Буровой станок

Буровая установка (станок) — это тяжёлое специализированное оборудование, предназначенное для бурения скважин в грунте и горных породах. В строительстве она используется для устройства свайных оснований, проведения геологических изысканий, бурения под инженерные коммуникации и других подземных сооружений. Установка может быть смонтирована на шасси гусеничной или колесной техники, а также устанавливаться стационарно.

Виды

Существует множество видов буровых установок, различающихся по назначению и конструктивным особенностям:

• строительные буровые установки (свайные, шнековые, вращательные),

• геологоразведочные буровые установки,

• буровые установки горизонтального направленного бурения (ГНБ),

• установки для бурения скважин на воду,

• нефтяные и газовые буровые установки (глубокого бурения),

• мобильные буровые установки на шасси (автомобильные, гусеничные).

История создания

История буровых установок начинается с древних времён, когда для добычи воды или соли использовались ручные способы бурения. Первые механические установки появились в Китае ещё до нашей эры. Современные принципы роторного бурения были разработаны в XIX веке, а буровые станки промышленного масштаба начали активно применяться в XX веке.

Развитие строительных технологий после Второй мировой войны привело к созданию специализированных буровых установок для устройства фундаментов, мостов и инженерных коммуникаций. С тех пор конструкции совершенствовались, повышалась производительность и точность бурения.

Типы

По технологии бурения буровые установки делятся на следующие типы:

• Роторные — с вращательным бурением, используются в большинстве строительных и геологоразведочных задач.

• Ударно-канатные — исторический тип, в современных условиях используется редко.

• Шнековые — оснащаются буром-шнеком, эффективны при работе с мягкими и средней плотности грунтами.

• Гидравлические (вибрационные, гидробуровые) — применяются при бурении в водонасыщенных или пылевидных почвах.

• С колонковым бурением — для извлечения керна в геологоразведке.

• ГНБ (горизонтально направленное бурение) — для прокладки коммуникаций под землёй без вскрытия поверхности.

Общее устройство

Буровая установка состоит из следующих основных узлов:

• Буровой станок (рама) — несущая конструкция с буровой вышкой или мачтой.

• Привод бурения — может быть механическим, гидравлическим, электрическим.

• Система подачи и извлечения бурильной колонны — включает канаты, лебёдки, каретки.

• Буровой инструмент — бур (шнек, долото, коронка и т.д.).

• Система промывки — используется при глубоком бурении (вода, глина, полимеры).

• Гидравлические цилиндры — обеспечивают вертикальное и горизонтальное перемещение.

• Система управления — панель с контроллерами, датчиками, мониторами.

Классификация

По ряду признаков установки классифицируются следующим образом:

• По типу монтажа:

  • передвижные (на базе шасси),

  • стационарные,

  • переносные (малогабаритные).

• По глубине бурения:

  • малой глубины (до 50 м),

  • средней глубины (50–300 м),

  • большой глубины (свыше 300 м).

• По типу привода:

  • дизельные,

  • электрические,

  • гидравлические.

• По способу бурения:

  • вращательное (роторное),

  • ударное,

  • комбинированное.

Основные характеристики

• Глубина бурения: до 5000 м (в строительстве — обычно до 100 м)

• Диаметр скважины: 100–1500 мм

• Тип привода: дизельный, гидравлический, электрический

• Мощность двигателя: от 50 до 1000 л.с.

• Удельное давление на грунт: от 0,3 до 1,5 кг/см²

• Производительность: до 200 м скважины в сутки (зависит от типа установки и грунта)

• Масса установки: от 3 до 60 тонн

Основные производители

Мировые производители:

• Bauer Maschinen (Германия)

• Soilmec (Италия)

• Liebherr (Германия)

• Casagrande (Италия)

• TesCar (Италия)

• Furukawa (Япония)

• Atlas Copco (Швеция)

Российские производители:

• УГБ (УфаГеоБур)

• БМЗ (Брянский машиностроительный завод)

• ЧЗСМ (Челябинский завод строительных машин)

• ПК «БурСпецТехника»

• Машека (Республика Беларусь)

Китайские производители:

• XCMG

• SANY

• Zoomlion

• Sunward

• Hanfa Group

Интересные факты

• Самая глубокая скважина, пробурённая с использованием буровой установки, — Кольская сверхглубокая (СССР), глубина более 12 000 метров.

• Самые мощные строительные буровые установки способны создавать буронабивные сваи диаметром до 2 метров и глубиной более 70 метров.

• Ультракомпактные установки используются для бурения внутри зданий и тоннелей, имеют габариты не более 1,5 м в высоту и ширину.

• Существуют буровые установки-роботы для использования в труднодоступных и опасных зонах (в том числе шахты и арктические районы).

• Установки с вибробурением применяются в условиях вечной мерзлоты.

Область применения

• Строительство свайных фундаментов

• Устройство опор мостов, эстакад, ЛЭП

• Прокладка коммуникаций: газопроводов, водопроводов, кабелей

• Укрепление грунтов и цементация

• Геотехнические и инженерные изыскания

• Установка анкерных систем

• Пробивка тоннелей и горизонтальных скважин