Ни одно строительство не обходится без применения спецтехники. К таковой относится и бурильно-крановая машина. Отличительной чертой этой техники является ее универсальность. Сфера применения – и буровые работы, и высотные, и крановые. Поэтому экономичность данной машины неоспорима. Существует два основных вида таких устройств. Это поворотные и неповоротные. Следует рассмотреть оба варианта подробно.
Неповоротная бурильная машина
Данное устройство обладает следующим комплектом оборудования:
- Транспортная база. Это может быть грузовой автомобиль или трактор.
- Платформа. Специализированная рама для размещения оборудования, закрепленного на транспортной базе.
- Буровая установка. Комплектуется гидравлическим механизмом для работы бура.
- Крановое устройство. Существуют варианты, где на одной мачте совмещены бур и кран.
- Выносные опоры, оснащенные гидродомкратами.
- Опорная стойка.
- Электрооборудование.
- Механическая трансмиссия.
- Гидросистема.
Более сложный механизм представляет собой второй вариант устройства. Следует для сравнения его рассмотреть.
Поворотная бурильно-крановая машина
Это устройство обладает большим количеством механизмов:
- Транспортная база. Как правило, используется грузовой автомобиль.
- Поворотная платформа закрепляется на шасси транспортной базы и имеет роликово-поворотный механизм.
- Насосная станция.
- Опорная стойка для мачты.
- Выносные гидроуправляемые опоры.
Следует обратить внимание, что такая бурильная машина имеет две базы: транспортную и поворотную платформу.
- Бурильно-крановый механизм.
- Лебедка для спуско-подъемных операций.
- Гидравлическое устройство для подъема и опускания мачты.
- Механика для поворота платформы.
- Кабина, в которой будет осуществлять управление работами машинист бурильной машины.
- Указатель центра скважины.
Поворотная спецтехника отличается от первого варианта повышенной производительностью. Это достигается благодаря тому, что с одной позиции сверлится несколько скважин. Также есть возможность быстрого наведения бура.
Классификации оборудования
Как мы уже установили ранее, самоходные бурильные машины могут быть поворотные и неповоротные. Помимо этого, выделяют еще ряд классификаций:
- По виду транспортной базы: машинные и тракторные. Для первых характерна высокая скорость передвижения установки, для второй – вездеходность.
- По принципу работы: цикличные и непрерывного бурения.
- По виду привода бурильно-кранового механизма: механический, гидравлический, смешанный.
- По типу исполнения механизма для бурения и крановых работ: совмещенный (на одной мачте), раздельный (отдельно мачта и стрела).
- Методу расположения: для неповоротных – боковое и заднее, для поворотных – на поворотной платформе.
Видов классификаций значительное количество.
Основные характеристики
Бурильная машина имеет ряд основных технических характеристик. На основе их идет подбор оборудования для той или иной деятельности:
- Глубина бурения. Для неповоротных машин эта величина составляет от двух до трех метров. Для поворотных – от 10 м до 15 м.
- Угол бурения. Как правило, он находится в диапазоне от 62 0 до 105 0 .
- Диаметр скважин. Для неповоротных стандартная величина лежит в диапазоне от 360 мм до 600 мм. Для поворотных – до 630 мм.
- Грузоподъемность – в диапазоне от 1,25 до 3 тонн.
- Максимальная длина подъемного груза – до 12 метров.
В зависимости от технического задания подбирается наиболее подходящая бурильная машина.
Принцип работы бурильно-кранового устройства
Как правило, эта установка состоит из следующих частей: мачты, вращательного механизма, штанги для сменного бурового инструмента, гидравлики для подачи и извлечения бура, гидроцилиндров для поднятия в вертикальное положение и опускания в горизонтальное.
При транспортировке бурильно-крановый механизм находится в горизонтальном положении с упором на специальную опорную стойку, установленную на шасси автомобиля. При работе механизм сохраняет устойчивость за счет выносных гидравлических опор.
