Бурильные машины для скважин


Машина для Бурения Скважин на Воду: Виды, Классификация | Мой колодец

Мобильная буровая установка

Выбор способа бурения водяной скважины зависит от не только от того, из каких пород сложен грунт на участке и на какой глубине находится вода, но и от степени благоустройства территории. Если строительство дома только начинается, для этого может использоваться стационарная или самоходная бурильная машина для скважин. Если же участок уже застроен, огорожен и засажен газоном и плодовыми деревьями, тяжелая техника нанесет ему серьезный ущерб. В таких случаях отдают предпочтение малогабаритным самоходным и ручным установкам. О них и пойдет речь в этой статье.

Виды буровых машин и их классификация

Различных машин, агрегатов и устройств для бурения скважин разного назначения сегодня существует множество. Классифицировать их можно по нескольким признакам: способу и глубине бурения, виду выполняемых работ, типу привода и т.д. Например:

  • По глубине бурения все агрегаты подразделяются на бурильные машины для скважин неглубоких (до 30-50 метров), средней глубины (до 600 метров) и глубоких (свыше 600 метров);
  • По виду работ, цели бурения, от которой обычно и зависит требуемая глубина скважины. Это может быть разведочное бурение, устройство скважин для добычи воды или полезных ископаемых, а также для забивки свай;
  • По типу привода установки могут быть электрическими, электрогидравлическими, работающими от двигателя внутреннего сгорания (бензиновыми, дизельными);
  • По способу транспортировки и габаритам – стационарными, самоходными, мобильными, ручными. Крупногабаритные стационарные установки монтируются из отдельных элементов на месте бурения. Самоходные буровые машины для бурения скважин устанавливаются на автомобили, вездеходы и трактора и работают с них. Мобильные и ручные обладают компактными размерами и могут перемещаться на легковом транспорте или на руках.

Самоходная установка БГМ для вертикального бурения

Но наиболее информативной является классификация по типу вращателя, который бывает роторным и подвижным. Первый используется для бурения скважин в грунтах мягких и средней плотности. А с помощью подвижного вращателя с твердосплавной алмазной коронкой породоразрушающего инструмента можно проходить самые твердые породы.

Малогабаритные буровые установки

Давайте посмотрим, какие машины можно использовать для устройства скважин в условиях, когда необходимо обеспечить автономным водоснабжением уже существующий дом с облагороженным приусадебным участком. В этом случае тяжелая техника если и проедет к заданной точке, то нанесет явный ущерб постройкам, дорожкам и зеленым насаждениям, чего допускать не хочется. Поэтому остановимся на малогабаритном и ручном оборудовании.

Малогабаритные установки

Такая буровая машина для бурения скважин под воду обычно оснащается рамой, лебедкой, устройством для обсадки ствола скважины трубами, редуктором и собственно буровыми инструментами. Работать может как от электрического, так и от топливного двигателя небольшой или средней мощности.

Оборудование устанавливается на шасси

Малогабаритные установки (МБУ) могут быть самоходными или устанавливаться на шасси и перемещаться внешней силой. Как правило, они выполняются в виде сборно-разборных модулей, что облегчает транспортировку и позволяет использовать установку даже в очень ограниченных пространственных условиях.

Фото переносной модульной установки

Как и все прочие бурильные машины, МБУ различаются не только по способу передвижения и типу привода, но и по назначению, рабочей глубине бурения, диаметру и виду используемого рабочего инструмента, другим параметрам.

Для справки. Помимо бурения скважин на воду, с помощью мобильных установок можно готовить лунки для опор заборов, для свай и столбчатых фундаментов, производить разведывательные работы.

Максимальный диаметр скважины, пробуренной подобными машинами, составляет 250 мм, а её максимальная глубина – 50 метров. Этого обычно бывает достаточно для оборудования индивидуального водозабора из первого водоносного пласта (скважина на песок). Для обустройства артезианской скважины, если напорный водоносный пласт расположен ниже 50 метров, необходимо использование машин с более длинными бурами.

К достоинствам МБУ можно отнести:

  • Простое и надежное устройство. Управлять установкой может даже не специалист с соответствующим профильным образованием, а обычный пользователь – к оборудованию прилагается доступная для понимания инструкция.
  • Небольшой вес, позволяющий транспортировать агрегат на прицепе легкового автомобиля, что бывает важно, если установка берется в аренду.
  • Компактные габариты, что также облегчает транспортировку и дает возможность пробурить скважину в очень стесненных условиях – на огороженном со всех сторон небольшом участке, в подвале дома и т.д.
  • Возможность аккуратного проведения работ без нанесения ущерба окружающему ландшафту.

Если вы собираетесь приобрести мобильную буровую установку в собственность для коммерческого использования, вас порадует и её сравнительно невысокая цена, которая быстро окупится благодаря низкой себестоимости бурения.

