Скважины для анкерного крепления откосов, анкерные скважины подпорных стен и скважины предварительного бурения под оборудование обычно имеют глубину в пределах нескольких десятков метров, и по одному лишь метражу это не крупные работы. Настоящую сложность при выборе оборудования создает само расположение скважин: на откосе необходимо регулировать положение буровой головки в соответствии с проектным направлением скважины, внутри строительных лесов или ограждений — контролировать ширину машины, а на уже подготовленной площадке — не допустить повреждения грунта оборудованием. Когда эти три ограничения возникают одновременно, машина с большой глубиной бурения и большой массой не обязательно является подходящей отправной точкой.
Ниже на основе открытых данных DTH30C разбирается порядок приоритетов: какие требования определяются первыми, какие возможности им соответствуют, какие цифры нельзя напрямую принимать за выводы и какие условия необходимо подтвердить по официальной технической документации.
Сначала разделим два типа скважин: анкерным нужна ориентация, предварительным — позиционирование
Хотя анкерное крепление откосов и предварительное бурение оснований оба относятся к средним и неглубоким скважинам, отправная точка порядка работ у них разная.
Анкерные скважины, скважины под анкерные канаты и дренажные скважины на откосах имеют направление, заданное проектом: это могут быть вертикальные, наклонные, а местами и почти горизонтальные скважины. После выхода машины на откос первая задача — выставить буровую головку на проектный угол, вторая — сохранять устойчивость в этом положении. Глубина скважины невелика, но если угол не выставлен, затраты на дополнительные или переделанные скважины окажутся выше, чем само бурение.
Предварительное бурение оснований чаще встречается при устройстве фундаментов под оборудование, свай ограждений, коротких свай и оснований на твердых породах. Скважины обычно располагаются вдоль оси или по схеме свай, и машине приходится многократно переставляться между соседними точками; ширина машины, радиус поворота и степень воздействия на грунт напрямую влияют на число перестановок и объем восстановительных работ на площадке.
Если рассматривать эти две категории требований вместе, они указывают на одну и ту же группу характеристик оборудования: глубина бурения не должна быть большой, но должна быть возможность регулировать положение; машина должна быть компактной, а ходовая часть — способной передвигаться по щебню, уплотненному грунту и строительным временным дорогам.
Что из данных DTH30C соответствует требованиям
Глубина и диаметр бурения: сначала определите, в какой диапазон попадает целевая глубина
Указанная в данных максимальная глубина бурения — 30 м, диаметр скважины — 76–280 мм. Этот диапазон охватывает строительные короткие и средние/неглубокие скважины, но не глубокие водозаборные или глубокие разведочные скважины. Если в проекте одновременно есть водозаборные скважины глубиной более 200 м, данная машина не может рассматриваться как решение для таких скважин; в самих данных прямо указано, что для глубоких скважин следует выбирать специализированную буровую установку для водозаборных скважин.
Широкий диапазон диаметров означает, что одна и та же машина может переключаться между малыми диаметрами анкерных скважин и большими диаметрами предварительного бурения оснований. Однако верхний предел диаметра соответствует границе возможностей оборудования; фактический выбор диаметра зависит также от того, согласуются ли проектный диаметр, типоразмер погружного пневмоударника и расход воздуха компрессора.
Поворотный угол и регулировка угла наклона: соответствуют настройке положения на откосе
В данных указано, что оборудование имеет поворотный угол 18–180° и функцию регулировки угла наклона. Для анкерного крепления откосов это одно из предварительных условий возможности бурить по проектному направлению. Следует отметить, что в исходных данных написано лишь «имеется функция регулировки угла наклона», без указания конкретного диапазона углов. При работе с анкерными или дренажными скважинами под определенным углом следует руководствоваться окончательной производственной конфигурацией и документацией технического подтверждения; нельзя напрямую выводить диапазон угла наклона из диапазона поворотного угла.
Крутящий момент 3500 Н·м и породы средней и высокой твердости
Максимальный крутящий момент вращения — 3500 Н·м, применимая твердость пород — примерно f = 8–24; в данных перечислены известняк, гранит, песчаник, базальт и другие породы средней и высокой твердости. При бурении погружным пневмоударником крутящий момент вращения в основном служит для преодоления трения бурового инструмента о стенки скважины и приведения во вращение долота; удар выполняет погружной пневмоударник, и эти два процесса должны быть согласованы. Достаточность крутящего момента нельзя оценивать только по этой цифре — необходимо учитывать диаметр скважины, износ долота и вынос шлама из скважины.
В данных также указано, что при постоянном возрастании сопротивления вращению, снижении количества выносимого шлама или заметном биении долота следует скорректировать параметры и очистить скважину. Это условие оценки в процессе производства работ, а не результат, автоматически гарантируемый оборудованием.
Ширина машины и общая масса: соответствуют стесненным площадкам и уже уложенному покрытию
Габаритные размеры машины — примерно 3200 × 1200 × 1850 мм, ширина около 1,2 м, общая масса около 2500 кг. Для территории предприятия, строительной площадки внутри ограждения и узких проездов эта ширина является предварительным условием возможности въезда и развертывания. В данных также прямо требуется перед входом на точку производства работ проверить пространство для поворота, несущую способность грунта, подземные коммуникации и окружающие здания.
