Файл: Ребрик Б.М. Вибрационное бурение скважин.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.06.2024

Просмотров: 117

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

лебаний виброгрейферы ВНИИГС при извлечении могут использоваться с кранами сравнительно небольшой грузоподъ­ емности. Вертикальность скважины обеспечивается без приме­ нения каких-либо дополнительных устройств. Герметичное ис­ полнение виброгрейферов ПВ-3 Пи ПВ-4П позволяет бурить скважины при наличии в них столба воды.

Вибромолот С-833 (В-81)

Электрический вибромолот С-833 предназначен для погру­ жения и извлечения металлических труб диаметром 76 мм, дли­ ной до 20 м. Вибромолот может быть использован для погру­ жения различного рода металлических элементов (иглофильт­ ров, электродов заземления, зондов, желонок и т. д.) в граждан­ ском, промышленном, гидротехническом строительстве, а так­ же на геологоразведочных работах.

Вибромолот состоит из ударной части и наголовника, сое­ диненных между собой пружинами. Ударная часть представ­ ляет собой вибровозбудитель направленного действия с бой­ ком, в корпус которого встроены два электродвигателя с деба­ лансами на концах валов. При колебаниях корпуса боек ударяет по наковальне наголовника, жестко соединенного с погружаемым элементом. Наголовник вибромолота имеет спе­ циальное устройство, позволяющее быстро перестраивать виб­ ромолот с режима забивки (удар направлен вниз) на режим извлечения (удар направлен вверх). Скорость погружения в грунты средней плотности составляет 0,5—2 м/мин. Вибромо­ лот можно подвешивать к любому грузоподъемному устройству (крану, копру и т. д.).

Т е х н и ч е с к а я х а р а к т е р и с т и к а

 

Мощность электродвигателей, к В т ...............

' ................ ...

2

Число электродвигателей.........................................

 

2

Скорость вращения дебалансов, об/мин..................................

 

1410

Момент дебал’ансов,

кг м ......................................................

 

0,6

Вынуждающая сила,

Н ..........................................................

 

10 500

Число ударов в 1 мин..............................................................

 

705

Вес ударной части, к г .............................................

 

85

Энергия одного удара, Н - м ......................................................

 

160

Габаритные размеры, мм:

 

460

д л и н а ..........................................................

 

 

ш и р и н а .............................................................................

 

 

350

■высота...................................

 

 

360

Общий вес, к г .......................................................

 

 

135

Основными преимуществами вибромолота являются малый вес при достаточно хорошей для данной мощности погружаю­ щей способности, а также легкость перестройки с режима за­ бивки труб на режим выбивки.

103


Вибромолот С-833 разработан ВНИИСтройдормашем. Как

наиболее

совершенная модель

среди

вибромолотов

малой

мощности

вибромолот

экспонировался

па

ряде

выставок: на

советских промышленных выставках в Ныо-Йорке и на Кубе,

на Международной выставке строительных

и дорожных машин

в Москве. Опытные образцы

вибромолота выпущены

Опыт­

ным заводом ВНИИСтройдормаша. Вибромолот использо­

вался в ряде организаций, в том числе в Мосгоргеотресте.

 

 

 

Вибромолот С - 402А

 

 

 

Вибромолот С-402А предназначен для забивки деревянных

свай диаметром 22 см и длиной 6 м, а также для погружения

металлических труб диаметром 200 мм и бурения мелких сква­

жин в мерзлых грунтах.

 

 

 

 

 

Вибромолот С-402А состоит из трех основных узлов: удар­

ной части, наголовника с захватами под

деревянную

сваю п

пружин со стяжными болтами. Ударная часть представляет со­

бою массивный литой корпус со встроенными двумя

электро­

двигателями и дебалансами

на концах

валов.

Наголовник

представляет собой трубу с приливами под пружины, верхний

торец которой оборудован наковальней.

 

Зазор

регулируется

поджатием четырех пар пружин. При работе вибромолот ста­

вится на верхний торец сваи и закрепляется на нем с помощью

захватных приспособлений.

 

 

 

 

 

Вибромолот С-402А имеет также другую модификацию, от­

личающуюся от первой наличием дополнительного пригруза и

конструкцией наголовника. Если для нормальной работы пер­

вой модификации вибромолота необходимо жесткое крепление

наголовника к свае или трубе

и достаточное защемление по­

следних в грунте, то вторая модификация, благодаря дополни­

тельному пригрузу, осуществляет эффективное погружение свай

и труб без прикрепления к ним наголовника.

