Перекладка двухниточного газопровода на переходе через реку Москва в районе города Жуковский методом наклонно-направленного бурения (стр. 11 из 15)
(36)где: μ – коэффициент бокового давления;
k – коэффициент высоты свода равновесия (по М.М. Протодьяконову), который рассчитывается по формуле:
а)
- благоприятных условиях (37)б)
- при неблагоприятных условиях (38)где: ρ – угол внутреннего трения грунта, радиан;
- объемный вес грунта с учетом разрыхления при гео обрушении на буровые штанги, который рассчитывается по формуле: 
(39)где:
- удельный объемный вес грунта в естественном залегании, Н/м3.Расчет усилия
- увеличения силы трения от силы тяжести грунта зоны естественного свода равновесия (по М.М. Протодьяконову) рассчитывается по формуле: 
(35)где: qг – погонный вес грунта зоны естественного свода равновесия (по М.М. Протодьяконову), который рассчитывается по формуле:
(36)где: μ – коэффициент бокового давления;
k – коэффициент высоты свода равновесия (по М.М. Протодьяконову), который рассчитывается по формуле:
а)
- благоприятных условиях (37)б)
- при неблагоприятных условиях (38)где: ρ – угол внутреннего трения грунта, радиан;
- объемный вес грунта с учетом разрыхления при гео обрушении на буровые штанги, который рассчитывается по формуле: (39)где:
- удельный объемный вес грунта в естественном залегании, Н/м3.Расчет усилия
- увеличения силы трения от силы тяжести грунта зоны естественного свода равновесия (по М.М. Протодьяконову) 
рассчитывается по формуле: 
(35)где: qг – погонный вес грунта зоны естественного свода равновесия (по М.М. Протодьяконову), который рассчитывается по формуле:
(36)где: μ – коэффициент бокового давления;
k – коэффициент высоты свода равновесия (по М.М. Протодьяконову), который рассчитывается по формуле:
а)
- благоприятных условиях (37)б)
- при неблагоприятных условиях (38)где: ρ – угол внутреннего трения грунта, радиан;
- объемный вес грунта с учетом разрыхления при гео обрушении на буровые штанги, который рассчитывается по формуле: (39)где:
- удельный объемный вес грунта в естественном залегании, Н/м3.6.2.5. Дополнительные силы трения от опорных реакций при движении в криволинейной скважине
рассчитываются по формуле: 
(48) 
- силы трения от опорных реакций, определяющих изгиб буровых штанг рассчитываются по формуле: 
(49)где:
- модуль упругости материала штанг, Н/м2 (Па);Вш – плечо опорных реакций буровых штанг рассчитывается по формуле:
(50)6.2.6 Сопротивление движению при переходе от криволинейного движения к прямолинейному
рассчитывается по формуле: 
6.2.7. Полное усилие прокладки пилотной скважины рассчитывается по формуле:
а) при благоприятных условиях усилие прокладки пилотной скважины рассчитывается по формуле:
б) при неблагоприятных условиях (обрушении грунта по всей длине пилотной скважины и полной фильтрации бурового раствора в грунт) усилие прокладки пилотной скважины рассчитывается по формуле:
Фактическое усилие прокладки пилотной скважины в реальных условиях будет находиться между пограничными величинами: Рп(а) и Рп(б).
6.3. РАСЧЕТ ПРОДОЛЬНОГО УСИЛИЯ В ТРУБОПРОВОДЕ, ВОЗНИКАЮЩЕГО ПРИ ЕГО ПРОКЛАДКЕ МЕТОДОМ ННБ
3-Й этап расширения скважины с протаскиванием трубы.
6.3.1. Общие положения
Расчеты выполнены в соответствии с методикой, указанной в приложении А к СП42-101 - «Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из стальных и полиэтиленовых труб» (Метод наклонно-направленного бурения).
На русловом участке перехода через р.Москва проектом предусматривается прокладка бестраншейным способом буровым комплексом Навигатор D24x40a фирмы «Вермеер» газопровода из полиэтиленовых труб ПЭ100 ГАЗ SDR9-225x25,2 ТУ 2248-048-00203536-2000 через р.Москва с меженным горизонтом 115 м.
Технология строительства: бурение пилотной скважины dн = 110 мм, расширение бурового канала до d = 235 мм, протаскивание газопровода с одновременным расширением бурового канала до d = 360 мм.
Трассировка газопроводов в вертикальной плоскости показана на листах .4,5.
6.3.2. Исходные данные
| Радиус кривизны бурового канала R(м) | 200 |
| Диаметр трубопровода dн (м) | 0,225 |
| Толщина стенки трубы δ (м) | 0,0252 |
| Площадь сечения трубы F (м2) | 0,0158 |
| Погонный вес трубы на воздухе qтр (н/м) | 155 |
| Погонный вес трубы с учетом выталкивающей силы бурового раствора qw (н/м) | -325 |
| Плотность бурового раствора γж = (н/м3) | 1,2.104 |
| Средняя плотность грунтов γг = (н/м3) | 1,98.104 |
| Коэффициенты трения: | |
| полиэтилен по буровому раствору f | 0,2 |
| полиэтилен по песку fгпл | 0,3 |
| Предел текучести полиэтилена при растяжении σт (МПа) | 21 |
| Расчетные характеристики грунтов даны в таблице 2.1. расчетов |
6.3.3. Расчет газопровода при его протаскивании через буровой канал
Продольное усилие Ргп в трубопроводе, возникающее при его протаскивании через буровой канал, равно сумме сил трения и определяется по формуле:
Так как газопровод выполнен из длинномерных полиэтиленовых труб, то он не имеет выступов за пределы наружного диаметра и усилие Р4 (увеличение силы трения от наличия на трубе газопровода выступов за пределы наружного диаметра) и усилие Р6 (сопротивление перемещению трубопровода в зоне входа за счет смятия стенки бурового канала) равны нулю.
Участвующие в расчетных формулах величины ρ, μ, κ, γ*, qг для грунтов участка перехода, даны в таблице 5.1.
Таблица 5.1
| № слоя грунта | 5 | 8 | 9 | 7 | 4 | 3 |
| длина, м | 26+15=41 | 30+15+22=67 | 30 | 34 | 3+12=15 | 26 |
| ρ (рад.) | 0,56 | 0,09 | 0,61 | 0,61 | 0,42 | 0,24 |
| μ | 0,44 | 0,86 | 0,40 | 0,40 | 0,53 | 0,70 |
| К(а) | 1.44 | 6,14 | 1,37 | 1,37 | 1,73 | 2,61 |
| К(б) | 2,60 | 7,05 | 2,64 | 2,64 | 2,66 | 3,32 |
| γ*(а) . 104н/м3 | 1,46 | 1,79 | 1,44 | 1,44 | 1,52 | 1,65 |
| γ*(б) . 104н/м3 | 1,64 | 1,81 | 1,65 | 1,65 | 1,65 | 1,70 |
| qr(а) . 104н/м3 | 0,19 | 1,28 | 0,17 | 0,17 | 0,25 | 0,46 |
| qr(б) . 104н/м3 | 0,39 | 1,48 | 0,38 | 0,38 | 0,42 | 0,60 |
Сила трения Р2 от веса газопровода в буровом канале вычисляется по формуле:
