БУРИЛЬНО-СВАЕБОЙНАЯ МАШИНА

Полезная модель относится к оборудованию для бурения грунта или горных пород, а именно к передвижным бурильно-сваебойным машинам на колесном ходу, с помощью которых выполняется бурение грунта и установка свай.
Известен аналог - бурильно-сваебойная машина "Беркут" - RU 2196203, 11.12.2001, содержащая транспортное средство на гусеничном ходу, стрелу с мачтой, устройство для подъема мачты в рабочее положение, бур с гидравлическим приводом и молотом, оголовок, на котором закреплен шкив тросового подъемного устройства сваи и молота.
Первым недостатком аналога является отсутствие возможности передвигаться своим ходом к месту проведения работ по дорогам общего пользования. Вторым недостатком аналога являются большие габариты, которые накладывают ограничения на перевозку бурильно-сваебойной машины по дорогам общего пользования. Согласно Правилам дорожного движения РФ предельно допустимая высота транспортного средства составляет 4 м, а длина 12 м.
Известен аналог - мобильная буровая установка - RU 2647522, 25.02.2016, содержащая многоосное транспортное средство, на раме которой закреплена платформа с аутригерами, горизонтально расположенную на платформе в транспортном положении мачту, устройство для подъема мачты в рабочее положение, закрепленный на мачте бур с гидравлическим приводом, закрепленный на мачте оголовок, на котором закреплены шкивы тросового подъемного устройства.
Приведенный аналог имеет преимущества по сравнению с предыдущим в возможности перемещения своим ходом к месту проведения работ. Первым недостатком аналога является ограниченная функциональность, выражающаяся в невозможности забивания свай, так как он не имеет молота. Вторым недостатком аналога являются большие габариты машины из-за вылета мачты, которые накладывают ограничения при движении бурильно-сваебойной машины по дорогам общего пользования, усложняют маневрирование при поворотах.
Известен аналог - бурильно-сваебойная машина БМ811 - источник в сети Интернет https://sdm-zavod.ru/product/stroitelnye-burilnye-mashiny/bm-811m/, принятая в качестве прототипа, содержащая многоосное транспортное средство, на раме которой закреплена платформа с аутригерами, на платформе в транспортном положении горизонтально расположена мачта, имеются устройство для подъема мачты в рабочее положение, закрепленный на мачте бур с гидравлическим приводом и молотом, гидравлический привод вспомогательных механизмов, силовой привод с вращателем, закрепленный на мачте оголовок, на котором закреплены шкивы тросового подъемного устройства сваи и молота.
Преимуществом прототипа перед аналогами являются возможность перемещения бурильно-сваебойной машины по дорогам общего пользования своим ходом и возможность забивания свай.
Недостатком прототипа является ограниченная функциональная возможность бурильно-сваебойной машины. Из-за ее конструктивных особенностей ее можно применять только для установки свай длиной до 8 м и бурения шнеком за один проход до 8 м.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в расширении функциональных возможностей бурильно-сваебойной машины, заключающемся в обеспечении возможности установки свай длиной до 12 м, бурения шнеком за один проход до 10 м, с сохранением габаритов машины в транспортном положении, обеспечивающих возможность перемещения бурильно-сваебойной машины по дорогам общего пользования. Согласно Правилам дорожного движения РФ предельно допустимая высота транспортного средства составляет 4 м, а длина тягача 12 м.
