Шнековая буровая установка: Шнековая буровая установка

Обзор шнековых буровых установок: ручные, легкие передвижные, самоходные

Шнековая буровая установка представляет собой аппарат для бурения скважин и отверстий различной глубины, использующий в качестве рабочего оборудования винтовой инструмент – шнек (бурильную трубу с наваренной на нее стальной лентой в виде витка).

Содержание

• 1 Особенности шнековой буровой установки
  • 1.1 Назначение
  • 1.2 Конструкция
• 2 Принцип работы
• 3 Типы шнековых буровых
  • 3.1 Ручные и легкие переносные установки
  • 3.2 Легкие передвижные
  • 3.3 Самоходные

Особенности шнековой буровой установки

Шнековые буровые установки ценятся за многофункциональность, простое обслуживание, высокоскоростной проход скважин и малую себестоимость работ. Они особенно популярны среди коммунальников и стройорганизаций, занимающихся обустройством и ремонтом линий связи и электроснабжения.

Назначение

Установки шнекового бурения в основном предназначаются для сверления нетвердых пород (песчаники и песчано-гравийные) на среднюю глубину (до 50-ти – 120-ти метров) с последующим извлечением отработанного грунта на поверхность сухим шнеком либо комбинированными методами (с промывкой и продувом).

Они необходимы в следующих случаях:

• При устройстве водозаборных скважин.
• Для сверления отверстий под установку свай, фундаментов и т.п.
• При прокладке коммуникаций в густонаселенных районах.
• Для сейсмологической и геологической разведки.
• В прокладке каналов для последующих взрывных работ.

Эти аппараты позволяют проводить бурение в любом направлении – вертикальном, наклонном, горизонтальном. При этом они нетребовательны к размерам рабочей площадки и условиям организации проводимых работ, так как не имеют дополнительного громоздкого оборудования.

ИНТЕРЕСНО! Бурение шнеками может проводиться без использования промывочных веществ и растворов. Скважины сразу получаются чистыми и не нуждаются в последующей сложной обработке, что особенно важно для строительства систем подачи хозяйственной и питьевой воды.

Конструкция

Шнековые буровые установки имеют подвижный вращатель с высоким крутящим моментом, который нужен для приложения более мощных усилий к разрушению породы при сверлении насухо, без смачивания. При этом ход подачи может достигать 15-ти метров, а сам рабочий инструмент имеет разные варианты исполнения:

• Одинарный бур (ямобур), используемый в виде навески к мобильной колесной и гусеничной технике.
• Составной из надстраиваемых шнеков, которые соединяются между собой посредством резьбового крепления либо с помощью специальных крепежных элементов фигурного сечения.

Кинематическая схема шнековой буровой установки

1 – мотор, 2 – коробка ротора мощности, 3 – карданный вал, 4 – редуктор, 5 – конические шестерни (неподвижный ротор), 6 – штанга, 7 – ротор, 9 – шнек, 10 – коронка, 11, 12 – лебедки.

Пласты грунта при шнековом сверлении разрушаются лопастным долотом, находящимся на конце шнека. Для бурения мягких пород применяется долото с лопастями, которые повернуты к разбиваемой плоскости на 30-600, а для более твердых гравийно-галечных пород – на 900.

ВНИМАНИЕ! Особенно ценятся так называемые полые шнеки, которые имеют свободный центральный канал. Через него подаются сжатый воздух и промывочные жидкости, уменьшающие трение, а также проводится спуск керноприемников, зондов и взрывчатки при бурении взрывной скважины.

Принцип работы

Вращение шнека с одновременным продвижением его вглубь отверстия лопасти рыхлят и разбивают породу, которая затем скользит по стальной спирали до поднятия ее на поверхность. Подъем отработанного грунта становится возможным благодаря гладкой поверхности шнека, уменьшающей трение о него по сравнению со стенками скважины.

Нормальная транспортировка грунта предполагает:

• Частоту вращения, равную 150-ти – 200 об/мин, с максимальным значением 500 об/мин для шнека диаметром меньше 100 мм.
• Заполнение пространства между витками шнека на 20-40%.
• Достаточное охлаждение долота разбиваемым грунтом.
• Проходку скважины со скоростью 100-300 метров за смену.

Шнековое бурение скважин

Одновременно с движением шнека также могут устанавливаться стенки скважины в виде обсадной стальной трубы либо тампонирования бетоном.

