8 (861) 245-10-25

Краснодар

АЛМАЗНЫЕ РЕШЕНИЯ

Основные достоинства и преимущества устройства технологических отверстий кольцевыми сверлами с алмазным вооружением в бетоне, кирпиче, скальных породах и других материалах:
  1. Это безударный и безвибрационный метод, в материалах не развиваются вторичные деформации, в первую очередь трещины, что в дальнейшем вело бы к сокращению срока службы конструкций.
  2. Отсутствие шума и пыли в процессе работ.
  3. Получаемые отверстия имеют строгую геометрическую форму, что позволяет использовать муфты(манжеты) стенового ввода, различные изолирующие устройства и материалы, осуществлять монтаж устройств гашения или компенсации вибрации, сброса избыточного давления, не наносит ущерба внешнему виду, эстетике фасадов и интерьеров.
  4. Отсутствуют ограничения по толщине или длине конструкции - возможно устройство отверстий протяженностью в десятки метров, возможно устройство проемов или демонтаж участков при толщине конструкции так же измеряемой десятками метров.
  5. Достаточно доступа только с одной стороны.
  6. Возможно устройство отверстий и проемов в уквально в любых материалах, например как в железобетоне с высоким армированием и различными элементами армирования как металлические дробь, фибра, балки, тросы и т.д., так и в собственно стальных конструкциях или листах применяемых в качестве дополнительной оболочки, обделки, изоляции или элементов усиления.
  7. Возможно выполнение работ на поверхности, под землей, под водой и в условиях опасных атмосфер. 
Общие сведения. Алмазное кольцевое сверло(алмазная коронка) применяемое для устройства отверстий сверлением в строительстве, представляет из себя тонкостенный, толщина 1,0 - 3,0мм, цилиндрический корпус с закрепленными в рабочей части отдельными алмазными сегментами или кольцевым сегментом. Алмаз - минерал, являющийся самым твердым по минералогической шкале твёрдости Мооса. В силу этого свойства обработке инструментом с алмазным вооружением доступны практически все материалы применяемые в строительстве и промышленности. Современный алмазный сегмент это сплав металлов с помещенными в него алмазами, чаще синтетическими, реже природными. Сплав металлов принято называть связующим, связкой, матрицей. В процессе сверления первыми вступают в контакт с материалом алмазы находящиеся ближе к рабочей поверхности сегмента, они удерживаются связующим до момента выработки, после чего слой связующего удаляется абразивным действием материала и вскрывается очередная группа алмазов. Этот процесс повторяется до полной выработки сегмента. Помимо количества, размеров отдельных алмазов и их расположения, большую роль играют характеристики связующего. Сочетание и совокупные свойства алмазов и связки, качество и уровень технологии производства определяют ресурс сегмента, скорость сверления, соответствие сегмента конкретному материалу, а так же требуемую мощность двигателя установки сверления бетона.
Алмазные сегменты закрепляются на корпусе кольцевого сверла способами пайки твердыми серебрянными припоями или сварки лазером.
По своей сути и принципам, алмазное сверление в строительстве представляет собой ни что иное как колонковое бурение в горном деле, прикладным развитием которого и является. Колонковое бурение это разновидность вращательного бурения, когда разрушение породы или материала в процессе бурения идет по окружности, а не сплошным забоем по всей фронтальной площади бурового инструмента. Под действием создаваемых осевого давления и вращательного усилия режущая часть кольцевого сверла с вооружением из алмазных сегментов внедряется в материал, внутренняя часть материала в процессе бурения сохраняется внутри полости корпуса инструмента в виде керна. Керн извлекается в процессе или после окончания бурения и может быть использован как образец материала для исследования, и испытаний.
При сверлении алмазным инструментом в бетонах механическая скорость сверления в зависимости от условий, диаметра алмазного сверла и мощности двигателя установки сверления составляет от 0,9 до 5,7п.м/ч.
Глубина сверления отверстий, шпуров и скважин в один прием ограничена только длиной корпуса стандартного сверла – 350, 450, 500, 1000 или 1500мм. Под заказ выпускаются коронки с произвольной длиной корпуса.
Глубина сверления до 10м и более достигается при применении удлинителей(штанги, буровые трубы в бурении).
Глубина сверления в десятки метров диаметрами от 20мм до 272мм достигается применением скручивающихся алмазных сверл аналогичных горному колонковому буровому инструменту.
В силу характеристик алмаза, кольцевому сверлу с вооружением из алмазных сегментов доступны буквально все материалы применяемые в строительстве, а так же скальные породы, дерево, сталь и чугун, что дает с одной стороны уникальный и универсальный инструмент для решения сложнейших задач, но с другой стороны несет и большие риски в случае непрофессионального использования, отсутствия должных квалификации, опыта, навыков, вспомогательных оборудования, инструментов и приборов.
 
