Гидравлические грейферы на базе буровых машин

Технология «стена в грунте» давно освоена и успешно применяется на крупных объектах, применяется с помощью специального оборудования на базе роторных буровых машин. Оборудование позволяет устраивать «стену в грунте» в любых грунтовых условиях с заглублением до 100 м. В англоязычных источниках «стеной в грунте» называют diaphragm walls – «диафрагменные стены».

На рынке много поставщиков оборудования для устройства «стены в грунте», которое можно подразделить на две группы: на базе роторных буровых машин с телескопической напорной штангой (Келли-штангой или штангой Келли) и на базе машин с решетчатой стрелой и подвесным рабочим оборудованием. Машины с подвесным грейфером способны проходить более глубокие траншеи, у машин с напорной штангой есть возможность проходить наклонные траншеи. Далее речь пойдет о гидравлических грейферах на базе универсальных роторных буровых машин, которые включены в предложения ряда производителей бурового оборудования, в частности Casagrande, Mait и Inteco.

Casagrande начала выпуск оборудования для устройства «стены в грунте» в 1963 г. Со временем компания сумела создать полную линейку машин. Потребность в машинах для эффективной разработки средних и прочных грунтов стала поводом для разработки современной серии рабочего оборудования с телескопической напорной штангой KRC2 HD в комбинации с гидравлическими грейферами серии К. Оборудование имеет следующие пре­имущества: облегченная проходка углов и поворотов за счет вращения штанги на ±45° или ±90°, на штангу может быть установлена сервисная стрела, транспортировка без демонтажа оборудования, быстрое развертывание без дополнительных грузоподъемных средств. При транспортировке штанга снимается.

Рабочее оборудование включает мачту с телескопической напорной штангой, гидравлический рычажный механизм с параллелограммной кинематикой, грейферное оборудование с гидроприводом, лебедку подъема-опускания штанги. Мачта установлена на шарнире и с помощью гидроцилиндров может поворачиваться на рычажном механизме с помощью шарнира на угол ±45° или ±90° в зависимости от модели оборудования. За счет поворота мачты, рычажного механизма и поворота платформы машина может прокладывать до 3 м траншеи, оставаясь на месте.

Двухчелюстные (плоские) грейферы серии К включают следующие линейки:

• К2200 – 9 исполнений с расхождением челюстей 2200 мм, шириной челюсти от 400 до 1200 мм и вместимостью от 400 до 1200 л, усилие смыкания челюстей – 120 000 кг;
• К2500 – 9 исполнений с расхождением челюстей 2500 мм, шириной челюсти от 500 до 1200 мм и вместимостью от 440 до 1440 л, усилие смыкания челюстей – 120 000 кг;
• К3000 – 9 исполнений с расхождением челюстей 3000 мм, шириной челюсти от 500 до 1200 мм и вместимостью от 800 до 2370 л, усилие смыкания челюстей – 120 000 кг;
• К2500 HD – 8 исполнений с расхождением челюстей 2500 мм, шириной челюсти от 600 до 1500 мм и вместимостью от 680 до 1800 л, усилие смыкания челюстей – 180 000 кг;
• К3000 HD – 6 исполнений с расхождением челюстей 3000 мм, шириной челюсти от 800 до 1500 мм и вместимостью от 1580 до 2950 л, усилие смыкания челюстей – 180 000 кг.

Грейферы К2200, К2500 и К3000 шириной 400 мм применяются со специальной модификацией штанги. От грунта грейфер очищается гидравлическими выталкивателями. Выбор грейфера зависит от требуемой ширины траншеи и плотности грунта.

Младшая машина в линейке машин Casagrande для устройства «стены в грунте» – B125XP, оснащенная оборудованием KRC1 с максимальной глубиной проходки траншеи 30 м (с удлинителем штанги) и шириной от 400 до 800 мм. Штанга KRC1 поворачивается на угол ±45°. Машина работает с грейферами К2200 и К2500. Эксплуатационная масса машины около 40  т. Габаритная ширина машины в транспортном положении – 2500 мм, длина – 11 630 мм.

Следующую машину В175ХР также оснащают оборудованием KRC1 c аналогичными рабочими характеристиками. Эксплуатационная масса чуть больше – около 41,5 т за счет базовой машины.

