Posmitiukha O. Creation and substantiation of the parameters of the working body for compatible trenchless laying of linear and longitudinal objects

Українська версія

Thesis for the degree of Candidate of Sciences (CSc)

State registration number

0423U100238

Thesis Registration Form

0423U100238.pdf

Applicant for

Specialization

  • 05.05.04 - Машини для земляних, дорожніх і лісотехнічних робіт

14-12-2023

Specialized Academic Board

Д 64.059.05

Kharkiv National Automobile and Road University

Essay

The dissertation is devoted to the solution of the actual scientific and applied problem of ensuring more efficient construction of underground communications by using technologies that provide for the laying of communications by closed methods, namely the formation of technological cavities in the soil for the trenchless laying of several linear and extended objects of distribution underground communications by summarizing the scientific foundations of the creation installations and working equipment, justification of their rational design parameters, expansion of the field of use and technological possibilities of static methods of forming technological cavities for linear and long objects. One of the ways to increase the efficiency of the process of trenchless laying of pipelines by the puncture method is by using the optimal form of the technological cavity in the soil, which will make it possible to significantly reduce the puncture force as well as reduce the spread zone of overcompacted soil. The work substantiates the relevance of the topic, formulates the object, subject, goal and task of the research, describes the research methods, and also defines the connection of the work with scientific programs, plans, and topics. Information about the approval and publication of the results of the dissertation research is provided. A review of the methods of trenchless laying of communications, machines and working bodies for the simultaneous trenchless laying of a group of linear and long objects showed that many different machines are used to achieve this goal, the main drawback of which is their overall dimensions or the dimensions of the working area, the high cost of the machines and execution of work, sometimes low accuracy of laying, limitation of the size of the working area, which finally determined the direction of the search - in the direction of small-sized installations, which by the method of static puncture, with the possibility of trajectory correction and further gradual expansion of technological cavities to the required size, perform technological transitions in cramped conditions urban development. A review of theoretical studies in the field of static piercing of cavities shows significant interest in this issue around the world, but at the same time shows the complexity of the process. Many scientists introduce new experimental coefficients that require additional research; others do not take into account the angle of sharpening; others do not take into account humidity or porosity. The easiest to use to determine the strength of piercing technological cavities in the soil are the theories described in the works of S. V. Kravets, V. V. Kovanko, and V. M. Suponev, which offer dependencies, all the components of which are taken from construction standards or obtained by simple express analyses to determine the type of soil and its moisture content. The result of the research for the dissertation was a method of calculating the structural parameters of wedge-prismatic tips for obtaining underground cavities depending on the type of soil, the number and size of the cases, for linear and long objects, as well as a method of determining the influence of working bodies on nearby underground communications, which has been implemented during the design of the communication route by engineering employees of MBK SYNERGY LLC, Dnipro (implementation act dated 05/25/2021) and ALRUS PF, Dnipro (implementation act dated 05/20/2021). The results of the research were used in the educational process in the training of specialists within the disciplines "Machines for track work" and "Earth-moving machines", which are taught at the "Applied Mechanics and Materials Science" department of the "Transport Engineering" faculty of the "Ukrainian State University of Science and Technology". The economic effect of the introduction of a wedge-prismatic working body for compatible trenchless laying of linearly extended objects occurs by reducing the cost of construction of a technological cavity, the possibility of performing work at shallower depths and closer to neighboring communications, reducing the costs of earthworks and transportation costs, and increasing operating productivity. Calculations of the economic efficiency of the use of the basic horizontal drilling HDD-800/300 installation, operated by ABC SYNERGY, and the new CPM-30-100 (controlled puncture machines) installation with wedge-prismatic working equipment, during the construction of transitions 50 m long with controlled puncture and horizontally directed drilling, were carried out. Which showed a 27.68% reduction in the cost of construction for the transition. This indicator is confirmed for sizes up to 350 mm, an increase in the size of the cavity sharply reduces the efficiency, and after 450 mm, the use of static puncture becomes impossible, due to significant deformations of the soil and a large increase in work effort.

Read more

Research papers

1. Кравець, С., Супонєв, В., Посмітюха, О. & Балєсний, С. (2021). Нау-кові основи та практика створення мінімально енергоємних робочих органів для формування комунікаційних порожнин в ґрунті. Монографія. Харків. Режим дос-тупу: http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/14460

2. Posmitiukha, O., Hlavatskyi, K., Kravets, S., Suponyev, V. and Ko-val, A. (2020). Analytical method of determining the movement resistance of a tip for forming rectangular technological hole in the lower structure tracks. 15th International Scientific and Technical Conference "Problems of the railway transport mechanics" (PRTM 2020), Dnipro, Ukraine, Volume 985. DOI 10.1088/1757-899X/985/1/012033

3. Posmituha, O., Kravets, S., Suponyev, V. & Hlavatskyi, K. (2018). De-termination of equivalent and optimal sizes of wedge tip from flange for the static per-foration of soil. 7th International Scientific Conference “Reliability and Durability of Railway Transport Engineering Structures and Buildings” (Transbud-2018). Section: Railways, Subways and Industrial Transport. Article Number-01011, 230. DOI: https://doi.org/10.1051/matecconf/201823001011

4. Посмітюха, О. (2023). Теоретичне визначення сил розширення техно-логічної порожнини у ґрунті клиново-призматичними та конусно-циліндричними робочими органами. Вісник Харківського національного автомобільно-дорожнього університету. (2 (101)). DOI: 10.30977/BUL.2219-5548.2023.101.2.80.

