Свайные точки на горных солнечных электростанциях расположены не так ровно, как на равнинных площадках: в пределах одной рабочей поверхности могут быть и поперечные перепады высот, и продольные уклоны, а между сваями встречаются камни, обратная засыпка или локальные понижения. После прибытия на объект сваебойная машина первым делом должна не начать бурение, а найти положение, в котором она сможет устойчиво стоять и навести буровой инструмент на отверстие. Неровность склона создаёт две проблемы: шасси стоит неустойчиво, а наведение на отверстие неточное. Первое связано с безопасностью работ, второе — с тем, сколько времени на каждую свайную точку уходит на перестановку машины и регулировку положения.
В статье рассматривается этот сценарий и конструктивные условия гусеничной гидравлической сваебойной машины для солнечных электростанций, которые можно учитывать на склоновых площадках, включая гусеничное шасси, наклон и подъём каретки, левый и правый поворотные рычаги, вертикальный поворот и телескопическую компенсацию, а также объясняется, каким конкретным задачам соответствуют эти функции и какие границы всё ещё требуют подтверждения на месте.
В чём заключаются сложности работы на склоновых площадках
Свайные точки на площадках солнечных электростанций обычно располагаются массивами, но горный рельеф разбивает регулярный массив на чередующиеся площадки и склоны. При перемещении между соседними сваями шасси может оказаться с одной стороны выше, а с другой ниже, и буровой станок нужно направить в разные стороны, чтобы навести его на свайную точку. Если оборудование может бурить только в одном фиксированном направлении, для каждой свайной точки придётся заново менять ориентацию всей машины, а многократные развороты на склоне медленны и небезопасны.
Это можно разложить так:
- Условия стоянки: достаточно ли ровная площадка для остановки на склоне, хватает ли площади контакта гусениц и силы сцепления.
- Регулировка положения: может ли каретка изменять угол в поперечном и продольном направлениях, чтобы буровая штанга точно попадала в проектное отверстие.
- Зона позиционирования: какой диапазон свайных точек охватывается за одну остановку оборудования и требуется ли часто перемещать шасси.
- Изменение грунтов: в пределах одной площадки чередуются почвенный слой, глина, гравий или сильно выветрелая порода, что предъявляет разные требования к буровому инструменту и способу подачи.
Из этих пунктов условия стоянки являются предпосылкой безопасности, регулировка положения и зона позиционирования определяют темп работ, а изменение грунтов определяет комплектацию бурового инструмента и параметры подачи. Если хотя бы один пункт не выполнен, одни только параметры оборудования не позволяют сказать, можно ли работать на объекте.
Условия площадки, соответствующие параметрам гусеничного шасси и преодолению подъёмов
Гусеничное шасси часто применяется на неасфальтированных площадках, поскольку площадь контакта велика, а давление на мягкий грунт распределяется относительно равномерно. В материалах на такое оборудование указаны ширина гусеничной плиты 400 мм и угол преодолеваемого подъёма 35°. Эти данные можно использовать как ориентир проходимости оборудования, но нельзя напрямую понимать так, будто «на любом склоне 35° можно безопасно работать».
Угол преодолеваемого подъёма обычно описывает проходимость оборудования в определённых условиях; при реальных горных работах нужно также учитывать поперечный уклон, степень влажности и скользкости грунта, несущую способность грунта и центр тяжести машины. Особенно после поворота верхнего рабочего механизма положение центра тяжести машины меняется, и устойчивость на склоне нужно оценивать заново. Поэтому гусеничное шасси решает задачи перемещения по площадке и проходимости на обычных склонах, но перед работой всё равно необходимо убедиться в устойчивости площадки для стоянки и достаточном контакте опор или гусениц с грунтом.
