ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ

STRENGTHENING SLIDES

Mikhail Dvornikov

student, Institute of Energy and Transport Systems, Saratov State Technical University named after Gagarin Yu.A.,

Russia, Saratov

Daniil Khodykin

student, Institute of Energy and Transport Systems, Saratov State Technical University named after Gagarin Yu.A.,

Russia, Saratov

Vladimir Nedoshivin

student, Institute of Energy and Transport Systems, Saratov State Technical University named after Gagarin Yu.A.,

Russia, Saratov

Olga Pachina

scientific adviser, candidate of Technical Sciences, associate professor Saratov State Technical University named after Gagarin Yu.A.,

Russia, Saratov

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассмотрена проблема транспортировки буровых установок, рассмотрены патенты и проведен сравнительный анализ буровых установок с телескопическими мачтами.

ABSTRACT

This article deals with the problem of transportation of drilling rigs, patents are considered, and a comparative analysis of drilling rigs with telescopic masts is carried out.

Ключевые слова: бурение, буровая установка, сваи, строительство.

Keywords: drilling, drilling rig, piling, construction.

Современные строительные технологии развиваются чрезвычайно активно, позволяя возводить надежные и качественные здания быстро и без лишних затрат. Так, например, в последнее время для обустройства фундамента активно используются буронабивные сваи. Благодаря этому удается существенно повысить надежность основания, ускорить процесс его обустройства и снизить общую стоимость работ [1].

Главная задача устройства буронабивных свай — это бурение скважин с дальнейшим заполнением ее бетоном и арматурой. Существует большое количество способов возведения такого типа фундамента. Одним из самых эффективных является способ с использованием установки с непрерывным полым шнеком [4].

Существенную часть расходов на разработку скважин составляет транспортировка и установка буровых установок на рабочее место. Поэтому конструкционно стремятся сделать более дешевой в транспортировке и установке.

Одним из решений проблемы является применение телескопической мачты: Она уменьшает габариты машины при транспортировке с разных рабочих площадок, что упрощает и ускоряет её передвижение, так и перемещение между рабочими скважинами.

Далее рассмотрены используемые варианты конструкций с телескопической мачтой.

Патент RU 2 538 550 C1

МОБИЛЬНАЯ ТЕЛЕСКОПИЧЕСКАЯ БУРОВАЯ УСТАНОВКА ВЕРТИКАЛЬНОГО БУРЕНИЯ

Рисунок 1. Буровая установка с телескопической башней, патент RU 2 538 550 C1

Изобретение относится к области бурения. Буровая установка содержит транспортную базу с платформой, телескопическую мачту с приводом и гидроцилиндром подъема, съемные подпорки, каретку с гидроцилиндром. Телескопическая мачта состоит из по меньшей мере двух ступеней, изготовленных из труб, вставленных одна в другую и соединенных между собой с помощью тросов и блочков, на каждой из которых имеются клинья стопорения.

Данная установка имеет телескопическую мачту, что позволяет быстрее и качественнее производить работы, но конструкция машины имеет ряд недостатков:

В патенте не указан конкретный механизм выдвижения мачты. Выделяют либо гидроцилиндр, либо полиспаст. Причем для ускорения подъема на мачту, по задумке конструктора, должны устанавливаться сразу 2 гидроцилиндра.

Несмотря на то, что в описании к патенту сказано, что конструкция может быть как устанавливаемой на базовую машину, так и стационарной, в разработке буронабивных свай применяют мобильные установки для ускорения технологического процесса. Это значит, что балансировку и расчеты устойчивости неоходимо будет проводить для каждой базовой машины по отдельности, что затрудняет процесс ввода в эксплуатацию.

Патент RU 164686 U1

ТЕЛЕСКОПИЧЕСКАЯ МАЧТА МОБИЛЬНОЙ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ

В телескопической мачте мобильной буровой установки, содержащей нижнюю и верхнюю секции, причем верхняя секция размещена в нижней секции с возможностью продольного перемещения посредством механизма телескопирования, выполненном в виде длинноходового гидроцилиндра.

Рисунок 2. Мачта буровой установки с телескопической башней, патент RU 164686 U1

Телескопическая мачта содержит нижнюю секцию 1 и верхнюю секцию 2. Верхняя секция 2 телескопической мачты размещена в нижней секции 1 с возможностью перемещения относительно друг друга посредством направляющих поверхностей 3 и 4, образованных, например, внешними поверхностями труб квадратного сечения. Корпус 5 длинноходового гидроцилиндра закреплен на нижней секции 1 мачты посредством элементов крепления 6, выполненных, например, в форме кронштейнов с кольцевой обоймой, охватывающей наружную поверхность штока 5.

В конструкции данной модели имею место следующие недостатки:

Телескопическая мачта складывается в два раза, что недостаточно сильно уменьшает габариты машины, и её транспортировка остаётся затруднительной и длительной. Мачта выдвигается посредством гидроцилиндра, что влечет за собой необходимость наличия нестандартного гидроцилиндра с большим ходом штока, что делает конструкцию экономически дороже.

КОНСТРУКЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ

БУРОНАБИВНЫХ СВАЙ

Одним из наиболее эффективных оборудований является вариант телескопической мачты, разработанный на кафедре «Транспортное строительство» СГТУ имени Гагарина Ю.А. (рис.3).

Рисунок 3. Схема оборудования для возведения буронабивных свай: а – мачта в сборе, б – разрез нижней секции: 1 – лебедка, 2 – обводные центральные блоки, 3 – направляющие ролики, 4 – гидравлический привод для бурения, 5 – верхняя каретка, 6 – нажимной механизм, 7 – вертлюг, 8 – нижняя каретка, 9 – гидравлический привод для передвижения нижней каретки, 10 – шнек, 11 – люнет, 12 – канат, 13 – цепь, 14 – неподвижная секция, 15 – две подвижные секции

Данное оборудование работает следующим образом. Привод лебедки, через обводные блоки, начинает на барабан наматывать канат, создает натяжение и канат выдвигает две подвижные секции по направляющим, расположенные внутри неподвижной секции. Затем, гидравлическим приводом, происходит бурение и опускание подвижных секций, для предотвращения перекосов, используется люнет. При этом базовая машина остается такой же, поскольку крепится такое оборудование через кронштейны и рычажный механизм.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать следующие выводы:

- наиболее перспективным оборудованием для возведения буронабивных свай является мачта телескопической конструкции, данное оборудование имеет возможность уменьшения конструкции мачты, что решает множество вопросов связанных с транспортировкой крупногабаритных буровых установок, а также уменьшает время монтажа и демонтажа.

- использование данной конструкции увеличивает устойчивость, что является важным моментом.

Список литературы:

1. Верстов В.В., Гайдо А.Н. Технология устройства свайных фундаментов.— СПбГАСУ,2010. — 58-80 с.
2. Афанасьев А.А., Данилов Н.Н. и др. Технология строительных процессов. М., Высшая школа. Изд.1997 г. ,2000 г.
3. Буровая установка [Электронный ресурс]. URL: http://www.sany-russia.ru/burovaya-ustanovka/cfa/sany-sr250m
4. Буровые комплексы / под общей ред. К.П.Порожского. Екатеринбург, издательство УГГУ, 2013 – 768 с.
5. Статья «НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ АКТУАЛЬНОСТИ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ НЕФТЯНЫХ И ГАЗОВЫХ СКВАЖИН» А.В. Анисимов, А.В. Епихин.