ВАЖНО! Отличительной чертой бурения с помощью шнека является его высокая скорость, которая достигается благодаря исключению операции перемалывания уже отбитых кусков грунта, а также цикличности и непрерывности процесса.

Типы шнековых буровых

Шнековый буровой инструмент устанавливается на различные виды установок, от компактных мини-аппаратов до самоходных маневренных спецмашин на колесном ходу и на гусеницах.

Ручные и легкие переносные установки

Буровые аппараты этого типа отличаются сравнительно малыми размерами и легким весом (до 250-ти кг), позволяющим переносить и устанавливать его вручную. Могут быть разной мощности и применяться для разных видов работ:

1. Для механизации зимней рыбалки используются мотобуры весом до 15-ти кг, ручной подачей и возможностью сверления льда и грунта I-II категорий.
2. Для строительных работ и бурения водяных скважин на грунтах I-III категорий, весящие до 80-ти кг и управляемые одним или двумя операторами.
3. Установки общим весом до 250-ти кг блочной конструкции, с весом каждого блока не более 30-ти кг, применяемые для гидробурения и других буровых работ.

Линейки мини-моделей можно найти среди ручного бурового инструмента фирм Echo, Husqvarna и Iron Mole.

Легкие передвижные

Агрегаты этой группы включают модели весом до 1000 кг, которые могут перевозиться в виде груза на мобильных транспортных шасси и работать как с их платформы, так и с земли.

Малогабаритные шнековые буровые установки используются для работы на ограниченных территориях – в подвалах, гаражах и т.п.

Бурят скважины практически для всех строительных, поисковых, исследовательских и водозаборных нужд, а также для устройства буронабивных свай.

Передвижные шнековые установки легкого типа дают следующие преимущества:

• Транспортировку в любые труднодоступные места.
• Быстрый монтаж-демонтаж на объекте.
• Облегчение спускоподъемных операций благодаря наличию мачты.
• Возможность работы в холод из-за наличия бурового здания на общем основании, чего нет у самоходных установок.

Фото легкой передвижной шнековой буровой установки ПБУ-2

Вариантами таких аппаратов могут стать установки ПБУ (ПБУ- 2, ПБУ-50 и др.).

Самоходные

Эти установки шнекового бурения устанавливаются на шасси колесного либо гусеничного типа и могут работать от их двигателей с управлением через гидросистему базовой машины. Удобны в условиях бездорожья, могут использоваться для бурения ям и скважин разведочного, строительного или водозаборного назначения.

Самоходные бурилки имеют следующие особенности:

• Сверление отверстий более 100 метров глубиной.
• Диаметры скважин до 600 мм.
• Полностью гидрофицированное управление.
• Подача бурового инструмента посредством гидроцилиндров.
• Изменение движения вращателя через коробку передач.
• Легкое управление с механизацией всех бурильных операций.

Фото самоходной шнековой буровой установки УКБ

Среди множества самоходных бурильных аппаратов можно назвать удобные и надежные установки отечественного производства: УКБ, УПБ, «Стерх», «Аллигатор» и другие.

Установка горизонтально-шнекового бурения D24-117 (Ø250

Главная / Оборудование / Установки горизонтально-шнекового бурения

Установка производится в России по спецификации Американской компании MBM Group, производство возможно даже в условиях санкций!

Компактная установка горизонтально-шнекового бурения D24-117 с гидравлическим приводом и отдельно стоящей гидростанцией предназначена для эксплуатации в ограниченных по размеру стартовых котлованах, в полузатопленных котлованах, в шахтах и тоннелях. 

Установка имеет длину 1478 мм, дополнительные рельсы присоединяются секциями, и могут иметь длину от 1000 до 3000 мм, что позволяет  прокладывать футляры длиной от 1 до 3 метров.
Компоновка установки состоит из двух основных блоков: 1) буровая установка, которая опускается в стартовый котлован, 2) силовая гидростанция, которая посредством шлангов с БРС подключается к установке, силовая станция при этом остается на поверхности.
Гидравлический мотор через планетарный редуктор передает момент вращения на шпиндель установки, шпиндель имеет шестигранное отверстие в которое вставляются шестигранные переходники шнеков, шнеки длиной по 1 метр (двух или трех метровые шнеки также доступны) вставляются друг в друга, постепенно наращивая необходимую длину бурения, продольное усилие продавливания обеспечивается двумя встроенными в основание установки гидроцилиндрами.
Машина монтируется и разбирается на отдельные части, для спуско-подъемных операций предусмотрены петли на верхней плоскости установки.