Профессия. В соответствии с действующими законодательством, правилами и нормами к работе на установках сверления бетона алмазным инструментом допускаются исключительно лица имеющие рабочую специальность бурильщик шпуров 5 - 7 разряда. При этом 7 разряд присваивается только бурильщикам шпуров имеющим специальное среднетехническое образование. Выполнение целого ряда специальных работ требует знаний, подготовки, опыта и навыков в объеме специальности машинист буровой установки.
К работе на установках сверления с электрическим приводом допускаются только бурильщики шпуров имеющие 2 или 3 квалификационную группу по электробезопасности для электротехнологического персонала.
В условиях отсутствия источников электроэнергии при условии самостоятельной эксплуатации передвижной электростанции с двигателем до 37кВт(50лс) так же осваивается дополнительная рабочая специальность и получается квалификация машинист электростанции передвижной 4 разряда.
При выполнении работ установками сверления с пневматическим приводом при условии самостоятельной эксплуатации передвижных воздушных компрессоров с максимальным давлением до 10атм, бурильщиками шпуров осваивается дополнительная рабочая специальность и получается квалификация машинист передвижного компрессора 4 разряда.
Работы под водой выполняет водолаз 5 разряда(1 группа).
Все без исключения бурильщики шпуров проходят обучение со сдачей экзаменов по программам:
  • охрана труда;
  • пожарно-технический минимум;
  • первая медицинская помощь.
При напайке алмазных сегментов и ремонте алмазных кольцевых сверл в большинстве случаев используются газосварочные аппараты, для самостоятельного выполнения работ требуется обучение по специальности и получение квалификации сварщик 3 разряда. 
 
В специализированных компаниях и у индивидуальных предпринимателей с наемными работниками характерно распределение обязанностей между персоналом, в случае с бурильщиком шпуров индивидуальным предпринимателем без наемных работников большинство перечисленных специальностей осваивается одним лицом.
 
