Ржавцев С.М. аспирант
Научный руководитель – профессор Растегаев И.К.
Московский автомобильно-дорожный институт (государственный технический университет). При изучении процесса ударно-канатного бурения многолетнемерзлых грунтов для устройства свайных фундаментов учеными было определено, что при эксплуатации буровых станков возникает ряд проблем, связанных с несовершенством их конструкции.
1. Принципа действия рабочего оборудования.
В настоящее время бурение скважин в многолетнемерзлых грунтах ведется с помощью станков ударного, вращательного и термомеханического действия. Анализ показывает, что станки вращательного бурения не обеспечивают проходку скважин в скальных породах и в многолетнемерзлых грунтах с валунными включениями. К тому же их использование ограничивается диаметром до 0,6м и глубиной скважины до 18 м. Термомеханические станки не надёжны. Их испытания дали отрицательные результаты. Станки ударно-канатного бурения ограничений по крепости разрабатываемого грунта не имеют. Они способны бурить грунт любой твердости, вплоть до монолитной скальной породы. Максимальный диаметр до 1,2м. Глубина бурения ограничивается только канатоемкостью грузового барабана (до 300м).
2. Конструктивные особенности станка.
При бурении ударно-канатным способом возникает необходимость в желонении (выемка) бурового шлама из скважины. Этот процесс осуществляют несколько десятков раз при бурении одной скважины. При этом смена бурового долота на желонку осуществляется вручную, что очень неудобно из-за расположения этих рабочих органов на одной стреле. Поэтому целесообразно оснастить станок двумя стрелами, а смену стрелы долота на стрелу желонки осуществить автоматически.
Так как в процессе желонения неизбежно возникают проливы бурового шлама на строительную площадку. Следовательно, движение колесных машин будет затруднено. Поэтому, для обеспечения проходимости бурового станка, он должен быть выполнен на гусеничном движителе.
При хронометрировании процесса бурения установлено, что основные затраты времени у буровых станков уходят на съезд-наезд на точку бурения. Это связано с установкой и выверкой выносных опор вручную. Необходимо оснастить станок управляемыми из кабины выносными опорами.
Зачастую, на площадке отсутствует кран для установки свай в скважину. В этом случае приходится подтаскивать и устанавливать сваю с помощью лебедки бурового станка, что требует отсоединения долота вручную. Эта операция трудоемка и занимает много времени. Поэтому буровой станок должен иметь третью стрелу, оснащенную автоматической лебедкой, для подтаскивания, подъема и опускания сваи в скважину.
В результате три стрелы (буровая, желоночная и свайная) должны быть установлены на одной поворотной платформе. Замена стрел должна осуществляться автоматически.
3. Условия труда машиниста.
Кабина оператора должна быть закрытой, утепленной, с хорошим обзором и северного исполнения, что улучшит условия работы буровиков и повысит безопасность буровых работ.
| 