Menu

Силы нагружения моноопоры

Моноопора в процессе бурения подвергается воздействию на нее продольных и поперечных сил, а также крутящего момента.

Продольные силы можно подразделить на три вида: 1) тяжести непосредственно моноопоры; 2) тяжести установленных на ней буровых механизмов; 3) технологические, возникающие в процессе выполнения некоторых буровых операций. Характер действия и максимальные значения этих сил, необходимые для расчета прочности моноопоры, обычно известны.

Силы собственной тяжести распределены по высоте моноопоры. Силы тяжести буровых механизмов и создаваемые ими технологические силы приложены к ее верхнему концу. При изгибе моноопоры под действием внешних нагрузок силы тяжести остаются постоянными по величине и направлены вертикально вниз. Обычно сила тяжести механизмов для бурения разведочных и инженерно-геологических скважин, включая платформу, на которой они установлены, не превышает 25 кН.

Технологическая сила при изгибе моноопоры меняет свое направление. Но линия ее действия всегда остается перпендикулярной к верхнему сечению моноопоры. В зависимости от вида выполняемых операций технологическая сила может иметь различное значение и направление, но ее, как и силы тяжести, можно считать приложенной к моноопоре статически.

При передаче усилия на забой скважины технологическая сила направлена вверх. Обычно ее значение при вращательном бурении не превышает 15 кН, при статическом зондировании может достигать 100 кН.

При подъеме бурового снаряда из скважины механизмами на моноопоре технологическая сила направлена вниз и перпендикулярно к верхнему сечению моноопоры. Значение этой силы не должно превышать 25 кН. Извлечение из скважины колонны обсадных труб и прихваченных буровых снарядов механизмами на моноопоре недопустимо. Эти операции следует

выполнять буровыми грузоподъемными механизмами плавоснования.

Под действием поперечной нагрузки ось моноопоры деформируется. Верхние сечения моноопоры смещаются относительно нижних. В результате от действия продольных сил возникают дополнительные изгибающие моменты, приводящие к дополнительным деформациям изогнутой оси и дополнительным напряжениям изгиба. Влияние подобных дополнительных напряжений на общее напряженное состояние моноопоры может быть значительным и должно учитываться при проектировании.

Поперечные силы обусловлены главным образом силами давления от ветровых волн и морских течений. Значения поперечных сил в большой степени зависят от гидрологических условий района работ и переменчивы во времени.

Основная причина образования волн на поверхности моря - действие ветра. На величину силы волнового давления влияют такие факторы как продолжительность действия ветра, длина разгона волны, наличие зыби. Точные зависимости между ветровым режимом и волнением отсутствуют. Поэтому определение волновых нагрузок на моноопорное основание представляет собой сложную задачу.

Геологическая служба не располагает достаточным количеством экспериментальных данных и методикой для определения волновых нагрузок. В то же время в специальной технической литературе приводятся сведения и рекомендации по их расчету для разнообразных гидротехнических и нефтепромысловых сооружений.

Классические теории и нормативные методики определения сил волнового давления сложны для применения в повседневной инженерной практике. Предложенные некоторыми исследователями более простые приближенные алгоритмы основаны на данных, полученных в результате экспериментов и справедливых для частных случаев сочетания гидрологических условий, которые не соответствуют режимам эксплуатации моноопорных оснований.

Течения на конкретных акваториях, как правило, имеют постоянный или постоянный на протяжении длительного периода времени характер. В большинстве случаев силы давления от течений можно рассчитать по относительно простым формулам.

На основе обобщения имеющихся в литературе сведений по определению волновых нагрузок и сил давления течений на сооружения и преграды применительно к условиям эксплуатации цилиндрических моноопор нами рекомендуются для использования в инженерных расчетах сил волнового давления и течений относительно простые полуэмпирические формулы. Эти формулы позволяют определить максимальное значение равнодействующих этих сил, координаты их приложения, а для силы волнового давления и описать характер ее изменения во времени. Полученные формулы могут быть полезными при проектировании рациональных конструкций моноопор и выполнении расчетов на их прочность.

Крутящему моменту моноопора подвергается при вращательном бурении установленными на ней механизмами. Оценка сил, воспринимаемых моноопорой от крутящего момента, и и х влияния на ее прочность приведена ниже в отдельном разделе настоящей главы.

Оставьте свой комментарий

Оставить комментарий от имени гостя

0
  • Комментарии не найдены

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:2427 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:4953 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:2384 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Наши рекомендации

Еще материалы

Форма землі й визначення положення точок…

Форма Землі. Думка про те, що Земля має форму кулі, уперше висловив в VI. в. до н.е. давньогрецький учений Піфагор, а довів це й визначив радіус Землі єгипетський математик і...

29-05-2011 Просмотров:6814 Інженерна геодезія

Практическое значение трещиноватости

Трещины и трещиноватость горных пород имеют исключительно большое практическое значение: 1. Трещины и трещинные зоны служат проводниками и коллекторами как нефти и газа, так и различных рудоносных растворов (гидротерм) и магматических...

01-10-2010 Просмотров:10930 Геологическое картирование, структурная геология

Цивільні будинки й склад геодезичних роб…

До цивільних будинків ставляться житлові, суспільні й виробничі будинки. У групу виробничих будинків входить і частина сміттю жени й: охорони здоров'я (бальнео- і грязелікарні й т.п.), фізкультурно-оздоровчі й спортивні (відкриті...

30-05-2011 Просмотров:3685 Інженерна геодезія