Импортозамещение в действии или пионерский марш
Самоходные установки для инженерно-геологических изысканий, обеспечивающие комплексные полевые исследования грунтов в труднодоступных районах, в условиях неразвитой дорожной сети и полного бездорожья, особенно актуальны для России (где, как известно, дороги – одна из двух главных бед).
Идеальным средством транспортировки технологического оборудования в подобных условиях являются гусеничные вездеходы и потому отечественные машиностроители, включая группу компаний «Геомаш», много лет шли по пути создания самоходных буровых установок на базе гусеничных транспортных машин, как покупных, так и собственного производства.
Вместе с тем, к 2018 году у технических специалистов «Геомаш» сформировалось отчетливое видение проблемы, заключающейся в прямой зависимости габаритных размеров, массы и приводной мощности транспортных средств от потенциальных возможностей бурового и испытательного оборудования, монтируемого на них.
Снаряженный вес самоходных установок, смонтированных на гусеничных транспортных базах повышенной проходимости, обладающих высокой мощностью и насыщенных дополнительным технологическим оборудованием (буровыми насосами, компрессорами, оборудованием для статического и динамического зондирования) достигает 13-18 тонн, вследствие чего они могут транспортироваться на объекты работ по дорогам общего пользования только специализированным большегрузным автотранспортом, что создает эксплуатирующим организациям серьезные логистические затруднения (необходимость согласования с дорожными службами, поиска путей объезда низких путепроводов, наконец – сезонные ограничения движения большегрузного транспорта).
Кроме того, для обслуживания и эксплуатации установок на гусеничных транспортных машинах необходимо вводить в состав буровых бригад квалифицированных механиков-водителей.
На основании проведенного анализа и с учетом пожеланий производственных организаций, выполняющих линейные изыскания, мы пришли к выводу о необходимости создания линейки буровых установок на дистанционно управляемых самоходных гусеничных платформах повышенной проходимости, масса и габариты которых позволили бы выполнять их доставку к месту работ стандартным грузовым автотранспортом, но при этом мощность силовых агрегатов и грузоподъемность транспортных баз обеспечивали бы размещение необходимого технологического оборудования и его привод.
В качестве прототипа новой установки была принята модель GM100GT финской линейки GM. Это оборудование известно российским изыскателям и геологоразведчикам и в целом неплохо себя зарекомендовало при эксплуатации, однако цена его обслуживания и ремонта достаточно высока, что характерно для любой импортной техники.
Работа над проектом заняла почти год и, надо признаться, этот год не был для нас легким. Тем более радостным оказался результат, полученный в ходе цеховых и полигонных испытаний первого образца установки УГБ-996 «Пионер».
https://youtu.be/D6QMe09G6IA
Новинка обеспечивает комплексные полевые исследования, включая опробование грунтов и горных пород до XII категории по буримости одинарными и двойными колонковыми наборами «в-сухую», с промывкой или продувкой, отбор проб во вдавливаемые и забивные грунтоносы, опробование через колонны полых шнеков, а также - полевые испытания грунтов методами статического и динамического зондирования в соответствии с требованиями ГОСТ 19912-2012 и ГОСТ Р ИСО 22476-2-2017.
Новая установка, смонтирована на раме дистанционно управляемой гидроприводной гусеничной вездеходной платформы с приводом от дизельного двигателя с жидкостным охлаждением, укомплектована основным проходным вращателем с гидропатроном, модулями ударно-вращательногои алмазного бурения, автоматическим молотом динамического зондирования, буровым насосом и винтовым компрессором, средствами механизации вспомогательных операций.
Комплектация установки в базовом исполнении высокомоментным проходным вращателем с гидропатроном и узлом ударно-вращательного бурения, смонтированными на общей каретке, дает возможность оперативного перехода между технологиями бурения при опробовании в сложных геологических условиях.
Так, например, возможна реализация вращательного бурения полыми равнопроходными шнеками диаметром 270 мм, которые в дальнейшем служат временной обсадной колонной при отборе проб ударным способом в забивной грунтонос на колонне бурильных труб, либо забуривание пилотного ствола скважины ударно-вращательным способом через моренные отложения с его последующей углубкой и временной обсадкой полыми шнеками.
В случае необходимости отбора проб в интервалах, сложенных скальными породами VIII-XII категорий по буримости возможен монтаж над проходным вращателем высокооборотного вращателя с буровым сальником, обеспечивающего бурение алмазным породоразрушающим инструментом.
При этом гидропатрон служит не только для передачи крутящего момента и осевого усилия при вращательном бурении с использованием проходного вращателя, но также для спуско-подъемных операций при ударно-вращательном и алмазном бурении, для передачи осевой нагрузки на колонну зонда при статическом зондировании и для подъема зондов статического и динамического зондирования.
Гидроприводной молот динамического зондирования монтируется на направляющей, установленной на каретке механизма подачи над проходным вращателем. При наращивании штанги зонда молот переводится в верхнее положение механизмом подачи, а в процессе углубки колонны зонда – свободно перемещается вниз вместе с ней.
По требованию установка может поставляться с комплектом анкерения установки при статическом зондировании, вспомогательной лебедкой, гидроприводным трубодержателем, совмещенным с раскрепителем резьбовых соединений.
Вес и габариты установки УГБ-996 при полной комплектации и заправке ГСМ позволяют использовать для ее транспортировки стандартные грузовые автомобили с грузоподъемностью до 10 тонн при условии их комплектации аппарелями.
Установки семейства «Пионер» для инженерно-геологических изысканий
Параметры оборудования
УГБ-973
УГБ-996
Ход подачи, мм
2400
2800
Усилие подачи вверх, кГс
7000
13000
Усилие подачи вниз, кГс
4000
8600
Крутящий момент основного вращателя, кГс.м
I скорость
350
700
II скорость
-
350
Частота вращения основного вращателя, об/мин
I скорость
0-135
0…67
II скорость
-
0…135
Рабочие диаметры зажимного патрона, мм
32-63,5
32-63,5
Частота вращения высокооборотного вращателя, об/мин
1200
Производительность насоса, л,мин
70
150
Рабочее давление насоса, бар
90
90
Производительность компрессора, м3/мин
2,5
5
Рабочее давление компрессора, бар
10
10
Грузоподъемность вспомогательной лебедки, кгс
400
400
Мощность силового агрегата, кВт
74
104
Масса в полной комплектации, кг
5000
8000
Во втором полугодии 2019 года мы планируем вывести на испытания облегченную до 5 тонн модель семейства «Пионер» - УГБ-973, также предназначенную для инженерно-геологических и геотехнических изысканий, а дальнейшее развитие технических средств на базе дистанционно управляемых самоходных гусеничных платформах повышенной проходимости видится в создании геологоразведочных установок алмазного бурения, установок для бурения скважин под установку тепловых насосов и самоходных установок статического зондирования.
В условиях жесточайшего кризиса в экономике и ослабления национальной валюты мы сделали решительный и правильный шаг по пути реального импортозамещения и уверены, что технические средства семейства «Пионер», разработанные высококвалифицированными инженерами группы компаний «Геомаш» с учетом многолетнего опыта зарубежных производителей подобного оборудования и особенностей отечественного рынка, не могут не найти своего потребителя в России.