Установки сверления бетона. На современном этапе развития технологии, машин и оборудования сверления, и резки материалов алмазными инструментами в строительстве, установки сверления бетона будучи первым, остаются самым востребованным, универсальным и надежным инструментом. В ряде случаев установки сверления будут уступать в производительности специализированным машинам как нарезчики швов, дисковые стенорезные пилы и канатно-резательные установки, но превосходят перечисленные машины по возможностям, и позволяют выполнять все виды работ без исключения при любых толщине конструкции, и любом типе материала. Кроме того, в большинстве случаев безопасное и качественное выполнение работ в строительстве с применением специализированных машин невозможно без применения установок сверления бетона. Приемы технологии сверления алмазным инструментом и конструкция оболочек двигателей установок сверления бетона так же позволяют выполнять работы в условиях недоступных другим машинам:
  • на производствах и объектах хранения, и транспортировки легковоспламеняющихся, пожаро- и взрывоопасных веществ, и материалов;
  • опасности по газу при строительстве, ремонте и эксплуатации подземных сооружений;
  • под водой, в условиях прямых брызг воды и в сложных погодных условиях как дождь или снег;
  • в непосредственной близости к электроустановкам;
  • ограниченного доступа и пространства;
  • недопустимости нанесения любого ущерба внешней и внутренней отделке, фрескам, росписи стен и сводов, другим элементам декора зданий и помещений, включая памятники архитектуры и культовые сооружения.
Установка сверления бетона алмазным инструментом состоит из двух основных крупных узлов: сверлильной стойки и закрепляемого на ней двигателя. Двигатель(бормотор) в большинстве случаев имеет многоскоростной редуктор и электрический, гидравлический или пневматический привод. Установкой возможно сверление во всех направлениях — горизонтально и под заданным углом к горизонтали, вертикально вниз и вверх, под заданным углом к вертикали. В зависимости от диаметра, глубины сверления и условий окружающей среды подбирается соответствующее сочетание стойки и двигателя. За счет редуктора сверлильный двигатель имеет высокий крутящий момент, одну или несколько скоростей вращения шпинделя, позволяющих выполнять устройство отверстий в достаточно широком диапазоне диаметров.
В универсальных или комбинированных системах сверления и резки материалов алмазным инструментом, установки сверления и их узлы используются в качестве базы и приводов канатных, настенных дисковых и плунжерных пил.
Ручные сверлильные двигатели предназначены для устройства отверстий малых и средних диаметров, до 160мм, как без использования сверлильных стоек, так и с креплением на них. Ручные сверлильные двигатели так же имеют электрический, гидравлический и пневматический приводы, редукторы с одной или несколькими скоростями вращения шпинделя. Отличительной чертой большинства ручных сверлильных двигателей является высокая скорость вращения шпинделя, до 2500об/мин, необходимая для устройства отверстий малых диаметров.
Далее расмотрим двигатели по типам привода.
Гидравлические двигатели. Сверлильные двигатели с гидравлическим приводом являются наиболее надежными и мощными из существующих, ими выполняется сверление отверстий наибольших диаметров, до 1500мм включительно. Возможно бурение во всех направлениях, в том числе снизу вверх без применения специальных устройств и приёмов для защиты от поражения электрическим током. Выполняются работы под водой, они могут применяться на поверхности и под землей, в любых погодных и климатических условиях, сертифицированные модели применяются в условиях опасных атмосфер, на производствах и объектах хранения, транспортировки и отпуска легковоспламеняющихся, пожаро- и взрывоопасных веществ и материалов.
Основными недостатками гидравлических систем сверления являются неудобство прокладки рукавов высокого давления на большие расстояния при работе в стесненных условиях и на высоте в силу их жесткости и массы, сравнительно большая масса гидростанций и самая высокая стоимость. 
Электрические двигатели. Двигатели с однофазным и трехфазным электрическим приводом наиболеее распространены в мире и в нашей стране. Мощным, высокопроизводительным и основным инструментом специализированных компаний, и предпринимателей являются сверлильные двигатели с трехфазным электрическим приводом. В свою очередь двигатели с однофазным электрическим приводом являются вспомогательным инструментом, в основном применяются в условиях отсутствия возможности подключения к трехфазной сети, а так же в силу относительно доступной стоимости являются основным инструментом т.н. самозанятых и компаний с малым бюджетом. 
В общих случаях максимальный диаметр сверления однофазными двигателями не превышает 400-450мм, трехфазными 500-600мм. Ряд производителей выпускают однофазные сверлильные двигатели со сложными многоскоростными редукторами или высокочастотными электрическими приводами способными сверлить отверстия диаметров до 600мм и трехфазные варианты так же с высокочастотными электрическими приводами, которыми достигаются диаметры сверления 1000-1200мм. Часть электрических двигателей с водяным охлаждением допускают сверление вертикально снизу вверх без применения специальных устройств и приёмов. Двигатели с электрическим приводом не применяются в условиях опасных атмосфер, производств и объектов хранения, транспортировки и отпуска легковоспламеняющихся, пожаро- и взрывоопасных веществ и материалов. В сложных погодных и климатических условиях применение ограничено или невозможно, применение под водой невозможно. Недостатком электрических двигателей с многоскоростными редукторами или высокочастотным приводом является сложность в обслуживании, в ряде случаев сравнительно низкая надежность, в случае с высокочастотными двигателями простои вызванные необходимостью отправлять двигатели или узлы для ремонта на заводе производителя.
Несмотря на наличие большого количества конструктивных ограничений именно электрическими двигателями, причем простейшими однофазными, с мощностью 2,2-3,4кВт, выполняется наибольший объем работ по сверлению материалов алмазным инструментом как в нашей стране, так и в мире, в силу их относительной дешевизны и соответственно доступности.
Пневматические двигатели. Сверлильные двигатели с пневматическим приводом уступают двигателям с гидравлическим и электрическим приводами по мощности и соотвественно максимально возможному диаметру сверления, однако имеют все достоинства гидравлических двигателей по условиям применения. Возможно сверление во всех направленях без применения специальных устройств и приёмов. Выполняются работы под водой, могут применяться на поверхности и под землей, в сложных погодных и климатических условиях, сертифицированные модели применяются в условиях опасных атмосфер, производств и объектов хранения, транспортировки и отпуска легковоспламеняющихся, пожаро- и взрывоопасных веществ и материалов. Основное преимущества пневматических двигателей в том, что шланг пневматической магистрали возможно прокладывать на большое расстояния от воздушного компрессора служащего источником энергии, а так же на большую высоту или глубину в случае с подземными сооружениями. Основные недостатки пневматических сверлильных двигателей высокая масса и сложность работы в условиях очень низких температур окружающего воздуха, однако подобная проблема практически отсутствует в Краснодарском крае.
Двигатели с пневматическим приводом являются наиболее безопасными для исполнителя работ, заказчика и его персонала, и окружающей среды.
ДВС. Сверлильные двигатели с приводом от двигателя внутреннего сгорания, в основном бензинового, в первую очередь предназначены для отбора керна в дорожном строительстве, устройстве отверстий для подключения в трубах канализации. Самые мощные представители этого типа являются основным узлом сверлильных прицепов применяемых для сверления отверстий под огни на строительстве взлетно-посадочных полос аэродромов.
 