Силовой блок питания всего за несколько минут легко подключить при помощи быстрых соединений, силовая станция также может быть использована для других гидравлических инструментов и оборудования.

Технические характеристики: 

Усилие продавливания (тонн)	53,5 тонн
Крутящий момент	10 880 Nm
Рабочий диапазон прокладки труб	250 мм – 620 мм
Максимальная длина бурения	60 — 70 метров
Длина хода каретки	685 мм
Диапазон скоростей	0–53 об/мин
Длина основного опорного рельса	1477 мм
Длина дополнительных опорных рельс	на выбор: 1000 мм, 1500 мм, 2000 мм, 2500, 3000 мм, 3500 и 4000 мм
Шестигранник приводного вала	3″ (76 мм)
Длина буровых шнеков	на выбор: 1000 мм, 2000 мм, 3000 мм,
Расстояние от оси приводного шпинделя до опорного рельса	511 мм
Количество толкающих цилиндров	2 шт. по Ø127 мм
Двигатель	Cummins мощностью 110 л/с дизельный с водяным охлаждением
Габариты буровой установки	1477 х 1397 х 1071 (Д х Ш х В мм)
Масса буровой установки	1170 кг
Габариты гидростанции	3175 х 1637 х 1715 (Д х Ш х В мм)
Масса гидростанции	1700 кг.

Шнековые буровые установки и буровое оборудование CME, устанавливаемые на грузовике

Навесные дрели с резиновыми шинами | Буровые установки, устанавливаемые на грузовике  | Сеялки на гусеничной тележке  | Прицепные сеялки  | Сверла на салазках

CME-45B — это экономичная и эффективная буровая установка, которую можно установить на грузовик, прицеп или тягач для квадроциклов. Мощность обеспечивает установленный на палубе дизельный двигатель. Доступное дополнительное оборудование включает в себя выдвижные и боковые скользящие основания, автоматический молот SPT, молот прямого действия, системы сердечника дорожного покрытия, гидравлический держатель штока и разводной ключ, каток, резервуар для воды, различные гидравлические подъемники и многое другое. CME-45B может бурить скважины диаметром до 11 дюймов (27 см) с использованием обычных шнеков или шнеков с полым штоком.
45B Особенности
45B Технические характеристики
45B Дополнительное оборудование

Это одна из наших самых универсальных буровых установок. Его можно установить на грузовик, прицеп, салазки, квадроцикл или гусеничный транспортер CME-300. Его даже можно сделать переносным для вертолета. Конфигурация салазок/прицеп дает вам два варианта. Вы можете использовать сеялку как обычное устройство, смонтированное на прицепе, или вы можете легко снять сеялку с прицепа и скользить вверх или вниз по крутым склонам или через узкие проемы. CME-45C имеет те же возможности бурения, что и CME-45B, но также может быть оборудован для бурения под углом.
Характеристики 45C
Технические характеристики 45C
Дополнительное оборудование 45C

CME-55 уже более 55 лет является эталоном в своем классе. Его можно установить на грузовик, прицеп, квадроцикл или на гусеничную тележку CME-300. Также доступна модель с низким клиренсом, позволяющая бурить под навесами станций техобслуживания или другими препятствиями над головой. Обладая силой втягивания 28 275 фунтов (12 825 кг) и крутящим моментом до 9 425 фут-фунтов (12 778 Нм), CME-55 способен бурить скважины диаметром до 14,75 дюймов (37,5 см) с использованием обычных шнеков или шнеков с полым штоком. . Быстрое втягивание теперь является стандартным.
55 Особенности
55 Технические характеристики
55 Дополнительное оборудование

Буровая установка CME-55LC оснащена уникальной системой подачи и втягивания, а также быстроразъемной мачтой, которые позволяют переходить в режим низкого зазора при наличии ограничений по высоте. Расширьте спектр своих услуг и увеличьте прибыль с помощью CME-55LC.
Характеристики 55LC
Технические характеристики 55LC
Дополнительное оборудование 55LC