5. Посмітюха, O., Кравець, С. & Супонєв, В. (2017). Аналітичний спосіб визначення опору занурення конусного наконечника в ґрунт. Строительство. Ма-териаловедение. Машиностроение. Серия: Подъёмно-транспортные, строитель-ные и дорожные машины и оборудование. (97), 91-98. http://nbuv.gov.ua/UJRN/smmpm_2017_97_14

6. Кравець, С., Посмітюха, О. & Супонєв, В. (2017). Визначення еквіва-лентного та оптимального діаметрів конусно-циліндричного наконечника з ви-ступами для проколювання ґрунту. Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніп-ропетровського національного університету залізничного транспорту імені ака-деміка В. Лазаряна. (4(70)), 89-97. http://nbuv.gov.ua/UJRN/vdnuzt_2017_4_12.

7. Посмітюха, О. & Главацький, К. (2012). Обґрунтування поперечного перерізу безтраншейно утворених технологічних порожнин у ґрунті для комуні-кацій. Вестн. Харьк. нац. автомоб.-дор. ун-та: сб. науч. тр. (57), 195-202. https://crust.ust.edu.ua/items/5fd71740-c095-4d7b-b91c-8772cd7ecef3

8. Посмітюха, О. & Главацький, К. (2012). Методи безтраншейного утворення технологічних порожнин у ґрунті для прокладання комунікацій. Ве-стн. Харьк. нац. автомоб.-дор. ун-та: сб. науч. тр. – Вып. (57), 214-221. http://dspace.khadi.kharkov.ua/dspace/handle/123456789/356

9. Posmituha, A. Kravets, S., Suponyev, V., & Kulazhenko, Y. (2018). De-termination of the size of the seal zone and the pressure of the soil on underground communications in the process of deformation of the soil by the wedge tip. INDUS-TRIAL AND TECHNOLOGY SYSTEMS. Published online: (5, № 1(43)), 11-16. URL: http://journals.uran.ua/tarp/article/view/146626/146478

10. Посмітюха, О. (2023). Використання клиново-призматичних робочих органів для прокладання підземних комунікацій способом статичного проколу ґрунту. Міжнародна науково-практична конференція «Розбудова i відновлення машинобудівного комплексу України-2023». 174-177

11. Posmitiukha, O., Hlavatskyi, K. & Kravets, S. (2020). Analytical method of determining the movement resistance of a tip for forming rectangular technological hole in the lower structure. Проблеми механіки залізничного транспорту: Безпека руху, динаміка, міцність рухомого складу та енергозбереження: тези доп. XV Міжнар. наук.-техн. конф. / Дніпров. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаря-на. 138-139. DOI: 10.1088/1757-899X/985/1/012033

12. Посмітюха, О., Главацький К. & Кулаженко, Є. (2019). Моделювання процесу проколювання ґрунту плоским клиновим робочим органом для отри-мання горизонтальних порожнин у ґрунті. Проблеми та перспективи розвитку залізничного транспорту: матеріали 79 Міжнар. - практ. конф., Дніпров. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. 244-245

13. Посмітюха, О., Кравець, С., Супонєв, В. & Главацький, К. (2018). Ви-користання плоского робочого органу для прокладання підземних комунікацій способом статичного проколу ґрунту. Проблеми надійності та довговічності ін-женерних споруд і будівель на залізничному транспорті: тези доп. VII Міжнар. наук.-техн. конф., Укр. держ. ун-т залізн. трансп., 51-52

14. Посмітюха, О. & Кравець, С. (2018). Експериментальні дослідження проколу ґрунту наконечником для формування прямокутної порожнини. Підви-щення ефективності піднімально-транспортних, будівельних, дорожніх машин і комплексів: тези доп. Міжнар. наук.-практ. конф, Дніпропетр. нац. ун-т зал. тран-сп. ім. акад. В. Лазаряна., 35-36

15. Посмітюха, О. П. (2017). Про використання способу проколу ґрунту при горизонтально направленому бурінні // Modern methods, innovations, and experience of practical application in the field of technical sciences: Intarnational research and practice conference, Republic of Poland, - Radom, 2017, 35-36

16. Посмітюха, О. П. & Главацький, К. (2013). Дослідження безтраншей-ного утворення технологічних порожнин у ґрунті (ТПҐ) для прокладки комуніка-цій буро-ущільнювальним робочим органом (БУРО). Розвиток наукової школи транспортної механіки: тези доп. Міжнар. Науково-техніч. конф., ДНУЗТ, 58-59

Read more

Files

autoreferat-aref_Posmityukha_2023_vfs.pdf

dis_Posmityukha_2023_v.pdf

Similar theses

0423U100219

Andrii Polishchuk

Substantiation of modes and parameters of the working body of the machine for cutting high-strength materials

0421U102703

Olieinikova Oleksandra M.

Increasing indicators of the road-holding ability of a motor-grader

0421U102505

Nikolaienko Volodymyr A.

The mobile continuous action earth-moving machine сreation on the dynamic load

0521U101193

Pylypchuk Maria Iwaniwna

Розвиток науково-технічних основ забезпечування точності обробляння деревини на верстатах

0521U101186

Hasiy Oleksandr Bogdanovich

Scientific Principles of Increasing the Service Life of Forestry Equipment Elements by Applying Vacuum Ion-Plasma Coatings.