Скрепер. Назначение и классификация

1 этап. Бурение пилотной скважины 

2 этап. Последовательное расширение скважины до проектного диаметра 
 
 
3 этап. Протягивание трубопровода в скважину 

Основные методы ГНБ структурированы в таблице:

Группа	Тип бурения	Метод ГНБ
Неуправляемый способ	Бурение без обсадных труб	Шнековое бурение
		Вытесняющее бурение. Прессование штанг
		Таранная ракета
	Бурение с обсадными трубами	Таранное бурение
		Ударное бурение
		Бурение проколом
		Буровое нагнетание
Управляемый способ и микротоннелирование	Проходческие машины	Шнековая откатка
		Промывочная откатка
		Откатка с подсосом
	ГНБ (промывочное бурение)	ГНБ. Управление зондом и промывка бентонитом
	Пилотное бурение	Пилотное бурение с последующим сухим расширением
		Пилотное бурение с последующим мокрым расширением
		Пилотное бурение с расширением в скальном грунте

Естественно, наиболее популярным методом ГНБ бурения является метод промывочного бурения с управляющим зондом. Однако, этот метод обладает как преимуществами (дешевизна и доступность), так и недостатками, среди которых основной – невозможность производить проходку для самотечных труб.

Преимущества бестраншейной прокладки

Таким препятствием при прокладке трубопровода или газопровода может стать:

1. Стоящее здание на пути трубопровода
2. Водоем (естественный или искусственный)
3. Объекты, являющиеся культурной ценностью или наследием данного населенного пункта
4. Автотранспортная или железнодорожная магистраль с высокой степенью загрузки

Однако, одновременно с причинами, по которым невозможно применять траншейный способ прокладки, горизонтальное бурение начало предлагать и выгодные варианты. Например, при глубине траншеи более 1,5 метров, любой метод горизонтального бурения окажется выгоднее траншейного способа. Чтобы сделать технико-экономическое сравнение траншейных и бестраншейных способов прокладки трубопроводов, необходимо включить помимо прямых еще и косвенные расходы.

В настоящее время возникла реальная необходимость в использовании бестраншейных технологий и обусловлено это целым рядом причин. С одной стороны плачевное состояние трубопроводов, находящихся в эксплуатации с советских времен, а в некоторых городах и с дореволюционных. С другой – это ряд ограничений по проведению привычных траншейных работ. Рассмотрим основные преимущества бестраншейной прокладки в сравнении с рытьем траншей.

Одним из важнейших преимуществ бестраншейной прокладки является незначительное влияние на окружающую среду и как следствие низкий экологический ущерб. Гибель растительности (деревьев, кустарников и травы) является следствием использования траншейных способов. При рытье траншеи существенно понижаются грунтовые воды, даже после ее засыпки, что приведет к неминуемой гибели зеленых насаждений.

Расходы материалов для засыпки для методов бестраншейной прокладки необходим только для восстановления участка земли, где был вырыт котлован. Это требует на порядки меньше материала и снижает так же на порядки стоимость его доставки (щебень, песок, грунт). Это связано в первую очередь с тем, что открытый материал траншеи, как правило, нельзя использовать повторно. Дополнительно может потребоваться устройство или восстановление дорог, по которым будет курсировать большегрузная автомобильная техника для перевозки материала засыпки или вывоза старого грунта. Существующие дороги могут быть повреждены и потребуется их восстановление. А как быть с пылью и грязью, которая начнет растаскиваться по пути следования самосвалов?

Недостаточно качественная засыпка траншеи может привести к тому, что могут возникнуть пустоты, грунт может вымываться в результате скапливания воды. Давление на проложенный трубопровод может увеличиваться на одних участках и уменьшаться на других, что приведет к деформации и, как следствие, сокращению срока службы трубы. При правильном проведении горизонтального бурения, особенно бурошнековыми машинам методом продавливания, выемка грунта вокруг трубы минимальна. Стандартные ГНБ методы могут так же создать неприятности с вымыванием грунта, если использовать неправильную консистенцию бентонитовой смеси, сильно разбавляя водой.

Использование бестраншейной прокладки существенно повышает прочность трубопровода и предотвращает его от продольных изгибов, точечных нагрузок. При промывке трубопровод может выдержать большее давление.

Осадка грунта при бестраншейной прокладке сведена к минимуму. Таким образом, укрепленные части дорог практически не страдают. Траншейный способ почти на 100% влечет за собой осадку или вздутие грунта.