Как наклон и подъём каретки и поворотные рычаги участвуют в наведении на отверстие
При наведении на отверстие на склоновой площадке оборудованию обычно нужна регулировка в двух направлениях: во-первых, угол наклона бурового станка вперёд-назад, во-вторых, левое-правое положение бурового станка. В материалах указано, что диапазон наклона и подъёма каретки данной машины составляет 120°, используются два гидроцилиндра левого и правого поворотных рычагов, а также предусмотрена телескопическая компенсация 500 мм. В сочетании эти функции позволяют после устойчивой остановки шасси корректировать положение бурения в поперечном, продольном и передне-заднем направлениях.
Применительно к площадке это можно понимать так:
- Наклон и подъём каретки служат для адаптации к углу склона или проектным требованиям, чтобы буровая штанга сохраняла нужное направление бурения.
- Левый и правый поворотные рычаги служат для поперечной корректировки положения отверстия без перемещения шасси.
- Телескопическая компенсация служит для точной подстройки в передне-заднем направлении и снижает необходимость многократного движения шасси вперёд и назад.
Эти возможности регулировки не означают, что можно произвольно работать на крутых склонах. Чем больше угол наклона и подъёма, тем заметнее смещение центра тяжести бурового станка и бурового инструмента, поэтому устойчивость площадки для стоянки и шасси по-прежнему остаётся обязательным условием. В материалах не указаны безопасные углы работы при разных уклонах; при фактическом использовании их следует определять по условиям площадки, инструкции по эксплуатации оборудования и пробному бурению на месте.
Поворот на 360° сокращает число перестановок всей машины
В материалах указано, что данное оборудование имеет функцию поворота на 360°, и верхний рабочий механизм может менять направление вокруг шасси. Для площадок с плотным расположением свай, узкой рабочей поверхностью или необходимостью последовательно обрабатывать свайные точки в разных направлениях эта функция позволяет сократить многократные развороты и перестановки всей машины.
Но следует учитывать, что «поворот на 360°» описывает диапазон поворота верхнего механизма и не означает, что для каждой свайной точки не нужно перемещать шасси. После одной остановки оборудования зона, охватываемая поворотом, поворотными рычагами и телескопической компенсацией, ограничена, и для свайных точек за её пределами всё равно требуется перемещать всю машину. Поэтому при оценке этой функции нужно учитывать расстояние между сваями, ширину рабочей поверхности и фактический радиус охвата оборудования; в материалах конкретное значение радиуса охвата не приведено, и перед покупкой его следует уточнить у поставщика.
Радиус работы, на который нужно обращать внимание при повороте
Перед поворотом верхнего механизма следует убедиться, что вокруг нет людей, транспортных средств, воздушных линий и других механических препятствий. При работе на склоне после поворота изменение центра тяжести более заметно, и персоналу запрещается входить в зону вращения буровой штанги, цепного механизма подачи, качания каретки и поворота верхней части. Это требования к организации работ, а не меры безопасности, которые может заменить само оборудование.
Соответствие между возможностями бурения и грунтами
Диаметр бурения данной машины составляет 80–600 мм, глубина бурения 0–6 м, крутящий момент редуктора 13000 Н·м, частота вращения буровой штанги 90 об/мин, применяется цепной способ подачи. Эти параметры соответствуют предварительному бурению под неглубокие фундаменты солнечных электростанций, лидерному бурению и другим работам с неглубокими фундаментами и не подходят для смешивания с возможностями буровых установок для водяных скважин или глубокого бурения.