Технология и приемы сверления. Основные существующие способы и приемы устройства технологических отверстий, шпуров и скважин установками сверления бетона так же берут свое начало из горного дела и бурения, и не имеют существенных отличий, различия лишь в частностях. Установки сверления бетона в условиях строительства, в том числе и подземного, имеют ряд преимуществ перед буровыми установками в силу компактности и при этом возможности устройства отверстий больших диаметров.
 
Сверление с прямой промывкой. В общих случаях для охлаждения режущей части кольцевого сверла и выноса разрушенного материала, мелочи, из забоя, в алмазном сверлении применяется прямая промывка. Прямая промывка заключается в том, что жидкость (вода или тосол) для промывки забоя от мелочи и охлаждения алмазных сегментов подается к забою через внутреннюю полость кольцевого сверла и выходит на поверхность удаляя мелочь по кольцевому зазору между корпусом кольцевого сверла и стенками отверстия/скважины/шпура.
При работе внутри жилых помещений имеющих отделку, а так же в действующих служебных и административных помещениях для исключения затопления и нанесения ущерба помещениям расположенным ниже в многоэтажных зданиях применяются устройства для сбора воды(водосборные кольца).
 
Сверление с прямой продувкой.  Применянется в условиях недопускающих применения жидкости для охлаждения инструмента, сверлильных двигателей и удаления мелочи из забоя. Для охлаждения режущей части кольцевого сверла и выноса мелочи, в забой вместо жидкости подается сжатый воздух от компрессора. Так же как и жидкость в случае сверления с прямой промывкой, воздух подается через кольцевое сверло и выходит на поверхность охлаждая алмазные сегменты и удаляя мелочь по зазору между внешними стенками сверла и стенками отверстия. В отличие от колонкового бурения в горном деле в сверлении алмазным инструментом в строительстве данный способ применяется довольно редко и в основном находит применение при устройстве отверстий большой протяженности/глубины в элементах конструкций(колонны, перегородки, перекрытия) памятников архитектуры из камня и кирпича при их ремонте и усилении, а так же при выполнении работ в условиях экстремально низких температур.  
 
Сверление с обратной продувкой. Наиболее распространенный способ устройства отверстий алмазным инструментом в строительстве в условиях недопускающих применения жидкости для охлаждения инструмента, сверлильных двигателей и удаления мелочи из забоя. Обратная продувка эффективна при относительно небольшой протяженности/глубине сверления отверстий/скважин/шпуров. В паре со сверлильной установкой применяются мощные промышленные двух или трехтурбинные пылесосы. Вынос мелочи из забоя и охлаждение алмазных сегментов осуществляется потоком атмосферного воздуха поступающего с большой скоростью в забой по кольцевому зазору между корпусом сверла и стенками отверстия/скважины/шпура, удаление мелочи происходит через полость алмазной коронки. Выпуск пыли в рабочую атмосферу исключен системой фильтров пылесосов. Сверление с обратной продувкой применяется в первую очередь в случаях, где распространение или попадание на окружающие предметы и оборудование жидкости категорически запрещено и должно быть исключено на 100% как в процессе сверления, так и в случае любых нештатных ситуаций, поэтому в том числе в этих условиях не допускается бурение с устройствами удаления воды или рециркуляции воды. Это выполнение работ по сверлению в:
  • помещениях с чистовой отделкой;
  • непосредственной близости к электроустановкам;
  • культовых зданиях и сооружениях имеющих иконы, фрески, роспись потолков, сводов, стен и колонн;
  • дереве и конструкциях из него;
  • конструкциях, где применены гидрофильные тепло-, звукоизоляционные и облицовочные материалы;
  • конструкциях из некоторых видов легких бетонов.
Строчное сверление. Существует множество приемов выполнения работ установками сверления бетона, строчное сверление является основным приемом для устройства и расширения проемов, коррекции, заоткосовки и демонтажа, проходки тоннелей, штолен, стволов и траншей, колодцев и приямков, планировки. Суть строчного сверления в общих случаях - устройство сближенных, параллельных по осям и пересекающихся в плане на всю длину отверстий(скважин и шпуров). В зависимости от требований и характеристик применяемой установки сверления применяется различный коэффициент сближения осей соседних отверстий и рассчитывается их диаметр. Способом строчного сверления возможно устройство проемов любой геометрии и размеров в плане при любой толщине конструкции или материала.
При выполнении ряда специальных работ оси соседних отверстий непараллельны и выполняются под заданным углом, либо с его постепенным изменением, но при сохранении условия пересечения отверстий в плане на всю их длину.
 