Одним из важнейших преимуществ бестраншейной прокладки является независимость от погодных условий. Дело в том, что два котлована не составляет труда накрыть тентом или одеть сверху теплый кожух или контейнер. Снег, дождь или мороз не мешают производить работы по прокладке трубопроводов бестраншейным способом.

Таким образом, время на проведение работ можно рассчитать с большой точностью и существенно сократить. Это преимущество так же существенно помогает при планировании строительных мероприятий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача. Машины для уплотнения грунта. Дорожные катки.

Исходные данные к задаче:

Выбираем каток с гладкими металлическими вальцами ДУ-49А с балластом:

Масса – 18т; диаметр вальцов – 1,3м; число вальцов – 3; ширина уплотняемой полосы – 1,3м; скорость движения – 4,5км/ч.

 

Вычисляем оптимальную толщину несвязного уплотняемого грунта:

h0 = 126 * 10-3 * ω / ω0 * , где:

ω – влажность уплотняемого грунта = 5%

ω0 - оптимальная влажность грунта = 7%

gл – среднее давление катка на грунт,  gл = Q/B

R – радиус вальца = 0,65м

Q – сила тяжести катка = 176,58 Н

В – ширина катка = 1,3м

h0 = 126 * 10-3 * 5 / 7 * = 8,40 см.

 

Вычисляем оптимальную толщину связного уплотняемого грунта:

ω – влажность уплотняемого грунта = 8%

ω0 - оптимальная влажность грунта = 12%

h0 = 95 * 10-3 * 8 / 12 * = 5,89 см.

 

Вычисляем эксплуатационную часовую производительность  катков для несвязного уплотняемого грунта:

В единицах площади:

Пэ.ч.1 = [v * (B – C) / n] * kв , где:

v – скорость движения катка  ≤ 2000 м/ч

В – ширина укатываемой полосы = 1,3м

С – ширина полосы перекрытия = 0,15м

n – количество проходов по одному месту = 6

kв – коэффициент использования рабочего времени = 0,8

Пэ.ч.1 = [2000 * (1,3 – 0,15) / 6] * 0,8 = 306,67 м2/ч

 

 

В единицах объёма:

Пэ.ч. = Пэ.ч.1 * h0 = 306,67 * 0,084 = 25,76 м3/ч

 

Вычисляем эксплуатационную сменную производительность  катков для несвязного уплотняемого грунта:

Пэ.см.1 = [v * (B – C) / n] * kсм * Тсм , где:

kсм - коэффициент использования рабочего времени смены = 0,75

Тсм – продолжительность смены = 8ч

В единицах площади:

Пэ.см.1 = [2000 * (1,3 – 0,15) / 6] * 0,75 * 8 = 2300 м2/ч

 

В единицах объёма:

Пэ.см. = Пэ.см.1 * h0 = 2300 * 0,084 = 193,2 м3/ч

 

Вычисляем эксплуатационную часовую производительность  катков для связного уплотняемого грунта:

Пэ.ч.1 = [v * (B – C) / n] * kв , где:

n – количество проходов по одному месту = 4

В единицах площади:

Пэ.ч.1 = [2000 * (1,3 – 0,15) / 4] * 0,8 = 460 м2/ч

 

В единицах объёма:

Пэ.ч. = Пэ.ч.1 * h0 = 460 * 0,0589 = 27,09 м3/ч

 

Вычисляем эксплуатационную сменную производительность  катков для связного уплотняемого грунта:

Пэ.см.1 = [v * (B – C) / n] * kсм * Тсм

В единицах площади:

Пэ.см.1 = [2000 * (1,3 – 0,15) / 4] * 0,75 * 8 = 3450 м2/ч

 

В единицах объёма:

Пэ.см. = Пэ.см.1 * h0 = 3450 * 0,0589 = 203,21 м3/ч

 

 

 

 

 

Список использованной литературы. 
 
1. Алексеева Т.В. и др./ Дорожные машины. Машины для земляных работ. -  М.: Машиностроение, 1972. 
2. Зиненко В.П./ Направленное бурение: Учебное пособие для вузов. - М.: Недра, 1990.

3. Родионов Н.С.,  Ганзен Г.А. / Горное и буровое оборудование: Учебник для техникумов. – М.: Недра, 1983.

4. Шарц А.З. и др./ Машины для строительство содержания и ремонта автомобильных дорог и аэродромов. -  М.: Машиностроение, 1985.