Монтаж бура на кран-манипуляторные установки (КМУ)

Бур на кран-манипуляторную установку представляет собой специальное гидравлическое оборудование, устанавливаемое на оголовок стрелы КМУ.
Основным рабочим элементом является вращающийся шнек. Его приводит в действие гидравлический буровой привод, получающий поток рабочей жидкости от гидросистемы автомобиля или КМУ.
В результате стрела манипулятора выполняет функцию позиционирующего механизма: оператор подводит бур к нужной точке, устанавливает его вертикально и контролирует положение инструмента во время бурения.
После завершения операции КМУ может использоваться уже по своему основному назначению — например, для подъема и установки в подготовленную скважину опоры.
Именно сочетание бурового оборудования и грузоподъемных возможностей КМУ делает такую машину универсальной.
В зависимости от исполнения в состав бурового оборудования могут входить:

• гидравлический буровой привод;
• шнек;
• переходной адаптер;
• соединительные элементы;
• гидравлические рукава;
• быстроразъемные соединения;
• система управления;
• элементы фиксации оборудования в транспортном положении.

Конкретная конфигурация подбирается под модель КМУ и задачи заказчика.

Главное преимущество такого решения — возможность выполнять несколько технологических операций одной машиной.
Автомобиль приезжает на объект, устанавливается на аутригеры, выполняет бурение, после чего этой же КМУ можно производить грузоподъемные и монтажные операции.
Это особенно удобно при строительстве объектов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга.
КМУ с буром может использоваться для устройства отверстий и скважин при:

• строительстве линий электропередачи;
• установке опор освещения;
• монтаже дорожных знаков;
• строительстве ограждений;
• установке свай и столбов;
• монтаже рекламных конструкций;
• строительстве линий связи;
• монтаже инженерных сооружений;
• благоустройстве территорий;
• строительстве малоэтажных объектов;
• выполнении различных монтажных работ.

Одна из наиболее характерных областей применения — строительство и обслуживание энергетической инфраструктуры.
Машина может выполнить бурение скважины, после чего КМУ используется для подъема и установки опоры.
Таким образом, необходимость привлекать отдельную буровую машину и отдельный кран в ряде случаев отпадает.

Выбор оборудования зависит прежде всего от задач, которые предстоит выполнять машине.
Различаются диаметр и длина шнека, характеристики гидравлического привода, требования к давлению и расходу рабочей жидкости, конструкция адаптера и допустимые нагрузки.
Для сравнительно небольших отверстий используется один тип оборудования, а для бурения скважин большого диаметра или работы с плотными грунтами требуется более высокий крутящий момент.
Поэтому нельзя выбирать бур только по диаметру шнека.
Необходимо учитывать весь комплекс параметров:
диаметр бурения → глубину → тип грунта → необходимый крутящий момент → характеристики гидросистемы → возможности КМУ.
Особое значение имеет соответствие бурового привода характеристикам гидравлической системы автомобиля.
Если расход или давление рабочей жидкости недостаточны, бур не сможет развивать требуемые характеристики.
Если оборудование подобрано неправильно, возможны перегрев гидравлической системы, снижение производительности и повышенная нагрузка на ее компоненты.
Поэтому подбор бурового оборудования выполняется после анализа характеристик конкретной машины.

Возможность установки определяется индивидуально.
Буровое оборудование может устанавливаться на различные кран-манипуляторные установки при условии, что конструкция стрелы, грузовые характеристики и параметры гидравлической системы позволяют безопасно использовать дополнительное оборудование.
При подборе учитываются:

• модель КМУ;
• грузовой момент;
• максимальный рабочий вылет;
• грузоподъемность на требуемом вылете;
• конструкция оголовка стрелы;
• масса бурового оборудования;
• допустимые нагрузки;
• рабочее давление гидросистемы;
• производительность гидравлического насоса;
• конструкция опорного контура.

Особенно важно учитывать массу бурового привода и шнека.
Дополнительное оборудование располагается на конце стрелы, поэтому его масса влияет на фактическую грузоподъемность КМУ.
Чем больше рабочий вылет стрелы, тем существеннее это влияние.

