Вибрационным способом бурят шпуры и скважины (диаметром до 125 мм и глубиной до 25 м) в мягких грунтах.
При вибрационном способе бурения грунт под действием вибрирующего снаряда выделяет связную жидкость, а частицы грунта в зоне контакта с вибрирующими наконечниками переходят в подвижное состояние. При этом резко снижается сопротивляемость грунта сдвигу и буровой инструмент внедряется в породу. Методы образования каналов вибрационным бурением идентичны вибропогружению свай и шпунта.
Скорость вибробурения довольно высокая. Например, в суглинистых почвах за несколько секунд можно пробурить шпур глубиной до 1 м. С увеличением глубины выработки вибрация бурового инструмента затухает, скорость проходки уменьшается, а на глубине 20...25 м проходка прекращается.
При всех механических способах бурения стенки скважин крепят обсадными трубами с внутренним диаметром 50...200 мм. Колонны обсадных труб составляют из звеньев длиной 1,5...4,5 м, которые опускают при бурении, начиная с большего диаметра. По мере углубления скважин переходят на меньшие диаметры. Звенья труб соединяют муфтами, ниппелями или свинчивают между собой (труба в трубу). Внутренний диаметр труб должен быть 5...10 мм больше диаметра бурового инструмента. Вверху обсадных труб устанавливают патрубок, защищающий нарезку труб от ударов буровым оборудованием, а внизу — коронку (фрезер), облегчающую опускание колонн обсадных труб.
§ 34. ФИЗИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ БУРЕНИЯ
К основным физическим способам бурения относятся термический и гидравлический. В стадии разработки и производственной апробации находятся электрогидравлический, плазменный, ультразвуковой и некоторые другие способы.
При термическом способе бурения горные породы разрушаются высокотемпературным источником тепла — открытым пламенем. Рабочим органом станка термического бурения является термобур с огнеструйной горелкой (рис. VI. 3,а), из которой со сверхзвуковой скоростью направляется на забой скважины газовая струя с высокой температурой. В камеру сгорания через форсунку подают смесь тонкораспыленного керосина с газообразным кислородом. Образующиеся внутри камеры газообразные продукты горения с температурой до 2000°С под действием давления внутри камеры вылетают со скоростью около 2000 м/с через отверстия в днище горелки и действуют на забой скважины. С помощью воды горелку охлаждают и удаляют из скважины разрушенную породу.
Передвижные станки термического бурения на гусеничном и автомобильном ходу и ручные термобуры имеют в принципе аналогичное устройство. Ручной термобур (рис. VI. 3,б) представляет собой металлическую штангу-кожух диаметром 30 мм, в которой имеется горелка с системой охлаждения.
Керосин и газообразный кислород поступают в горелку под давлением 0,7 МПа, а вода для охлаждения — под давлением 1,3 МПа.
Передвижными станками термического бурения можно бурить шпуры и скважины диаметром до 130 мм и глубиной до 8 м, а ручными термобурами — шпуры диаметром 60 мм и глубиной 1,5...2 м.
Разновидностью термического бурения является проходка шпуров с помощью нагретого сжатого воздуха. Этим способом бурят шпуры диаметром 50...70 мм и глубиной до 2 м в мерзлых грунтах. Для бурения используют установку, состоящую из компрессора, калорифера и воздухонагревателя. Из компрессора сжатый воздух по рукавам подается в калорифер через вмонтированные в него воздушные трубки и подогревающую коксовую печь. Струя сжатого воздуха, подогретая в воздухонагревателе до 90°С, по рукаву с перфорированным наконечником направляется в грунт, отогревает его, разрыхляет и выбрасывает из скважины.
Термический способ бурения шпуров по сравнению с механическим является более эффективным, и производительность его в 10...12 раз больше при бурении парод кристаллической структуры.
Гидравлический способ бурения (рис VI. 3, в) используют для разработки скважин в легких суглинках и плывунах. При этом способе воду нагнетают в скважину через колонну труб и специальную стройную насадку, прикрепленную к нижней части колонны. Вода размывает забой, и трубы погружаются в грунт. Гидро масса, образованная размывом грунта, под давлением воды выжимается вдоль наружных стенок обсадной трубы, извлекаемой из грунта лебедкой. С помощью гидравлического бурения можно проходить скважины глубиной до 8 м со скоростью до 1 м/мин.
§ 35. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
К буровым станкам допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальное обучение и имеющие удостоверение на право управлять такими станками. Персонал, обслуживающий буровые установки, должен быть обеспечен инструкцией по эксплуатации, в которой содержатся следующие сведения и требования: назначение машины и область применения; краткое описание устройства с общими видами основных узлов; кинематическая схема и ее описание; схема и описание системы управления буровой установкой; карта смазки с точным указанием места смазки; сведения о регулировке механизмов, а также данные о предельных нагрузках и скоростях работы буровой установки.
