Роботи по виробництву паль починаються з самого буріння, пристрої п'яти для розширення, занурення труб для обсадження, установки металоконструкцій, заливки бетону і вилучення занурених труб. Дані операції нездійсненні без застосування спеціалізованої техніки.
Призначення і принцип роботи
Бурові верстати для установки паль використовуються різної конструкції і конфігурації. Більшість подібних агрегатів мають в своїй основі шнековий механізм, завдяки якому на поверхню доставляється грунт за допомогою руху лопатей, тобто гвинта. Дроблення щільних грунтових і гірських порід виконується за рахунок застосування в конструкції обладнання елементів з високоміцних високолегованих сплавів. Такі елементи називаються коронками. Їх габарити і конструктивні особливості залежать від виду породи. Діаметр коронки, а також шнековой частини досягає близько 1,5 метра.
Крім шнекового бура застосовується келли-штанга.
Цей пристрій призначений для передачі обертального моменту на саму коронку, яка розташована в свердловині. Келлі-штанги використовуються в апаратах, вилучення породи в яких виконується за допомогою Ковшебури.
У будівельних роботах часто застосовуються бурильні установки, розраховані на буріння близько 40 метрів углиб.
Бурові установки найчастіше є універсальними для виконання широкого спектру робіт. Установки передбачають реконструкцію наявних та створення унікальних свердловин. Щогла рухомого типу з шасі є одним з базових елементів машини. Щогла може маневрувати і контролювати навісне обладнання.
Основна класифікація
Всі бурові і буронабивні установки подразделаются по безлічі критеріїв в залежності від конструкції, виду робіт і умов буріння.
По виду буріння:
За методом захисту стін свердловини:
- захищаються;
- не захищає за допомогою видобутих і не видобутих обсадних труб.
За способом роботи:
- з обертовими робочими елементами;
- з безперервним отриманням через шнекову спіраль.
Залежно від виду пересування:
- з крокуючим механізмом на платформі;
- на гусеничному ходу;
- на пневматичному ходу;
- стаціонарні.
За типом приводу:
- електро моторні;
- пневмопривідною;
- гідроприводні;
- з ДВС.
Конструкції бурових установок з навісним обладнанням
Основна відмінність в конструкції бурових установок полягає в розташуванні обладнання, яке може бути підвісним і навісним. Машина з навісним обладнанням не призначена для допоміжних підйомно-транспортних операцій. Якщо обладнання підвісне, воно легко піддається демонтажу.
Установка з підвісним обладнанням використовується і для допоміжних операцій, таких як подача арматури або заливка бетону.
Одним з основних робочих інструментів є шнекові лопатки. В процесі роботи опорою для стійки направляючої служить домкрат. Установка бурової колони в свердловині проводиться за допомогою кондуктора, функція якого полягає в утриманні колони, запобігання її випадання.
До складу самої бурової колони входить пара секцій з болтовим з'єднанням. Секції ідентичні, складаються і труб з сердечниками, що мають квадрат в поперечному перерізі. Квадрати мають здатність маневрувати до досягнення ходоогранічітелей і упорів. Додаткова фіксація квадратів проводиться за допомогою пальців. На нижній секції колони закріплений шнек з бурової колоною. Колона обертається від приводу з використанням муфти.
Конструкції бурових установок з підвісним обладнанням
Бурильна установка з обладнанням підвісного типу складається з основної машини, до якої за допомогою гака підвішений основний робочий інструмент. Робочий орган виготовлений у вигляді підвіски, яка приєднана до штанги разом зі стабілізатором. Вже до самого стабілізатора закріплений привід і бур ковшового типу. На приводі за допомогою шпонок виконано закріплення перехідника, який зачіпається з обсадних патрубком, встановленому на кондуктора. Кондуктор за допомогою анкерних штирів кріпиться в грунті. Штанга представлена у вигляді труби з зовнішніми куточками.
Електропривод є мотором-редуктором. На тихохідному валу кріпиться бур ковшового типу. Сам редуктор захищений спеціальним кожухом, для запобігання попадання грунтової рідини в процесі буріння для будівництва паль.
Основні критерії вибору бурильних установок
Будь-яка бурильна установка вибирається згідно певним критеріям.
Необхідно щоб сумарні робочі навантаження при русі вниз і вгору найбільш масивних частин агрегату не перевищували допустимі значення.
Розрахунком робочих динамічних і статистичних навантажень займаються професіонали, допустимі навантаження повинні бути вказані в паспортних даних обладнання.
Згідно транспортабельности бурильна установка вибирається з урахуванням умов рельєфу, виду грунтів, погодних умов, умов місцевості і так далі. Враховуються також умови буріння, глибина і особливості свердловини, її пристрою. Важливим показником є вантажопідйомність машини. Вибір агрегату згідно з умовою вантажопідйомності зводиться до визначення маси бурильних колон і додаткових інструментів.
Поширені моделі бурильних установок
На даний момент дуже затребуваним обладнанням для буріння та будівництва паль є бурові установки універсального типу різних моделей бренду SANY. Пропонований ряд моделей складається з машин SR роторного типу, здатних виконувати буріння і встановлювати палі завглибшки до 120 метрів при діаметрі свердловини близько 3,5 метра. Також в модельний ряд входять бурові установки CFA зі шнековим буром поло типу. Глибина буріння свердловин таким обладнанням становить до 24 метрів, діаметром до 0,8 метра.
Із зарубіжних бурових установок популярність здобули такі бренди, як Bauer, KATO, Zoomlion, Trive.
Вітчизняні бурові агрегати представлені бурильними машинами БМ 811, що базуються на машині Урал 4320. До сих пір застосовуються і радянські моделі бурових установок, такі як БІЗ-3М, СО2, УСГ-010, ЛБУ-50.
