ЕЛ МЕДИА - направление СЕЛСКО СТОПАНСТВО ЕЛ МЕДИА - направление ЕНЕРГИЯ
ЕЛ МЕДИА - направление ИНДУСТРИЯ

ИНФРАБИЛД - Строители списание за инфраструктурно строителствогодина I, брой 1, май 2007

Машини за управляемо хоризонтално сондиране

Машини за управляемо хоризонтално сондиране

Машините за управляемо хоризонтално сондиране са по-слабопопулярни, в сравнение с повдигащото, земекопното и планиращото оборудване, но сферата им на приложение през последните години се разраства значително. С масовото навлизане на безизкопните технологии за полагане на тръби в съвременните инфраструктурни решения, тези машини отбелязват все по-стабилно и трайно присъствие на пазара на строителна техника

текст инж. Вера Ангелова

След няколко трудни години в сектора на хоризонталните сондажни машини пазарът им се стабилизира и се очаква през следващите години продажбите им да отбележат голям растеж. Тези прогнози се отнасят за целия сектор, включващ различни по размери, мощност и функционални особености машини. Въпреки че големите проекти, при които гигантски машини полагат хиляди метри тръби с огромен диаметър, продължават да привличат вниманието и да са обект на засилен интерес от специалисти и медии, компактните модели набират все по-голяма популярност и разширяват областта си на приложение. Наскоро проведено проучване от Construction Equipment показва, че 62% от експлоатираните HDD-машини (Horizontal directional drilling) са модели от ниските класове - машини с тегло до 9 тона и именно на тях е посветена настоящата статия.

Понастоящем фирмите в света, предлагащи подобен вид оборудване, са сравнително малко в сравнение с останалите видове строителната техника, заради строго специализираното им приложение, но тенденцията е пазарът да се стабилизира и разраства.
Очакваният бум в използването на хоризонтални сондажни машини се дължи на разрастването на телекомуникационния сектор и, в частност, набиращите скорост проекти за разгръщане на фиброоптичните мрежи за доставяне на различни комуникационни услуги до нови потребители. Много FTTP (Fiber to the Premises) проекти се реализират в гъстозаселени и силно застроени градски части, където работата на тежка земекопна техника и извършването на обемни изкопни работи са непрактични, понякога забранени и много често невъзможни за изпълнение. Те са свързани с големи емисии на шум и вредни газове, както и с често недопустими вибрации, смущаващи комфорта на живеещите в района. Безизкопните технологии, и в частност машините за управляемо хоризонтално сондиране, са идеално разрешение на този проблем и все по-голяма част от инвеститорите се възползват изцяло от удобството им при отвеждането на фиброоптичните комуникации от градската мрежа до дома или офиса на потребителя. Значителна част от фиброоптичните кабели в тази част са с дължина до 30 метра и се поставят в изолационна тръба, която се заравя на малка дълбочина под земната повърхност. Хоризонталните управляеми сондажни машини са предпочитани от инфраструктурните инвеститори, защото са малки, компактни, бързо се привеждат в експлоатационно положение и работят ефикасно дори в силно ограничени пространства. Използването им е свързано със силно минимизирани по обем земни работи (изчерпващи се с технологичните изкопи и местата на свръзка със старите участъци - т.е не повече от 5% от обема на изкопите при конвенционалните технологии), което означава също много по-малко затворени улици, пътни платна или тротоари, запазване на градския пейзаж и респективно намалени разходи за възстановяване след полагане на инсталациите.