Обратите внимание. Выбирая оборудование для покупки, отдайте предпочтение модели с системой фиксации обсадных труб при монтаже добавочных секций. Она будет необходима, если придется бурить глубокие скважины.

Ручные агрегаты

Неглубокие песчаные скважины, как и выемки в земле для устройства опор и фундаментов, можно пробурить ручным мотобуром – компактным устройством с топливным или электрическим двигателем. Первый вариант предпочтительнее, если работать предстоит в условиях отсутствия на участке электроснабжения – дизельный или бензиновый мотор позволит не зависеть от наличия электросети.

Мотобур с бензиновым приводом

Понятно, что транспортировать мотобур ещё проще, чем МБУ. При необходимости это можно сделать вообще без использования какого-либо транспорта, вручную. Он незаменим и в том случае, когда необходимо бурение скважин в домашних условиях или в очень ограниченном пространстве. Схема устройства чрезвычайно проста. Оно состоит из шнекового бура, закрепленного на приводе редуктора. Тот в свою очередь соединен с двигателем посредством системы шестерней. Двигатель сообщает редуктору скорость вращения и определенный крутящий момент.

В зависимости от модели, мотобур снабжается ручками для одного или двух операторов. В комплект обычно входят штанги-удлиннители для шнека, позволяющие своими руками пробурить скважины глубиной до нескольких десятков метров.

Для управления этой моделью требуется два оператора

Управлять таким оборудованием ещё проще, чем мобильными установками, поэтому его часто приобретают для личных нужд – в загородном доме оно всегда пригодится.

Заключение

Безусловно, при желании пробурить скважину можно и вручную, используя самодельные приспособления. Но зачем это делать, когда есть возможность с минимальными расходами автоматизировать свой труд? Видео в этой статье прекрасно демонстрирует возможности современной техники, позволяющей отказаться от тяжелой и изнурительной работы, одновременно ускоряя процесс и обеспечивая лучшее качество работ.

moikolodets.ru

Машины и оборудование для бурения скважин - Специальные виды работ в строительстве

Ниже дана краткая характеристика машин и агрегатов, приме­няемых при устройстве скважин для различного вида буронабивных свай.

Кроме бурильного оборудования, некоторые машины имеют вспомогательное подъемное оборудование, и в этом случае их на­зывают - бурильно-крановыми. Предпочтение отдается навесному оборудованию на кране-экскаваторе и установленному на шасси трактора. В табл. 12.1 указаны характеристики некоторых машин, применяемых для бурения скважин при изготовлении набивных свай.

С начала 1960-х годов для бурения скважин диаметром 400-1500 мм на глубину 10-30 м применяются станки, предназначенные для бурения артезианских скважин. В последние годы осваивается серийное производство специальных станков для устройства сква­жин под набивные сваи.

Бурильно-крановая машина БМ-203 представляет со­бой навесное оборудование, смонтированное на тракторе Т-50АП. На трактор вместе с бурильным оборудованием навешивают буль­дозерное. Машина работает по прерывному (цикличному) способу, имея гидравлический привод на вращение бура и его заглубление.

Таблица 12.1 Технические характеристики оборудования для бурения скважин

Навесное оборудование состоит из следующих узлов:    рабочего аппарата, обвязочной рамы, лебедки,   редуктора привода, насосов, траверсодержателя и гидросистемы.

Грузоподъемность кранового оборудования - 800 кГ. Машина предназначена для бурения в обычных грунтах до IV категории включительно.

Рабочий аппарат состоит из вращателя, штанги, рабочего органа, опорной трубы, аутригеров, кран-блока и ограждения. Вращатель представляет собой ци­линдрический редуктор, приводимый во вращение двумя гидромоторами, и пред­назначен он для передачи вращательного движения штанге.

Внешнее квадратное сечение штанги цилиндра служит для передачи крутящего момента рабочему органу, а внутренняя, цилиндрическая полость, является рабочим цилиндром, шток которого закреплен неподвижно в верхней части опор­ной трубы.

Опорная труба соединяет между собой вращатель и штангу. К верхнему флан­цу опорной трубы крепится крановое устройство. Опорная труба предназначена для воспринятия усилий, возникающих при бурении. Независимый гидравлический привод каждого аутригера обеспечивает хороший контакт пяты с поверхностью земли.

Бурильно-крановая машина ГБС-64 представляет собой навесное оборудование, смонтированное на тракторе Т-75. Основными узлами этой машины являются рама, бурильная головка, грузовая лебедка, коробка отбора мощности, кран-блоки, гидросистема. Привод механизмов подъема и опускания бура, подъема и опускания штанги, выдвижение аутригеров - гидравлические. Масляный насос гидросистемы приводится в действие от вала отбора мощности трактора через валик вентилятора и муфту, позволяющую отключить насос. При­воды вращения бура и лебедки - механические, от вала отбора мощности трак­тора через коробку отбора мощности.

