Буровое оборудование применяется в промышленном и гражданском строительстве для бурения скважин под опоры радиотрансляционных, телефонно-телеграфных, релейных, электрических сетей, под свайные фундаменты, столбы ограждений и дорожных знаков, а также при посадке деревьев. Разновидность навесного оборудования, предназначенного для бурения, называется гидравлическим буром - или, говоря короче, гидробуром.
Вместе с ним в комплект навесного оборудования обычно входят адаптер для крепления к базовой машине, шнеки необходимых диаметров и, по необходимости, удлинитель. Монтируется такой комплект навесного оборудования на экскаватор, экскаватор-погрузчик, погрузчики - телескопический или с бортовым поворотом, манипулятор или автокран.
Сравнительно невысокая стоимость такого навесного оборудования вместе с универсальностью использования позволяют весьма широко применять их в строительных работах разного рода. Например, при строительстве линий электропередач, установке ограждений и столбов, для предварительного бурения перед погружением в грунт шпунта или трубы, установке вертикального дренажа, колодцев и дорожных указателей, погружения винтовых свай и многого другого.
Главные игроки на мировом рынке гидравлических буров, чья продукция широко представлена в разных странах, включая Россию - английская Delta (оригинальное название Auger Torque), итальянская HYDRA S.R.L. и немецкая MGF Maschinen und Gerate-Fabrik AG. Их продукция успешно работает на любой базовой машине, имеющей гидравлический контур и позволяет выполнять работы по бурению скважин глубиной до 20 метров и диаметром до 2 метров.
Под маркой Delta предлагаются мощные, компактные, надежные гидробуры , производитель обладает рядом патентов на собственные изобретения. Продукция HYDRA не менее успешно работает в мерзлых грунтах при низкой температуре. Под маркой MGF выпускаются гидравлические буры, предназначенные для работы в тяжелых грунтах (в том числе скала, гранит) в связке с другим буровым оборудованием.
Гидровращатель представляет собой реверсивный полноповоротный гидравлический двигатель роторно-планетарного типа, предназначенный для привода высокомоментных низкооборотных рабочих органов машин в различных областях промышленной и сельскохозяйственной деятельности.
В основе конструкции большинства гидровращателей, включая Delta и HYDRA, находится аксиально-поршневой гидромотор и планетарный редуктор, представляющий собой многоуровневую систему шестерен. Такое сочетание позволяет получить высокую частоту вращения на входе гидровращателя и, благодаря работе планетарного редуктора, обеспечивает низкую частоту вращения и высокий крутящий момент на выходе. Главные достоинства подобных вращателей - небольшая стоимость и высокий крутящий момент.
В гидровращателях MGF используется другой тип гидромотора - радиально-поршневой. Такие гидромоторы нередко применяется в приводах станков, кузнечнопрессового, горного и другого оборудования. Редуктор в таком гидровращателе отсутствует. Они имеют невысокую частоту вращения, и практически весь крутящий момент от гидромотора передают шнеку напрямую. Преимуществом гидробуров такого типа является высокий крутящий момент, низкая частота вращения и очень высокие гидравлические показатели (максимальное давление до 400 бар и максимальная скорость потока масла до 500 л/мин), что позволяет использовать гидровращатель максимально эффективно, не ограничивая давления и скорости потока масла в гидроразводке экскаватора. Такие гидробуры (MGF) используются преимущественно в сочетании с пневмоударниками для бурения скважин в скальных грунтах.
Количество штуцеров подключения гидравлических шлангов - прямой и обратной линии гидроразводки для низкопоточных моделей вращателей, как правило, два. К высокопоточным моделям гидровращателей добавляется третий штуцер для подсоединения дренажной линии, осуществляя слив масла обратно в гидробак.
Гидробур через адаптер монтируется на базовую машину. На базовой машине настраивается гидроразводка в соответствии с требованиями гидровращателя. При необходимости, устанавливается предохранительный клапан, ограничивающий скорость и давление масла, поступающего в гидровращатель. Если реверс в гидроразводке не предусмотрен, то дополнительно можно установить реверсивный клапан, позволяющий выполнять вращение шнека в обоих направлениях. Если дополнительная гидроразводка отсутствует, или установлена, но не имеет реверса, гидровращатель можно подключать к ковшевому гидроцилиндру (для экскаваторов). Наличие предохранительного клапана при этом желательно, во избежание поломки гидромотора. И наконец, к хвостовику гидровращателя присоединяется шнек или удлинитель.
Очень важно при выполнении работ соблюдать вертикальную ось скважины и гидробура, во избежание поломки соединения шнека с удлинителем, в особенности, в случае использования нескольких удлинителей шнека. Это достигается двумя путями: используя направляющую мачту для гидровращателя - лидер экскаватора, или при помощи наблюдателя, который при помощи жестов, указывает оператору на необходимости вернуть вертикаль, изменив угол рукояти экскаватора или подъехав ближе/дальше.
Для того, чтобы правильно выбрать гидробур, нужно определиться: какие именно задачи предстоит решить строительному предприятию и понять, в каких условиях будут проводиться работы.
Необходимо учитывать возможности гидравлической системы базовой машины, ее грузоподъемность, диаметр и глубину бурения, а также плотность грунта (песок, глина, мерзлота, скальный грунт).
