ТЕМА 4. МАШИНИ І ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ СПЕЦІАЛЬНИХ ЗЕМЛЯНИХ РОБІТ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Робочий процес землерийних і землерийно-транспортних машин, як правило, полягає в механічному руйнуванні, відокремленні від масиву, нагромаджуванні й захоплюванні грунту, наступному переміщуванні його по поверхні масиву та вкладанні у відвал чи в навантаженні у транспортний засіб. Але для виконання багатьох земляних робіт використання цих машин недоцільне. До таких робіт належать буріння свердловин, безтраншейне прокладання трубопроводів, палезаглиблювання, прокладання кабелів і трубопроводів, утворення глибоких траншей, каменерізальні роботи тощо. Хоч обсяги таких робіт порівняно невеликі, проте їхня вартість значна. У машинах для спеціальних земляних робіт реалізуються як традиційні методи дії на робоче середовище, так і спеціальні технології.

Машини для бурових робіт здебільшого працюють за принципом механічної дії на робоче середовище. Залежно від кінематичних умов дії на грунт розрізняють машини обертального, ударно-обертального та ударно-пово­ротного буріння. В них застосовуються механічний, електричний або пневматичний привод. Ходове обладнання - гусеничне, колісне й крокуюче.

Процес буріння складається з операцій руйнування грунту, видалення його та укріплення стінок свердловини обсадними трубами. Зруйнований грунт видаляється за допомогою спеціального інструменту, промиванням свердловини водою чи глинистим розчином, а також видуванням.

Машини і обладнання обертального буріння - це бурові свердла, бурильно-кранові машини, верстати обертального буріння та обладнання для буріння свердловин під буро-набивні палі.

Швидкість буріння свердловини визначають за формулою

2 Р Д ka

де и - швидкість поширення хвилі деформації у грунті; S - площа поверхні контакту робочого органа з грунтом; Єд і sд - відповідна відносна деформація

та межа міцності при стисканні; Рд - сила опору грунту руйнуванню; ka -

коефіцієнт, що враховує форму робочого органу.

Бурові свердла застосовують для вирізування шпурів діаметром до 50 мм у м'яких ґрунтах і грунтах середньої міцності і, як правило, мають електричний привод.

Для ручної роботи використовуються пневматичні бурові свердла масою 12...14 кг, що діють при тиску повітря (4...5)105 Па.

Бурильно-кранові машини (табл. 4.4) призначаються для буріння свердловин - ям невеликої глибини (до 5 м) і порівняно великого діаметра (0,3...1,0 м) у ґрунтах, які не мають каменів та інших твердих включень. Ці машини бувають навісними (на базі тракторів та автомобілів) і самохідними. Для встановлення стовпів і оболонок застосовують допоміжне кранове обладнання.

За робочий орган навісної бурильної машини (рис. 4.4) править бур у вигляді штанги з різальною головкою. Штанга може здійснювати обертальний і поступальний рухи. В обертання штанга приводиться від вала відбирання потужності трактора через передавальний механізм.

Верстати обертального буріння (табл. 4.5) — це стаціонарні бурові машини для утворення вертикальних і похилих свердловин завглибшки до 500 м. Ці машини можуть мати робочий орган шнекового типу, який розробляє грунт суцільним забоєм, і колонкового типу, що руйнує ґрунт по колу.

Робочий орган верстатів обертального буріння складається зі штанги й різального інструменту. Штанга верстата шнекового буріння становить трубу, до зовнішньої поверхні якої приварєна сталева спіраль. Різальний орган являє собою різець із хвостовиком та лопатями з пластинами з твердого сплаву. Різальний орган верстатів колонкового буріння складається з колонкової труби з різальною коронкою. Колонкова труба під час буріння заповнюється керном грунту.

а 5


Рис. 4.4. - Бурильно-кранові машини: а - БМ-205Б на базі колісного трактора (1 - рама; 2 - привод бура; 3 - гідроциліндр підйому бура; 4 - шнековий бур; 5 - відвал); б - БМ-305А на базі гусеничного трактора (1 - трактор ДТ-75МВ; 2 - вал відбирання потужності; 3 - редуктор; 4 - кран; 5 - бур; 6 - рама)

Обладнанням обертального буріння для встановлення буро-набивних паль вирізуються свердловини діаметром до 1,5 м і завглибшки до 40 м зі збільшеним діаметром до 2,5 м біля дна свердловини.

Верстати ударно-обертального буріння працюють за принципом руйнування грунту послідовними ударами інструменту, який водночас обертається навколо своєї осі. Робочий процес здійснюється двома незалежними механізмами - ударним і обертовим. Характерні особливості ударно-обертального буріння - велике ударне навантаження, малий крутний момент і невелике осьове зусилля.

Верстати ударно-обертального буріння застосовуються для утворення свердловин діаметром до 155 мм і завглибшки до 80 му ґрунтах великої міцності.

Верстати ударно-канатного буріння реалізують принцип ударно-поворотного буріння, який полягає у скиданні бурового снаряда, підвішеного на канаті, на дно свердловини й руйнуванні в такий спосіб грунту. Для рівномірного руйнування грунту й надання свердловині круглої форми під час зворотного ходу буровий інструмент повертається навколо своєї осі на деякий кут.

Ці верстати призначені для буріння вертикальних свердловин завглибшки до 500 м і діаметром до 900 мм у грунтах різної міцності. Маса бурильного снаряда добирається залежно від властивостей ґрунту й становить 500...3000 кг.

Основними частинами верстата є ударний механізм і механізми для опускання та піднімання робочого органа. Всі механізми розташовані на загальній рамі, встановленій на пневмоколісному чи гусеничному шасі.


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я