Значение БУРОВЫЕ ИЛИ БУРИЛЬНЫЕ МАШИНЫ в Энциклопедическом словаре Брокгауза и Евфрона

БУРОВЫЕ ИЛИ БУРИЛЬНЫЕ МАШИНЫ

Б. машины, предназначенные для сверления горизонтальных отверстий, уже существовали в XVII столетии, что подтверждается предложением, сделанным в 1683 году механиком Геннинг-Гутманом магистрату города Гарца, на производство буровых работ с помощью его машины. Однако, вследствие недостатков, какими обладали буровые машины того времени, применение их было единичное. В 1803 году зальцбургский инженер Гайншинг и в 1813 г. английский механик Тревич сделали весьма солидные усовершенствования в этого рода машинах; затем в 1844 г. англичанин Брунт предложил молоты в рудниках приводить в движение с помощью сжатого воздуха и производить одновременно вентиляцию штолен. В 1851 году французский инженер Каве первый начал работать этого рода машинами, которые были впоследствии усовершенствованы Бартлетом, предложившим свою машину в 1854 г. управлению по возведению Мон-Сенисского туннеля. Женевский профессор физики Колладон немного ранее, а именно в 1852 г., построил бурильную машину с пневматической передачей, взамен существовавшей до того времени канатной. Строитель Мон-Сенисского туннеля (инженер Соммелье) обе эти идеи соединил в одну и устроил пневматическую бурильную машину, а для сгущения воздуха воспользовался водой горных потоков Альп. Лет пятнадцать тому назад применение буровых машин, действующих сжатым воздухом, при проведении туннелей было редкостью и ограничивалось двумя туннелями, Мон-Сенисским и Сен-Готтардским (см. Туннель); между тем, в настоящее время буровые машины применяются к постройке относительно уже и небольших сооружений, например у нас на Новороссийской ветви Владикавказской железной дороги при постройке туннелей, одного длиной 650,94 саженей и другого в 180 сажен. Все сказанное выше относится к ударным машинам; между тем, идея вращательного бурения, появившаяся в 1848 в Праге и примененная там к сверлению известняков, дала очень хорошие результаты, почему и начала разрабатываться в Австрии (Реттингер), Франции (Леша) и Германии (Ржиг) с не меньшим успехом, как и система ударных машин. В 1864 г. инженер Штопф предложил производить вращательное бурение с помощью воды, находящейся под давлением, а гамбургский инженер Брандт разработал эту идею практически и построил вращательную машину своей системы. Первые опыты с этой машиной произведены были в Сен-Готтардском туннеле, а с 1877 года ими уже работали в полном объеме при сооружении Зонштейнского туннеля у Траунзее, Брандлейтского в Тюрингии, Аральбергского в Швейцарии, Сурамского на Кавказе и во многих рудниках. На последней всемирной выставке в Париже машины Брандта награждены большой золотой медалью.Быстрое усовершенствование буровых машин началось лишь со времени применения их к постройке туннелей, а именно Мон-Сенисского, и всецело принадлежит нижеследующим четырем инженерам: Соммелье, Граттони, Грандису и Колландону. Уже в 1866 г. выдана была 91 привилегия на различного рода буровые машины, а с этого времени сделано очень много в них усовершенствований. Самые замечательные ныне системы следующие: Дюбуа-Франсуа, Сакса, Мак-Кина, Сегена, Ингерзоля, Дарлингтона, Туреттини, Шрамма, Ферру, Мейера или Фрелиха и Брандта, которые, несомненно, оказали огромное влияние на успех в этого рода работах, способствуя скорому преодолению тех препятствий, которые представляли до сих пор твердые горные породы при прорытии туннелей и штолен.Все перечисленные выше системы буровых машин подразделяются на так называемые ударные и вращательные: первые приводятся в движение посредством сжатого воздуха, а вторые посредством напора воды, откуда и называются пневматическими и гидравлическими. Машины первого рода выбивают породу кусками, а второго рода — цилиндрической стальной пилой высверливают цилиндрики буримой породы, которые без особых приспособлений переламываются и крошатся во время работы. Существует еще один род машин (perforateur), которые сверлят сразу отверстия большого диаметра, от 6-ти до 20-ти футов и известны под названием "Beaumont", от имени изобретателя, английского инженера Бомона. Машины этого рода, называемые также "щитовыми", употреблены были при прорытии туннеля под Лондоном в Англии, под рекой Гудзоном в Америке и под каналом Ла-Манш во Франции, причем под Ла-Маншем пройденная ими в меловом грунте пробная штольня имеет 884,55 сажени длины.