Файл: Эстеров, Я. Х. Буровзрывные работы на транспортном строительстве учебник.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 92

Скачиваний: 0

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

 

 

 

 

по 40—50

тс каждая) скрепляли

так,

 

 

 

 

чтобы они примыкали одна к другой

 

 

 

 

бортами (рис. 208). Грузовые трюмы ша­

 

 

 

 

ланд открыты и не имеют палуб, поэто­

 

 

 

 

му на шаландах устраивали дощатые

 

 

 

 

площадки и ограждения.

 

 

 

 

 

 

 

На площадку первой шаланды на­

 

 

 

 

катывали

буровую установку и на

пло­

 

 

 

 

щадке второй шаланды размещали бу­

 

 

 

 

ровое оборудование

(если масса бурово­

 

 

 

 

го оборудования

меньше массы буровой

 

 

 

 

установки,

то в трюм второй шаланды

 

 

 

 

необходимо

накачать такое

количество

 

 

 

 

воды, чтобы обе шаланды имели одина­

 

 

 

 

ковую осадку и большую устойчивость).

 

 

 

 

Бурение производили через отверстия—

 

 

 

 

нижние разгрузочные люки, располо­

 

 

 

 

женные в

дне

открытого

грузового

 

 

 

 

трюма.

избежания продольного, по­

 

 

 

 

 

Для

 

 

 

 

перечного и вертикального перемещений

 

 

 

 

шаланды швартовали на заданной

точке

 

 

 

 

при

помощи носового и кормового

яко­

 

 

 

 

рей

массой 80 кг на тросах

длиной не

 

 

 

 

менее 30 м каждый и шести деревянных

 

 

 

 

свай (рис.

209).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скальное дно моря, как правило, бу­

 

 

 

 

рят буровыми станками, установленны­

 

 

 

 

ми на понтонах, грузовозных

шаландах

 

 

 

 

и других плавучих средствах большой

Рис. 208.

Использование грунтовых

грузоподъемности.

 

 

 

 

Ниже

 

приведен

пример

организа­

несамоходных

шаланд для бурения

 

 

ции

буровзрывных

работ по углубле­

подводных

скважин:

нию скального

морского дна (мергели

1 — шаланда; 2 — буровая установка; <? —

IV

группы по СНиП с глинистыми про­

мотопомпа;

4 — якорь;

5 — люк; 6 — свая;

7 -— настил;

5 — место

размещения бурово-

слойками)

 

на строительстве

нефтегава-

оборудования;

9 — кнехт; 10 — лебедка;

ни.

По проекту морское дно должно бы­

11, *

место

складывания штанг

ло

быть углублено до 12 м при сущест­

ка канатноударного действия УКС-30

вующей глубине от 4 до Юм. Два стан­

вместе с питающей их электростанцией,

комплексом обсадных труб и сварочным агрегатом были установлены на понто­

не.

Это позволяло одновременно бурить две скважины на расстоянии 4 м од­

на

от другой. Бурение производили в такой последовательности.

 

После инструментальной (с берега и при помощи водолазов) разбивки сква­

жин и установки понтона желоночной лебедкой бурового станка опускали об­ садные трубы диаметром 219 мм. Длину обсадной трубы принимали такой; чтобы после ее установки над местом бурения можно было опускать в нее буровой сна­ ряд, при этом конец трубы был виден из воды. Если обсадная труба оказывалась длиннее, часть ее обрезали, а при опускании во время бурения трубу удлиняли, наваривая куски нужной длины.

Бурение производили крестообразными долотами диаметром 200 мм. Первое время для удаления шлама применяли желонки обычной конструкции, исполь-. зуемые при бурении на суше. При бурении под водой очищать скважины от шла­ ма труднее, так как желонка до опускания на грунт должна пройти значитель­ ный слой воды, поэтому заполнившая желонку вода мешает поступлению шлама. Даже после 10-кратного опускания желонки скважина не очищается полностью от шлама.

Впоследствии конструкция желонки была изменена, что позволило повы­ сить скорость бурения скважин с 1 до 1,3 м/ч. Усовершенствованная желонка (рис. 210) отличалась от обычной тем, что в ней дополнительно был сделан рези­ новый верхний клапан 1 со штоком 3 и крестовиной 4.

3 4 4


При прохождении желонкой слоя воды закрытый верхний клапан не пропускает воду в желонку. При ударе о подошву скважины откры­ вается нижний клапан и одновре­ менно под действием крестовины и штока открывается верхний клапан. Через нижний клапан в желонку по­ ступает шлам, а через верхний из нее выходит воздух (рис. 210, б). Схема устройства верхнего клапана показана на рис. 210, в.

После окончания бурения пер­ вых [двух скважин до проектной глу­ бины обсадные трубы не извлекали, а понтон перемещали на новое место для бурений в такой же последова­ тельности новых скважин. Бурение производили только при спокойной воде.

Интерес представляет опыт Брат­ ского управления Гидроспецстроя по углублению на 0,5—2 м судового хо­ да р. Ангары при скорости течения воды до 5 м/с. Скальные породы были представлены крепкими диабазами. Участки, подлежащие рыхлению, на­ ходились под водой на глубине

0,5—1,5 м.