Вращение бура происходит за счет преобразования через подачу поступательно-вращательной энергии от двигателя транспортной базы к вращательному механизму бура.
Процесс сверления скважин происходит одновременно с вращательным и опускающимся движением бура. Как правило, процесс состоит из нескольких одинаковых производственных циклов опускания и подъема механизма.
Крановый механизм приводится в движение с помощью лебедки. Для высотных работ предусматривается еще люлька для подъема персонала.
Виды буров и методика работы
Различают несколько видов сменных частей:
- Лопастные. Представляют собой устройства с двумя двухзаходными лопастями, снабженными сменными резцами. Также в комплект входит забурник и заслонки. Забурник задает направление бурению и удерживает его относительно оси процесса. Функция заслонок – не дать просыпаться грунту при выемке бура из скважины.
- Шнековые. На остов закреплена спиральная подающая грунт лента. К концу его крепится бурильная головка с резцами и забурникам. При сверлении скважин грунт подается по спирали.
- Кольцевые. В этом устройстве корпус выполнен в виде трубы, по длине которой расположены винтовые лопасти. На нижней части закреплены кулачки с резцами и отклоняющие планки. Процесс бурения происходит за счет разрушения грунта и формирования радиусной щели. Далее грунт через отклоняющиеся планки отбрасывается к наружной щели стенки и подается лопастями наверх.
Буровые насадки выбираются и устанавливаются в зависимости от почвы и требуемой технологии выполнения работ.
Основные достоинства устройства
Бурильно-крановая машина (БКМ) получила широкое распространение за счет своих неоспоримых достоинств:
- Мобильность. Она быстро передвигается по строительной площадке. Если же приобретена поворотная модель, это еще и возможность сверления нескольких скважин с одного остановочного места за счет поворотной платформы.
- Три вида оборудования на одной платформе. Бур, кран для поднятия груза и, при условии оснащения люлькой, возможность выполнять высотные работы. Сокращается время на установку и монтаж отдельной единицы оборудования.
- Экономичность – за счет сокращения затрат на закупку трех отдельных единиц спецтехники. К этому прибавляется экономия средств за счет минимизации численности обслуживающего персонала. Управлением машины и работами занимается водитель. Да, такой персонал должен быть обучен и иметь соответствующие допуски.
Как видно, для множества сфер применения эти достоинства будут определяющими в вопросах приобретения таких видов спецтехники. Более того, оборудование можно устанавливать как на отечественные грузовики, так и на импортные.
Сферы применения
Чаще всего данная спецтехника применяется в строительной сфере.
Помимо гражданского строительства, бурильно-крановая самоходная машина очень популярна в строительстве индивидуального жилья. Почему? Опять-таки, благодаря универсальности оборудования, а соответственно, экономии. Арендовать такую спецтехнику обойдется дешевле, чем нанимать два или три вида машин по отдельности.
Также данный тип спецтехники популярен в обустройстве линий передач и электроснабжения. За счет своей универсальности и мобильности такое оборудование увеличивает скорость установки столбовых опор в несколько раз.
Еще одно направление – обустройство и озеленение города. Это малярные работы на высоте, посадка кустарников и деревьев, а также их обрезание. Для озеленения такие виды устройств нашли применение и в лесничествах. Только там используются модели с транспортной базой в виде трактора. Он менее мобильный, зато вездеходный.
Отзывы
Бурильная машина для скважин, по отзывам, занимает лидирующие позиции в сравнении с аналогичными видами оборудования. Как говорят многочисленные потребители, использование такой спецтехники увеличивает скорость возведения свайно-бурового фундамента в несколько раз. Также этот вариант техники хорошо зарекомендовал себя в обустройстве ограждений, где без скважин и установки столбов не обойтись.
Профессиональные организации также отмечают удобство, экономичность и востребованность этого вида оборудования.
Итак, мы выяснили, что собой представляет бурильная машина (БКМ). Как видно из описания и по отзывам, такие элементы будут востребованы всегда. Те организации, которые умеют считать свои средства, конечно же, отдадут предпочтение именно такому виду спецтехники.