В класа на компактните HDD-машини се предлагат няколко нови модела. Основният дизайн и базовите компоненти не са се променили особено през последните няколко години, но стремежът е чрез множество малки подобрения да се улесни манипулацията на машината, като се обърне особено внимание на комфорта на оператора. В тази област се работи много, въпреки че някои от типичните за средния клас машини елементи - стойки за тръбите, механизми за автоматичното им поставяне, преместване и изваждане и др. - все още липсват при повечето от по-малките модели. Независимо от това, предлаганите на пазара машини имат достатъчно голяма мощност, за да се справят бързо и качествено с различни по вид работи и в различни категории почви.
Възможни са няколко типа конструкции на HDD-машини - верижни модели, такива, монтирани върху носещо шаси и спускаеми. Първите два вида работят от повърхността, избутвайки малка сондажна глава, свързана с куха тръба в почвата под определен ъгъл, като с достигане на желаната дълбочина тръбата заема хоризонтално положение. Спускаемите HDD-машини се поставят в ями с необходимата дълбочина и работят само в хоризонтална посока. Интересното и при трите типа е, че в много компактни външни размери са вместени изненадващо големи мощности.

Освен при полагането на споменатите вече фиброоптични мрежи, хоризонталните сондажни машини се използват и при разширяване на електрическата или телефонната мрежа, при изграждане на газопроводи, също така при инсталиране и ремонти на участъци от водоснабдителната и канализационната мрежа - с други думи винаги, когато е избрана безизкопна технология.
Изборът на конкретен модел и марка HDD-машина зависи от почвените условия, застроеността и особеностите на инфраструктурата и водещите фирми-производителки правят всичко възможно да се покрият изискванията на все по-широк кръг потребители.
Най-компактният модел на Ditch Witch от последната им серия Mach 1 е JT520. Той тежи само 1.4t при височина 1.69m и ширина и дължина съответно 902cm и 2.97m и е идеален за инсталиране на малки дълбочини в жилищни градски райони. Проектиран е за многократно повтарящи се операции в рамките на деня и има възможност да полага тръби с диаметър до 50mm на разстояния до 46m, в зависимост от почвените условия. 21.25-киловатовият дизелов двигател достига максимален въртящ момент от 678N.m, максималната пробиваща сила е 20kN. Работата с машината е улеснена от крачно управляемия лубрикатор за тръбите. Има възможност за нагласяване на ъгъла на полагане на тръбите в диапазона 11 до 18 градуса, в зависимост от изискванията на терена. Операциите на работната част на машината се контролират от операторската кабина само с едно движение на ръката.
Друг модел от същата серия е 4.4-тонният JT1220, който е една от най-производителните машини в сектора на безизкопното полагане на инсталации. Въпреки че има най-мощния двигател в своя клас, той генерира много ниски нива на шум - по-малко от 100dB(A). Тихата работа позволява извършването на продължителни дейности в тесни и гъстозастроени индустриални или жилищни зони. JT1220 Mach 1 също включва нов дизайн на водача за тръбите и мощна, маневрена ходова част. Максималният въртящ момент е 2980N.m и машината работи тихо и плавно, независимо от сравнително големите си размери - 5.16х1.31х2.29. Поддръжката е лесна и машината е предназначена главно за проекти с големи обеми работа.
Компактният Grundodrill 4X на TT Technologies също е създаден специално за работа в жилищни райони, при малки диаметри на тръбите. Моделът предлага 40kN сила на пробиване и изтласкване и е снабден със специална хидравлична система, която дава на оператора възможност за оптимален контрол върху работния орган по време на различните операции. Уникалната пробивна система осигурява завидна стабилност на машината при работа и помага за постигане на оптималната работна сила. Grundodrill 4X също така е снабден със система Smart Vice, която улеснява и ускорява сондажния процес и е осигурена срещу стареене и износване.