В состав буровзрывного комп­ лекса входили: скалобурильный аг­ регат, малый катамаран, плавучий склад для хранения ВМ, баржа, на которой размещались каюты для жилья и склады для продуктов и материалов, и несколько буксирных катеров.

Подводное бурение вели при по­ мощи скалобурильного агрегата, смонтированного на металлической барже грузоподъемностью 150 тс. Буровые станки БМК-4 были уста­ новлены над прораном центральной части баржи (рис. 211). Кроме того, на барже были установлены электро­ станция ДЭМ-50 и передвижной ком­ прессор ДК-9М. Перемещали станки БМК-4' в двух взаимно-перпендику­ лярных направлениях электролебед­ ками. Размещение и закрепление скалобурильного агрегата над местом производства буровых работ осущест­ вляли следующим образом: с помо­ щью катера агрегат буксировали на' 300—400 м выше участка' бурения, ставили его на якорь и лебедкой спускали вниз по течению. Бурение осуществляли после жесткого заякоривания агрегата при помощи четырех металлических свай.

После окончания бурения на ме12 Зак. 849

Рис. 209. Схема швартовки шаланд при помощи якорей:

/ — шаланда; 2— якорь; 3— буровая установка

B tlX t)5

Рис. 210. Желцнка для очистки скважин под водой:

а — старая конструкция; 6 — усовершенство­ ванная конструкция; в — устройство верхнего клапана желонки усовершенствованной конст­ рукции; / — верхний резиновый клапан; 2 труба; 3 — шток; 4 — крестовина; 5 — шаровой клапан; 6 — плоский язык; 7 — болт; 8 — фла­ нец; 9 — листовая резина

345


 

 

 

сте скважин оставляли буйки,

 

 

 

убирали . выдвижные сваи и при

 

 

 

помощи

якорной

лебедки

агрегат

 

 

 

уводили

на 300—400 м вверх по

 

 

 

течению реки.

скалобурильного

 

 

 

Лебедкой

Рис. 211. Схема расстановки судов на реке:

агрегата

подавался вниз по тече­

нию малый катамаран с коман­

1 — якорь; 2 — электролебедка якоря;

3 — буровые

дой взрывников, которые заря­

станки; 4 — электролебедка катамарана; 5 — трос

катамарана; б — малый

катамаран;

7 — сваи для

жали

скважины.

Для

охраны

жесткого ааякоривания;

8 — проран

с веревочной

опасной зоны вверх и вниз по те­

сеткой

 

чению

реки

отправляли

катера

чания Заряжания катамаран подтягивали

или моторные лодки. После окон­

электролебедкой

к скалобурильному

агрегату, с укрытия которого производили взрыв. Затем цикл работ повторяли. Бурение скважин с судна при углублении морского дна не всегда удается

из-за частого волнения моря и сильного ветра.

Фирмами ФРГ разработана новая технология дноуглубительных работ, которая дает возможность не приостанавливать буровзрывные работы при ука­ занных выше неблагоприятных условиях. Для осуществления буровых работ был использован.островок (рис. 212), рабочая.платформа 10 которого имела пло­ щадь 510 ма. Сварная конструкция островка опирается на три стоечные опоры 2 решетчатой конструкции. На нижнем конце опор закреплены балластные цистер­ ны 1 диаметром 5,5 м и высотой 3 м. Чтобы с одной стоянки островка пробурить максимальное количество скважин, передвижные буровые механизмы 6 уста­ навливают на двух поворотных консолях 7 длиной 35 м. Стальная конструкция высотой около 25 м с двумя поворотными мачтами 9 служит для подъема и опу­ скания консолей 7 на тросах 8 диаметром 62 мм. При помощи гидроцилиндров консоли могут быть приподняты перед снятием островка с якоря. При помощи двух поворотных гидроцилиндров консоли можно поворачивать на 180°. Вся гидравлическая система обслуживается с центрального пульта управления. Об­ щая масса островка с буровыми механизмами более 1000 тс. Буровой механизм 6 смонтирован на передвижной тележке 5, оснащенной электроприводом, которая может передвигаться по всей длине консоли. По причинам безопасности ближай­ шая скважина должна быть не ближе 8 м от опоры.

. После достижения заданной глубины бурения буровую штангу 3 вытягивают вверх, через клапан в буровой трубе 4 закладывают взрывчатое вещество и опу­ скают его на усиленном электропроводном шнуре в скважину.

После окончания бурения и заряжания буровые трубы поднимают на 4,5 м над морским дном и производят взрыв. После взрыва буровой механизм поворо­ том консолей или перемещением буровой тележки устанавливают в новое поло­ жение. С одного положения островка бурили 440 скважин, что соответствует площади взрыва 2400 м2. Перемещали островок на большие расстояния букси­ ром мощностью 1000 л. с.

Для уменьшения действия взрыва на расположенные невдалеке подводные сооружения в Англии был применен следующий способ. Перед участком взрыв­ ных работ прокладывали перфо­ рированные трубы, по которым пропускали сжатый воздух. Об­ разованная таким образом двойт ная воздушная завеса значитель­ но уменьшила действие волн на

охраняемые объекты.

