بررسی آزمایشگاهی رفتار اصطکاکی سطح تماس خاک و لوله

در عملیات لولهرانی، برآورد نیروی لوله رانی از اهمیت زیادی برخوردار است. نیروی لوله رانی تعیین کننده تعداد ایستگاه های عملیاتی، مقاومت لوله، ادوات و ماشین آلات لازم میباشد. بخش اصلی نیروی لازم برای لوله رانی، ناشی از اصطکاک خط لوله و خاک اطراف میباشد. زاویه ی اصطکاک سطح تماس لوله و خاک اطراف آن، از عوامل مهم در محاسبه ی نیروی لولهرانی است. در این پژوهش به بررسی آزمایشگاهی تاثیر شکل دانه ها در رفتار مکانیکی سطح تماس لوله و خاک اطراف آن، پرداخته شده است. به این منظور دو نوع خاک تیزگوشه و به نسبت گردگوشه، با دانه بندی یکنواخت، بعنوان محیط دانه ای انتخاب شدهاند. همچنین یک رویه یGRP بعنوان المان سازهای سطح تماس لوله-خاک، در نظر گرفته شده است. رفتار اصطکاکی سطح تماس خاک و لوله توسط آزمایش برش مستقیم مطالعه شده است. نتایج آزمایشگاهی نشاندادندکه شکل دانه ها بر زاویه ی اصطکاک اوج سطح تماس و زاویه ی اتساع بیشینه، تاثیرگذار میباشد. برپایه ی نتایج آزمایشگاهی زاویه های اصطکاک اوج و پسماند برای هر دو نوع خاک، نسبت به مقادیر متناظر برای سطح تماس خاک و لولهی GRP، بیشتر میباشند. همچنین زاویه های اتساع بیشینه ی سطح تماس هردو نوع خاک با لوله GRP، نسبت به مقادیر متناظر خاک، کمتر است. با مقایسه ی نتایج مربوط به سطح تماس لوله و خاک تیزگوشه، مشاهده شد که زاویه ی اصطکاک اوج و زاویه ی اتساع بیشینه، نسبت به سطح تماس با خاک به نسبت گردگوشه، بیشتر میباشند. همچنین زاویه ی اصطکاک و مقاومت اوج سطح تماس لوله با خاک، با افزایش تراکم خاک افزایش یافته است. نتایج نشان دادند که با افزایش تراز تنش عمودی، مقاومت اوج افزایش و اتساع کاهش می یابد.

Keywords:

لوله رانی , سطح تماس لوله و خاک , برش مستقیم , GRP , زاویه ی اصطکاک