Описание установки алмазного бурения

Производство отверстий в строительных конструкциях (перекрытиях, колонах, стенах) изготовленных из бетона является сложной процедурой с технической точки зрения. Особенно, если мы имеем дело армированным бетоном высокой марки прочности, начиная с М300. Лучшее технологическое решение таких задач это алмазное бурение. Если выражаться более точно то технология получила название: колонковое алмазное бурение.

Колонковое бурение — это метод устройства отверстий, бурение производится только лишь по периметру отверстия, а сам бетонный керн (то что заключено в окружность) после завершения бурения удаляется из полости коронки. Колонковое алмазное бурение железобетона — современная методика, она применяется в работах разного масштаба.

Алмазная коронка выглядит, как обычная металлическая труба произвольного диаметра, с припаянными к ее поверхности частицами из технического камня (алмаза). С помощью данных алмазных частиц происходит взаимодействие с бетоном и погружение в его тело.

Важно! Бурение бетона отличается от сверления только тем, что при его производстве используется ударная сила.

Применение установок для алмазного бурения

Во время проведения строительных и ремонтных работ часто приходится сталкиваться с необходимостью проделывания цилиндрических отверстий среднего и большого диаметра в строительных перекрытиях, стенах, колоннах и других конструкциях из монолитного бетона, железобетона, камня, кирпича. С технической точки зрения данная процедура является сложной, выполнить ее при помощи обычной дрели или перфоратора не получится. Справиться с задачей по силам установке алмазного бурения.

Установки бурения с алмазными сверлильными коронками используются при строительстве и реконструкции зданий, дорог, мостов и других сооружений.

Данный способ получения отверстий наиболее востребован при выполнении следующих видов работ:

при проделывании в стенах, дверных и оконных проемах отверстий;
при прокладке систем отопления, канализации, газо- и водоснабжения;
при установке систем вентиляции и кондиционирования;
при демонтаже фундаментов зданий;
при монтаже оборудования;
при установке ограждений и других декоративных конструкций.

Использование алмазных бурильных установок позволяет проделывать отверстия даже в таком высокопрочном материале как армированный бетон.

Преимущества

Алмазная резка и бурение отличаются рядом положительных особенностей. Поэтому представленная методика широко применяется в частном и промышленном строительстве. Положительные качества алмазного бурения следующие:

Работы выполняются быстро. Если помещение было подготовлено к проведению высверливания, процедура занимает не больше нескольких часов. Скорость зависит от характеристик материала, сложности задачи.
Полученное отверстие имеет гладкие края, которые достаточно слегка отшлифовать.
Четкая геометрия полученного проема.
Бурение проводится в стенах, перекрытиях, фундаментах любой твердости, включая поверхности из гранита, керамогранита, базальта.
Даже в небольших узких помещениях используются буровые установки.
Пыль и грязь практически не образуются.
Относительно низкий уровень шума.
Возможность создания отверстий практически в любом положении. Можно делать каналы под наклоном.
Отсутствие вибраций положительно отражается на целостности конструкции. Исключается появление трещин, разломов.

Благодаря перечисленным преимуществам представленная техника часто применяется при монтаже и демонтаже.

Плюсы и минусы алмазного бурения

К главным преимуществам алмазного бурения можно отнести скорость и безопасность работы, получение идеально ровных отверстий различной глубины и диаметра, низкие трудо- и энергозатраты.

Перечислим основные плюсы использования установок:

создание ровных аккуратных отверстий диаметром до 1 м и глубиной до 5 м в высокопрочных конструкциях;
скорость сверления (около 5 см/мин) — достигается за счет высокой скорости вращения алмазной коронки;
отсутствие необходимости в дополнительной обработке поверхностей;
проведение работ в труднодоступных местах под углом — возможно за счет вакуумного (анкерного) крепления станины;
отсутствие вибраций и высоких шумов во время работы;
сравнительная чистота.

К минусам технологии можно отнести следующие моменты:

высокая стоимость оборудования и комплектующих;
большая вероятность поломки двигателя и порчи алмазных коронок в случае несоблюдения технологических требований;
громоздкость — иногда обуславливает пространственные ограничения при выполнении работ;
наличие профессионализма и опыта оператора установки.

Что еще может повлиять на стоимость работы

Разумеется, стоимость услуги, прежде всего, зависит от материала, который предполагается сверлить и размера (глубины) отверстия. Но есть и другие обстоятельства, которые влияют на цену.