При производстве буровых работ во избежание ранения рук необходимо снабжать рабочих рукавицами, устанавливать защитные щиты и систематически проверять исправность ручных машин. Каждый бурильщик должен работать в предохранительных очках и в резиновых перчатках. В ночное время все рабочие места должны быть хорошо освещены. В пределах запертой зоны (до 15 м от устья скважины) пребывание посторонних не допускается.
Глава VII. ВЗРЫВНЫЕ РАБОТЫ
§ 36. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Взрыв — это почти мгновенное превращение в газ (сгорание) взрывчатого вещества с выделением большого количества тепловой и механической энергии (давления). Работы, связанные с использованием энергии взрыва, носят название взрывных работ.
Взрывные работы применяют для рыхления скальных пород с последующей их разработкой землеройными и скалоуборочными механизмами. С помощью взрывов возводят земляные насыпи и перемычки, устраивают (на выброс) выемки для каналов, дорог и т. п. Взрывным способом дробят мерзлые грунты, валуны, валят деревья, корчуют пни, уплотняют грунты и т. п. Взрывные работы, выполняемые на земной поверхности, называются открытыми, а производимые в глубине — подземными. Производство взрывных работ связано с определенной опасностью, требует правильных расчетов зарядов, а также специально обученного персонала, имеющего право на руководство взрывными работами (инженерно-технические работники) и выполнение их (рабочие). Поэтому в строительстве взрывными работами занимаются, как правило, специализированные организации.
§ 37. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
При производстве взрывных работ необходимо соблюдать действующие «Единые правила безопасности при ведении взрывных работ», согласно которым руководство ими возлагается на лиц, выдержавших специальные испытания.
- 1 •
- 2 •
- 3 •
- 4 •
- 5 •
- 6 •
- 7 •
- 8 •
- 9 •
- 10 •
- 11 •
- 12 •
- 13 •
- 14 •
- 15 •
- 16 •
- 17 •
- 18 •
- 19 •
- 20
- 21 •
- 22 •
- 23 •
- 24 •
- 25 •
- 26 •
- 27 •
- 28 •
- 29 •
- 30 •
- 31 •
- 32 •
- 33 •
- 34 •
- 35 •
- 36 •
- 37 •
- 38 •
- 39 •
- 40
- 41 •
- 42 •
- 43 •
- 44 •
- 45 •
- 46 •
- 47 •
- 48 •
- 49 •
- 50 •
- 51 •
- 52 •
- 53 •
- 54 •
- 55 •
- 56 •
- 57 •
- 58 •
- 59 •
- 60
- 61 •
- 62 •
- 63 •
- 64 •
- 65 •
- 66 •
- 67 •
- 68 •
- 69 •
- 70 •
- 71 •
- 72 •
- 73 •
- 74 •
- 75 •
- 76 •
- 77 •
- 78 •
- 79 •
- 80
- 81 •
- 82 •
- 83 •
- 84 •
- 85 •
- 86 •
- 87 •
- 88 •
- 89 •
- 90 •
- 91 •
- 92 •
- 93 •
- 94 •
- 95 •
- 96 •
- 97 •
- 98 •
- 99 •
- 100
- 101 •
- 102 •
- 103 •
- 104 •
- 105 •
- 106 •
- 107 •
- 108 •
- 109 •
- 110 •
- 111 •
- 112 •
- 113 •
- 114 •
- 115 •
- 116 •
- 117
- 118 •
- 119 •
- 120 •
- 121 •
- 122 •
- 123 •
- 124 •
- 125 •
- 126 •
- 127 •
- 128 •
- 129 •
- 130 •
- 131 •
- 132 •
- 133 •
- 134
- 135 •
- 136 •
- 137 •
- 138 •
- 139 •
- 140 •
- 141 •
- 142 •
- 143 •
- 144 •
- 145 •
- 146 •
- 147 •
- 148 •
- 149 •
- 150 •
- 151
- 152 •
- 153 •
- 154 •
- 155 •
- 156 •
- 157 •
- 158 •
- 159 •
- 160 •
- 161 •
- 162 •
- 163 •
- 164 •
- 165 •
- 166 •
- 167 •
- 168
- 169 •
- 170 •
- 171 •
- 172 •
- 173 •
- 174 •
- 175 •
- 176 •
- 177 •
- 178 •
- 179 •
- 180 •
- 181