Подъем и опускание грузов в пределах хода кран-блоков происходит без ле­бедки. Маслопровод гидросистемы на одном из участков имеет телескопическую конструкцию, позволяющую поднимать и опускать кран-блоки.

Устойчивость машины при работе обеспечивается двумя аутригерами. Управ­ление машиной, осуществляемое из кабины - гидравлическое и рычажное.

Буровой агрегат УГБХ-150, показанный на рис. 12.2, смон­тирован на базе трелевочного трактора ТДТ-60. Агрегат может быть оборудован станками шнекового и ударно-канатного бурения и бурить скважины глубиной до 18 м при диаметре их до 800 мм.

Установка предназначена для бурения гидрогеологиче­ских скважин в обводненных и сухих грунтах. Способы буре­ния этим станком могут быть шнековый сухой, с промывкой скважины и ударно-канатный. Серийно выпускаемые шнековые буровые станки не обес­печивают достаточной произво­дительности на свайных рабо­тах из-за трудоемкости опера­ций по наращиванию шнека, а также при работе уширителем.

Учитывая это, трест «Укргидроспецфундаментстрой» впервые в массовом масштабе начал применять для бурения скважины в сухих грунтах бу­ровые приводные навесные го­ловки, сконструированные Ки­евским проектно-конструкторским отделом института Гидро­проект им. Жука.

Буровую головку (рис. 12.3, б), действующую от электро­двигателя, вертикально подвешивают и соединяют фланцем с пла­нетарным редуктором. Мощность электродвигателя Р = 40-55 кВт, скорость вращения - 1440 об/мин. Вал редуктора и рабочий орган вращаются со скоростью 45 об/мин.

Рис.   12.2.  Буровые установка УГБХ-150

Приводные буровые головки подвешивают на сварной раме подвижно с копровым направляющим. Буровые головки (рис. 12.3, б) подвешивают на экскаваторы с копровыми направляющими, вибровдавливающие погружатели свай, станки канатно-ударного бурения БС со специальными стрелами и т. п. С помощью навесных буровых головок бурят скважины диаметром до 800 мм и глубиной до 31 м.

Рис.  12.3. Экскаватор с подвешенной буровой головкой: а - общий вид агрегата СО-2;  б - буровая головка

Под действием силы тяжести рабочего органа и собственного веса буровые головки опускаются вниз. Вверх их поднимают кана­том лебедки экскаватора. Неподвижные блоки полиспаста закреп­ляют на головке копровой стрелы, а подвижные - на буровой го­ловке.

Для бурения глубоких скважин с указанными головками приме­няют телескопические буровые штанги. Для выдвижения телескопи­ческих штанг в комплект бурового инструмента включается перехватное устройство.

При использовании буровых навесных головок производитель­ность труда на бурении ствола скважины глубиной 18 м и более в 1,5-4 раза выше, чем при бурении станками УГБХ-150, посколь­ку исключается операция по наращиванию шнека при бурении и съемка секций при его очистке.

Буровые телескопические колонны можно использовать для про­ходки скважин различных диаметров путем перестановки шнековой части колонны. Нижняя секция шнека имеет длину 2 м. Замена последней секции уширителем позволяет легко перейти от бурения ствола к расширению пяты скважины.

В табл. 12.2 приведены сравнительные данные треста «Укргидроспецфундаментстрой» по затратам времени на бурение станками УГБХ-150 и навесными буровыми головками.

Таблица   12.2 Затраты времени на бурение скважин различным оборудованием

Опыт работы агрегатов с навесными головками описан в гл. 14. Из агрегатов на автомобильном шасси можно рекомендовать стан­ки шнекового бурения МРК-1, МРК-1А, БМ-202 и станки роторного бурения УРБ-ЗАМ и БКГМ-66.

Бурильно-крановая, машина БМ-202 представляет собой самоходный агрегат с рабочим оборудованием, смонтирован­ным на автомобиле ГАЗ-66, состоящий из рамы, рабочего аппарата, трансмиссии и гидравлической системы. Оборудование цикличного действия рассчитано для бурения грунтов до IV категории включи­тельно.

Рабочий аппарат состоит из вращателя, штанги и опорной тру­бы. Вращатель предназначен для сообщения крутящего момента штанге. Штанга-цилиндр служит для подачи рабочего органа. Шток штанги закреплен неподвижно в верхней части опорной трубы, ко­торая соединяет между собой вращатель, и штангу. К верхнему фланцу опорной трубы крепят крановое устройство. Опорная труба воспринимает усилия, возникающие при бурении и установке опор.