Увеличивают стоимость работы факторы, которые приводят к повышенному расходу материала (алмазных коронок) и создают дополнительные трудности для работы. Например, цена на выполнение отверстия повысится, если:

Отверстие нужно выполнить в бетонной плите с высокой степенью армированности.
Сверление необходимо производить по направлению снизу вверх.
Сверление производится в помещениях с отделкой, которую необходимо сохранить. В этом случае, места сверления обклеивается пленкой, а на полу помещается ведро для сбора стекающей грязной воды.

Совет! Если выполнить оклейку стен самостоятельно, то можно сэкономить на стоимости услуги.

Кроме того, к повышению цены может привести необходимость работы в стесненных условиях, работа в неотапливаемом помещении зимой, работа в ночное время и пр. Итак, можно сделать однозначный вывод, что алмазное бурение – это наиболее прогрессивный и удобный способ выполнить отверстие в бетоне или другом твердом материале

Принцип работы

Принцип работы установки заключается в бурении отверстий путем погружения алмазной коронки в бетон. При этом сверление осуществляется не по центру, а по периметру отверстия. По окончании работы образовавшийся бетонный керн из полости коронки удаляется.

Бурение осуществляют двумя способам: сухим и влажным. Сухой способ применяется в случае необходимости соблюдения чистоты конструкции. Его минусом является возможность перегрева и поломки сегментов оборудования, а также образование пыли во время проведения работ. Способ бурения с использованием жидкости применяется намного чаще сухого. Особенно эффективен для проделывания отверстий в высокопрочных материалах. Во время работ жидкость смывает пыль с обрабатываемой поверхности и оказывает охлаждающий эффект. Сбор воды осуществляется при помощи дополнительного устройства — коллектора шлама (водосборного кольца).

Бурение бетона при помощи установок алмазного бурения, в отличие от сверления, осуществляется при помощи ударной силы инструмента.

Организация процесса бурения бетона

Характерная отличительная особенность процедуры: это наличие возможности вести бурение на вогнутых и выпуклых поверхностях, таких как тоннели или арки. Важным критерием выбора вида бурения между сухим и мокрым является тип поверхности, тип структуры материала, а также условия работы:

Бурение без использования жидкости используется нечасто, только в тех случаях, когда отсутствует водосбор, опасность поражения электрическим током и так далее.

Алмазное бурение железобетона с использованием влаги для охлаждения коронки применяется чаще.

Ну а теперь о том, как строится процесс подготовки на строительном объекте.

Подготовка к работам:

сначала подбирается нужный диаметр алмазной коронки и определенная бурильная установка, согласно необходимому диаметру и материалу поверхности на бетонную поверхность наносится разметка будущего диаметра отверстия организуется подача воды, электричества, а также отвод шлама (отхода бурения)

Производство работ:

Первый этап — это монтаж и крепление станины бурильной установки, для этого на поверхности просверливаются отверстия под анкера. На данный крепеж и устанавливается станина. На данном этапе нужно убедиться нет ли люфтов в местах соединения или крепления станины.

Второй этап — включение установки, подбор скорости, подача воды и отсос пыли с жидкостью. Во время бурение важно не допускать перекоса коронки во избежании застревания коронки и порчи режущих элементов. Не в коем случае не допускается включение мотора при опущенной коронке, это также приведет к порчи режущего элемента. Во время бурения бетона необходимо слегка усиливать нажим коронки на поверхность, не забывая о своевременной подаче воды. Главной задачей на данном этапе бурения является то, что нельзя перегружать мотор, происходит это часто из-за трения коронки о стенки отверстия. Трение чаще всего происходит из-за смещения станины во время бурения, а причиной смещения станины является некрепкое фиксирование ее к поверхности.

Конструкция

Основные элементы установок для алмазного бурения:

станины;
двигателя;
алмазной коронки.

Станина — основа бурильной установки. Она состоит направляющей стойки и из крепежной плиты. Станина позволяет четко зафиксировать двигатель в нужном положении на вертикальной или горизонтальной поверхности под наклоном или без него, избежать перекоса.

Двигатель с алмазной коронкой, при помощи которой осуществляется внедрение инструмента вглубь поверхности, перемещается по направляющей стойке. На стойке расположена каретка с устройством крепления мотора и винтовым, реечным или цепным механизмом подачи, отвечающим за движение каретки вдоль стойки.