Технический результат достигается в бурильно-сваебойной машине, содержащей многоосное колесное шасси, платформу с аутригерами, закрепленную на раме шасси, в транспортном положении горизонтально расположенную на платформе мачту, устройство для поворота и подъема мачты в рабочее положение, закрепленный на мачте буровой инструмент с гидравлическим приводом, молот, закрепленный на мачте оголовок, на котором закреплены шкивы тросового подъемного механизма для сваи и молота, мачта состоит из двух секций, выполненных в виде балок замкнутого коробчатого сечения: нижней опорной секции, которая прикреплена к платформе с возможностью поворота и подъема в вертикальное положение, и верхней секции, закрепленной на нижней секции с возможностью продольного смещения относительно нижней секции для увеличения длины мачты в рабочем положении, внутри верхней секции расположен гидроцилиндр, который прикреплен к нижней секции с возможностью создания усилия для перемещения верхней секции относительно нижней секции, оголовок закреплен с торца подвижной секции мачты и имеет привод для поворота оголовка относительно оси, проходящей вдоль секции, оголовок имеет консоли, на каждой из которых закреплен шкив, причем консоли со шкивами в транспортном положении расположены горизонтально с разных сторон относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось поворота оголовка.
В качестве молота может быть применен молот с максимальной энергией удара 42 кДж.
На фиг. 1 изображен вид сбоку бурильно-сваебойной машины.
На фиг. 2 изображен вид сверху бурильно-сваебойной машины.
На фиг. 3 изображен вид спереди бурильно-сваебойной машины.
На фиг. 4 изображено сечение (А-А с фиг. 1) мачты бурильно-сваебойной машины.
Бурильно-сваебойная машина содержит многоосное колесное шасси 1, как показано на фиг. 1, платформу 2 с аутригерами 3, закрепленную на раме 4, в транспортном положении горизонтально расположенную на платформе 2 мачту 5, устройство 6 для поворота и подъема мачты 5 в рабочее положение, закрепленный на мачте 5 буровой инструмент 7 с гидравлическим приводом 8, молот 9, как показано на фиг. 2, закрепленный на мачте 5 оголовок 10, на котором закреплены шкивы 11 (фиг. 3) тросового подъемного механизма для сваи и молота, мачта 5 состоит из двух секций, выполненных в виде балок коробчатого сечения: нижней опорной секции 12, которая прикреплена к платформе 2 с возможностью поворота и подъема в вертикальное положение, и верхней секции 13, закрепленной на нижней секции 12 с возможностью продольного смещения относительно первой для увеличения длины мачты 5 в рабочем положении, внутри верхней секции расположен гидроцилиндр 14, который прикреплен к нижней секции 12 с возможностью создания усилия для перемещения верхней секции 13 относительно нижней секции 12, оголовок 10 закреплен с торца подвижной секции 12 мачты 5 и имеет привод для поворота оголовка 10 относительно оси 15, проходящей вдоль секции 13, оголовок 10 имеет консоли 16, как показано на фиг. 3, на каждой из которых закреплен шкив 11 и 17, причем консоли со шкивами 11 и 17 в транспортном положении расположены горизонтально с разных сторон относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось поворота 15 оголовка 10.
Рассмотрим пример конкретной реализации бурильно-сваебойной машины. В качестве многоосного колесного шасси 1 применено шасси KAMAZ-65201-53. Платформа 2 с аутригерами 3 имеет рамную конструкцию и закреплена на раме 4 транспортного средства. Она служит основанием для крепления привода 18 поворота мачты 5. Устройство 6 для поворота и подъема мачты 5 кроме устройства поворота 18 содержит гидроцилиндр 19 для перемещения мачты 5 из горизонтального транспортного в вертикальное рабочее положение. В качестве бурового инструмента 7 применен шнек. Гидравлическим приводом 8 является гидромотор. В качестве молота 9 применен дизель-молот штанговый с максимальной энергией удара 42 кДж.