Раздаточная коробка с лебедкой позволяет регулировать скорость бурения в зависимости от плотности грунта и диаметра скважины, а также обеспечивает подъем и установку опор.

Гидравлическая система машины сообщает бесступенчатое вращательно-поступательное движение штанге с буром, переводит ап­парат из транспортного - по­ложения в рабочее и обрат­но. Она позволяет также разгружать задний мост автомо­биля при помощи аутригеров при выемке грунта из сква­жины и установке опор.

На рис. 12.4 показана схема буровых станков удар­но-канатного бурения. Установка УРБ-ЗАМ, предназначенная для буре­ния вертикальных скважин вращательным способом с промывкой, допускает при­менение различных видов буровых наконечников. Эта установка представляет со­бой самоходный агрегат, смонтированный на шасси автомобиля МАЗ. Установ­ка состоит из узлов и агрега­тов, смонтированных на ра­ме, крепящейся к шасси ав­томобиля.

Бурильная установка УРБ-ЗАМ имеет следующие механизмы: двигатель, ко­робку передач, лебедку, ро­тор, контрпривод, распреде­лительный электрощит, ге­нератор с приводом, гидрав­лические домкраты и мачту.

Привод механизмов осу­ществляется от двигателя через коробку передач, карданные валы, зубчатые, цеп­ные и клиноременные пере­дачи. Коробка передач позволяет устанавливать четыре скорости, что обеспечивает широкий диапазон изменения числа оборотов лебедки и ротора.

Грязевой насос, глиномешалку, приемный чан монтируют и пе­ревозят отдельно. Для монтажа бурового насоса установка имеет приспособление, представляющее собой стрелу с талью.

В качестве рабочих органов установки обычно применяют шарошечные долота

Рис.  12.4. Буровые станки ударно-канатно­го бурения БУ-20-2У, БУ-2 БС-1 и БС-ГМ. Основные узлы:

1 - инструментальный барабан; 2 - ударная бал­ка; 3 - мачта; 4 - механизм ударной балки; 5 - желоночный барабан; 6 - главный вал; 7 - хо­довое  оборудование

с промывкой водой (рис. 12.5, а). Для бурения скважины больших диаметров, превышающих диаметр долота, к его остову приваривают косынки треугольной формы из толстолис­тового металла.

За рубежом выпускают буровые станки, предназначенные спе­циально для целей строительства, в частности для производства буронабивных свай.

Рис. 12.5. Рабочие органы бу­рения:

а - шарошечные долота для буре­ния с промывкой водой;  б - четырехножевой расширитель     с уширением диаметром 1600 мм; 1 - замок; 2 - труба d = 219 мм; 3 - муфта; 4 - головка; 5 - режущий инструмент; 6 - муфта; 7 - гайка; 8 - штанга; 9 - упор

svaika.ru

Бурильные машины и оборудование. Буровой инструмент.

Машины для бурения шпуров. Бурильно-крановые машины. Технические и эксплуатационные показатели основных видов бурильных машин. Сваебойное оборудование. Оборудование для погружения свай ударным и вибрационным способами, подмывом и ввинчиванием.

Бурение – это процесс разрушения грунта с образованием в грунтовом массиве цилиндрических полостей с выносом из них продуктов разрушения на поверхность. При диаметре до 75 мм и глубине до 9 м полости называют шпурами, при больших размерах – скважинами.

В строительстве бурение производят для инженерно-геологических изысканий, при разработке грунта взрывом, при водоснабжении и водопонижении, для установки столбов, дорожных знаков, надолб, устройства буронабивных свай, анкеров (опоры ЛЭП) и т.п.

Различают механические и физические способы бурения.

У многих машин реализованы механические способы с вращательно-поступательным, ударно-вращательным и ударным движениями рабочего инструмента.

Рабочие органы:

лопастные, шнековые и ковшовые буры;

буры-расширители;

трехшарошечные и ударные долота.

Лопастной бур состоит из трубчатого остова с 2-мя копающими лопастями в виде двухзаходного винта, забурника и заслонок. Забурник направляет и удерживает бур на оси бурения. Заслонки не дают просыпаться грунту при его извлечение из скважины. Бур крепят к концу граненой штанги. Для прочности лопасти и забурник оснащают резцами из твердосплавных пластин.

У шнекового бура остов длиннее, чем у лопастного. К нему приварена спираль из полосовой стали, образующая шнек. В нижней части остова закреплены копающие лопасти и забурник.

Применяют также ковшовой бур, бур-расширитель,

шарошочное долото, зубильное долото, крестовая, ударная штанга, желонка (буровой инструмент – другие виды долов и элементов буровых рабочих органов).

Грунт удаляют из скважины специальными инструментами, промывкой водой, продувкой (насосные и компрессорные станции). Необходимо много воды. Пыльно, грязно и вредно.