Алмазные бурильные установки можно приобрести как в полном комплекте, состоящем из станины и двигателя, так и по отдельности. При выборе стойки и двигателя необходимо учитывать совместимость типа каретки и устройства крепления и возможность использования алмазных коронок с одинаковым диаметром.

В ручных моделях работа двигателя может осуществляться без станины. Для удобства эксплуатации конструкции снабжены дополнительными рукоятками.

Типы алмазных буров для перфоратора

Чем дешевле бур, тем меньшей стойкости и производительности можно от него ожидать

Все буры делятся на такие типы:

шнековые – самозатачивающиеся. Эти буры имеют такую конструкцию, которая позволяет очень быстро удалять шлам из зоны реза. В основном они выпускаются с хвостовиком SDS Plus и используются при монтаже и ремонте не очень тяжелых строительных конструкций;
спиральные. Они обычно имеют большой диаметр. Спиральный бур для перфоратора по бетону, размеры которого позволяют выполнять глубокие отверстия, используется при монтаже кондиционеров или демонтаже не очень толстых стен;
пологие. С помощью таких буров делают отверстия небольшой глубины. Их достоинством можно считать то, что они имеют более продолжительный срок эксплуатации, чем спиралевидные.

Для разных целей используются буры, отличающиеся по конструкции, качеству и цене. Если исходить из стоимости, то все буры можно разделить на три категории.

Ценовые категории буров:

самые недорогие буры. Такие буры подходят лишь для разового использования. Иногда на них даже нет маркировки;
буры для домашнего пользования, выпускаемые солидными фирмами. Такой инструмент стоит дороже по сравнению с ширпотребом, но зато и дольше прослужит, например, буры по бетону для перфоратора размеры Хилти;
буры для профессионального оборудования. Такие буры считаются самыми дорогими, но зато имеют качество высшего разряда. Поэтому если позволяют финансы, то лучше именно такой алмазный бур по бетону купить.

Для домашнего пользования можно купить бур по бетону для перфоратора, который относится к средней ценовой категории (Stayer, Matrix, Bergen, Зубр). При выборе бура следует помнить, что он является расходным материалом и не подлежит ремонту. Поэтому не стоит покупать неизвестно кем изготовленный бур по бетону, цена которого очень низкая. Такой бур может так разбить патрон перфоратора, что в нем потом сломается даже очень хороший инструмент.

Алмазные коронки

Не менее важным компонентом оборудования является оснастка в виде алмазных коронок: от их качества специфика выполняемых видов работ зависит не меньше, чем от характеристик самой установки.

Алмазная буровая коронка — своеобразная металлическая труба, изготовленная из средней по твердости стали. На трубе с торцевой стороны имеется резьба или устройство крепления к двигателю бурильной машины, а с другой стороны напаяны алмазные сегменты в виде выступов, диаметр которых больше, чем диаметр самого корпуса.

Сегменты с алмазными кристаллами могут присутствовать только на торцевой части корпуса, а могут дополнительно располагаться и на внешней стороне. Наличие дополнительных сегментов позволяет производить бурение на всю глубину инструмента.

Корпус корончатых сверл может быть как цельным, так и иметь отверстия различного размера и формы.

Коронки различаются по диаметру и глубине. Длина коронок стандартная, она составляет 450 мм. Обычно ее хватает для бурения стен или перекрытий стандартной толщины.

Проблематика сухого сверления

Как было сказало ранее, отсутствие пыли в процессе работы — одно из главных достоинств алмазных технологий. Однако невозможность подавать воду в рез создаёт сразу ряд проблем:

Образование всепроникающей пыли
Перегрев кольцевого сверла приводит к снижению эффективности работы вплоть до полной остановки («замыливание» сегмента), так же возможен выход из строя дорогостоящей оснастки.
Продукты сверления забивают коронку, что приводит к её заклиниванию в отверстии.

Таким образом получился замкнутый круг: все плюсы технологии становятся её недостатками, а ключевые аспекты функционирования неисполнимы.

