Копрово-бурильная мачта

Копрово-бурильная мачта — это специализированное навесное оборудование, устанавливаемое на базовые самоходные или прицепные шасси, предназначенное для устройства свайных оснований, бурения скважин и забивки свай. В мировой и технической практике чаще используется термин бурильно-сваебойная установка (БСУ), который охватывает всё оборудование, способное выполнять буровые и копровые (забивные) работы.

Описание

Копрово-бурильная мачта представляет собой вертикальную металлоконструкцию с направляющими, на которой монтируется рабочий инструмент — буровая головка или ударный механизм (копер). Мачта обеспечивает подъем, удержание и перемещение инструмента в вертикальной плоскости. Она используется при строительстве фундаментов, мостов, подпорных стен, при возведении зданий на сваях, а также при монтаже инженерных коммуникаций.

Виды

В зависимости от конструкции и назначения различают следующие виды копрово-бурильных мачт:

• Мачты для бурения (буровые мачты);

• Мачты для забивки свай (копровые);

• Универсальные мачты, совмещающие буровые и сваебойные функции;

• Мачты с вибропогружателями;

• Мачты с вращающими буровыми головками;

• Мачты с дизель-молотами.

История создания

Прототипы копров использовались еще в античные времена для забивки деревянных свай. Однако полноценные бурильно-сваебойные установки начали активно развиваться с конца XIX века с ростом масштабного строительства мостов и портов. Сначала использовались паровые копры, затем — механические мачты на базе тракторов и тягачей. В СССР массовое производство таких установок началось в середине XX века. Современные БСУ активно развиваются с конца 1990-х годов с применением гидравлики, автоматизации и электронных систем управления.

Типы

По типу шасси и способу передвижения:

• Самоходные (на колесном или гусеничном ходу);

• Мачты, устанавливаемые на базе экскаваторов, автокранов, вездеходов;

• Прицепные мачты для тракторов и специальных шасси;

• Стационарные (реже используются).

По принципу работы:

• Сваебойные (копровые) — с дизель-молотом или гидромолотом;

• Вибропогружатели — с вибрационным рабочим органом;

• Буровые — с шнековым, гидравлическим или вращательным буром;

• Комбинированные установки.

Общее устройство

Копрово-бурильная мачта включает в себя следующие основные элементы:

• Мачта (направляющая конструкция из стальных профилей);

• Подъемный механизм (лебедка или гидроцилиндры);

• Рабочий орган (бур, молот, вибропогружатель);

• Гидросистема управления;

• Опорно-поворотное устройство (если монтируется на самоходной базе);

• Расширенное основание или аутригеры для устойчивости;

• Блок управления (кабина или дистанционный пульт).

Классификация

Классифицируют мачты по следующим признакам:

По типу выполняемых работ:

• Забивка свай

• Бурение скважин

• Вдавливание свай

• Комбинированные работы

По типу свай:

• Для забивки железобетонных свай

• Для погружения стальных труб

• Для буронабивных свай

По приводу:

• Механические

• Гидравлические

• Электрогидравлические

По мобильности:

• Передвижные

• Стационарные

Основные характеристики

• Высота мачты: 8–35 м

• Максимальный диаметр бурения: до 2500 мм

• Глубина бурения: до 60 м

• Мощность привода: от 80 до 600 л.с.

• Удельное давление на грунт: 0,3–1,2 кг/см²

• Тип погружаемых свай: железобетонные, металлические, буронабивные

• Вес установки: от 10 до 100 тонн

• Время цикла погружения сваи: 1–10 минут

Основные производители

Мировые производители:

• Liebherr (Германия)

• Bauer (Германия)

• Soilmec (Италия)

• Junttan (Финляндия)

• Casagrande (Италия)

• ABI (Германия)

Российские производители:

• «Техстроймаш»

• «Южуралстроймеханизация»

• «ОМЗ-Спецтехника»

• «ЧСДМ» (Челябинские строительно-дорожные машины)

• «Рудгормаш»

Китайские производители:

• XCMG

• SANY

• Zoomlion

• Sunward

Интересные факты

• Самая высокая бурильно-сваебойная установка в мире — Bauer BG 72 — может бурить на глубину до 100 метров.

• В Финляндии широко используются погружающие мачты Junttan с системой автоматического выравнивания по геоданным.

• В России проводились испытания уникальной установки, способной бурить в вечной мерзлоте без промывки.

• Некоторые современные мачты оборудуются системой позиционирования с GPS и автоматической подачей бурильного инструмента.

• На арктических объектах применяются гусеничные мачты на низком давлении, способные работать при -50 °C.

Область применения

Копрово-бурильные мачты используются в следующих отраслях:

• Строительство жилых и промышленных зданий (свайные фундаменты);

• Возведение мостов, эстакад, опор ЛЭП и трубопроводов;

• Строительство портов и гидротехнических сооружений;

• Дорожное и железнодорожное строительство (опоры, путепроводы);

• Геотехнические работы и берегоукрепление;

• Монтаж шумозащитных экранов и заградительных барьеров;

• Работы в условиях Крайнего Севера и вечной мерзлоты.