К физическим способам бурения относятся термический, ультразвуковой, электрогидравлический, высокочастотный и гидравлический.

Бурильные машины с вращательно поступательным движением бурового инструмента изготавливают на базе грузовых автомобилей, гусеничных и пневмоколесных тракторов. Буровое оборудование монтируют в качестве сменного рабочего оборудования на одноковшовых эксковаторах, на малогабаритных погрузчиках и других машинах.

Главный параметр Б. М. – глубину бурения (h,м) различают на: 1-легкие Б. М. до 5 м; 2-средние – до 20м; 3-тяжелые Б. М. с глубиной бурения более 20м.

Рабочее оборудование Б. М. состоит из: 1-базового автомобиля; 2-полой бурильной штанги с гидроцилиндром внутри; 3-вращателя через механическую трансмиссию от двигателя; 4-граненой штанги; 5-рабочего инструмента – лопастного (шнекового) бура сзади; 6-выносной опоры.

Для бурения скважины Б. М., устанавливают на выносные опоры, опускают бур на поверхность земли и включением вращателя с одновременным напором гидроцилиндра производят бурение.

По мере заглубления бура в грунт и накопления его на лопастях, бур извлекают из скважины и на повышенной скорости, вращения, освобождают бур от продуктов разрушения. После чего бур снова опускают в скважину и продолжают процесс до требуемой глубины.

Рабочим органом Б. М. для бурения шпуров при разработке прочных грунтов взрывом служат одна или две буровые штанги с резцами или шарошечными долотами на конце. Это одно или двухшпиндельные буровые машины.

Состоит из: 1-ректоров вращения; 2-приводные гидродвигатели; 3-подвижная каретка; 4-рамы и ее направляющие; 5-центральный гидроцилиндр; 6-выносные опоры.

Горизонтальные скважины под шоссейными и железными дорогами для прокладки в них трубопроводов, подземных кабельных линий связи и электроснабжения бурят из открытого перед насыпью приямка – траншеи.

Скважины обсаживают обсадными трубами. Длина скважины – 60м, диаметр до 1720мм – скорость проходки скважины 1,4м/ч; диаметр до 630мм – скорость проходки скважины 15 м/ч. Усилия подачи от 480 до 7200 кН.

Ударно-вращательное бурение. Грунт здесь разрушается в скважине последовательными ударами инструмента с одновременным его вращением. Станки оборудованы погружными пневмоударниками. Применяют их для бурения скважин диаметром 150мм и глубиной 80м.

Для устройства свайных фундаментов применяют забивные, винтовые и набивные сваи. Первые 2 типа изготавливают на заводах ЖБК, а третий тип – непосредственно на объекте (стройплощадке) из монолитного железобетона.

Массовое применение получили забивные призматические сваи квадратного сечения от 0.2×0.2 м до 0.4×0.4 м длиной до 20 м. Используются также винтовые металлические сваи. За рубежом применяют преимущественно буронабивные сваи.

Забивные сваи погружают в грунт приложением внешней нагрузки, винтовые – сочетанием с крутящим моментом. Это ударная нагрузка посредством свайных молотов, вибрированием с помощью вибропогружателей, сочетанием этих способов – вибромолотами, вдавливанием с пригрузкой вдавливающего оборудования тяжелыми тракторами. Винтовые сваи завинчивают кабестанами и автомобиль МЗС-13.

Перед устройством ростверков (строительные конструкции, объединяющие головы свай) верх свай (их головы) выравнивают на проектной отметке, срубая их пневмомолотками, газовой резкой, специальными устройствами – сваерезами.

Набивные изготавливают на месте, заполняя пробуренную скважину арматурным каркасом, обсадной трубой, бетонной смесью с послойным уплотнением. Скважины образуют бурением, пробивкой штампами, раскаткой и их сочетанием. В плотных грунтах скважины без крепления стенок, в обрушающихся – обсадные трубы (извлекаемые, оставляемые). Уширения в скважинах под пяты свай образуют режущими и раздавливающими уширителями рабочих органов бурильных машин, камуфлетными взрывами.

Для механизации работ по устройству набивных свай используют комплект общестроительных машин и оборудования (бурильные; бетоносмесительные; машины для транспортирования, укладки и уплотнения бетонной смеси и др.).

Копры и копровое оборудование.

Сваебойное оборудование – это копры – универсальное базовое оборудование для перемещения свай с мест их раскладки к местам погружения, их установки, поддержания и направления, крепления погружателя, забивки и передвижения на новую позицию.

Копры погружают сваи – оболочки n 0.5÷2.5 м, l=30 м, секциями по 3-8 м, металлический шпунт (корытный или Z-образный профиль) до l=25 м.

Различают копры: рельсовые, навесные на тракторах, одноковшовых эксковаторах, автоматических кранах, в воде плавучие копры.

