Буровые установки в строительстве

Буровые установки активно используются не только при разработке водоносных или нефтегазовых скважин, но и в строительной сфере. В частности, для проведения геологических изысканий, для строительства опорных конструкций, установки свай, укрепления береговых линий, подготовки платформ под монтаж анкеров, в дорожно-строительных работах. Причем, чаще всего для этого используются многофункциональные буровые установки и платформы российского производства, по типу УРБ-2А2 или схожие по техническим характеристикам.

Какие буровые установки используются

Для выполнения строительных работ используются преимущественно буровые установки следующих разновидностей:

1. Самоходные. Монтируются на базе шасси полноприводных грузовых автомобилей.
2. Малогабаритные. Их используют для формирования пробных или временных скважин, например, для обеспечения строительного участка технической водой. Малогабаритные установки, как правило, разбираются на блоки и доставляются на объект.
3. Переносные.

По используемому принципу бурения установки делят на:

1. Вращательные. По типу привода: механические или гидравлические.
2. Ударно-вращательные. В качестве ПРИ используется пневмоударник с долотом. Подача воздуха осуществляется от компрессорного оборудования.
3. Вибрационные. С помощью специального модуля КВБМ на пробоотборник передается вибрация с частотой в 150 Гц. Высокопроизводительная технология бурения в сравнении с другими.
4. Ударно-канатные. В качестве ПРИ используются забивные стаканы и грунтоносы. Преимущественно этот метод используется для проходки тугопластичных грунтов.

Вид буровой установки подбирается индивидуально под каждый тип работ на строительном участке. Чаще всего задействуются вращательные, ударно-вращательные.

Для каких работ привлекают

Буровые установки — многофункциональны. Используются как при подготовительных работах, так и непосредственно при выполнении строительства. Самые распространенные задачи, для которых привлекают буровые установки и платформы:

1. Инженерно-геологические изыскания. Проводятся на неисследованных участках перед выполнением любых строительных работ. Без этого получить разрешение на проведение строительства невозможно.
2. Формирование водоносных скважин. Для многих строительных работ требуется доступ к технической воде. Это промывка скважин под установку сваи, приготовление цементного раствора, заливка фундамента и прочее.
3. Установка свай. Актуально как при строительстве домов (частных, многоквартирных), так и прочих инженерных объектов. Сваи выступают в качестве опоры для фундаментного блока.
4. Укрепление фундамента.
5. Водопонижение - монтаж дренажных систем для отвода грунтовых, талых вод, для осушения участка.
6. Укрепление насыпей. В частности, при дорожном строительстве, при формировании площадки для прокладки асфальтового полотна.

Это только перечень базовых задач, для которых привлекаются буровые установки на строительных участках. Но существуют еще специализированные, например, возведение вышек, установка высотных кранов, где также используется буровая техника.

Инженерно-геологические изыскания

Инженерно-геологические изыскания — это сбор всей доступной информации об участке для последующего проектирования строительных работ. Определяется допустимая нагрузка на почву, требуемая глубина и тип монтируемого фундамента, глубина водоносных слоев. Именно от результатов инженерно-геологических изысканий зависит устойчивость здания в будущем. Подразумевает не только бурение пробных скважин для забора проб пород, но еще и структурное обследование изучаемого участка.

Формирование водоносных скважин

Вода на строительном участке необходима как для подготовки строительных смесей, так и функционирования цементного завода, если его монтаж тоже предусмотрен проектом. Также наличие доступа к водоносному слою требуется для работников, для обслуживания коммуникаций, формирования временной канализации. Как правило, на строительных участках формируют скважины с доступом к первому или второму водоносному слою, с глубиной примерно до 35 метров.

Установка свай

При строительстве многоэтажных зданий и инженерных конструкций только фундамента недостаточно для обеспечения должной устойчивости. Его дополнительно укрепляют сваями, которые как раз и монтируются в заранее подготовленные скважины. Их количество, глубина установки определяется в процессе инженерно-геологических изысканий и при подготовительных работах. А при геологических изысканиях еще выявляют, какой тип свай и из какого материала обеспечит наилучшую устойчивость здания, конструкции.

