DOI: https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2019.84.0.13

ТЕЛЕМЕТРИЧНА СИСТЕМА ВИЗНАЧЕННЯ КООРДИНАТ ПРОКОЛЮЮЧОЇ ГОЛОВКИ У ҐРУНТІ

V. Suponyev, Y. Chepusenko

Анотація


При формуванні горизонтальних свердловин методом статичного проколу ґрунту для безтраншейного прокладання інженерних комунікацій під перешкодами за довжини прольотів більше 15–20 м виникає необхідність корекції траєкторії руху проколюючого робочого органу із традиційним конусним наконечником. Встановлено, що якщо форму наконечника проколюючої головки буде можливим швидко змінювати й обертати, то можливо буде корегувати траєкторію її руху у ґрунті. Вирішення цього питання дозволить підвищити гарантовану точність формування свердловини й розширити сферу застосування високоефективного методу статичного проколу ґрунту з дистанції прольотів від 15–20 м до 100 м.
У запропонованій системі передача інформації здійснюється за допомогою Wi-Fi модулів, які розташовуються як всередині бурової головки, так і біля приймаючого пристрою на поверхні ґрунту. При використанні приймально-передавального пристрою у вигляді Wi-Fi модулів лінія зв’язку може бути трьох видів.
Перший вид – це традиційна лінія зв’язку у вигляді багатошарового середовища поширення електромагнітного випромінювання, що несе інформацію про координати бурової головки.
Другим видом може бути хвилеподібна лінія передачі, у котрій в якості кругової хвилі, що з’єднує передавальну і приймальну частини системи, може слугувати порожниста металева штанга установки статичної дії, у котрій з’єднується бурова головка.
Третім видом лінії зв’язку може бути коаксіальний кабель, який протягується всередині порожнистої металевої штанги. Ступінь затухання інформаційного електромагнітного сигналу в цих лініях залежить від електрофізичних параметрів ґрунту, глибини залягання труб, що прокладаються у ґрунті, діаметра і довжини труб. Тому для впевненого прийому інформаційного сигналу обирається спосіб передачі інформації з тією чи іншою лінією зв’язку. Процес руху робочого органу та його зміна положення у просторі відбуваються шляхом оперативної зміни наконечника. Проведені дослідження трьох видів зв’язку з передавальним пристроєм у вигляді Wi-Fi модулей підтвердили практичну можливість створення більш простої й енергозберігаючої вимірювальної системи встановлення просторових координат проколюючої головки при формуванні свердловини для безтраншейної прокладки підземних комунікацій.


Ключові слова


безтраншейні технології; статичний прокол ґрунту; інженерні комунікації; проколююча головка; корекція траєкторії руху

Повний текст:

PDF PDF (Русский)

Посилання


Suponev V. N., Kaslin N. D., Oleksin V. I. Bestranshejnye tekhnologii prokladki raspredelitel'nyh inzhenernyh kommunikacij. Naukovij vіsnik budіvnictva. – 2008. - №49. – S. 213-217.

Rudnev V. K. Kravec S. V., Kaslin N. D., Suponev V. N. Mashiny dlya bestranshejnoj prokladki podzemnyh kommunikacij: uchebn. posobie pod red. Rudneva V. K. Har'kov: OOO «Favor», 2008. – 256s.

Gusev I. V., CHubarov F. L. Primenenie upravlyaemogo prokola grunta pri bestranshejnoj prokladke trub. Potencial sovremennoj nauki № 2, 2014. 30-33.

Rogachyov A. A. Obosnovanie konstruktivnyh parametrov i rezhimov raboty ispolnitel'nogo organa upravlyaemoj prokalyvayushchej ustanovki: avtoref. dis. na soiskanie nauch. stepeni kand. tekh. nauk: spec. 05.05.06 «Gornye mashiny». Tula, 2007. 135.

Lenchenko V. V., Men'shina E. V., Men'shin S. E Vybor racional'nyh parametrov snaryada pri napravlennoj prokladke skvazhiny. Doklad na simpoziume «Nedelya gornyaka – 2001». Seminar 20. – M., MGU 29 yanv.- 2 fev., 2001.

Kravec' S. V., Suponєv V. M., Balesnij S. P. Vstanovlennya reakcіj gruntu і velichini vіdhilennya vіd os'ovogo ruhu pri jogo prokolі asimetrichnim nakonechnikom Avtomobil'nyj transport. Sbornik nauchnyh trudov. Vypusk 41, 2017. Har'kov, HNADU – 155-163.

Erez A. State-Of-The-Art-Review Of No-Dig Technologies for New Installations / Erez Allouche, Samuel Ariaratnam // American Society of Civil Engineers. 2012. 8.

Chehab A. G. Moor I. D. One-dimensional calculation for axial pullback for axial pullback distributions in pipes during directional drilling installations OttavaGeo. 2007. 1140-1154.

Huey D.P. Installation loading and stress analysis involved with pipelines installed in horizontal directional drilling / Huey, D.P., Hair, J.D., McLeod K.B. // North American Society for Trenchless Technology. 1996. 24.

