Портал о строительстве и ремонтных работах

Процесс бурения в строительстве применяется при выполнении различных работ: для закладки взрывчатых веществ при разрушении старых фундаментов, при инженерных изысканиях, при водоснабжении, устройстве свайных фундаментов. Бурение — это процесс образования цилиндрических полостей в грунте, бетоне, кирпиче вследствие разру­шения породы и извлечения ее из полости. Образованные бурением цилиндрические полости в зависимости от их диаметра подразделяют на шпуры и скважины. Шпур — полость диаметром до 75 мм, а скважина — полость диаметром более 75 мм.

8.1. Способы бурения и область их применения

Породы разрушаются рабочим органом (инструментом), приводи­мым в движение приводами буровых или ручных машин. Разрушенная порода (шлам) из нижней части полости (забоя) удаляется непосред­ственно рабочим органом, продувкой полости сжатым воздухом с про­мывкой водой и отсосом пыли.

Как конструкция рабочего органа, так и метод удаления шлама в значительной мере определяется способом бурения. Различают механи­ческий и физический способы бурения. К механическому относят вра­щательное, ударное и виброударное бурение, а к физическому — терми­ческое и гидравлическое.

Вращательное бурение основано на разрушении породы путем ее резания и истирания резцом рабочего органа (бура), имеющего одно­временно вращательное и поступательное движение вдоль оси скважи­ны. Скважины можно бурить в разных направлениях — вертикальном, горизонтальном и наклонном, что является достоинством способа. Этот способ характеризуется и высокой производительностью, так как про­цесс бурения происходит непрерывно.

Наиболее эффективен вращательный способ при бурении пород ниже средней прочности (<т < 150 МПа), поскольку при бурении более проч­ных пород кромка резца не в состоянии скалывать стружку значитель­ной толщины и разрушает породу истиранием. Резец быстро изнашива­ется, скорость бурения падает, а следовательно, уменьшается и производи­тельность.

Ударное бурение осуществляется подъемом и опусканием тяже­лого инструмента — бурового долота, которое, нанося удары по разраба­
тываемой породе, разрушает ее. После каждого удара долото поворачивает­ся на некоторый угол относительно своей оси, и новые удары постепенно разрушают породу по всему сечению скважины, придавая ей круглую фор­му. Твердые породы при таком способе бурения раскалываются и дробятся, а мягкие — режутся и сминаются. Использование удара позволяет созда­вать большие нагрузки в зоне контакта долота и породы, что способствует разрушению пород различной прочности. Однако при бурении пород ниже средней прочности ударное бурение уступает вращательному, и его целесо­образно применять для пород выше средней прочности (<х > 150 МПа).

Виброударное бурение сочетает ударное и вращательное. Поро­да разрушается вращающимся рабочим органом, одновременно соверша­ющим частые колебания вдоль своей вертикальной оси, чем достигается повышение скорости бурения. Как и ударное, виброударное бурение при­меняется при разработке прочных пород или при производстве работ в зимнее время.

Термическое бурение осуществляется огнеструйными горелками и высокотемпературными газовыми струями, воздействующими со сверх­звуковой скоростью на разрабатываемую породу. Порода при нагрева­нии расширяется и в результате возникновения напряжений растрески­вается и разрушается. Этот способ применяется при разработке проч­ных пород с высокими абразивными свойствами.

Гидравлическое бурение основано на использовании жидкости (воды), подаваемой в забой под давлением. Этот способ используется для бурения скважин в песчаных и глинистых грунтах. При бурении скальных пород этим способом используется энергия тонкой струи воды (0,8-1,0 мм), имеющей сверхзвуковую скорость при давлении около 200 МПа.

Комментарии закрыты.