Укрепление фундамента

При выполнении реконструкции зданий и инженерных наземных конструкций может потребоваться укрепление уже имеющегося фундамента. Для этого в него устанавливают анкеры, которые в дальнейшем монтируются в фундаментные блоки со сваями. Дополнительно может потребоваться смонтировать дренажную систему. То есть буровые установки в этом случае привлекаются к широкому спектру задач.

 

Монтаж дренажных систем

При обследовании строительного участка может быть выявлено, что уровень грунтовых вод в этой местности слишком высокий для строительства многоэтажных зданий. С помощью формирования дренажных систем и бассейнов можно нивелировать этот фактор. И снизить уровень грунтовых вод до необходимого, согласно данным из проектной документации. При монтаже дренажей и бассейнов повсеместно используются буровые установки.

Укрепление насыпей

Насыпи железнодорожных путей, а также дорожных полотен может потребоваться укрепить с помощью внутреннего каркаса. Быстро сформировать скважины в них можно с помощью малогабаритных буровых установок, поддерживающих также бурение под уклоном. Затем в скважины монтируются опорные сваи. За счет этого предотвращается «сползание грунтов». Схожий механизм используется и для укрепления береговых линий.

Популярные буровые установки для строительной сферы

Одними из самых популярных буровых установок, которые в странах СНГ используются в строительной сфере, являются:

• УРБ-2А2;
• УРБ-2Д3;
• УРБ-2А-2Д;
• УКБ-12/25ИЭ;
• УКБ-12/25-02Э «Помбур»;
• УКБ - 12/25И.

Перечисленные буровые установки могут использовать схожую обвязку. Но у них разное шасси, приводной механизм. Соответственно, и перечень задач, для которых их задействуют, тоже отличается.

УРБ-2А2

Одна из самых популярных буровых установок в строительной сфере. УРБ-2А2 может монтироваться на шасси автомобилей и вездеходов. Используется для бурения геологоразведочных скважин, для формирования водоносных и взрывных скважин, для инженерных изысканий, для поиска полезных ископаемых (в том числе и тех, которые используются в строительной сфере). Главное преимущество данной буровой установки — она совсем неприхотлива в плане ухода, оптимизирована для работы в условиях критически низких температур окружающей среды. Позволяет выполнять бурение на глубину до 300 метров. При этом на борту по умолчанию уже установлено все необходимое для этого.

УРБ-2Д3

Установка УРБ-2Д3 предназначена для вращательного бурения или ударно-вращательного. УРБ-2Д3 может комплектоваться насосным и компрессорным оборудованием. Привод установки от двигателя шасси через КОМ. •Фермовая конструкция мачты 2Д3 имеет более высокий эксплуатационный ресурс, полутора кратный запас прочности от разрушения по моменту 5000 Нм. Крепление трубопроводов на мачте выполнено с помощью специальных виброустойчивых колодок, что снижает вероятность разрушения сварных соединений. Каркас мачты унифицирован, что позволяет использовать разные виды столов мачты, в том числе и с трубозажимом.

Для сокращения времени на подготовительные операции (проверка и натяжение ветви каната) в составе талевой системы используется усиленный канат. Грузоподъемность талевой системы увеличена  с 5 тонн до 6,9 тонн за счет использования усиленного каната. Разрывное усилие у каната в 2 раза выше, чем у ранее используемого: 89 кН против 175 кН, а величина остаточного растяжения в 1,5 раза ниже за счет более высоких прочностных характеристик. Защитные скобы на кронблоках обеспечивают безопасность при эксплуатации талевой системы в случае ослабления натяжения каната.

УРБ-2А-2Д

Основное предназначение буровой установки УРБ-2А-2Д — это бурение поисковых скважин и для инженерно-геологических изысканий перед подготовкой участка к последующим строительным работам. Оснащается сразу двумя компрессорами и буровым насосом, монтируется на шасси КАМАЗ-5350, есть вариации для КАМАЗ-43118. Максимальная глубина бурения — 300 метров, при использовании колонкового способа — до 50 метров. Допускается применение шнекового бурения, но тогда глубина итоговой скважины ограничивается глубиной в 30 метров.