МАШИНЫ ДЛЯ БУРОВЫХ РАБОТ
Буровые машины используют для образования вертикальных, наклонных или горизонтальных каналов в грунте. При диаметре до 75 мм эти каналы называются шпурами, более 75 мм — скважинами. Применяют буровые машины при геологической разведке грунтов, при буровзрывной разработке скальных и мерзлых грунтов, при водопонижении, при устройстве опор линии связи и электропередач и тому подобное. Процесс бурения включает разрушение грунта и его изъятие из скважины.
Способы бурения грунтов
Выбор способа бурения зависит от грунта, глубины и диаметра скважин. Различают механический, термический и термомеханический способы бурения. При механическом способе, грунт разрушается буровым инструментом, при термическом — высокотемпературной газовой струей, вытекающей с большой скоростью из горелки, при термомеханическом — совместным воздействием газовой струи и бурового инструмента. В строительстве распространенным является механический способ бурения.
В зависимости от кинематических условий воздействия на грунт, различают машины: ударно-поворотного, ударно-вращательного и вращательно — механического бурения. В них применяется электрический, механический или пневматический приводы.
При ударно-поворотном бурении грунта буровому инструменту задают вращательные движения и ударные импульсы. Продукты разрушения изымаются благодаря продувке сжатым воздухом, промывке водой или глинистым раствором.
При ударно-вращательном бурении, поверхность забоя разрушается свободно падающим массивным долотом, при этом в процессе бурения долото поворачивается на угол 20 — 40 °. Периодически скважина наполняется водой, затем продукты разрушения вместе с водой изымаются желонкой (Цилиндрический сосуд для подъёма из скважин жидкости, песка и буровой грязи).
При вращательном бурении, разработка забоя и изъятия продуктов разрушения осуществляются за счет вращения бурового инструмента — сверл. Этот способ распространен при бурении скважин в мерзлых и талых грунтах, которые не содержат больших камней. Установки вращательного бурения часто изготавливают в виде бурильно-крановых машин, на базе автомобиля или трактора, оснащенные навесным буровым и грузоподъемным оборудованием.
Бурильно-крановые машины. Рабочее оборудование
Бурильно-крановые машины целесообразно использовать для бурения скважины под буронабивные сваи. Общий вид бурильно-крановой машины БМ-308А приведен на рис. 1.
Рис. 1 — Общий вид бурильно-крановой машины БМ-308А
Основные характеристики: базовое шасси: ДТ-75; максимальная глубина бурения — 3 м; привод гидравлический; крановое оборудование установлено на шасси трактора ДТ-75; рабочее оборудование — лопастной бур.
Рабочее оборудование бурильно-крановой машины, изготовленной на базе автомобиля, приведено на рис. 2.
Рис. 2. Рабочее оборудование бурильно-крановой машины:
а — общий вид; б — кинематическая схема при двухцилиндровой подаче штанги;
1 — гидроцилиндр для перевода рабочего оборудования в транспортное положение; 2, 10 — гидроцилиндры перемещения буровой штанги; 3 — редуктор; 4 — буровая штанга, 5 — винтовые лопасти; 6 — забурник; 7 — выносная опора; 8- грузоподъемный барабан; 9 — лебедка; 11 — гидрофицированный патрон
Для перевода оборудования в транспортное положение предназначен гидроцилиндр 1. Для разгрузки ходового оборудования предусмотрены выносные опоры 7. У некоторых моделей рабочее оборудование размещается на поворотной платформе или сбоку шасси обеспечивает большую точность его установки. Грунт разрабатывают одновременным вращением бура и его осевой подачи отвала отбора мощности. После углубления на 0,3 — 0,5 м бурь поднимают, увеличивают , что обеспечивает высокую частоту вращения и разброс грунта в разные стороны.
Для бурения глубоких скважин до 500 м рабочий орган имеет вид шнека, который разрабатывает грунт сплошным забоем.