Ходовая часть на резиновых гусеницах в данных описана как более щадящая для уже выполненных мощеных и бетонных поверхностей, а также обладающая преимуществом сцепления на щебне, уплотненном грунте и обычно неровных площадках. Это описание условий применимости типа ходовой части, а не утверждение, что машина может двигаться по любому грунту без подготовки.
Ход каретки и скорость подачи: необходимо различать отдельные движения
Ход каретки — 3,2 м, рабочий ход — 2,2 м, высота забивки свай — 2,2 м, скорость подачи — 53 м/мин. В данных скорость 53 м/мин поясняется как скорость быстрого перемещения механизма подачи, используемая для возврата буровой головки, работы с буровыми штангами и вспомогательных перемещений, и ее нельзя понимать как фактическую скорость проходки в породе. Реальная проходка зависит от твердости породы, диаметра скважины, типоразмера погружного пневмоударника, возможностей компрессора и износа долота.
Рабочий ход 2,2 м соответствует работам с короткими и средними буровыми штангами и короткими сваями. При глубине скважин до 30 м и относительно коротких одиночных штангах число наращиваний будет больше, чем у оборудования с длинным ходом; это необходимо отдельно учитывать при расчете вспомогательного времени в непрерывных многoскважинных работах.
Если вспомогательные условия не обеспечены, возможности оборудования не реализуются
Бурение погружным пневмоударником осуществляется сжатым воздухом, который приводит в действие пневмоударник и выносит шлам. В данных указан ориентировочный расход воздуха около 8 м³/мин, при этом отмечено, что в исходной таблице фактически указано 8 м²/мин, что по общепринятой единице измерения расхода сжатого воздуха интерпретируется как м³/мин; окончательно следует руководствоваться официальной технической документацией. Этот вопрос единиц измерения необходимо подтвердить до начала использования, поскольку он напрямую связан с выбором компрессора.
Кроме того, в данных перечислена типичная комплектация: погружной пневмоударник, долото, буровые штанги, обсадные инструменты, компрессор, шланг высокого давления, маслораспылитель, пылеуловитель или система водяного тумана для пылеподавления. При бурении сухих твердых пород образуется заметное количество пыли; необходимость установки пылеуловителя или системы водяного тумана определяется с учетом местных строительных норм и условий площадки.
При использовании для коротких свай или специального предварительного бурения оснований можно по проекту выбрать соответствующие навесные устройства для забивки свай или предварительного бурения. Такие навесные устройства являются частью комплектации машины; при выборе необходимо отдельно подтвердить интерфейсы и несущую способность.
Какие условия выводят эту машину за пределы применимости
- Глубина скважины более 30 м: превышает указанную в данных максимальную глубину бурения.
- Глубокие водозаборные или глубокие разведочные скважины: в данных прямо указано, что они не входят в область применения данного оборудования.
- Диаметр скважины более 280 мм: превышает указанный в данных верхний предел диаметра бурения.
- Мягкие грунты низкой твердости или мощный покровный слой: бурение погружным пневмоударником ориентировано в основном на твердые породы; в рыхлых слоях и смешанных грунтово-скальных слоях необходимо снижать скорость подачи и в зависимости от ситуации применять обсадные трубы или стартовый буровой инструмент; в данных такие грунты не отнесены к основным объектам производства работ.
- Проектные скважины с требующим точности диапазоном угла наклона: в исходных данных числовое значение угла наклона не приведено, необходимо сначала подтвердить конфигурацию.
- Недостаточная несущая способность площадки или неустойчивый откос: в данных требуется перед началом работ проверить устойчивость площадки и риск камнепада; нельзя работать непосредственно на неустойчивом откосе.
Эти границы не отрицают оборудование, а показывают, какую задачу оно решает. Если строительную буровую установку класса 30 м использовать на глубоких скважинах или в проектах свайных фундаментов большого диаметра, ни возможности, ни комплектация не будут соответствовать.
Несколько вопросов для последовательной проверки
Если проект одновременно включает анкерное крепление откосов и предварительное бурение оснований, можно действовать в следующем порядке, а не начинать со сравнения моделей:
- Сначала определить проектные глубины, диаметры и направления всех типов скважин, убедиться, что все они укладываются в пределы 30 м и 76–280 мм, а углы наклона находятся в подтверждаемом диапазоне.
- Затем рассмотреть распределение скважин: требуется ли на откосе многократная корректировка положения, нужны ли частые перестановки машины между точками основания, допускают ли ширина площадки и состояние грунта въезд и поворот машины шириной 1,2 м.
- После этого проверить подачу воздуха: выбрать компрессор по подтвержденной единице расхода воздуха и уточнить длину шланга высокого давления и схему размещения на площадке.
- В заключение подтвердить буровой инструмент и навесное оборудование: соответствуют ли погружной пневмоударник, долото, буровые штанги, обсадные инструменты и возможные навесные устройства для забивки свай или предварительного бурения окончательной конфигурации.
В данных не приведены показатели фактической скорости проходки, качества бурения или затрат по реальным проектам, и в настоящей статье на их основе выводы не делаются. Стоит ли рассматривать оборудование, зависит от того, могут ли перечисленные условия выполняться одновременно; если условия не выполняются, следует сначала скорректировать технологию или выбрать другой класс оборудования, а не брать максимальные значения параметров.