В остальных случаях используют аксиально-поршневые модели гидромоторов, такие как на Delta и HYDRA. Диаметр шнека в работе, связанной с погружением различных элементов в скважину (шпунта, трубы), необходимо брать с запасом 50-150мм. Самый большой запас диаметра рекомендуется учитывать для глубоких скважин 10-20м и скважин в мерзлых грунтах. Погружение элементов в таких условиях редко обходится без помощи вибропогружателей MGF. Такая необходимость появляется в случаях, когда бурение скважины до нужной отметки проводится в несколько этапов, и вертикальная ось скважины не идеальная. Более того, стенки скважины как правило неровные и в зависимости от грунта, могут осыпаться.
Что касается шнеков, то длина последних должна соответствовать расстоянию от поверхности земли до хвостовика вращателя при максимальном вылете стрелы и рукояти базовой машины (так называемая, "полезная длина").
Чем длиннее шнек, тем меньше времени будет тратиться на извлечение земли из скважины.
При небольшой глубине и диаметре скважины, для гидробуров со средними техническими характеристиками, можно использовать телескопические удлинители шнеков, длина которых регулируется извлечением внутренней части из внешней, а затем фиксируется стопорным пальцем. В остальных случаях используются удлинители фиксированной длины, которые по желанию клиента могут быть как со спиралью по всей длине, так и без спирали. Практика буровых работ некоторых российских строительных компаний показывает, что
очень часто, для достижения необходимой отметки глубины скважины, в землю опускается хвостовик гидровращателя. Это абсолютно недопустимо,
так как есть большая вероятность попадания грязи через хвостовик вращателя в его полость, и выведения из строя гидромотра. В связи с этим, в начале 2009 года, для некоторых моделей гидровращателей марки Delta была специально разработана система многоуровневого сменного фильтра. Фильтр вращателя собирает весь мусор в отдельных отсеках, которые со временем можно легко заменить.
Покупка гидравлического бура - это многократное расширение перечня выполняемых строительной компанией работ. Быстрый монтаж, простота в обслуживании и невероятно длительный срок эксплуатации до капитального ремонта, делают гидробур незаменимым оборудованием. Все, что нужно делать - вовремя производить замену масла.
Завершая материал, интересно отметить, что на основе гидравлического бура предприятиями-лидерами в их производстве создается оборудование, решающее и другие задачи помимо бурения. Так под маркой Delta также представлены траншеекопатели, которые предлагаются клиентам в комплекте с очистителем траншей. Это оборудование успешно применяются для рытья траншей для наземных теплонасосных систем, газо- и водопроводов, дренажных стоков, посадки деревьев, прокладки электрокабелей и мелиорации. Кроме того, сам гидровращатель, благодаря принципу своей работы, позволяет подсоединять к нему различные полезные механизмы - например, измельчитель пней, бетоносмесители, переходники для завинчивания винтовых свай и т.д.
Особой технологией в интересующей нас сфере является горизонтально направленное бурение (ГНБ). Оно применяется для строительства подземных коммуникаций различного назначения под преградами естественного и искусственного происхождения - такими, как водоёмы, авто и ж/д магистрали, здания и сооружения, природоохранные зоны и территории промышленных предприятий. В сравнение с традиционным "открытым" способом с экскавацией грунта технология ГНБ обладает рядом преимуществ в производственно-техническом, финансово-экономическом и социально-экологическом аспектах. Три основных этапа технологического процесса бестраншейного строительства подземных коммуникаций по технологии ГНБ включают в себя пилотное бурения скважины, предварительное расширение и протаскивание трубопровода. Для этих целей используется специальная техника - автономные производственные комплексы на базе установок ГНБ.
К ведущим мировым производителям техники ГНБ относятся лидер в производстве тоннеллепроходческих машин компания Herrenknecht AG (Германия) и компания UNIVERSAL HDD (США).
Компания Herrenknecht AG разрабатывает и производит установки ГНБ с тяговым усилием от 150 до 600 тонн для прокладки трубопроводов максимальным диаметром 1420 мм и длинной бестраншейного участка свыше 3 км. Установки ГНБ производства компании Herrenknecht AG отличаются современным конструктивным исполнением четырех типов: установки на трале, установки на раме, установки на гусеничном ходу, модульные установки. В соответствии с техническим заданием заказчика из вышеперечисленных основных типов можно выбрать оптимальное решение для любого вида проекта.
Установки UNIVERSAL HDD с тяговым усилием до 114 тонн отличаются оптимальным соотношением технического потенциала и стоимости. На сегодняшний день, сконструированные на самом современном уровне они надежно зарекомендовали себя при работе в самых сложных инженерных, горно-геологических и климатических условиях, характерных для России. Преимуществом установок UNIVERSAL HDD является простая в эксплуатации гидравлическая система, которая оптимизирует производительность буровой установки при повышенных нагрузках.
Производимые компаниями Herrenknecht AG и UNIVERSAL HDD комплексы ГНБ применяются для создания подземной инфраструктуры в таких отраслях как энергетика, водоснабжение и водоотведение, газоснабжение, телекоммуникация и связь, строительство магистральных нефте-, газо-, продуктопроводов по всему миру.
При подготовке материала использована информация компании "Традиция-К"
Фото: ugspectehika.ru
Юг спецтехника