 

 

 

Т е х н и ч е с к а я х а р а к т е р и с т и к а

 

 

Мощность электродвигателей, к В т ................................................

 

 

 

5,6

Число электродвигателей, к В т ......................................................

 

 

 

 

2

Скорость вращения дебалансов, об/мин..............................

 

 

... . 1440

Вынуждающая сила,

 

 

 

32 000

Число ударов,

удар/мин...................................................................

 

 

 

 

480

Энергия удара,

Н м

 

 

 

 

 

Вес ударной части, кг . і ...............................................................

 

 

 

 

230

Вес с пригрузом, к г ......................................................................

 

 

 

1000

Вес без погруза, к г ......................................................................

 

 

 

400

Габаритные размеры,

 

 

 

 

 

д л и н а ...........................................................................................

 

 

 

 

 

980

ширина..........................................................................................

 

 

 

 

 

860

вы сота..........................................................................................

 

 

 

 

 

560

Вибромолот С-402А разработан ВНИИСтройдормашем. Он успешно применялся для забивки деревянных свай в ряде мос­ ковских строительных организаций.

104


Вибромолот С-835

Вибромолот С-835 предназначен для забивки и извлечения

труб

диаметром

168,

21.9 и

273 мм, длиной соответственно 80,

60

и

40 м. Вибромолот

(рис.

35)

 

 

 

состоит из ударной части и наго­

 

 

 

ловников,

соединенных

между

со­

 

 

 

бой с помощью четырех пар пру­

 

 

 

жин

и четырех

стяжных

болтов.

 

 

 

В ударную

часть

вмонтированы

 

 

 

два

электродвигателя, на

концах

 

 

 

валов

которых

насажены

 

деба­

 

 

 

лансы. В ударной части и наголов­

 

 

 

нике

имеется

центральное

 

отвер­

 

 

 

стие для прохода труб диаметром

 

 

 

273 мм с муфтами. Наголовники к

 

 

 

вибромолоту выполнены в трех ва­

 

 

 

риантах: торцовом, клиновом

меха­

 

 

 

ническом

и клиновом

гидравличе­

 

 

 

ском. Торцовые наголовники позво­

 

 

 

ляют

жестко

закреплять

вибромо­

 

 

 

лот

на верхнем

резьбовом

 

конце

 

 

 

трубы: клиновые — в

любом

месте

 

 

 

трубы.

 

 

вибромолотов

 

 

 

■Опытная партия

 

 

 

С-835

была

изготовлена

Ленин­

 

 

 

градским

котельно-механическим

Рис. 35. Пружинный вибро­

заводом.

Вибромолоты

успешно

молот С-835 конструкции

эксплуатировались в

Гидропроекте,

ВНИИСтройдормаша с

ги­

Казахском

гидрогеологическом тре­

дравлическим

клиновым

сте

и

других

организациях

[42].

 

наголовником

(крышки

де­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

балансов

сняты).

 

 

 

 

 

Т е х н и ч е с к а я х а р а к т е р и с т и к а

 

 

 

Мощность электродвигателей,

к В т

............................................

 

14

 

 

Число электродвигателей

............................................................

 

к г - м

 

2

 

 

Статический момент дебалансов,

 

4,2

 

 

Скорость вращения дебалансов,

об/мин...................................

 

1450

 

 

Вынуждающая сила, Н ..........................................................

 

 

 

 

 

100 000

 

 

Число ударов,

удар/мин

.......................................................

 

 

 

 

480, 725

 

 

Вес ударной части, к г ..................................................................

 

 

 

 

 

670

 

 

Габаритные размеры,

мм:

 

 

 

 

 

960

 

 

 

д л и н а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ш и р и н а .................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

720

 

 

 

высота.....................................................................................

 

 

 

 

 

 

 

1180

 

 

Общий вес, .............................................................................

 

 

 

 

 

 

 

1040

 

ВИБРОУСТАНОВКИ, ВИБРОАГРЕГАТЫ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Внбробурение обычно производится специальными вибро­ установками или виброагрегатами. Составными элементами лю-

105


бой виброустановки являются: вибропогружатель (вибровозбу­ дитель или вибромолот), оборудованный наголовником; грузоподъемное устройство, состоящее обычно из мачты и лебедки, служащее для спуска и подъема бурового снаряда и вибропо­ гружателя; источник энергопитания и ходовая часть.

Через наголовник вибропогружатель соединяется с буровым снарядом, состоящим из бурильных труб и рабочего наконечни­ ка. Для обеспечения вертикального направления скважины виброустановки оборудуются направляющими, которые чаще всего выполняются в виде легких стоек из профильного прока­ та или полосы. По этим направляющим двигается вибропогру­ жатель. В зависимости от типа грузоподъемного устройства на­ правляющие могут быть выполнены в виде самостоятельной стойки либо входить в конструкцию мачты виброустановки.