Bennett R.D. Horizontal Direcheonal Drilling Good Practices Guidelines / Bennett, R.D., Ariratham, S.T. // NASTT. 2008. 10.

Pat. 95501 Ukraїna. Ustanovka dlya kerovanogo prokolu gruntu. Opubl. 25.12.2014.

Pat.116258 Ukraїna. Pіlotna gruntoprokolyuyucha golovka dlya kerovanogo prokolu opubl.10.05.2017.

ESP-07S Datasheet. Tekhnіchna do-kumentacіya. –15. (http://wiki.aithinker.com/_media/esp8266/a018ps01.pdf)

MPU-6000 and MPU-6050 Product Specification. Tekhnіchna do-kumentacіya. – 52. (https://www.invensense.com/wpcontent/uploads/2015/02/MPU-6000-Datasheet1.pdf)

MPU-6000 and MPU-6050 Register Map and Descriptions. Tekhnіchna dokumentacіya. –46s. (https://www.invensense.com/wpcontent/uploads/2015/02/MPU-6000-Register-Map1.pdf)

Ross D. Wi-Fi. Besprovodnaya set'. / D. Ross. – Sankt-Peterburg: NT Press, 2007. – 320 .

Goldstein LD Electromagnetic fields and waves / LD. Goldstein, N.V. Zernov.- M .: Owls. Ra-Dio, 1971, 664 .


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Супонев В. Н., Каслин Н. Д., Олексин В. И. Бестраншейные технологии прокладки распределительных инженерных коммуникаций. Науковий вісник будівництва. – 2008. - №49. – С. 213-217.

2. Руднев В. К. Кравец С. В., Каслин Н. Д., Супонев В. Н. Машины для бестраншейной прокладки подземных коммуникаций: учебн. пособие под ред. Руднева В. К. Харьков: ООО «Фавор», 2008. – 256 с.

3. Гусев И. В., Чубаров Ф. Л. Применение управляемого прокола грунта при бестраншейной прокладке труб. Потенциал современной науки № 2, 2014. – С. 30-33.

4. Рогачёв А. А. Обоснование конструктивных параметров и режимов работы исполнительного органа управляемой прокалывающей установки: автореф. дис. на соискание уч. степени канд. тех. наук: спец. 05.05.06 «Горные машины». Тула, 2007. – 135 с.

5. Ленченко В.В. Выбор рациональных параметров снаряда при направленной прокладке скважины / Ленченко В.В., Меньшина Е.В., Меньшин С.Е. Доклад на симпозиуме «Неделя горняка – 2001». Семинар 20. – М., МГУ 29 янв.- 2 фев., 2001.

6. Кравець С. В., Супонєв В. М., Балесний С. П. Встановлення реакцій грунту і величини відхилення від осьового руху при його проколі асиметричним наконечником // Автомобильный транспорт. Сборник научных трудов. Выпуск 41, 2017. Харьков, ХНАДУ – С.155-163.

7. Erez A. State-Of-The-Art-Review Of No-Dig Technologies for New Installations / Erez Allouche, Samuel Ariaratnam // American Society of Civil Engineers. – 2012. – 8 р.

8. Chehab A. G. Moor I. D. One-dimensional calculation for axial pullback for axial pullback distributions in pipes during directional drilling installations OttavaGeo. – 2007. – Р. 1140-1154.

9. Huey D.P. Installation loading and stress analysis involved with pipelines installed in horizontal directional drilling / Huey, D.P., Hair, J.D., McLeod K.B. // North American Society for Trenchless Technology. – 1996. – 24 р.

10. Bennett R.D. Horizontal Direcheonal Drilling Good Practices Guidelines / Bennett, R.D., Ariratham, S.T. // NASTT. – 2008. – 10 p.

11. Пат. 95501 Україна. Установка для керованого проколу грунту. Опубл. 25.12.2014.

12. Пат.116258 Україна. Пілотна грунтопроколююча головка для керованого проколу Опубл. 10.05.2017.

13. ESP-07S Datasheet. Технічна документація. –15c. (http://wiki.aithinker.com/_media/esp8266/a018ps01.pdf).

14. MPU-6000 and MPU-6050 Product Specification. Технічна документація. – 52 c. (https://www.invensense.com/wpcontent/uploads/2015/02/MPU-6000-Datasheet1.pdf).

15. MPU-6000 and MPU-6050 Register Map and Descriptions. Технічна документація. – 46 с. (https://www.invensense.com/wpcontent/uploads/2015/02/MPU-6000-Register-Map1.pdf).

16. Росс Д. Wi-Fi. Беспроводная сеть / Д. Росс. – Санкт-Петербург: НТ Пресс, 2007. – 320 с.

17. Гольдштейн Л.Д. Электромагнитные поля и волны / Л.Д. Гольдштейн, Н.В. Зернов. – М.: Сов. радио, 1971, 664 c.





All rights reserved 2018 © KhNAHU