Щитовая машина представляет собой стальную трубу, оканчивающуюся резцом и закрывающую спереди стальным щитом забойное место штольни. Длина такой трубы бывает различна и зависит от диаметра: от 0,75 до 1,50 саженей. Диаметр трубы бывает в 6 и 10 футов, а для прорытия туннеля под Гудзоном диаметр щитовой машины был в 20 футов и давление, на нее производимое гидравлическими прессами, равнялось 15 тысячам пудов.Машины этого рода имеют видимое преимущество перед описанными выше, так как вовсе устраняют необходимость употребления взрывчатых веществ, представляющих столь большую опасность для рабочих, и дают возможность более легкого устройства вентиляции и вполне обеспечивают работу от заливания водой, вследствие встречи ключей или просачивания грунта.Машина Beaumont'a приводится во вращательное движение сжатым воздухом, а поступательное движение получается от гидравлических прессов. Судя по работам, которые велись этой машиной под каналом Ла-Манш, успех таковых в серой меловой формации не превышает 1 метра в час, что представляет собой уже весьма хороший результат. Машина эта всегда может быть применена, когда геологические напластования однообразны, подобно нижним частям меловой формации, и не представляют твердости камня или скалистого грунта. Подробное описание см. в "Annales industrielles" (1882).Давление воздуха и воды, нужное для приведения Б. в действие, производится с помощью особых аппаратов-насосов или компрессоров. Величина этого давления находится в зависимости от степени твердости буримой горной породы и рода машины. Если все грунты разделить на мягкие, твердые и скалистые, то, по данным профессора Ржига, нужно: 1) для ударных машин в грунтах мягких от 1? до 2? атмосфер давления, в твердых от 2 до 3 и в скалистых от 3 до 4 атмосфер давления (к этим цифрам следует прибавить от 20 до 30% на потерю давления, происходящую от трения воздуха в трубах), и 2) для вращательных машин в грунтах мягких от 40 до 60 атмосфер, в твердых до 80 и скалистых до 150 атмосфер давления. В этого рода машинах потери давления вдоль проводов не замечается. Машины щитовые, так называемые "Beaumont", требуют давления сообразно диаметру штольни и твердости грунта.Всякая ударная бурильная машина должна выполнить 6 различного рода движений: 1) удар, 2) обратный ход ударного стержня, 3) его поворот, 4) поступательное движение его вперед по мере углубления отверстия, 5) передвижение самой машины вперед и 6) ее отодвигание назад. Первое и второе движение выполняются регулировкой поршней, третье движение происходит с помощью спиральной дорожки, выделанной на поверхности стержня, которой движется стержень по неподвижному шипу, укрепленному в раме машины; четвертое происходит вследствие одинаковой длины поршневого цилиндра машины с величиной передвижения всей машины; пятое и шестое движения производятся руками.Всякая вращательная буровая машина должна выполнять два действия: 1) передвигать вперед буровой стержень с зубчатым стальным наконечником и 2) поворачивать его. Первое действие производится особым механизмом, а второе — с помощью двух водостолбовых машин, приводящих в движение бесконечный винт, поворачивающий стержень посредством зубчатого колеса, соединенного со стержнем наглухо.Все вновь строящиеся буровые машины отличаются от прежних увеличением силы диаметра бурава и уменьшением числа буровых сверл. Так, например, последние буровые машины Дюбуа и Франсуа имеют один бур, а Брандта — два бура.Подробное описание буровых машин можно найти: в "Отчетах общества Сен-Готтардской железной дороги"; в издаваемом в Нью-Йорке "Engineering and Mining Journal" (описаны машины Ингерзоля). В журналах министерства путей сообщения описаны машины Брандта и Ферру (в 1887 г.); в статье профессора Ржига, в 1888 г., в статье В. Литушевского и в сочинении Кербедзя, "Постройка 2 туннелей на Новороссийской ветви Владикавказской железной дороги", описаны машины Дюбуа и Франсуа.Э. Ф.

Брокгауз и Ефрон. Брокгауз и Евфрон, энциклопедический словарь. 2012