CME-55LCX был представлен в 2015 году. Помимо возможности перехода в режим низкого клиренса при необходимости, он также оснащен более мощным двигателем, в результате чего номинальный крутящий момент шпинделя составляет около 12 000 футо-фунтов (16 270 Нм). Больше мощности означает больше производительности на этих площадках с ограниченным доступом.
Характеристики 55LCX
Технические характеристики 55LCX
Дополнительное оборудование 55LCX

CME-75 заслужил непревзойденную репутацию за выдающуюся производительность и надежность. Его можно установить на грузовик с одинарной или сдвоенной задней осью или на шасси квадроцикла. Высокая скорость втягивания означает быстрое время цикла при добавлении шнеков или подъеме из скважины. Надежный механический поворотный привод с крутящим моментом до 13 220 футо-фунтов (17 924 Нм) позволяет шнековому бурению скважин диаметром до 18,5 дюймов (47 см).
75 Характеристики
75 Технические характеристики
75 Дополнительное оборудование

У этой установки большая мощность. И он был построен, чтобы справиться с этой силой. Никаких компромиссов. Все тяжеловесно. Привод под прямым углом, поворотная коробка, рама, каждый компонент был специально разработан, чтобы выдерживать силы, которые может создавать эта дрель, и даже больше. Как и все дрели CME, CME-85 имеет множество функций для удобства эксплуатации. Запатентованная гидравлическая система подъема ведущей штанги, например, делает соединение и отсоединение ведущей штанги к прямоугольному приводу практически без усилий. Коробка передач имеет шесть передач переднего хода, поэтому существует комбинация скорости вращения и крутящего момента практически для любой ситуации, от шнекового бурения большого диаметра до глубоких вращательных работ. С 22,9С крутящим моментом 31 048 Нм CME-85 может обрабатывать скважины диаметром до 18,5 дюймов (47 см) с помощью шнеков с полым штоком.
85 Особенности
85 Технические характеристики
85 Дополнительное оборудование

Оснастите CME-95 комплектом сверхмощных шнеков CME, и вы получите идеальную комбинацию для действительно больших буровых работ. Никакая другая дрель не сделает работу за вас быстрее и эффективнее. Прочный механический поворотный привод доступен с усилием до 36 100 футо-фунтов (48,945 Нм) крутящего момента для вращения шнеков большого диаметра. Коробка передач с переключением под нагрузкой с четырьмя передачами для движения вперед и назад обеспечивает сочетание скорости вращения и крутящего момента в любой ситуации. А независимая низкоскоростная система привода с гидравлическим приводом обеспечивает бесступенчатую регулировку вращения шпинделя от 0 до 100 об/мин. Это упрощает выравнивание соединений шнека и установку или разрыв соединений бурильной штанги. Он также исключительно хорошо работает при бурении с погружным пневмоударником. При шнековом бурении стандартный CME-95 может просверливать отверстия диаметром до 18,5 дюймов (47 см). Его также можно оборудовать для сверления отверстий диаметром до 25 дюймов (63,5 см).
95 Особенности
95 Технические характеристики
95 Дополнительное оборудование

Шнековые буровые установки CME, устанавливаемые на грузовике
	45Б	45С	55	55LC	55LCX	75	85	95
Стандартный поворотный ящик
Скорость вращения (макс. )	760 об/мин	760 об/мин	800 об/мин	800 об/мин	600 об/мин	740 об/мин	490 об/мин	540 об/мин
Крутящий момент (макс.)	3530 фут/фунтов (4785 Нм)	3530 фут/фунтов (4785 Нм)	7 780 фут/фунт (10 545 Нм)	7 780 фут/фунт (10 545 Нм)	11 950 фут/фунтов (16 200 Нм)	10 440 фут/фунт (14 150 Нм)	22 950 фут/фунт (31 115 Нм)	30 200 футов/фунтов (40 945 Нм)
Вращающаяся коробка с высоким крутящим моментом
Скорость вращения (макс.)	550 об/мин	550 об/мин	665 об/мин	665 об/мин	н/д	585 об/мин	н/д	450 об/мин
Крутящий момент (макс.)	4850 фут/фунтов (6575 Нм)	4850 фут/фунтов (6575 Нм)	9 425 фут/фунтов (12 775 Нм)	9 425 фут/фунтов (12 775 Нм)	н/д	13 225 фут/фунт (17 930 Нм)	н/д	36 100 футов/фунтов (48 945 Нм)
Высокоскоростной поворотный ящик
Скорость вращения (макс. )	н/д	н/д	н/д	н/д	н/д	930 об/мин	620 об/мин	н/д
Крутящий момент (макс.)	н/д	н/д	н/д	н/д	н/д	8 355 фут/фунтов (11 325 Нм)	18 080 фут/фунт (24 510 Нм)	н/д
Система подачи
Прижимное усилие	13 650 фунтов (6 190 кг)	13 650 фунтов (6 190 кг)	18 650 фунтов (8 460 кг)	19,750 фунтов (8959 кг)	19 750 фунтов (8 959 кг)	20 000 фунтов (9 070 кг)	28 225 фунтов (12 800 кг)	33 135 фунтов (15 030 кг)
Сила втягивания	19 600 фунтов (8 890 кг)	19 600 фунтов (8 890 кг)	28 275 фунтов (12 825 кг)	27 615 фунтов (12 526 кг)	27 615 фунтов (12 526 кг)	30 000 фунтов (13 600 кг)	48 100 фунтов (21 815 кг)	62 830 фунтов (28 500 кг)