Машины на базе автомобилей наиболее мобильны и имеют большие скорости передвижения, что важно при работе на рассредоточенных объектах, машины на базе тракторов менее мобильны, но характеризуются большей маневренностью к лучшей проходимостью (особенно на базе гусеничных тракторов), что делает их пригодными для работы на пересеченной и труднопроходимой местности.
Рис. 3. Схема положений бурильно-кранового оборудования машины с поворотной частью в плане:
α — угол попорота платформы: 1 — точка бурения (положение бурильного или бурильно-кранового оборудования)
Поворотная часть 2 представляет собой поворотную платформу с механизмами привода бурильного или бурильно-кранового оборудования, которое крепится к поворотной платформе шарнирно в вертикальной плоскости. Поворотная платформа опирается через специальное роликовое опорно-поворотное устройство на раму базовой машины или специальную раму, устанавливаемую на раме базы, и может поворачиваться относительно нее в горизонтальной плоскости. Схема положений бурильно-кранового оборудования в плане (расположение точек бурения) показана на рис. 3.
Основные преимущества конструкции с поворотной частью: разгрузка разработанного грунта в стороне от устья скважины и бурение нескольких скважин с одной стоянки.
Большинство отечественных СБМ и СБКМ не имеют поворотной части, у них бурильное или бурильно-крановое оборудование крепится непосредственно к раме базовой машины шарнирно в вертикальной плоскости (см. рис. 1,2,б, в).
Бурильно-крановое оборудование осуществляет бурение скважины, грузоподъемные и монтажные операции, бурильное оборудование — только бурение скважины.
Бурильное и крановое оборудование бывает совмещенным (см. рис. 2, б) или раздельным (см. рис. 2, в).
Рис. 4. БКМ с совмещенным бурильно-крановым оборудованием (бурильный инструмент не показан): 1 — мачта, 2 — ограждение, 3 — вращатель, 4 — бурильная штанга с подающим и спускоподъемным механизмом
Бурильное оборудование (рис. 4) состоит из бурильного инструмента (на рисунке не показан), который непосредственно разрушает грунт при образовании скважины и выносит его на поверхность; вращателя 3, обеспечивающего вращение бурильного инструмента; подающего механизма, осуществляющего осевое перемещение (подачу) бурильного инструмента в процессе бурения; спускоподъемного механизма, который перемещает бурильный инструмент в скважине вне процесса бурения; мачты 1, направляющей бурильный инструмент или бурильную штангу и воспринимающей реактивные (обратные) усилия от них в процессе бурения, и бурильной штанги 4, передающей бурильному инструменту вращение и осевую нагрузку. Осевая нагрузка — это суммарное усилие на бурильном инструменте, которое складывается из усилия подачи, передаваемого подающим механизмом бурильному инструменту в процессе бурения, и из веса подвижной части бурильного оборудования.
Крановое оборудование включает в себя мачту или отдельную стрелу (БКМ-2,5/2) с кранблочным устройством и крюковую подвеску с крюком.
В настоящее время нет единой системы индексации СБКМ и СБМ, каждое ведомство-изготовитель присваивает машинам свои индексы. В основу большинства действующих систем заложен типоразмер машин по глубине бурения.
Например, индекс БКМ-2,5/2 расшифровывается так: бурильно-крановая машина (БКМ) с глубиной бурения 2,5 м и грузоподъемностью кранового оборудования 2 т. БМ-202А: бурильно-крановая машина (буквы К нет), первая цифра — глубина бурения, две другие — номер модели, буква после цифр (А, Бит. д.) — очередность модернизации;
БМ-802С: буква С означает специальное климатическое исполнение — северное (новое обозначение ХЛ — для холодного климата).
МРК-690А: бурильная машина для рытья колодцев, диаметр бурения 690 мм, первая модернизация;
БКМА-1/3,5: бурильно-крановая машина на автомобиле, диаметр бурения до 1 м, глубина бурения до 3,5 м.
