Робоче обладнання. Бурильно-кранові машини

Способи буріння ґрунтів

МАШИНИ ДЛЯ БУРОВИХ РОБІТ

Лекція 13

Бурові машини призначені для утворення вертикальних, на­хилених або горизонтальних каналів (отворів) у ґрунті. При діаметрі до 75 мм ці канали називаються шпурами, понад 75мм — свердловинами. Використовують бурові машини при геологічному розвідуванні ґрунтів, буропідривній розробці скельних та мерзлих ґрунтів, водозниженні, влаштуванні опор лінії зв'язку й електропередачі тощо. Процес буріння включає руйнування ґрунту (породи) та його вилучення із свердловини (шпуру).

Розрізняють механічний, термічний і термомеханічний способи буріння. При першому способі грунт (порода) руйнується буро­вим інструментом, при другому — високотемпературною газовою струминою, що витікає з великою швидкістю з пальника, при третьому — спільним впливом газової струмини і бурового ін­струменту. В будівництві найпоширенішим є механічний спосіб буріння. При цьому розрізняють ударно-поворотне, ударно-обертальне й обертальне механічне буріння.

При ударно-поворотному бурінні буровому інструменту за­дають обертальні рухи й ударні імпульси. Продукти руйнуван­ня вилучаються завдяки продуванню стиснутим повітрям або промиванню водою.

При ударно-обертальному бурінні поверхня забою руйнується вільнопадаючим масивним долотом, при цьому від удару до удару долото повертається на кут 20—40°. Періодично свердловина наповнюється водою і продукти руйнування разом з водою вилучаються желонкою (циліндрична труба з клапаном на дни­щі).При обертальному бурінні розробка забою і вилучення про­дуктів руйнування здійснюються за рахунок обертання бурового інструменту. Цей спосіб поширений при бурінні свердловин у мерзлих і розталих ґрунтах, які не містять великих каменів. Установки обертального буріння часто виготовляють у вигляді бурильно-кранових машин, які являють собою автомобілі або трактори, оснащені навісним буровим і вантажопідіймальним обладнанням. Останнє дозволяє додатково робити монтаж під­пор у пробурені ями та свердловини.

Робоче обладнання буриль­но-кранової машини, виготовленої на базі автомобіля, наведено на рис. 13.1. Грунт розробляється забурником б та нижніми краями гвин­тових лопатей (шнеків) 5. Забурник призначений для центруван­ня шнека і сприйняття діючих на нього бічних навантажень. Забурник і шнек закріплено на кінці огранованої бурової штанги 4. Остання проходить через отвір зубчастого колеса редуктора 3 і приводиться ним у дію. Крім того, на бурову штангу передається осьове зусилля, яке просуває й у бік забою. При невеликій глибині буріння штангу переміщують гідроциліндром 2, при глибокому бурінні — затискають у гідрофікованому патроні 11 і переміщують за допомогою гідро циліндрів 10. Потім звільняють її, піднімають патрон 11 гідроциліндрами 10, і цикл повто­рюється. Для підняття робочого обладнання над землею при одноциліндровому механізмі осьового переміщення застосову­ють цей же гідроциліндр. При глибокому бурінні та використанні двоциліндрового механізму бурову штангу піднімає лебідка 9. Другий барабан 8 цієї лебідки діє при влаштуванні в свердловині стовпів, паль.

Рис. 13.1 – Робоче обладнання бурильно-кранової машини: а — загальний вигляд; б — кінематична схема при двоциліндровій подачі штанги; 1 — гідроциліндр для переведення робочого обладнання в транспортне положення; 2, 10 — гідроциліндри переміщення бурової штанги; 3 — редуктор; 4 — бурова штанга; 5 — гвинтові лопаті; 6— забурник; 7— виносна опора; 8— вантажопідіймальний барабан; 9 — лебідка;11— гідрофікований патрон

Гідроциліндр 1 призначений для переведення обладнання у транспортне положення. Для розвантажування ходового облад­нання передбачено виносні опори 7. У деяких моделей робоче обладнання розміщується на поворотній платформі або збоку шасі, що забезпечує велику точність його встановлення. Грунт розробляють одночасним обертанням бура та його осьовій по­дачі. Після заглиблення на 0,3—0,5 м бур піднімають, збільшують частоту обертання і розкидають ґрунт у різні сторони. Для бу­ріння глибоких свердловин бур має вигляд шнека і складається з окремих секцій.

Дата добавления: 2014-01-04