МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего образования
Кафедра технологий
строительного производства
РЕФЕРАТ
по дисциплине «Строительные машины и оборудование»
на тему: «Машины и оборудование для буровых работ»
Выполнила:
Проверил:
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ МАШИННОГО ОБОРУДОВАНИЯ 4
НАВЕСНОЕ БУРИЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ 9
БУРИЛЬНО-КРАНОВАЯ МАШИНА 11
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 15
ВВЕДЕНИЕ
Совершенствование и ускорение строительного производства, подъем его на качественно новый уровень возможны исключительно за счет индустриализации и комплексной механизации основных трудоемких работ с конечной целью полного исключения ручного труда.
Широкое внедрение комплексной механизации способствует сокращению сроков строительства и его себестоимости, повышению производительности труда. В свою очередь комплексная механизация невозможна без насыщения строительства необходимым количеством высокопроизводительных машин и оборудования.
Буровые машины используют для образования вертикальных, наклонных или горизонтальных каналов в грунте. При диаметре до 75 мм эти каналы называются шпурами, более 75 мм — скважинами. Применяют буровые машины при геологической разведке грунтов, при буровзрывной разработке скальных и мерзлых грунтов, при водопонижении, при устройстве опор линии связи и электропередач и тому подобное. Процесс бурения включает разрушение грунта и его изъятие из скважины.
КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
МАШИННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
В зависимости от кинематических условий воздействия на грунт, различают машины: ударно-поворотного, ударно-вращательного и вращательно — механического бурения. В них применяется электрический, механический или пневматический приводы.
При ударно-поворотном бурении грунта буровому инструменту задают вращательные движения и ударные импульсы. Продукты разрушения изымаются благодаря продувке сжатым воздухом, промывке водой или глинистым раствором.
 
Рис. 1. Буровая коронка для ударно-поворотного бурения
Буровая коронка содержит корпус 1 и вставки из твердого сплава 2. Корпус состоит из хвостовика 3 и головки 4 со сквозным центральным отверстием 5, верхняя часть которого имеет форму усеченного конуса 6 с большим основанием радиусом R1, расположенным на торце головки 4. Вставка 2 расположена на периферии головки 4.
Диаметр Д головки 4 в 3,5 раза превышает диаметр d вставок 2, а радиус R большего основания упомянутого усеченного конуса соответствует расстоянию от оси коронки до вставок, при этом угол α при вершине конического отверстия равен 70.
При ударно-вращательном бурении, поверхность забоя разрушается свободно падающим массивным долотом, при этом в процессе бурения долото поворачивается на угол 20 — 40 °. Периодически скважина наполняется водой, затем продукты разрушения вместе с водой изымаются желонкой (цилиндрический сосуд для подъёма из скважин жидкости, песка и буровой грязи).
Рис. 2. Долото для ударно-вращательного бурения
Долото состоит из корпуса 1 с выполненными в нем промывочными каналами 2, кольцевые равновеликие рабочие зоны 3, армированные твердосплавными лезвийными вставками 4. Долото работает следующим образом.
Ударный импульс, проходящий по корпусу долота, равномерно передается на равные по площади кольцевые рабочие зоны 3. Закрепленные на кольцевых зонах 3 корпуса 1 вставки 4 внедряются в породу, образуя лунки выкола в пределах этих зон. В соответствии с пропорциональным количеством закрепленных твердосплавных лезвийных вставок 4 на рабочих зонах 3, равным в пределах каждой зоны породного забоя разрушается одинаковый объем породы.
Расположенные вставки 4 на рабочей поверхности долота в разных зонах разрушают породу как в пределах кольцевых эон, так и на границах этих зон.
При вращательном бурении, разработка забоя и изъятия продуктов разрушения осуществляются за счет вращения бурового инструмента — сверл. Этот способ распространен при бурении скважин в мерзлых и талых грунтах, которые не содержат больших камней. Установки вращательного бурения часто изготавливают в виде бурильно-крановых машин, на базе автомобиля или трактора, оснащенные навесным буровым и грузоподъемным оборудованием.
