Метод двойного вращения при устройстве БНС

 

Эта технология позволяет применять характерные плюсы методов Келли и непрерывного полого шнека (CFA). Ее применение кратно ускоряет процесс устройства свайных опор, снижает уровень шума и расход смеси. С другой стороны – увеличиваются требования к уровню квалификации персонала и качеству подготовительных мероприятий. Подробное изучение двойного вращения (Double Rotary) поможет использовать этот способ установки фундаментов без ошибок и с максимальной производительностью.

 

Описание технологического процесса

 

Суть метода заключается в том, что проходка скважины выполняется специальным шнеком. Он собирается из отдельных частей с герметизацией соединений. Каждый элемент конструкции является комбинацию из двух труб. Внутренняя – предназначена для подачи смеси. Наружная – выполняет функции силового каркаса для закрепления на внешней поверхности лопастей.

 

Подача грунта на поверхность осуществляется по мере прохождения скважины вращающимся непрерывным шнеком. На этом этапе нижнее отверстие полой трубы закрыто клапаном. Он открывается давлением смеси, которую начинают подавать для бетонирования.

 

Вместе со шнеком выполняется погружение обсадной трубы для укрепления стенок скважины. Вращение этих элементов обеспечивается в противоположные стороны. Усилия передаются на колонну и шнек одновременно специальным двойным вращателем (ротором), которым оснащается вместо штанги Келли буровая установка. Эта особенность отражена в названии метода.

 

Для его применения надо подготовить дополнительно следующее оборудование:

 

• насос – обеспечивает подачу бетонной смеси через внутреннюю трубу под запланированным давлением;

• подъемный кран;

• вибрационное устройство – упрощает погружение армирующего каркаса;

• экскаватор – пригодится для оперативного удаления грунта.

 

Рассмотрим укрупненно последовательность рабочих операций:

 

• выполняется сборка непрерывной конструкции шнека и колонны из типовых обсадных труб;

• эти конструкции подсоединяются к соответствующим частям ротора;

• гибкий бетоновод подключается через адаптер (вертлюг) к полости шнека;

• на дрейтелллере закрепляют устройство, направляющее извлекаемый грунт в определенную сторону;

• погружение части конструкции (шнека) выполняется несколько выше торца колонны обсадных труб, чтобы не допустить проникновение грунтовых вод;

• бетонирование совмещается с подъемом бурильных компонентов (без вращения);

• в заполненную бетоном скважину с помощью вибрационного устройства опускается собранный каркас из арматуры;

• грунт убирается с применением экскаватора.

 

Для корректного использования этого метода необходимо составление подробной технологической карты с алгоритмами рабочих действий, мерами по безопасности, другими обязательными разделами, а также тщательная проработка проектов производства работ крупной техники для безопасного и эффективного совмещения фронтов работ.

 

Машинист установки, например, обязан поднимать шнек и обсадные трубы с поддержанием оптимального рабочего давления. Этот параметр отображается на экране БК при подключении специализированного датчика, размещенного на вертлюге. При прохождении нестабильных грунтов давление падает. Для восстановления его нормального уровня следует своевременно снизить скорость подъема буровой колонны без выключения насосного оборудования.

 

Площадка для производства работ должна быть подготовлена так, чтобы на ней могли размещаться и маневрировать буровая установка, подъемный кран, экскаватор, самосвал, бетономиксер, а также предусмотрен отвал грунта.

 

Характерные преимущества и недостатки

 

 

Главным плюсом технологии является увеличение производительности – до 5 раз по сравнению с применением популярного метода Келли. Среди других преимуществ можно отметить такие как:

 

• экономия материалов и трудозатрат за счет отсутствия необходимости укрепления стенок скважин опалубкой или глинистым раствором;

• сравнительно низкий уровень технологических шумов;

• меньший расход бетонной смеси по сравнению с методом CFA.

 

Высокое качество фундаментных сооружений обеспечивается:

 

• сплошной структурой создаваемой сваи;

• высоким давлением, предотвращающим смещение грунта;

• защитой обсадными трубами, сохраняющей целостность скважины.

 

Для объективной оценки метода следует учитывать характерные ограничения и недостатки:

 

• диаметр применяемых обсадных труб – до 1000−1100 мм, обусловлен конструкционными особенностями типовых роторов;

• длину опор из свай не более 25 м – равную высоте мачты типовой установки;

• большие размеры рабочей зоны

• трудность выполнения работ в стесненных условиях, вблизи существующих зданий и сооружений, без риска их повреждения или деформации

 

Этот метод наиболее эффективен при выполнении бурения в глинистых, обводненных, песчаных и других дисперсных грунтах. При наличии скальных пород его применение невозможно. Следует не забывать также о сложности точного воспроизведения рабочих операций, что подразумевает необходимость высокой квалификации персонала.

 

Дополнительные рекомендации

 

 

Следующие советы опытных специалистов помогут исключить ошибки при воспроизведении метода двойного вращения на практике:

 

• гусеничный кран – удобнее колесного аналога, потому что может выполнять рабочие операции быстро без установки опор;

• гидравлическое вибрационное устройство работает эффективнее по сравнению с электрическим, но соответствующее техническое оснащение сложнее – требуется специальная насосная станция;

• обязательно выполняйте проверку состояния оборудования и ТО до выполнения рабочих операций, чтобы исключить потерю дорогих функциональных компонентов по причине перерыва в подаче смеси;

• обеспечьте запас воды для промывки (бетоновода, шнеков);

• определите место на площадке, которого хватит для размещения извлекаемого грунта.

 

На организацию работ с бетоном рекомендуется обратить повышенное внимание.  Даже незначительные отклонения в составе смеси способны уменьшить протоки в транспортной системе. Остановка процесса на длительное время способна повредить отдельные части дорогих функциональных компонентов.

 

Рассмотренная технология обладает существенными преимуществами, которые можно применять для улучшения экономических показателей строительства с учетом отмеченных в обзоре особенностей.