Машина В200ХР оснащается оборудованием KRC2-28 c максимальной глубиной проходки 37,6 м и шириной от 400 до 1500 мм. Длина базовой штанги наращивается удлинителем длиной 2000, 5000, 7000 или 9000 мм. Штанга KRC2 поворачивается на угол ± 90°. Машина работает с грейферами К2200, К2500, К2500 HD и К3000. Эксплуатационная масса машины около 62 т. В200ХР последняя в модельном ряду машина, укладывающаяся в разрешенную для проезда по дорогам общего пользования габаритную ширину 2500 мм. Габаритная ширина старших моделей – 3000 мм.

Машина В250ХР c оборудованием KRC2-28 HD работает со всей линейкой грейферов. Максимальная глубина проходки – 35,5 м, ширина – до 1500 мм. Для обеспечения требуемого усилия смыкания челюстей усиленных грейферов HD двигатель базовой машины агрегатируется с более мощным тандемным гидронасосом.

Машина В300ХР дает возможности для большего разнообразия рабочего оборудования. На нее устанавливают оборудование в исполнении KRC 2-28 HD либо KRC 2-33 HD. В первом случае максимальная глубина проходки – 40,6 м, во втором – 46 м. Машина работает со всей линейкой грейферов, ее эксплуатационная масса около 85 т. Старшая машина В360ХР аналогично В300ХР оснащается оборудованием KRC 2-28 HD или KRC 2-33 HD. Машина работает со всей линейкой грейферов. Эксплуатационная масса машины около 97 т.

Итальянский производитель буровой техники Mait S.p.a. предлагает модельный ряд гидравлических грейферов на базе роторных буровых машин. На гусеничное шасси устанавливается рабочее оборудование, в состав которого входит мачта с телескопической напорной штангой, гидравлический рычажный механизм с параллелограммной кинематикой, грейферное оборудование с гидроприводом, гидроцилиндр либо лебедка подъема-опускания штанги плюс дополнительная лебедка для сервисной стрелы. Глубина проходки, профиль стен контролируются электронной системой. Поворот штанги реализован за счет не гидроцилиндров, а вращателя.

Младшая модель HR 120 dw обеспечивает максимальную глубину проходки 20 м, ширину до 800 мм. Поворот мачты в пределах +/–10°. Базовая машина оснащена двигателем Caterpillar C6.6 мощностью 129 кВт. Эксплуатационная масса машины около 28 т.

Следующая в линейке машина HR 130 dw тяжелее и мощнее, она оснащена двигателем Caterpillar C7 мощностью 186 кВт, весит около 33 т и способна проходить траншею глубиной до 25 м и шириной до 800 мм. Мачта также поворачивается на ±10° в плане.

Машина HR 180 dw значительно превосходит предыдущие по мощности, массе и рабочим параметрам. Оснащенная двигателем Caterpillar C9 мощностью 242 кВт при массе 57–60 т машина проходит траншею глубиной до 32 м и шириной до 1200 мм. Вращатель обеспечивает поворот штанги в плане на ±180°. Машину поставляют в двух конфигурациях: либо с гидроцилиндром подъема-опускания штанги, либо с лебедкой.

Машина HR 260 dw весом 75 т с двигателем Caterpillar C13 мощностью 328 кВт способна проходить траншею глубиной до 30–50 м в зависимости от конфигурации штанги. Ширина траншеи – до 1200 мм. Механизм вращения обеспечивает поворот штанги на ±180°. Штанга опускается-поднимается либо гидроцилиндром, либо лебедкой.

Тяжелая машина HR 300-570 dw массой почти 100 т, точнее 85–95 т в зависимости от комплектации, проходит траншеи глубиной до 50 м и шириной до 1200 мм. На выбор две конфигурации рабочего оборудования: с гидроцилиндром подъема-опускания штанги и с лебедкой и канатным приводом. Базовая машина оснащена двигателем Caterpillar C15 мощностью 403 кВт.

Топ-модель линейки Mait – HR 800 dw весом 135 т с двигателем Caterpillar C15 мощностью 403 кВт проходит траншею глубиной до 60 м при оснащении ее рабочим оборудованием с подъ­емом-опусканием штанги с помощью лебедки и канатного привода. Исполнению с гидроцилиндром доступна меньшая глубина. Ширина траншеи – до 1200 мм.