 
Рис. 3. Сверло для вращательного бурения
Сверло содержит хвостовик 1, снабженный зажимным концом 2 и сверлильной головкой 3 на другом конце хвостовика. Сверлильная головка 3 содержит три лопасти 4, 5, 6, крыловидные на виде сверху, каждая из которых снабжена на верхней стороне режущим ребром 7, 8, 9. Каждое режущее ребро 7, 8, 9 образованно ведущей режущей поверхностью 7а, 8а, 9а и тыльной стороной 7b, 8b, 9b. Режущие ребра 7, 8, 9, по существу, сходятся в центральной зоне 10 с центром на оси 11 сверла. Таким образом, режущие ребра 7, 8, 9 приближаются друг к другу в окрестности оси 11 сверла.
12 – переходящий участок, выступающий за ось сверла; 13 – диаметр сверла; 14, 15, 16 – места перегиба; 17, 18, 19 – скосы; 20, 21, 22 – кромки; 23 – желоб; 24, 25, 26 – аксиальные подъемы; 27, 28, 29 – вогнутые выемки; 30, 31, 32 – выемки; 33 – отводящая канавка; 34 – коническая концевая грань.
Основные параметры, характеризующие бурильные машины и оборудование: глубина и диаметр бурения, для бурильно-крановых машин, кроме того, грузоподъемность кранового оборудования.
Глубина бурения — длина пробуренной скважины, определяемая расстоянием между ее устьем и забоем вдоль оси.
Диаметр бурения — диаметр пробуренной скважины.
Грузоподъемность кранового оборудования — наибольшая допустимая масса поднимаемых опор, свай, столба, стойки.
Размеры и конструкцию машин в основном определяет глубина бурения, поэтому ее считают главным параметром и по нему классифицируют все бурильно-крановые и бурильные машины на типоразмеры.
По степени совмещения рабочих операций СБМ и СБКМ бывают непрерывного (осуществляют бурение скважин на максимальную глубину, предусмотренную конструкцией, за один цикл) и цикличного (за несколько циклов) бурения.
Цикл бурения — совокупность периодически повторяющихся операций в процессе бурения скважины, при которых бурильный инструмент приходит в начальное положение.
Для бурения скважин диаметром 0,65-1,0 м без применения обсадных труб под свайные основания и фундаменты зданий и сооружений применяют навесное бурильное оборудование на серийных гидравлических экскаваторах 4-й и 5-й размерных групп, основным бурильным инструментом которого служат сменные шнековые буры.
Рис. 4. Бурильное оборудование на базе экскаваторов ЭО-5123, ЭО-5124
а – общий вид; б – кинематическая схема
Навесное оборудование к экскаваторам ЭО-5123 и ЭО-5124 используют для бурения в связных немерзлых и мерзлых грунтах вертикальных скважин диаметром 0,65 и 1,0 м на глубину до 20 м. Бурильное оборудование навешивается на основную стрелу 3 базового экскаватора и состоит из сменного бурильного инструмента 8, вращателя 7, напорной штанги 5, перемешающейся в направляющем корпусе 6, и механизма перемещения штанги. В качестве основного бурильного инструмента используется шнековый бур, дополнительно 10 – ковшовый бур.
Бурильный инструмент приводится во вращение врашателем, состоящим из двух гидромоторов 13 и зубчатого редуктора 14. Механизм перемещения (подъема и опускания) штанги монтируется на направляющем корпусе представляет собой две унифицированные лебедки, каждая из которых включает барабан для перематывания напорного каната 12, трехступенчатый редуктор 10 (аналогичный редуктору механизма передвижения экскаватора), тормоз и гидромотор 9. Напорное усилие на бурильный инструмент создается весом инструмента, штанги с вращателем и лебедками.
Перевод оборудования из рабочего положения в транспортное осуществляется поворотом двумя гидроцилиндрами 4, направляющего корпуса со штангой назад при одновременном опускании вперед стрелы гидроцилиндрами 2. Гидромоторы лебедок и вращателя питаются от насосной установки базового экскаватора через гидрораспределитель, установленный на стреле.
