17В. Классификация методов и машин для бурения скважин под свайные опоры

Непосредственная забивка свай в мерзлые грунты невозможна, поэтому сваи погружают в предварительно подготовленные сква­жины, где они вмерзают в окружающий грунт, приобретая таким образом необходимую несущую способность. Известны следующие основные методы разработки скважин в сезонномерзлых и многолетнемерзлых грунтах: механические, пневмати­ческие, термические, комбини­рованные и взрывной К группе механических методов, получивших преимущественное распространение, относятся ударно-канатное, вращательное шнековое , вращательное шарошечное, ударное и вибро­ударное лидерное бурение. К методам термической разра­ботки скважин относятся методы пропаривания и термиче­ского бурения. К комбинированным методам относятся следующие: лидирование с пропариванием, лиди­рование с пневморазработкой и эвакуацией грунта, термоме­ханический, шарошечный с вибрацией от механических, гид­равлических, электромагнитных и других генераторов.

Взрывной метод, являющийся по существу ком­бинированным, предусматривает бурение пионерной скважины ма­лого диаметра, закладку в нее комплекса зарядов взрывчатого вещества (ВВ) и взрыв, в результате которого происходит интен­сивное уплотнение грунтовых стенок и формирование таким обра­зом скважины нужного диаметра.В по­следние годы начинает находить применение новая технология взрывной проходки в виде часто повторяемых малых взрывов, по­следовательно разрабатывающих скважину по глубине путем до­зированной подачи в забой порций топлива, окислителя и иници­атора, находящихся в жидком состоянии.

Выполнение большого объема работ по сооружению свайных опор требует создания специализированных высокопроизводитель­ных, надежных и долговечных буровых машин, основанных на пе­речисленных методах разрушения грунта и их комбинациях. Воз­можность и эффективность использования этих машин в строи­тельстве магистральных трубопроводов оценивается такими важ­ными технико-эксплуатационными качествами и показателями, как: способность разработки различных грунтов (I—V категории) в талом и мерзлом состояниях; высокие скорости проходки; ма­лое время подготовительно-заключительных и вспомогательных работ; минимально возможная энергоемкость процесса разработки грунта; повышенная проходимость; способность работать в усло­виях низких температур; маневренность, заключающаяся в легко­сти установки на скважину; устойчивость при движении по трассе в рабочем положении; долговечность

18. Машины для погружения анкеров.

Анкеры предназначены для принудительного закрепления трубопровода на проектных отметках с использованием несущей способности массива грунта, расположенного ниже трубопровода, и выполняются в виде цилиндрического стержня с лопастями в нижней его части. В зависимости от конструкции лопастей различают анкеры раскрывающегося типа (с шарнирным креплением лопастей к стержню) и винтового типа (с лопастью в виде плоского диска с радиальной прорезью, выгнутого по криволинейной поверхности, имитирующей шаг винтовой линии или виток диска).

Мощные раскрывающиеся анкеры забивают в дно траншеи по обеим сторонам уложенного в него трубопровода самоходными копрами, монтируемыми на трубоукладчиках и оснащенными дизель-молотами, а затем раскрывают их частичным выдергиванием ТРН2601 при помощи трубоукладчиков или снегохоболотоходов, снабженных грузоподъемным оборудованием в виде стрелы, лебедки и полиспаста.

Раскрывающиеся анкеры с малой поверхностью лопастей, предназначенные для балластировки трубопроводов малых диаметров, погружают в дно траншеи выстреливанием их из гарпунных пушек или соответствующим образом переоборудованных артиллерийских орудий, установленных на снегоболотоходах. Наибольшее распространение получили винтовые анкеры, завинчиваемые в грунт гидравлическими вращателями .

Вращатели представляют собой навесное оборудование к трактору, трубоукладчику или экскаватору, включающее собственно вращатель, поворотную колонну со стрелой, штанги и шарнирную раму, предохраняющую собственно вращатель от поворота в результате воздействия реактивного момента. В зависимости от типа базовой машины состав навесного оборудования может быть несколько упрощен.

Основным его элементом является собственно вращатель, представляющий собой двухступенчатый цилиндрический или червячно-цилиндрическии редуктор, приводимый во вращение одним или двумя гидродвигателями, укрепленными на его корпусе. Выходной вал редуктора расположен вертикально и соединен с полой инвентарной штангой, внутрь которой вставляется стержень завинчиваемого анкера. На нижнем конце инвен­тарной штанги имеются выступы, взаимодействующие с лопастью анкера для передачи ей крутящего момента. К верхней плоскости корпуса редуктора крепится цилиндрическая невращающаяся штанга, проходящая сквозь направляющую втулку, укрепленную на оголовке стрелы. Вертикальное перемещение вращателя со штангами относительно оголовка стрелы осуществляется при помощи каната лебедкой базовой машины или гидроцилиндром.

Реактивный момент, возникающий при завинчивании анкеров, воспринимается стрелой экскаватора или специальной шарнирной рамой, укрепленной одним концом на корпусе редуктора, а другим - на стреле навесного оборудования.