1. Определение задач
Первый этап — выяснить, для каких именно работ будет использоваться машина.
Заказчику необходимо определить примерный диапазон диаметров бурения, требуемую глубину скважин, основные типы грунтов и условия эксплуатации.
Также учитывается, какие операции КМУ должна выполнять после бурения.
Например, при строительстве ЛЭП важно не только пробурить скважину, но и иметь возможность поднять и установить опору.
Поэтому параметры бурового оборудования и самой КМУ рассматриваются совместно.

2. Проверка характеристик КМУ
Если автомобиль с КМУ уже имеется, специалисты анализируют технические характеристики установленного оборудования.
Определяются грузовые характеристики, конструкция стрелы, возможности установки адаптера и параметры гидравлической системы.
Если автомобиль только проектируется, модель КМУ можно сразу подобрать с учетом будущей работы с буровым оборудованием.
Такой вариант предпочтительнее, поскольку позволяет заранее предусмотреть расположение гидравлических компонентов и необходимые подключения.

3. Подбор бурового привода
Один из основных элементов системы — гидравлический буровой привод.
Именно он преобразует энергию потока гидравлической жидкости во вращение шнека.
При выборе учитываются необходимый крутящий момент, скорость вращения и требования к гидравлической системе.
Более мощный привод не всегда является оптимальным решением.
Его возможности должны соответствовать параметрам КМУ и гидросистемы автомобиля.

4. Изготовление адаптера
Буровой привод необходимо надежно соединить с оголовком стрелы КМУ.
Для этого применяется соответствующий адаптер.
Его конструкция должна обеспечивать надежную фиксацию оборудования и правильное положение бура относительно стрелы.
При этом желательно сохранить возможность сравнительно быстрой смены рабочего оборудования.
Например, после завершения бурения оператору может потребоваться демонтировать бур и перейти к работе с крюковой подвеской.
Конструкция крепления должна учитывать подобные сценарии эксплуатации.

5. Подключение гидравлики
Следующий этап — подключение гидравлического оборудования.
Для работы бурового привода необходимо подвести к нему гидравлические магистрали.
В зависимости от конструкции машины могут использоваться существующие возможности гидросистемы КМУ либо дополнительные элементы.
При проектировании учитываются:

• рабочее давление;
• требуемый расход жидкости;
• диаметр гидравлических магистралей;
• пропускная способность соединений;
• фильтрация;
• объем гидравлического бака;
• тепловой режим системы.

Рукава прокладываются вдоль стрелы таким образом, чтобы они не мешали ее выдвижению и складыванию.
Особое внимание уделяется защите РВД от перегибов, растяжения, перетирания и механических повреждений.

6. Монтаж системы управления
Оператор должен иметь возможность безопасно управлять вращением бура непосредственно с рабочего места.
Если КМУ оборудована верхним постом управления, органы управления буровым оборудованием могут быть интегрированы в рабочую зону оператора.
В зависимости от конфигурации возможны различные варианты управления.
Главная задача — обеспечить оператору хороший обзор рабочей зоны и возможность контролировать положение стрелы и шнека одновременно.

При бурении оператору важно хорошо видеть положение шнека относительно поверхности земли.
Верхний пост управления дает хороший обзор рабочей зоны и позволяет одновременно контролировать положение стрелы, вертикальность бура и процесс заглубления.
Это особенно удобно при точном позиционировании инструмента.
Оператор может корректировать положение стрелы непосредственно в процессе работы, удерживая бур в требуемой точке.
При этом рабочее место и органы управления должны соответствовать конструкции конкретной КМУ и требованиям безопасности.

Основное преимущество КМУ с буровым оборудованием раскрывается при выполнении комплексных монтажных операций.
Рассмотрим пример установки опоры.
Сначала автомобиль прибывает на объект и устанавливается на опоры.
Оператор переводит КМУ в рабочее положение и устанавливает бур над заданной точкой.
Выполняется бурение скважины необходимой глубины.
После извлечения шнека буровое оборудование переводится в безопасное положение или снимается.
Затем КМУ используется уже как грузоподъемный механизм.
Стрела поднимает подготовленную опору, перемещает ее к скважине и устанавливает в проектное положение.
Получается законченный технологический цикл:
прибытие на объект → установка машины → бурение → подготовка скважины → подъем опоры → установка опоры.
И все эти операции выполняются одной единицей техники.
Это позволяет сократить количество машин на объекте и упростить организацию работ.