Таблица для печати
Рейтинги производительности основаны на технических спецификациях, расчетах и ​​принятых отраслевых стандартах.
Производительность может варьироваться в зависимости от условий бурения. CME оставляет за собой право вносить изменения в эти спецификации в любое время без предварительного уведомления.

Введение в шнековое бурение

Шнековое бурение восходит к 250 г. до н.э., когда Архимед изобрел первый известный шнек, перемещавший воду вверх по склону. Хотя бурение появилось позже, ясно, что это одна из древнейших технологий в мире, но это не значит, что вы знаете, как она работает.

Если все, что вы знаете об Архимеде и шнеках, является смутным воспоминанием (или вы вообще ничего не помните), ничего страшного — в этом блоге мы дадим вам обзор шнекового бурения.

 

В шнековом бурении используется буровое долото, очень похожее на шнек — оно сделано из стального корпуса с изогнутыми лопастями, которые вращаются, в то время как буровая головка буровой установки оказывает давление, чтобы углубить долото в землю. Вращение скребков важно, потому что оно механически перемещает материал на поверхность.

Шнеки могут быть установлены на различных машинах или грузовиках и бывают разной длины и диаметра — от 2 до 18 дюймов.

 

КОГДА ОБЫЧНО ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ШНЕКОВОЕ БУРЕНИЕ?

Шнековая технология чрезвычайно универсальна и может использоваться в экологических, геотехнических, дренажных и строительных проектах. Чаще всего его используют для бурения почвы, установки колодцев, сбора подземных вод (как и мечтал Архимед!) и сбора геологических данных.

Бур отлично подходит для геологии, содержащей песок, гравий, глину или городскую насыпь. Это также хороший выбор, когда необходима глубокая скважина — многие другие методы не могут обеспечить ту же глубину, что и шнековый бур.

 

КАКОВЫ ПЛЮСЫ И ПРОТИВ ШНЕКОВОГО БУРЕНИЯ?

Шнековое бурение имеет множество преимуществ:

• Возможность глубокого бурения.
Буровые растворы
• не требуются при использовании шнековой технологии (которая обеспечивает более чистый образец для экологических проектов).
• Существует широкий диапазон диаметров сверления.
• Его можно установить и использовать практически на любой буровой установке или грузовике.
• Это экономичная технология.

Но, как и у любого метода бурения, у него есть недостатки:

• Он имеет ограниченные возможности в плотной городской засыпке (такой как бетон, кирпич и дерево) и плотной почве.
• Эта технология может привести к большему количеству отходов, чем другие методы бурения, которые потребуют утилизации.

 

КАК УЗНАТЬ, ЯВЛЯЕТСЯ ЛИ AUGER ЛУЧШИМ ВАРИАНТОМ ДЛЯ МОЕГО ПРОЕКТА?

После того, как вы просмотрите геологические данные по этому району и получите предварительный объем работ, вы захотите обсудить свой проект с опытным подрядчиком по бурению. В идеале вы должны поговорить с тем, кто предлагает несколько технологий бурения, чтобы получить независимое от технологии мнение. Этот человек должен сэкономить ваше время, поскольку он или она может выявить потенциальные проблемы бурения на этапе планирования, что позволит вам решить их заранее.