Главный параметр копров – максимальная длина погружаемых свай (8, 12, 16, 20, 25 м). Индекс КН-12 – копер навесной для свай длиной до 12 м; КР-16 – копер рельсовый для свай длиной до 12 м.

По степени подвижности рабочего оборудования различают копры:

1. Универсальные: полный поворот платформы, изменение вылета и наклон стрелы для забивки наклонных свай.

2. Полууниверсальные.

3. Простые.

Рабочий процесс копра: состоит из его перемещения к месту установки сваи, ее строповки, подтягивания, установки на точку погружения, выверки правильности ее положения, закрепления на голове сваи наголовника, установка на сваю погружателя, расстроповку сваи, ее забивку, подъем молота и снятие с погруженной сваи наголовника.

Копры на тракторной базе: навеска копровой стрелы в задней части и боковой.

Копры на базе канатных экскаваторов для забивки свай в котлованах и траншеях, располагая их на бровках выемок. Могут погружать несколько свай с одной рабочей позиции. Производительность их – 25-30 шт/смену, l= 8 м; 15-20 шт/смену, l=12 м; 8-12 свай за смену длиной 16 м.

Копры на автомобильной базе – на рассредоточенных свайных работах малых объемов R=200 км, длина до 8 м. Копровое оборудование укладываю за 15 минут в транспортное положение. Производительность 18-22 сваи/см; КО (КрАЗ, КАМАЗ).

Рельсоколесный копер (свайный молот, вибропогружатель, вибромолот) в ПГС и ГТС с большими объемами свайных работ для тяжелых свай – 12-16 м. Применяются копры мостового типа на рельсовом пути на слабых водонасыщенных грунтах, при значительном техническом подполье в строящемся здании.

Производительность копров (сменная техническая):

(свай/смену),

где Тсм – продолжительность смены, ч;

Tц – продолжительность рабочего цикла при погружении одной сваи, ч;

tп - средняя продолжительность вспомогательных операций, технологических и организационных перерывов, технического обслуживания.

Свайные молоты применяют для погружения свай в грунт ударом.

Свайный молот состоит из:

1. Ударника (падающая или ударная часть);

2. Наковальни (шабота) (неподвижная часть, жестко соединена с головой сваи);

3. Устройства для подъема ударной части и ее направления.

Различают:

1. Механические;

2. Паровоздушные;

3. Дизельные;

4. Гидравлические свайные молоты.

Механический молот – простейший механизм; металлическая отливка массой 5 т, поднимается вдоль мачты копра канатом подъемной лебедки и сбрасывается на сваю. Низкая производительность (4-12 ударов в минуту); применяют при малых объемах свайных работ.

Паровоздушный молот – это пара – цилиндр и поршень. В молотах одиночного действия поршень через шток соединен с наголовником сваи, а ударной частью является цилиндр (частота ударов 40-50 мин-1). В молотах двойного действия ударной частью является соединенный с поршнем боек, движущийся внутри цилиндра. Они производительнее одиночных. Недостаток – зависимость от компрессорных или паросиловых установок.

Гидравлический молот. Работает как паровоздушный двойного действия. Отличие – вместо пара или воздуха подают в цилиндр жидкость, копер оборудуют насосной установкой. Масса ударной части – 210-7500 кГ, энергия удара – 3.5-120 кДЖ, частота удара – 50-170 мин-1.

Рис.1. Принцип работы паровоздушного молота одиночного действия: 1-свая; 2-наголовник; 3-шток; 4-поршень; 5-цилиндр.

Дизельные молоты бывают трубчатые и штанговые (Рис.2).

Рис.2. Принципиальные схемы дизель-молотов (штангового (а) и трубчатого (б)):

1-подвижный цилиндр; 2-направляющие штанги; 3-поршень; 4-подвижный поршень; 5-головка; 6-неподвижный цилиндр; 7-шабот.

Ударная часть штанговых молотов представляет собой подвижный цилиндр, открытый сбоку и перемещающийся в направляющих двух штангах (см.рис.10.2.а). При падении цилиндра на неподвижный поршень в камере сгорания воспламеняется смесь воздуха и топлива. Энергия (от сгорания смеси) подбрасывает цилиндр вверх, после чего происходит новый удар по свае и цикл повторяется.

У трубчатых молотов неподвижный цилиндр, имеющий шабот (для восприятия ударов молота), является направляющей конструкцией. Ударная часть молота здесь – подвижный цилиндр с головкой. Распыление топлива и воспламенение смеси происходит при ударе головки поршня по поверхности сферической впадины цилиндра, куда подается топливо насосом низкого давления.