| Пункт материалов | Параметр | Соответствующий рабочий аспект |
|---|---|---|
| Диаметр бурения | 80–600 mm | Охватывает предварительное бурение под обычные свайные точки солнечных электростанций и часть фундаментных отверстий большего диаметра; фактический диаметр определяется проектом |
| Глубина бурения | 0–6 m | Подходит для неглубоких свайных фундаментов солнечных электростанций; по этому значению нельзя судить о возможностях при более глубоких грунтах |
| Крутящий момент редуктора | 13000 N·m | При большом диаметре, плотных грунтах и включениях щебня требования к крутящему моменту выше; необходимо регулировать подачу с учётом бурового инструмента и состояния удаления шлама |
| Частота вращения буровой штанги | 90 r/min | Совместно с типом бурового инструмента, грунтом и диаметром отверстия влияет на режим бурения и не является самостоятельным показателем эффективности |
| Способ подачи | Цепная подача | Непрерывная подача, но в галечнике, слое обратной засыпки и сильно выветрелой породе следует избегать слишком быстрой подачи |
В материалах указано, что данную машину можно применять в почвенном слое, лёссе, глине, песчано-галечном грунте и слое обратной засыпки, а после замены ударного бурового инструмента — в сильно выветрелой породе и скальных слоях. Однако модель ударного молота и энергия удара не приведены, поэтому конкретные обещания по эффективности в твёрдых породах давать нельзя. При резком возрастании нагрузки на вращение, отклонении отверстия или заклинивании следует своевременно поднять буровой инструмент и проверить состояние, а не продолжать принудительную подачу.
Энергетическая установка и условия площадки
Оборудование оснащено четырёхцилиндровым двигателем мощностью 85 кВт, который обеспечивает привод хода, поворота, цепной подачи, регулировки положения каретки и поворота на 360°. Площадки солнечных электростанций часто находятся в полевых условиях, в горах или на рабочих поверхностях без стационарного электропитания; дизельный привод удобен для автономных работ, но означает необходимость заранее организовать заправку топливом, очистку воздуха и обслуживание системы охлаждения. При длительной работе с высокой нагрузкой состояние охлаждения и фильтров влияет на доступность оборудования.
Габаритные размеры машины составляют 5200 × 2300 × 2800 мм; перед прибытием на объект нужно проверить ширину транспортных дорог, радиус поворота и несущую способность временных дорог на площадке. Дороги на горных солнечных электростанциях часто не имеют полного твёрдого покрытия; гусеничное оборудование подходит для коротких перемещений по площадке, но для дальних перевозок всё равно требуется транспортировка на низкорамном прицепе, а места погрузки и разгрузки и условия на пандусах нужно планировать заранее.
Пункты, которые нужно подтвердить по отдельности перед покупкой
Подходит ли такое оборудование для конкретного проекта горной солнечной электростанции, нельзя решать только по параметрам модели; необходимо совместно проверить условия площадки и проектное решение:
- Тип свай и проект фундамента: диаметр сваи, глубина отверстия, требуется ли лидерное бурение, нужен ли больший диаметр отверстия.
- Данные о грунтах: распределение и толщина почвенного слоя, глины, гравия, слоя обратной засыпки и сильно выветрелой породы, наличие крупных камней.
- Условия площадки: угол склона, направление поперечного уклона, размер площадки для стоянки, несущая способность грунта и скользкость в сезон дождей.
- Расположение свай: расстояние между сваями, направление массива, количество свайных точек, охватываемых одной остановкой.
- Условия транспортировки: ширина подъездных дорог, радиус поворота, места погрузки и разгрузки низкорамного прицепа.
- Сопутствующие условия: заправка топливом, комплектация бурового инструмента, способы очистки отверстия и удаления шлама, меры безопасности и ограждения на площадке.
В материалах приведён диапазон диаметра бурения 80–600 мм и глубины 0–6 м, но итоговое качество и эффективность бурения зависят от грунта, бурового инструмента, диаметра отверстия, угла работ и способа управления. Перед покупкой следует потребовать от поставщика уточнить рекомендации по комплектации бурового инструмента для разных грунтов, интерфейс и область применения ударного бурового инструмента, а также требования к устойчивости при работе на склонах. Фактический диапазон поворота на 360°, наклона и подъёма каретки и телескопической компенсации также целесообразно подтвердить при пробном бурении на месте или на техническом инструктаже, а не судить только по таблице параметров.