено, з використанням математичного програмного середовища MathCAD, динаміку механізму привода палевдавлюючої установки і отримано результати які можуть бути використані при проектуванні, розрахунку та визначенні динамічних навантажень подібних палевдавлюючих машин.

Широкое использование приобретает на строительстве, в том числе и сельском хозяйстве, способ углубления свай вдавливанием. Это связано как со значительным увеличением объемов строительства фундаментов, мостов и других земляных современных сооружений в условиях плотной городской застройки, где во многих случаях не допускается высокий уровень динамических, шумовых и других действий, так и с улучшением производительности сваевдавливающих установок. Это также требует досконального изучения процесса вдавливания свай и более рационального выбора оборудования для его осуществления. Углубление свай вдавливанием является одной из основных операций при сооружении современных фундаментов под любое сооружение. От качества выполнения этого процесса зависят надежность, прочность, устойчивость,, а также срок службы сооружения. Вдавливания свай является одним из наиболее эффективных способов сооружения надежного фундамента под сооружения различного назначения. Вдавливания свай, широко используется на строительстве и в аграрном секторе, относится к безударным технологиям углубление свай. Для вдавливания свай используют различные сваевдавливающих установки и оборудование. Этими установками углубляют как легкие так и тяжелые сваи, оболочки большого диаметра в глинистых и песчаных почвах. Для обеспечения высокой производительности и энергоэффективности углубление свай на стадии проектирования необходимо правильно определять усилия вдавливания свай в соответствии с конкретными грунтовыми условиями, а также выбирать более совершенную технику и совершенствовать ее. При расчетах сваевдавливающих установок на статическую и уставшую прочность колебательные процессы конструкций и динамические нагрузки на них, в это время, не учитываются. Однако их несущую способность можно значительно повысить, если в расчетах при их проектировании учитывать их амплитудно-частотные характеристики. Отсутствие же уточненной методики расчета современных сваевдавливающих установок для осуществления эффективного углубление различных свай затрудняет их проектирование и эксплуатацию. Для получения более точных расчетов, механические колебательные процессы нами рассматривались во взаимосвязи с электромагнитными процессами и в результате была разработана математическая модель динамических процессов углубления свай, в которую входили как дифференциальные уравнения движения приводной системы сваевдавливающих установки так и дифференциальное уравнение электромагнитных явлений в электрическом двигателе . По результатам теоретических исследований построены графики характеризующих процесс углубления свай, рассматривался. В работе теоретически исследовано, с использованием математического программного среды MathCAD, динамику механизма привода сваевдавливающих установки и получены результаты которые могут быть использованы при проектировании, расчете и определении динамических нагрузок подобных сваевдавливающих машин.

Widespread use in construction, including agriculture, a way to deepen piles by indentation. This is due both to a significant increase in the volume of construction of foundations, bridges and other earthquake-proof modern structures in dense urban areas, where in many cases the high level of dynamic, noise and other actions is not allowed, as well as to the improvement of the performance of the combustion plants. It also requires a thorough study of the process of pile driving and a more rational selection of equipment for its implementation. Depression of piles by indentation is one of the main operations in the construction of modern foundations for any structure. The reliability, strength, durability, and life of the structure depend on the quality of this process. Piling is one of the most effective ways to build a solid foundation for a variety of applications. Pile driving, which is widely used in construction and in the agricultural sector, is a faultless technology for pile driving. Different palletizing plants and equipment are used to pile in piles. These installations deepen both light and heavy piles, large diameter shells in clayey and sandy soils. In order to ensure high productivity and energy deepening of pile recesses at the design stage, it is necessary to correctly determine the force of pile driving in accordance with specific soil conditions, as well as to choose and refine the technique. At calculations of burning units for static and fatigue strength the oscillatory processes of structures and dynamic loads on them, at this time, are not taken into account. However, their load-bearing capacity can be significantly increased if their amplitude-frequency characteristics are taken into account in their design calculations. The lack of a refined methodology for calculating modern fire-extinguishing plants for the effective deepening of various piles complicates their design and operation. In order to obtain more accurate calculations, we considered mechanical oscillation processes in relation to electromagnetic processes, and as a result a mathematical model of dynamic pile deepening processes was developed, which included both the differential equations of motion of the drive system of the combustion system and the differential equation of the electromagnetic electromagnetic processes. . Based on the results of theoretical studies, graphs have been constructed that characterize the pile-up process considered. The mathematical software environment MathCAD has been theoretically investigated, the dynamics of the drive mechanism of the combustion plant and obtained the results that can be used in the design, calculation and determination of the dynamic loads of such combustion machines.