Итальянская компания Enteco S.R.L., штаб-квартира которой расположена недалеко от Венеции, предлагает гидравлические грейферы для своих буровых машин с Келли-штангой. Рабочее оборудование включает моноблочную или телескопическую напорную штангу фрикционного или блокирующего действия с задавливанием гидродомкратом или лебедкой.

«Младшую» модель Е6040 поставляют в двух исполнениях: Е6040-HGM20 и E6040-HGT30, работающих с грейферами Inteco HG3, которые обеспечивают проходку траншеи шириной 300–1200 мм. Базовая гусеничная машина для обоих исполнений оснащена двигателем Caterpillar C7 мощностью 187 кВт, раздвижной гусеничной тележкой с габаритной шириной 2500–3700 мм. Исполнение Е6040-HGM20 отличается моноблочной штангой с глубиной проходки траншеи 22 м, исполнение E6040-HGT30 оснащено 3-секционной телескопической штангой, глубина проходки достигает 30 м. Для обоих исполнений предусмотрены гидравлический домкрат для задавливания-извлечения штанги и механизм поворота штанги на ±45°, который дает возможность разрабатывать траншею длиной 2–2,5 м без перестановки машины. Эксплуатационная масса машин достигает 42 т.

Модель Е6050-HGT30 оснащается грейферами Inteco HG30 и способна проходить траншею глубиной до 30 м и шириной 300–1200 мм. Механизм поворота штанги на ±45° позволяет проходить 2–2,5 м траншеи с одного места. Телескопическая штанга состоит из трех элементов длиной по 11 м. Базовая гусеничная машина оснащена двигателем Caterpillar C9 мощностью 261 кВт. На выбор предлагается два варианта раздвижной гусеничной тележки: габаритной шириной 3000–4200 мм с башмаками шириной 700 мм и шириной 2550–3950 мм с 650-миллиметровыми башмаками. Эксплуатационная масса машины около 56 т.

Следующая в линейке машина Е7080-HGT50 относится к более тяжелому и мощному классу: ее эксплуатационная масса доходит до 90 т, а исполнительные механизмы приводятся от двигателя Caterpillar C9 мощностью 261 кВт либо С13 мощностью 328 кВт. Раздвижная гусеничная тележка шириной от 3000 до 4500 мм и гидравлические опоры обеспечивают опорный контур для работы не только с вертикальной мачтой, но и мачтой, отклоненной назад на угод до 15° от вертикали, вперед на такой же угол (с выдвижением 12-тонного противовеса назад до 1500 мм) и на угол до 5° вправо и влево. Механизм вращения штанги на 270° дает возможность разрабатывать траншею длиной 2200–3200 мм без перестановки машины. Машина работает с грейферами Inteco HG5 и обеспечивает проходку траншеи шириной 500–1500 мм. Глубина проходки с 3-секционной штангой с секциями по 12 – 32 м, с секциями по 15 – 41 м, с секциями по 18 – 50 м.

Машина Е9070-HFT40 хоть и относится к следующему типоразмеру, но построена практически на таком же шасси, что и Е7080, и скромнее по возможностям и по массе – эксплуатационная масса машины около 78 т. Она оснащена 9-тонным невыдвижным противовесом, что ограничивает возможности машины по разработке наклонных траншей. При оснащении 3-секционной штангой с 12-метровыми секциями глубина проходки достигает 32 м, с 15-метровыми секциями – 41 м. Как и Е7080, машина работает с грейферами Inteco HG5, механизм вращения обеспечивает поворот штанги на 270°.

Машина Е9080-HGT50 построена на такой же базе, что и Е9070, но в дополнение к 3-секционным штангам с 12- и 15-метровыми секциями может оснащаться штангой с 18-метровыми секциями, и в этом случае глубина проходки достигает 50 м, а эксплуатационная масса машины за счет удлиненного рабочего оборудования и 12-тонного противовеса доходит до 90 т. Ширина проходки с грейферами Inteco HG5 – от 500 до 1500 мм.

Представленное оборудование лишь небольшая часть решений для проходки траншей, пользующихся спросом на территории России. Выбор конкретного решения зависит от задач, стоящих перед строителем, от его финансовых возможностей и предпочтений. О других видах техники мы продолжим рассказ в следующих номерах журнала.