БУРИЛЬНО-КРАНОВАЯ МАШИНА
Относится к установкам для бурения скважин в грунте, в частности к передвижным бурильно-крановым машинам с полноповоротными платформами, и предназначено для использования в строительстве, в частности при установке опор линий электропередач и/или связи, при бурении круглых котлованов, как перпендикулярных горизонтальных плоскости, так и наклонных, в том числе для бурения на пересеченной местности.
Рис. 5. Бурильно-крановая машина в положении вертикального бурения
Рис. 6. Бурильно-крановая машина в положении наклонного бурения
Бурильно-крановая машина содержит стрелу 1 с буровым 2 и грузоподъемным 3 оборудованием, транспортное средство 4 с базовой рамой 5, полноповоротную платформу 6 с основанием 7, промежуточный элемент 8, который связан с полноповоротной платформой 6 и шарнирно связан со стрелой 1, гидроцилиндр 9 наклона стрелы 1, шарнирно связанный со стрелой 1 и полноповоротной платформой 6, дополнительную раму 10, на которой закреплена полноповоротная платформа 6, и дополнительный приводной гидроцилиндр 11. Дополнительная рама 10 шарнирно соединена с базовой рамой 5. При этом базовая 5 и дополнительная 10 рамы связаны между собой посредством шарнирно скрепленного с ними дополнительного приводного гидроцилиндра 11, а промежуточный элемент 8 жестко закреплен на полноповоротной платформе 6.
При вертикальном бурении дополнительную раму 10 устанавливают в вертикальное положение посредством дополнительного приводного гидроцилиндра 11. При этом стрела 1 с буровым оборудованием 2 занимает вертикальное положение. Расстояние между поверхностью грунта и нижней частью бурового оборудования 2 становится минимальным и не превышает 10 мм. При наклонном бурении дополнительная рама 10 установлена посредством гидроцилиндра 11 в вертикальное положение. При этом для наклона стрелы 1 с буровым оборудованием 2 используют гидроцилиндр 9. Так осуществляют наклонное бурение в вертикальной плоскости, которая является продольной относительно транспортного средства 4 и проходит через его продольную ось.
Для перевода оборудования в транспортное положение предназначен гидроцилиндр. Для разгрузки ходового оборудования предусмотрены выносные опоры. У некоторых моделей рабочее оборудование размещается на поворотной платформе или сбоку шасси обеспечивает большую точность его установки. Грунт разрабатывают одновременным вращением бура и его осевой подачи отвала отбора мощности. После углубления на 0,3 — 0,5 м бурь поднимают, увеличивают , что обеспечивает высокую частоту вращения и разброс грунта в разные стороны.
Для бурения глубоких скважин до 500 м рабочий орган имеет вид шнека, который разрабатывает грунт сплошным забоем.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
К буровым работам относятся сооружение скважин инженерно-геологического назначения любого диаметра и глубины, которое осуществляется преимущественно путем различного машинного оборудования, которое значительно облегчает работу и сокращает сроки выполнения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Абубакиров В Ф : Буровое оборудование. Справочник в 2-х томах.
Белецкий, Б.Ф. Строительные машины и оборудование: Учебн. пособие / Б.Ф. Белецкий, И.Г. Булгакова. - СПб.: Лань, 2012. - 608 c.
Дроздов, А.Н. Строительные машины и оборудование.: Учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования / А.Н. Дроздов. - М.: ИЦ Академия, 2012. - 448 c.
Сайт инженера-проектировщика [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://saitinpro.ru/, свободный – (13.09.2020).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм
|
Лист
|
№ докум.
|
Подпись
|
Дата
|
Разработал
|
|
|
|
|
Литер.
|
Лист
|
Листов
|
Проверил
|
|
|
|
У
|
|
|
Зав. каф.
|
|
|
|
|
Н.контр.
|
|
|
|
Утвердил
|
|
|
| |
Скачать 312.62 Kb.