Мачта 5 состоит из двух секций, выполненных в виде балок коробчатого сечения, сваренных из листовой стали. Коробчатая конструкция обеспечивает необходимую жесткость и устойчивость к нагрузкам при большой длине. Это необходимо ввиду применения тяжелого молота и ввиду применения свай длиной 12 м. А по сравнению с рамно-ферменной конструкцией коробчатая конструкция обеспечивает возможность сохранения малого габарита машины в высоту, что требуется для того, чтобы высота машины была в пределах Правил дорожного движения РФ. Коробчатая конструкция обеспечивает возможность размещения внутри верхней секции 13 гидроцилиндра 14. Для его прикрепления к нижней секции 12 имеется вырез-отверстие в верхней секции 13. Нижняя секция 12 закреплена на устройстве поворота 18 с возможностью поворота относительно вертикальной оси. Верхняя секция 13 закреплена на нижней секции 12 через слайдер 20, как показано на фиг. 4, с возможностью продольного смещения относительно первой для увеличения длины мачты 5 в рабочем положении. Слайдер 20 представляет собой узел скольжения, в котором подвижная часть движется по направляющей неподвижной части в условиях наличия смазки. На аналогичных слайдерах на верхней секции 13 закреплены гидравлический привод 8 бурового инструмента 7 и молот 9, как показано на фиг. 4. Молот 9 устанавливают в эту позицию в начале проведения работ по установке сваи. Внутри верхней секции расположен гидроцилиндр 14, который прикреплен к нижней секции 12 через отверстие в нижней секции 12. Благодаря соединению верхней 13 и нижней 12 секций с возможностью продольного смещения первой относительно второй обеспечивается возможность увеличения длины мачты 5 до требуемой длины, необходимой для установки свай длиной 12 м.
Оголовок 10 выполнен в виде коробчатой конструкции, которая сварена из листовой стали. Это обеспечивает жесткость, необходимую для указанных целей. Оголовок 10 имеет четыре консоли 16, на каждой из которых закреплен шкив 11 и 17, как показано на фиг. 3. Шкивы 11 и 17 расположены с разных сторон относительно вертикальной плоскости 22, проходящей через ось поворота 15 оголовка 10. Через шкивы 11 и 17 на консолях 16 переброшены тросы. Все вместе образует подъемный механизм с приводом от лебедки (на фигурах не показана) для перемещения бурового инструмента 7, молота 9, забиваемых свай и вспомогательного оборудования, что необходимо для их монтажа при проведении работ по установке свай. Благодаря расположению консолей 16 со шкивами 11 и 17 в транспортном положении горизонтально с разных сторон относительно вертикальной плоскости 22, как показано на фиг. 3, обеспечивается возможность сохранения малого габарита машины в высоту, что требуется для сохранения возможности перемещения машины по дорогам общего пользования. Наличие консолей 16 вызвано необходимостью перемещать молот и шнек, имеющие большой габарит в плане (диаметр), так как они предназначены для установки свай длиной 12 м. Привод для поворота оголовка 10 выполнен в виде гидромотора с зубчатой передачей, он необходим для поворота оголовка при перемещении во время монтажа бурового инструмента 7, молота 9, забиваемых свай и вспомогательного оборудования. Указанные особенности позволяют поднять молот 9 на необходимую высоту и установить сваю длиной 12 м для забивания молотом 9.
Рассмотрим пример эксплуатации бурильно-сваебойной машины. Машину применяют для установки свай длиной 12 м, ее транспортировку к месту установки свай осуществляют своим ходом. Исходное положение машины - транспортное. По прибытии машины на строительную площадку на машину устанавливают молот 9. Далее машину перемещают к месту бурения и забивки свай своим ходом. На месте бурения и забивки свай машину переводят в рабочее положение: выдвигают аутригеры 3; гидроцилиндрами 19 перемещают мачту 5 из горизонтального положения в вертикальное. Поворотом мачты 5 устройством поворота 18 и выдвижением секции 13 позиционируют шнек 7 на точку бурения и производят бурение. После этого с помощью поворота и выдвижения секции позиционируют молот 9 на точку забивки. С помощью лебедки поднимают молот 9 в верхнее положение, с помощью лебедки устанавливают сваю в вертикальное положение над скважиной. Опускают молот на сваю, производят забивание сваи. После завершения установки свай переводят машину в транспортное положение и перемещают своим ходом на следующую точку бурения и забивки свай. После проведения всех работ переводят машину в транспортное положение и транспортируют своим ходом к месту хранения.