На строительстве нефтегавани для заряжания скважин были успешно применены пат­ роны заводского изготовления

Рис. 212. Схема островка для бурения из шнекованного аммонита и заряжания скважин

346


Рис. 213. Короткозамедленное взрывание серии подводных скважин:

/ — магистральные электропровода; 2 — ЭДКЗ;

3 — деревянная

доска; 4 — две нитки

ДШ;.

5— патрон из аммонита В-3; 6— патрон-боевик;

7 — забоечный

материал; 8 — узел из

ДШ

В-3 с отверстием по оси диаметром 30 мм для пропуска детонирующего шнура (рис. 213).

.

С целью улучшения

дробления

породы и уменьшения сейсми­

ческого влияния

взрыва

подводные

скважинные заряды

взрывали

с

применением

электродетонаторов

короткозамедленного

действия

(см. рис. 213).

 

 

 

 

 

Накладные заряды и патроны ВВ для заряжания шпуров и сква­

жин изготовляют ё' здании подготовки ВВ или в зимнее время на льду, а летом на берегу или специальном судне. В качестве ВМ целесообраз­ но применять водоустойчивый детонирующий шнур и электродетона­ торы, гранулированный тротил, алюмотол, бездымный порох и спе­ циальные заряды из водоустойчивых сортов аммонита. Патроны из неводоустойчивых ВВ должны быть тщательно гидроизолированьг. Для лучшего потопления и удержания наружных зарядов на дне к ним прикрепляют груз. Груз и заряд ВВ должны быть в одной оболочке при величине заряда ВВ до 20 кг и разделены (с надежным крепле­ нием груза к заряду) при величине заряда ВВ более 20 кг.

Зимой для опускания наружных зарядов на дно реки проделывают во льду лунки или продольные борозды. Перед опусканием зарядов необходимо предварительно убедиться в отсутствии донного льда. После раскладки накладных зарядов около борозд их соединяют креп­ ким шпагатом, чтобы при погружении зарядов растягивающие усилия не передавались соединительным проводам электровзрывной сети или детонирующему шнуру. Затем после монтажа взрывной сети на поверх-

12*

347


кости льда заряды опускают на дно реки при помощи прикрепленных к каждому заряду отрезков шпагата.

Если накладные заряды опускают через лунки, то предварительно на поверхности льда укладывают детонирующий шнур или электро­ провода, после чего при помощи шеста или на шпагате все заряды опу­ скают на дно. Идущие от зарядов отрезки детонирующего шнура или концевые электропровода закрепляют на поверхности около каждой лунки. После опускания зарядов на дно реки заканчивают монтаж электровзрывной сети и производят взрыв.

Летом на реках небольшой ширины по линиям размещения зарядов протягивают тонкие тросы, укрепленные на обоих берегах. Это облег­ чает размещение зарядов согласно проекту. При большой ширине реки место расположения зарядов корректируют при помощи вешек, заби­ ваемых на обоих берегах реки.

Накладные заряды на дно опускают с лодок или плотов при помощи привязанных к зарядам отрезков шпагата. Место расположения заряда отмечают поплавком, привязанным к концевым электропроводам или отрезкам ДШ каждого заряда. После этого заканчивают монтаж взрыв­ ной сети и производят взрыв.

При значительной глубине скального морского или речного дна накладные заряды укладывают водолазы.

При небольшой глубине реки в зимнее время шпуры и скважины заряжают со льда в следующем порядке. К месту работы подносят из­ готовленные заранее патроны ВВ и патроны-боевики. Из шпура или скважины удаляют деревянную пробку. В скважину или шпур встав­ ляют забойник, а по нему— металлическую трубу с продольной про­ резью. Диаметр трубы должен соответствовать диаметру скважины. По этой трубе опускают подготовленные патроны ВВ. Последние один-

два

патрона балластные.

К

концевым электропроводам или отрезку детонирующего шнура,

идущим от патрона-боевика, прикрепляют поплавок и трубу вытаски­ вают. После заряжания всех скважин на поверхности льда монтируют взрывную сеть и производят взрыв.

Втаком же порядке заряжают шпуры и скважины в летнее время

сплотов.

При значительной глубине морского или речного дна и бурении в слабых скальных грунтах, покрытых наносными отложениями, за­ ряжание производят через выведенные выше уровня воды обсадные трубы, которые после бурения остаются в скважинах до окончания заряжания. Такие скважины заряжают взрывники с лодки.

После заряжания скважин обсадные трубы вытаскивают, исполь­ зуя лебедку бурового станка, пантон с буровым оборудованием отводят в безопасное место, а взрывники с лодки монтируют взрывную сеть и производят взрыв.

При большой глубине морского или речного дна и бурении в слабо­ трещиноватых скальных грунтах с небольшими наносными отложения­ ми обсадные трубы после бурения скважин можно извлекать. В этом случае водолаз закрывает устья всех скважин деревянными пробками, связывая их между собой канатом. По бую водолаз находит первую

348 7