, (24) где d - диаметр бурового канала (пилотной скважины), м;
l - теоретическая длина бурового канала, м.
Л.2.17 Потребность в буровом растворе
, необходимом для качественного бурения, зависит от типа грунта и колеблется в значительных пределах. В среднем для того чтобы вывести из скважины на поверхность один объем грунта, требуются 3-5 объемов бурового раствора (для сыпучего песка - 6-10 объемов).
, необходимом для качественного бурения, зависит от типа грунта и колеблется в значительных пределах. В среднем для того чтобы вывести из скважины на поверхность один объем грунта, требуются 3-5 объемов бурового раствора (для сыпучего песка - 6-10 объемов). Л.2.18 Минимальное время
бурения пилотной скважины (бурового канала) составляет
бурения пилотной скважины (бурового канала) составляет
, (25)
- объем бурового раствора, который необходим для качественного бурения, л;
- производительность насоса бурильной установки, л/мин (характеристика бурильной установки). Л.2.19 Максимальная скорость бурения
. (26)Л.3 Расчет усилия проходки пилотной скважины
Л.3.1 Исходя из закона равновесия сил взаимодействия усилие проходки пилотной скважины определяют как сумму всех видов сил сопротивления движению буровой головки и буровых штанг в пилотной скважине:
, (27) где
- лобовое сопротивление бурению (сопротивление движению буровой головки в грунте) с учетом искривления пилотной скважины;
- лобовое сопротивление бурению (сопротивление движению буровой головки в грунте) с учетом искривления пилотной скважины;
- сила трения от веса буровых штанг (в скважине);
- увеличение силы трения от силы тяжести грунта зоны естественного свода равновесия (по М.М. Протодьяконову);
- увеличение силы трения от наличия на буровых штангах выступов за пределы наружного диаметра;
- дополнительные силы трения от опорных реакций;
- сопротивление перемещению буровых штанг в зоне забуривания за счет смятия стенки скважины;
- сопротивление на выходе при переходе от криволинейного движения к прямолинейному. Расчет усилия проходки пилотной скважины выполняется для двух пограничных состояний:
- при благоприятных условиях: при наличии качественного бурового раствора, отсутствии фильтрации раствора в грунт, при хорошо сформированной и стабильной пилотной скважине;
- при неблагоприятных условиях: при обрушении грунта по длине пилотной скважины и фильтрации бурового раствора в грунт.
Л.3.2 Лобовое сопротивления бурению
рассчитывается по формуле
рассчитывается по формуле
, (28) где
- сила сопротивления бурению, Н;
- сила сопротивления бурению, Н;
- текущая длина пилотной скважины при бурении от точки забуривания до выхода пилотной скважины из земли (от 0 до 1), м; R - радиус кривизны пилотной скважины, м;
- условный коэффициент трения вращающегося резца о грунт, рассчитывается по формуле
, (29) где
- коэффициент трения резца о грунт;
- коэффициент трения резца о грунт;
- диаметр буровой головки, м; h - подача на оборот, рассчитывается по формуле
, (30) где
- скорость бурения, м/мин;
- скорость бурения, м/мин;
- угловая скорость бурения, об/мин. Сила сопротивления бурению
при разрушении грунта вращающейся буровой головкой рассчитывается по формуле
при разрушении грунта вращающейся буровой головкой рассчитывается по формуле
, (31) где
- коэффициент сцепления грунта,
(Па);
- коэффициент сцепления грунта,
(Па); m - ширина резца, м;
- глубина врезания (вылет резца), м;
- угол внутреннего трения грунта, рад. Л.3.3 Силу трения от веса буровых штанг в пилотной скважине
рассчитывают по формуле
рассчитывают по формуле
, (32) где
- погонный вес буровых штанг за вычетом выталкивающей силы бурового раствора, Н/м;
- погонный вес буровых штанг за вычетом выталкивающей силы бурового раствора, Н/м; R - радиус кривизны бурового канала, м;
l - длина пилотной скважины, м;
- текущая длина пилотной скважины, м.
,
- углы в радианах (1 радиан - 57,3°);
- условный коэффициент трения вращающихся буровых штанг о грунт, смоченный буровым раствором, рассчитывается по формуле