Трубчатые молоты обладают при одинаковой массе ударной части в 2-3 раза большей энергией удара, чем штанговые. Зимой штанговые молоты можно запускать при Т= - 30°. Трубчатые при Т до - 20° требуют применение специальных присадок к топливу и подогрев молота в течении 20-30 минут. Штанговые в зимних условиях работают более устойчиво.

Наголовники позволяют закрепить сваю в направляющих копра и предохранить головы свай от разрушения при ударах молота. Они бывают: металлические литые и сварные с амортизационными прокладками из древесины и полимерных материалов.

Дизельные молоты (наибольшее распространение), работают независимо от внешних источников энергии в режиме двухтактного дизеля. Различают дизель-молоты с направляющими штангами (штанговые) и с направляющим цилиндром (трубчатые).

У штанговых: 2 направляющие штанги объединены внизу основанием, отлитым заодно с поршнем. Основание опирается на сферическую пяту и наголовник. По штангам перемещается цилиндр (ударная часть молота). Вверху штанги объединены траверсой захвата (кошка), свободно перемещающейся по ним и подвешенной к канату лебедки копра. Энергия удара – 3,2-65 кДЖ, частота – 55 мин-1, масса ударной части – 240-2500 кГ. Область применения: легкие железобетонные и деревянные сваи в слабые и средние грунты, шпунт для ограждения транспорта и котлованов.

У трубчатых: ударной частью служит поршень, перемещающийся в направляющем цилиндре. Удары поршня воспринимает шабот. Поршень поднимают кошкой и сбрасывают. От удара поршня о шабот топливно-воздушная смесь разбрызгивается и воспламеняется, газы подбрасывают поршень вверх, откуда он снова падает, сжимая воздух, удаляя отработавшие газы через канал в атмосферу и повторяя процесс.

Энергия удара – 15-150 кДЖ, частота – 45 мин-1, масса – 500-5000 кг (до - 60°). Для забивки железобетонных свай в любые нескальные грунты, для работы в условиях низких темеператур.

Вибропогружатели представляют собой возбудитель направленных колебаний вдоль оси сваи. Он соединен со сваей через наголовник, сообщает ей вынуждающее периодическое усилие. Для увеличения амплитуды вынуждающей силы их изготовляют многодебалансными. Низкочастотные – до 10 Гц (частота колебаний); высокочастотные – до 16,6 Гц. Песчаные и супечаные водонасыщенные грунты. Удобны в управлении, производительнее, не разрушают головы свай. Недостаток: ограниченная область применения, сравнительно небольшой срок службы электродвигателей из-за вредного влияния вибрации.

Вибромолоты – отличие от вибропогружателей способом соединения корпуса вибровозбудителя с наголовником – через пружинные амортизаторы. Энергия удара – 3,9 кДЖ; масса – 2850 кГ. Используются также для выдергивания свай и шпунта.

Рис.3. Принципиальная схема устойства вибромолота:

1-свая; 2-наголовник; 3-пружинные амортизоторы; 4-боек; 5-наковальня; 6-дебалансы; 7-корпус с двумя синхронно работающими электродвигателями с дебалансами на их валах.

Предыдущая12345678910111213141516Следующая

Дата добавления: 2015-10-09; просмотров: 4365; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:

helpiks.org

Машины для бурения шпуров и скважин

Категория:

   Машины и оборудование для буровых работ

Машины для бурения шпуров и скважин

Буровые машины для образования шпуров и скважин в талых и мерзлых грунтах изготовляют на базе колесных или гусеничных тракторов. Основными видами рабочего инструмента этих машин являются винтовой бур, ударно-поворотное долото и шарошечное долото. Винтовой бур (рис. 203, а, б) представляет собой буровую штангу с наваренной на ней винтовой спиралью, нижняя кромка которой, имеющая контакт с забоем, оснащена зубками из твердых сплавов. Торец штанги заправлен под перо.

При вращательном бурении скважин в более твердых породах применяют шарошечное долото (см. рис. 203, г).

Шарошечное долото состоит из корпуса с тремя лапами, в которых вделаны цапфы с роликовыми опорами. На цапфах насажены конические шарошки, удерживаемые против смещения на цапфе штифтами. Шарошки делают цельными из одного куска легированной стали с Фрезерованием зубков или из поделочной стали с вставками зубков из твердого сплава.

Ударно-поворотное долото представляет собой массивный цилиндрический стержень с внутренним каналом Для прохода воды или воздуха. На торце стержня размещена рабочая часть долота или одноперая или крестообразная (для трещиноватых пород). Рабочую часть долота изготовляют из легированной стали.