УРБ-4Т

Гидравлическая буровая установка УРБ-4Т. Особенность: она на гусеничном ходу. Соответственно, обладает повышенной проходимостью. Чаще всего применяется для проведения инженерных изысканий и сооружения поисковооценочных скважин в труднопроходимой местности. Монтируется на трелевочный трактор.

УКБ-12/25ИЭ

Малогабаритная механическая установка. Используется для шнекового и колонкового бурения при сейсморазведке, при подготовке изысканий. Главная особенность установки — это возможность ее применения в труднодоступных районах, где нет возможности разместить автомобильное шасси. Также УКБ-12/25ИЭ допускается использовать в закрытых помещениях, например, для формирования водоносной скважины под уже сформированным фундаментом (бетон пробивается с помощью отдельной аппаратуры).

УРБ-2НТ

Буровая установка УРБ-2НТ монтируется на гусеничное шасси. Используется для вертикального бурения. Чаще всего на строительных участках задействуется для монтажа конструкций под укрепление фундаментной плиты или же для формирования дренажных бассейнов. Также задействуется в структурно-поисковом бурении при подготовке картографии района. Управляется с помощью пульта и гидропривода.

УКБ-12/25-02Э «Помбур»

Механическая буровая установка УКБ-12/25-02Э «Помбур» применяется при проведении геолого-разведочных работ. Может задействоваться при бурении взрывных скважин на мерзлых почвах, потому что оператору предоставляется возможность точно корректировать скорость вращения бура, меняя тем самым крутящий элемент с упором на скорость или на силу.

Это малогабаритная установка, которую можно использовать в условиях ограниченного пространства, в труднодоступных местах. Предусмотрена возможность подключения привода от внешнего мотора, генератора. А для быстрой транспортировки можно использовать санное основание.

УКБ - 12/25И

Малогабаритная буровая установка УКБ - 12/25И используется для шнекового или коронкового бурения в труднодоступных местах или на участках с ограниченным пространством. По умолчанию оснащается электрическим мотором, то есть допускается подключение к мобильным генераторным установкам. Требуемая постоянная мощность — 4,7 кВт (пусковой ток может достигать значений в 6 кВт). Оснащается двухскоростной ручной лебедкой.

Основные задачи, для которых привлекают данную буровую установку — это сейсмическая разведка, картирование участка при подготовительных работах.

Конструкция буровых установок для строительства

Любая буровая установка состоит из следующих элементов:

1. Исполнительная часть. Это комплекс оборудования, обеспечивающего работу всего механизма. Сюда относятся лебедки, роторы, приводные механизмы, обвязка, вертлюжное оборудование, мачта и механизм коррекции ее положения.
2. Моторы и гидравлика. Это комплекс механизмов, который обеспечивает формирование усилия и его передачу на буровой инструмент. В установках могут использоваться бензиновые, дизельные,  электрические двигатели. Привод: ручной, гидравлический, пневматический. Точная комбинация подбирается от необходимого усилия, крутящего момента, глубины бурения.
3. Вспомогательное оборудование. Это шасси, механизмы для погрузки и разгрузки, транспортировки, пульты управления, дополнительные лебедки, осветительное оборудование, средства для замены, наращивания труб, для промывки, продувки забоя, устья скважины.
4. Органы управления и информационная панель. Это все то, что позволяет дистанционно управлять работой буровой установки и отслеживать основные показатели.

Итого, буровые установки повсеместно используются в строительных работах. Без них невозможно строительство ни одного многоэтажного здания. Также они используются при подготовительных работах, при проведении обследования участка. Буровые установки производятся на многих российских заводах. Один из крупнейших среди них — ОЗБТ имени В. В. Воровского. Именно там занимаются и разработкой, и производством установок УРБ как для строительных работ, так и для нефтегазовой сферы, для добычи полезных ископаемых. Продукция этого завода также пользуется спросом у экспортеров. Одно из главных ее преимуществ — это доступная стоимость и надежность, адаптация для использования в сложных технических условиях.