Водещ принцип при проектирането и производството на последния модел машина за управляемо хоризонтално сондиране на Straightline - SL2020 - е елиминирането на сложните електрическии системи за контрол на работния процес за сметка на опростени хидравлични системи. SL2020 се характеризира с дизелов двигател от 99к.с., а помпата за глинеста промивка е с капацитет 136l/min. Със своите 1.3m ширина моделът достига лесно и до най-труднодостъпните места в силнозастроените квартали, а работната сила от 89kN и въртящият момент 2500N.m позволяват да се достигне производителността на много по-голяма машина. Броят на компонентите на модела е сведен до минимум, което гарантира малко на брой и къси по времетраене престои в сервиза.
В сферата на компактните хоризонтални сондажни машини е и моделът Astec Еarthpro DD-65 MiniMax на Astec Underground, който също предлага мощност и универсалност в компактна форма. Със своите 0.9х3.15х1.5m, той е достатъчно малък, за да работи между препятствия и в калканни условия. Теглото му е изключително скромно - само 1179.3kg, за да може въздействието му върху почвата и природната среда да бъде минимално. Снабден е със система за автоматично изключване в случай на авария. Двигателят е дизелов, с мощност 26к.с. и е производство на Caterpillar. Върху шасито на машината е монтирана и помпата за глинеста промивка е с дебит 22.7l/min. Astec Еarthpro DD-65 MiniMax работи успешно с диаметри до 4.5cm и може да носи до 50 метра тръби.
Моделът Vermeer D20x22 NAVIGATOR е една от най-подходящите машини за проекти с малък до среден диаметър на тръбите. Той е снабден с двускоростна ротационна система. Заради въртящия момент от 2982.8N.m машината има достатъчно мощност, за да работи в трудни почви и при дълги участъци. Vermeer D20x22 NAVIGATOR е единственият модел в компактния клас, който е снабден с вградена система за копаене през камъни. Операторското място е проектирано и ориентирано така, че работещият да има обзорен поглед върху работния процес, а всички контролни елементи са лесни и разбираеми за използване и са разположени на удобни места. Помпата за глинеста промивка е с дебит 95l/min. и работи ефективно дори при променлив поток. Серията NAVIGATOR включва още 12 модела с различни размери и характеристики.

Terra AG, най-голямата швейцарска фирма-производителка на конструктивно оборудване за безизкопно полагане на тръби и кабели, представя един нов модел в най-ниския клас машини за управляемо хоризонтално сондиране - TERRA-JET 2513 D. Той позволява хоризонтално сондиране с дължина до 200m, като има възможност полаганите инсталации да се движат по крива. Всички модели от серията TERRA-JET дават възможност да се полагат дори големи тръби под пътища, железопътни линии и реки. Новият дизайн на серията включва обновена интелигентна хидравлична система, която повишава производителността на машините с 25%, без промяна в цените на моделите. Освен това, новите HDD-машини са екологични и гарантират ниски нива на шум както за работещия, така и за хората, намиращи се в близост до обекта - шумовите емисии на разстояние 7m от машината са 73dB (A), а в кабината - 85dB (A).
От компанията Mc Laughlin залагат на мощни машини за използване под земята, като McL-10H. Те са идеално решение за места, в които е забранено или неефективно разполагането на надземна техника.
Машината работи, поставена в подземни ями и дава възможност на клиентите за избор между различни методи за подземно сондиране, в зависимост от условията на проекта и на почвата. McL-10 има две разновидности -1.5 и 2-метрова при ширина 0.79m, които се задвижват от дизелов двигател McL-3000 и са снабдени със система за миксиране и изпомпване - McL-230, която осигурява и ефективно смазване на тръбите. Системата може да работи както в сухо състояние, така и с работни флуиди. Диаметърът на тръбите, които могат да се полагат с тази машина, е от 5 до 30.5cm.
Моделът Quick Shot на Melfred Borzall е идеалната система за полагане на инсталации в райони с труден и ограничен достъп. Това, което го отличава от по-голямата част от подобните машини, е, че той започва изкопаването на подземния сондаж от яма с необходимата дълбочина, което премахва нуждата от 10-метрово пространство за привеждане в експлоатация. Системата се предлага на части, като допълнение към съществуващите серии за управляемо хоризонтално сондиране или в напълно окомплектован вариант.