Отдельно расскажем про т.н. «замыливание» или «зализывание» сегмента. В процессе работы алмаз снимает обрабатываемый материал своими острыми рёбрами и углами, одинаково эффективно расправляясь и с бетоном, и с железной арматурой. Со временем режущая поверхность скругляется («зализывается») и перестаёт выполнять свою функцию. В условиях нехватки воды этот процесс значительно ускоряется: старые «потёртые» алмазы замыливаются быстрее, чем успевают вскрыться новые, острые. Получается, что коронка вращается, двигатель и оператор ревут от натуги, а отверстие не углубляется — на коронке нет рабочих поверхностей.

Как правильно выбрать

Выбор оборудования, представленного на современном рынке, сложен. Модельный ряд установок алмазного бурения широк — конструкции отличаются мощностью, скоростью вращения шпинделя, диаметром сверления и другими характеристиками.

При выборе оборудования в первую очередь необходимо отталкиваться от желаемого диаметра отверстий и фактуры обрабатываемых поверхностей. Важно учитывать такие показатели, как мощность двигателя, частота вращения, диапазон алмазных коронок.

Остановимся подробнее на рабочих характеристиках установок для алмазного бурения поверхностей из прочных материалов.

Сверление железобетона с микроударом

Однако потребность сверлить монолит насухо толкнула производителей оборудования и оснастки на поиски, исследования и изобретения. В 2022 г отечественный производитель алмазного инструмента разработал коронки серии «Даймонд Хит», позволяющие бурить железобетон без воды. Связка сегмента спроектирована таким образом, что постоянно разрушается от микроударов производимых с частотой 22000 Гц — которые сообщает ей установка — вскрывая новые, острые алмазы. Энергия ударов настолько мала, что, несмотря на название, характер работы так и остался безударным. Таким образом применяя специальные коронки и установки с импульсным режимом работы («Pulse Tech») стало возможным проводить полноценное алмазное сверление армированного железобетона без воды.

Описание инструмента

Главными компонентами, из которых состоит агрегат, применяемый для алмазного вида бурения, являются жесткая станина, двигатель либо электродвигатель (привод), а также специальные алмазные коронки либо сверла спирального типа, которые выступают в роли непосредственного рабочего инструмента. Во время проведения работы станина жестко закрепляется при помощи специальной плиты непосредственно к поверхности, в которой будет проводиться сверление. При необходимости этот агрегат может крепиться возле поверхности, которая будет с его помощью обрабатываться.

В зависимости от модели машины ее рабочий механизм также может состоять из редуктора, ручного либо электрического насоса, который осуществляет подачу воды, маслобака, системы устранения пыли (пылеулавливателя).

Существует несколько разных типов таких машин, которые применяются для сверления. Во время сверления малых отверстий, диаметром не более 120 мм, на таких поверхностях как кирпичная стена, бетонное перекрытие, как правило, используются небольшие буровые аппараты, относящиеся к ручному типу.

Чтобы сделать отверстия с большим диаметром, применяются агрегаты более сложной конструкции, станинного типа. В таких машинах двигатель с алмазными коронками закрепляется непосредственно на самой станине и способен плавным ходом во время сверления перемещаться непосредственно по самой оси вращения.

На заметку! Станинные агрегаты для сверления, по сравнению с аналогичным инструментом ручного типа, являются более универсальными. Благодаря их использованию можно выполнять задачи самого разного спектра. Кроме того, при их использовании показатель точности проделываемого отверстия, относительно его диаметра и угла, существенно увеличиваются.

Небольшие по размеру машины станинного типа являются стационарным оборудованием, которое позволяет производить алмазное бурение. Однако стоит отметить, что для выполнения задач повышенной сложности, также существуют специальные агрегаты, которые по своей конструкции являются навесными орудиями. Как правило, их устанавливают на экскаваторы – погрузчики, специальные дорожно-строительные машины и так далее. На отечественном строительном рынке, как правило, не фигурируют агрегаты, оснащенные колесными шасси. Однако в мировой практике, во время проведения строительных работ, такие самоходные машины довольно часто используются при работе с материалами повышенной прочности, например, такими как армированный бетон.

В качестве привода в машинах для выполнения алмазного типа сверления, могут использоваться электродвигатели, двигатели внутреннего сгорания. Кроме того, в некоторых моделях, в качестве привода может использоваться гидравлический либо пневматический мотор.

Совет! Подбор агрегата по типу (электрический, бензиновый и так далее), а также мощности силового сверлильного привода, в первую очередь, зависит от таких факторов как показатель диаметра отверстий, которые необходимо проделывать, и показатели прочности материалов, с которыми предполагается работать.