Сверление в скальных породах. Сверление в скальных породах возвращает сверление бетона алмазным инструментом к истокам, к горным работам и колонковому бурению. Выполняется в первую очередь гидравлическими установками сверления бетона, но при малых объемах работ, диаметрах и глубинах сверления возможно ограниченное применение и электрических установок. По назначению работ их можно условно разделить на горизонтальное и вертикальное сверление.
Горизонтальное сверление выполняется как в скальных породах любых крепости, абразивности и трещиноватости, так и в любых сочетаниях железобетон-грунт-скала. В первую очередь востребовано под бестраншейную прокладку кабельной, ливневой, дренажной и фекальной канализации в случаях, когда невозможно или нежелательно выполнение землеройных работ, и при этом так же невозможно применение специализированного оборудования. Установка сверления бетона имеет преимущество перед большинством установок горизонтального бурения(УГБ) и прокола грунта позволяя выполнить работы при наличии любых сочетаний железобетон-грунт-скала на всем протяжении проходки. 
Вертикальное сверление так же выполняется как в скальных породах любых крепости, абразивности и трещиноватости, так и в любых сочетаниях железобетон-грунт-скала. Востребовано при устройстве отверстий, шпуров и скважин под устройство свай и анкеров, взрывных скважин и шпуров, монтаже столбов и опор под  ограждения и освещение. Способом строчного сверления выполняется проходка траншей, устройство щелей, колодцев, приямков, погребов, отсечка выветренных участков, заоткосовка и обрушение козырьков в горной местности. Данные работы наиболее востребованы в условиях ограничений по сейсмическому воздействию, вибрациям и шуму на местности, в большинстве случаев являются единственной доступной технологией для заказчиков физических лиц. 
Специальные работы выполняются в скальных породах любых крепости и абразивности, в том числе, под устройство восходящих скважин больших диаметров различного назначения в тоннелях и штольнях, при проходке скалы, чаще железобетона на различной глубине при устройстве буронабивных свай и бурении скважин различного назначения. Способом строчного сверления выполняется проходка тоннелей, штолен и стволов как исключительно установками сверления, так и выполняются работы по обнажению свободной поверхности, устройству отверстий для гидравлических клиньев или шпуров под невзрывчатые составы и газогенераторы.
 
Сверление в грунтах. В случае сверления в грунтах, речь идет о полноценном бурении с использованием установки сверления бетона в качестве малогабаритной буровой установки. Работы выполняются с применением стандартного горного колонкового и шнекового бурового инструмента, буровых и буроинъекционных штанг(винтовые анкера) и долот. Данные работы выполняются исключительно гидравлическими установками сверления бетона. Так же как и в случае со скальными породами по назначению работ их можно условно разделить на горизонтальное и вертикальное бурение.
Горизонтальное бурение выполняется под устройство буроинъекционных свай и грунтовых анкеров, бестраншейную прокладку кабельной, ливневой, дренажной и фекальной канализации в случаях, когда невозможно применение специализированного оборудования. 
Вертикальное сверление выполняется под устройство микро- и буроинъекционных свай, и грунтовых анкеров в стесненных условиях, в труднодоступной местности либо при малых объемах работ. Возможно бурение скважин на воду технического назначения