Одно из наиболее перспективных направлений применения — строительство и обслуживание линий электропередачи.
При установке опор требуется выполнить две основные операции: подготовить скважину и установить опору.
Традиционная технология может потребовать использования буровой машины и грузоподъемной техники.
КМУ с буром позволяет объединить эти функции.
Автомобиль может перевозить оборудование и материалы, бурить отверстия и выполнять монтаж опор.
Особенно интересна такая конфигурация на полноприводном шасси.
Например, КАМАЗ-43118 с колесной формулой 6×6 может использоваться там, где строительные работы выполняются вне дорог общего пользования.
Подобные машины востребованы в энергетике, строительстве, нефтегазовой отрасли и при развитии инфраструктуры удаленных территорий.

Главное преимущество — многофункциональность автомобиля.
Вместо узкоспециализированной машины заказчик получает технику, способную выполнять различные операции.
При правильной конфигурации один автомобиль может использоваться для перевозки грузов, погрузки и разгрузки, бурения и монтажных работ.
Это особенно важно для выездных бригад.
Сокращается количество техники, которую необходимо доставлять на объект, уменьшаются организационные затраты и упрощается логистика.
Еще одно преимущество — мобильность.
Грузовой автомобиль с КМУ способен самостоятельно перемещаться между объектами без использования трала.
При использовании полноприводного шасси значительно расширяется география применения машины.

Установить буровое оборудование можно не только при изготовлении нового автомобиля.
В ряде случаев возможно дооснащение уже эксплуатируемой машины.
Перед началом работ необходимо определить техническую возможность такой модернизации.
Специалисты проверяют модель КМУ, состояние оборудования, характеристики гидравлической системы и конструкцию стрелы.
После этого подбираются буровой привод, адаптер и шнек.
При необходимости модернизируется гидравлическая система.
Такой вариант позволяет расширить возможности существующей техники без приобретения отдельной бурильно-крановой машины.

Для одной машины может использоваться несколько сменных шнеков. Это позволяет адаптировать технику под различные задачи. Диаметр инструмента выбирается в зависимости от требуемой скважины, типа устанавливаемой конструкции и характеристик грунта. При этом необходимо учитывать возможности бурового привода. Чем больше диаметр шнека и сопротивление грунта, тем выше необходимый крутящий момент. Поэтому комплект сменных шнеков подбирается не отдельно, а совместно с приводом. Для хранения и перевозки сменного оборудования на автомобиле могут предусматриваться специальные крепления.

После установки бурового оборудования проводится проверка работоспособности системы. Контролируется надежность крепления адаптера, подключение гидравлических магистралей, работа бурового привода и органов управления. Проверяется работа КМУ с установленным оборудованием в предусмотренных рабочих положениях. Особое внимание уделяется состоянию гидросистемы. Во время испытаний контролируется отсутствие утечек, стабильность работы привода и температурный режим. После проверки оборудование готово к эксплуатации в соответствии с предусмотренными для него режимами работы.

Стоимость рассчитывается индивидуально. На нее влияют модель КМУ, тип бурового привода, количество и размеры шнеков, необходимость изготовления адаптера, объем модернизации гидравлической системы и сложность монтажа. Для предварительного расчета желательно предоставить:

• марку и модель автомобиля;
• модель установленной КМУ;
• необходимый диаметр бурения;
• требуемую глубину;
• предполагаемые типы грунта;
• описание выполняемых работ.

Если автомобиль и КМУ еще не приобретены, можно сразу подобрать комплекс «шасси + КМУ + буровое оборудование» под требуемые задачи.
Такой подход позволяет заранее согласовать характеристики всех компонентов и избежать необходимости последующей переделки машины.

Монтаж бура расширяет возможности обычного автомобиля с краном-манипулятором и позволяет использовать его в качестве мобильной бурильно-крановой машины. Мы выполняем подбор бурового оборудования, проверку совместимости с КМУ, изготовление необходимых креплений и адаптеров, монтаж гидравлического привода, прокладку гидравлических магистралей, подключение управления и испытания готовой системы. Возможна как установка бура на существующую КМУ, так и изготовление нового автомобиля с КМУ и буровым оборудованием под ключ.
Для расчета стоимости и подбора оборудования сообщите специалистам модель КМУ, требуемый диаметр и глубину бурения и основные условия эксплуатации.
КМУ с буром — одна машина для перевозки, бурения, подъема и монтажа.