Всесоюзным научно-исследовательским институтом методики и техники разведки (ВИТР) предложен рациональный ком­ плекс основного бурового оборудования для геологоразведоч­ ных работ, В соответствии с этим комплексом все виброуста­ новки по максимальной глубине бурения подразделяются на три группы: до глубины соответственно 5, 10 и 25 м. Для буре­ ния скважин глубиной до 25 м предлагается использовать виб­ роустановки двух вариантов. По первому варианту вибромеха­ низм должен осуществлять бурение и отбор образцов зондами на бурильных трубах; по второму варианту вибропогружатель с центральным проходным отверстием осуществляет погружение труб с опережением забоя при одновременной его очистке грун­ тоносами, спускаемыми в скважину на канате.

Отмечая некоторое несоответствие предложенной классифи­ кации реально сложившемуся направлению в создании внбробурового оборудования, в принципе с ней можно согласиться. Однако, по-видимому, было бы целесообразно предел глубины для второй группы установок увеличить до 15 м. Предельную глубину бурения для виброустановок третьей группы следует увеличить до 30 м. Целесообразно также выделить четвертую группу виброустановок, которые могут осуществлять бурение скважин глубиной свыше 30 м и в которых вибропогружатель используется только для погружения труб.

Все виброустановки, предназначенные для бурения мягких грунтов, можно разделить на следующие основные группы:

1) легкие переносные вибростанкп;

2 ) легкие виброустановки, смонтированные на одноосном прицепе;

3)виброустановки, смонтированные па автомобиле типа ГАЗ-69;

4)виброустановки и агрегаты, смонтированные на базе гру­

зовой автомашины с высокой проходимостью (типа ГАЗ-66 или ЗИЛ-131);

5) виброустановки, смонтированные на базе трактора.

106 \


Предлагаемая классификация в принципе соответствует уточненной нами классификации ВИТРа, поскольку каждая из

выделенных групп виброустановок может бурить

скважины

глубиной, отвечающей представленному выше

подразделению.

Типичными виброустановками являются: для первой груп­

пы— вибростанок ПВВК-8, для

второй — установка

БУВ-1Б,.

для третьей — БУЛИЗ-15АП, для

четвертой— агрегат АВБ2М,.

виброустановки ВБУ-ГАЗ-66, ВБУ-ЗИЛ-131,

СБУЭМ-150-ЗИВ,

ВУД-25, для пятой — СВУ-55. Эти установки

широко приме­

няются в производстве. Ниже приводится их описание. Описа­ ние других моделей виброустановок, получивших меньшее рас­ пространение, дано в работе [73]. За редким исключением все виброустановки являются комбинированными, т. е. они позво­ ляют бурить скважины не только вибрационным, но и какимлибо другим способом. На некоторых буровых установках виб­ рационный способ является вспомогательным.

КОНСТРУКЦИИ ВИБРОУСТАНОВОК И ВИБРОАГРЕГАТОВ

Переносной вибровращательный комплект ПВВК-8

Переносной вибровращательный комплект ПВВК-8 предна­ значен для бурения неглубоких скважин в нескальных грунтах в отдаленных и труднодоступных районах. В состав комплек­ та входят: двигатель от мотопилы «Дружба» с фрикционной приставкой для отбора мощности, гибкий вал с быстросъемной муфтой, вибромолот ПВМ-8 (ПВБ-3), ударная головка, буро­ извлекатель БИ-8, подъемный винт с чехлом, подставка, замко­ вый переходник.

Т е х н и ч е с к а я х а р а к т е р и с т и к а

Глубина бурения, м

..........................................................

8

Диаметр, мм:

 

65—85

скваж ины ..............................................................

 

буровых ш танг......................................................

 

25

грунтоноса..............................................................

 

89

виброзонда..............................................................

 

35

 

В и б р о м о л о т ПВМ-8

 

Тип вибровозбудителя..................................................

Одновальный

Момент дебалансов, к г - м .................................................

0,06

Скорость вращения дебалансов, об/мин...................

1000—3000

Вынуждающая сила,

Н ...............................................

650—6100

Вес ударной части, к г .....................................................

11,2

Габаритные размеры,

мм:

200

д л и н а ......................................................................

 

ш ирин а..................................................................

 

200

высота......................................................................

 

310

Вес, к г ..........................................................................

 

13,2

107