Рис. 203. Виды бурового инструмента а, б —винтовые буры; в — ударное долото; г —шарошечное долото: 1 — ровая штанга; 2 — винтовая спираль; 3 —зубки; 4 — перо; 5 —рабочая 6 — стержень; 7 — корпус; 8 — лапы; 9— роликовые опоры; 10 — копнч шарошки; 11 — штифты

Рис. 204. Буровая двухшпиндельная машина на базе колесного трактора 1 — буровая штакга; 2 — напорный гидроцилиндр; 3 —каретка; 4 — редуктор; 5 — гидромотор; 6 — рама

Рис. 205. Буровая машина БТС-150 ни базе гусеничного трактора 1 — трактор; 2 — гидравлический домкрат; 3 — карданный вал; 4 —буровая рама; 5 — ротор; в—верхняя траверса; 7 — штанга-вращатель; 8— нижняя траверса; 9 — коробка передач; 10 — буровой став; 11— гидроцилиндры

При проходке скважин в мягких и мерзлых грунтах шарошка заменяется штангой — шнеком.

Буровое навесное оборудование на тракторе состоит из буровой рамы с двумя гидроцилиндрами, верхней 6 и нижней 8 траверсами и ротора, приводимого во вращение от вала отбора мощности трактора через коробку передач и карданный вал. Через штангу-вращатель ротор приводит во вращение буровой став с частотой 60 или 120 мин~>. Верхний конец штанги крепится в опорном подшипнике.

Гидравлическая система, осуществляющая подачу бурового инструмента на забой, состоит из насоса, масло-распределителя, бака и маслопровода. Для выравнивания машины в рабочем положении служат гидравлические домкраты.

При шнековом бурении применяют буровой снаряд, который состоит из отдельных винтовых конвейеров, соединяемых муфтами с замковой резьбой, при бурении шарошечным инструментом — из труб с приваренными мУфтами с такой же резьбой.

Рис. 208. Бурильная краиован машина БМ-802С на базе автомобиля КрАЗ-257 а —общий вид машины; б — кинематическая схема; 1 — автомобиль; 2 — поворотная платформа; 3 —мачта; 4 — бур; 5—кабина управления оборудованием; 6 — выносные опоры; 7 — двигатель; 8 — редактор отбора мощности; 9 — коробка передач; 10 — канат; 11 — штанга; 12 — вращатель; 13 — конический редуктор; 14 — лебедка; 15 — шестеренный насос

Бурильно-крановая машина СБКМ на базе автомобильного шасси КрАЗ-257 имеет значительное преимущество перед другими буровыми машинами благодаря своей маневренности и универсальности (рис. 206). Машина кроме бурового, оборудования имеет грузоподъемное устройство. Такого типа машины широко применяют в строительстве, особенно линейном, и на рассредоточенных работах: при сооружении свайных оснований под фундаменты зданий, опор линий электропередач, линий связи, сооружении колодцев и других работах.

Рабочее оборудование машины и автономный двигатель смонтированы на поворотной платформе, установленной на раме автомобиля. Система привода обеспечивает независимую передачу к буровому рабочему органу или крановому оборудованию. Гидравлическая система машины обеспечивает подъем и опускание бура, принудительный напор на него при бурении, выдвижение четырех выносных опор и вращение поворотной платформы. Управление бурильно-крановым оборудованием сосредоточено в кабине оператора, находящейся на поворотной платформе машины. Машина обеспечивает бурение скважины диаметром 0,3, 0,4 и 0,8 м, глубиной до 8 м и установку свай массой до 3 т.

Машины ударно-канатного бурения. При ударно-канатном бурении скважин для взрывных работ в карьерах с твердыми горными породами (рис. 207) применяют буровой снаряд, состоящий из долота, ударной штанги и канатного замка, подвешенного на канате, переброшенном через головной канатный блок мачты станка. Канат огибает снизу оттяжной канатный блок, расположенный на балансире станка и, проходя через вспомогательный блок, наматывается на инструментальный барабан.

При вращении ударного вала с кривошипом щатун сообщает колебательное движение балансиру и блоку- При нижнем положении оттяжного блока буровой снаряд в скважине поднимается над забоем, при достижении верхнего положения он быстро падает в скважину, внедряется в горную породу и разрушает ее. Для обеспечения свободного падения бурового снаряда на забой подъем оттяжного ролика балансира станка происходит быстрее, чем его опускание. Это достигается соответствующим Расположением оси вращения кривошипами по отношению к балансиру станка. По мере углубления скважины канат с инструментального барабана свивают на необходимую величину.

Рис. 209. Схема установки канатио-ударного бурения 1 — долото; 2 — ударная штанга; 3 — канатный замок; 4 — канат; 5 — головной канатный блок; 6 — балансир; 7 — оттяжной канатный блок; 8 — вспомогательный блок; 9 — шатун; 10— кривошип; 11 — инструментальный барабан; 12 — мачта

Реклама:
Читать далее: Оборудование для бурения скважин под набивные сваи

Категория: - Машины и оборудование для буровых работ

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru


Смотрите также