Наиболее мощными являются аппараты гидравлического типа. Они применяются во время выполнения разнообразных задач с монолитным, высоко армированным бетоном, либо прочными скальными породами.

Особенность работы агрегатов

Благодаря развитию современных технологий, появляются универсальные инструменты, специализированное оборудование, которое позволяет делать отверстия разного диаметра в материалах с высокими показателями прочности, выполнять резку прочного бетонного покрытия точно, в короткие сроки и безопасно. Использование специального бурильного оборудования с алмазным напылением, существенно ускоряет процесс обработки поверхностей, во время проведения как ремонтных, так и строительных мероприятий. Также довольно часто такие устройства применяются при выполнении демонтажа конструкций или во время проведения перепланировки.

Принцип работ, при котором активно используется бурение алмазного типа, сводится к использованию специального агрегата, состоящего из мотора, коронки с напылением, а также устройства под названием стойка. Благодаря использованию этого оборудования можно быстро просверливать отверстия практически любого диаметра, вырезать в стенах специальные ниши либо при необходимости создавать специальные проемы.

Важно! Использование таких машин при обработке твердых поверхностей (например, при создании внутри стен специальных ниш, проемов) является абсолютно безопасным для прилегающих, стоящих рядом конструкций. При использовании таких установок не возникают сильные вибрационные нагрузки, которые способны разрушать конструкции.

При использовании машин для алмазного сверления, разрушение обрабатываемой поверхности происходит точечно, непосредственно в том месте, где работает бур агрегата. На окружающих конструкциях, находящихся около поверхности, которая проходит обработку, в процессе выполнения строительных мероприятий, не появляется абсолютно никаких трещин. Проделываемые при помощи таких агрегатов отверстия получаются абсолютно ровными, с гладкой поверхностью и не нуждаются в дополнительных обработках.

К достоинствам алмазного бурения следует отнести:

Точность соблюдения всех параметров во время выполнения разнообразных задач;
Темп процесса сверления (1-5 см за одну мин);
Отсутствие сильного шума;
Отсутствие огромного количества пыли при обработке поверхности, сверлении;
Возможность проводить сверление, как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости под необходимым для оператора установки углом.

Чтобы использовать такую машину, потребуется подключение к электросети, а также водопроводу (для устранения образовавшейся пыли). Применять такие устройства можно для проделывания отверстий под водопроводы либо другие коммуникации инженерного назначения.

Обзор лучших популярных производителей и моделей установок алмазного бурения

Какую машину для алмазного бурения лучше всего купить, сколько она стоит? Современный рынок строительного оборудования представлен множеством таких агрегатов от большого количества производителей, разной ценовой категории. Наиболее популярными, лучшими производителями таких агрегатов, которые занимают высокий рейтинг среди других фирм, являются:

BOSCH. Популярная во всем мире компания, которая занимается выпуском удобного, надежного и качественного инструмента. Установки, которые представлены этой компанией прекрасно подойдут как для сухого бурения, так и для выполнения разнообразных строительных задач с использованием воды. Дополнительно оснащаются системой плавного пуска, пылеудаления.
Hilti. Оборудование, представленное под этим брендом считается одним из наиболее качественных, а также производительных. В основном эта фирма занимается выпуском компактных и легких моделей, которые подходят для ручного сверления.
WEKA. Популярный немецкий производитель, который занимается выпуском оборудования с повышенным уровнем износостойкости, а также надежности. Агрегаты, выпускаемые под этим брендом, обладают продолжительным периодом эксплуатации и двигателями повышенной мощности.
Elmos. Аппараты, производством которых занимается эта фирма, применяются для просверливания отверстий больших диаметров в материалах повышенного уровня прочности (например, в граните, камне, асфальтированной поверхности, бетоне). Устройства оснащаются регулировкой вращения скоростей, и могут применяться для выполнения разных задач в наклонных плоскостях.
CARDI. Под этим брендом, в основном, выпускаются машины индустриального типа, которые предназначены для эксплуатации в условиях повышенной сложности. Оснащаются несколькими скоростями, способны создавать отверстия диаметром до 600 мм.
DIAM. Установки этого производителя отличаются качеством и надежностью. Как правило, большинство моделей, выпускаемых под этим брендом, оснащаются специальной наклонной стойкой, которая позволяет выполнять работы по сверлению поверхности в пределах 30-150 градусов.