Физико-химические характеристики любого асфальтобетонного покрытия в лабораторных условиях легче всего определять посредством отобранных образцов цилиндрической формы, которые называются керны. Отбор данных образцов осуществляется при помощи специальной портативной бурильной установки, а именно керноотборника. В сегодняшнем материале мы рассмотрим основные разновидности, принцип работы и конструкцию устройства.

Виды и принцип работы

Сверлильные модели, оснащенные электрическим приводом, не получили большого распространения с целью отбора кернов, в связи с этим далее мы будем говорить только про бензиновые керноотборники. Привод таких машин может использовать в работе вал отбора мощности с другого устройства. Среди подобных моделей изделия от компании Kenney Geotechnical. Кроме этого, привод может быть и собственным, как в немецких моделях Golz КВ-200 с кольцевым сверлением, где применяется 3 кВт двигатель внутреннего сгорания.

Любой бензиновый керноотборник работает по следующему принципу. Сверлильная головка приводится в движение посредством двигателя сквозь муфту сцепления. Обсадная штанга с пробоотборником вводится в отверстие в процессе погружения в толщу асфальтобетонного покрытия. Правильность направления может поддерживаться как визуально, например, в моделях Rekon RBC-200, или при помощи роликовых направляющих, как в керноотборниках КВ-200.

В состав некоторых установок входит бак. Из него, в процессе вращения подается вода в кольцевой зазор между штангой и внешним корпусом сквозь муфту на образующей корпуса. Благодаря этому снижается усилие, необходимое для сверления, и механический износ вращающегося механизма. На нужной глубине специальные щипцы извлекают керн из корпуса, не трогая обсадную колонку. Это дает возможность продолжить углубление для отбора проб на разной глубине.

При помощи дополнительных секций с резьбовой муфтой можно увеличить длину внутренней штанги в процессе работы.

В конце обсадная колонна просто извлекается.

Конструкция керноотборника

Устройство керноотборника (см. рисунок ниже) предлагает следующие компоненты:

  • Буровую коронку диаметром 60-125 миллиметров;
  • Приводную муфту;
  • Наружную трубу;
  • Направляющую резьбовую втулку;
  • Внешнюю сменную трубу длиною 650-1500 миллиметров;
  • Корпус подъемника;
  • Стопорное кольцо;
  • Кольцо стабилизатора;
  • Рифленый сердечник.

Материал буровой коронки, выполняющей отверстие в асфальтобетонном покрытии с целью отбора пробы, напрямую влияет на максимальную износостойкость бензинового керноотборника в целом! Так чаще всего применяются алмазные наконечники, которые разделяются на 3 вида:

  • Пропитанные алмазные сердечники, предназначенные для особо твердых покрытий;
  • Поликристаллические стабильные термические сердечники, применяемые для сверления покрытий годичной давности;
  • Компактные алмазные поликристаллические PDC-сердечники для относительно «свежих» покрытий.

Стальные коронки выполняются с использованием инструментальных высококремнистых марок стали с повышенным содержанием марганца. К примеру, асфальтобетонные керноотборники не редко оснащаются дополнительно запасными сердечниками, изготовленными из быстрорежущей стали Р6М5 либо Р9.

Вне зависимости от глубины погружения керн необходимо сохранять целым! С этой целью в керноотборниках применяются специальные внутренние трубки особой конструкции, что наглядно видно на рисунке.

Наибольшей эффективностью обладает конструкция, оснащенная проволочным сердечником, демонстрирующая наибольшую долговечность при вращении внутренней трубки со скоростью до 1000 мин-1. При создании устройства конструкция катушки с сердечником проектируется таким образом, чтобы подшипниковый узел с внутренним сердечником могли запросто проходить сквозь бурильную колонку, останавливаться в нужной точке для бурения и отбора керна с последующим извлечением посредством проводной линии. Адаптерное кольцо с крупной резьбой позволяет закреплять каждую дополнительную секцию.

Проволочный сердечник дает возможность запросто достать керн с пробой, поменять его на новый, в случае необходимости, и быстро восстановить работы.

Основные модели

Выбирать бензиновый керноотборник следует исходя из состояния покрытия, откуда необходимо отобрать пробы, и стоимости модели. После этого определяется глубина и диаметр сверления. При значительной глубине сверления, а также при необходимости отбора большого количества проб, выбирать следует агрегат, оснащенный баком для воды немалой емкости.

Так, к примеру, керноотборник Golz КВ-200 комплектуется баком емкостью 10 литров, что выгодно выделяет его на фоне идентичного по остальным характеристикам турецкого UTAS0101 с куда меньшим баком. В последнем случае для работы дополнительно понадобится внешняя емкость для воды!

Беря во внимание разные физические свойства различных покрытий, среди которых состав подстилающих слоев, сплошность, плотность и т.п., большей популярностью пользуются устройства, позволяющие корректировать скорость сверления.

На комфорте работы сказывается также и метод подачи бурильной головки. Например, в английской модели Rekon RBC-200 все выполняется вручную посредством воротка. Благодаря этому установка отличается своей компактностью, но ее функционал ограничивается малой глубиной погружения с отбором кернов небольших размеров!

Важно подчеркнуть, что лишь модели КП-151 предусматривают механизированное извлечение керна, в других случаях для кернов различного диаметра приходится дополнительно докупать набор щипцов.

Стоимость современного бензинового керноотборника составляет до:

  • 130 тысяч рублей за версию UTAS0101;
  • 140 тысяч за модель Rekon RBC-200;
  • 380 тысяч рублей за Golz КВ-200.

НЕТ КОММЕНТАРИЕВ

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