Алмазное бурение и сверление

Постоянно развитие технологий позволяет существенно облегчать деятельность во всех отраслях современной жизни. В сфере строительства уже давно используются разработки, которые дают возможность выполнять различные технические задания намного качественнее, быстрее и легче. И одними из таких технологий являются алмазное бурение и резка, позволяющие получать высокую результативность при минимуме затрат. Они могут проводиться как в промышленных и жилых зданиях, так и в помещениях, которые находятся на этапе обработки или уже сданные в эксплуатацию. Эти операции позволяют оперативно и с высокой точностью форм и размеров, без лишней пыли и с минимальным уровнем шумовой нагрузки, сделать все нужные операции. Работы по алмазному бурению бетона, алмазной резке стен и проемов, устройству отверстий для монтажа систем водоснабжения, вентиляции или пожаротушения, обработке мрамора, гранита, природных или искусственных пород камня – все они, а также многие другие требуют не только профессионального подхода, но также и специализированного высокотехнологичного оборудования. Оно фиксируется на поверхности при помощи специальных анкеров и вакуумных плит, после чего, в зависимости от необходимых размеров подбираются соответствующие насадки – резцы и коронки. Конструкция такого оборудования, как правило, предусматривает систему подачи водопроводной воды, которая необходима для охлаждения и сбора пыли с целью защиты от ее попадания в воздух.

Комплекс работ по алмазному бурению, сверлению и резке может осуществляться при:

• точном демонтаже железобетонных конструкций;
• изменениях конфигурации помещений (перепланировке);
• разрушении фундамента, колонн, стен и перегородок, покрытий автодорог и аэродромов;
• произведении технологических отверстий и выемок для прокладки инженерных коммуникаций или монтажа различных конструкций.

Оборудование, необходимое для их осуществления – достаточно дорогостоящее и очень функциональное – это гидравлические и электрические стенорезные машины, алмазные диски, коронки и канаты с алмазным напылением, угловые шлифмашины высокой мощности, а также бензорезы и алмазные цепи.

Но, несмотря на дороговизну оборудования, алмазная резка и сверление – это один из наиболее выгодных и современных способов точного демонтажа и обработки твердых поверхностей. Особенности каждого из этих видов работ следует рассмотреть отдельно, так как они отличаются не только по технологическим особенностям, но также и функциональному назначению.

Алмазное бурение (сверление)

Использование алмазного сверления позволяет существенно экономить не только финансы, но и время, которое затрачивается на работы. Данный технологический процесс позволяет создать максимально точные цилиндрические отверстия. Алмазное бурение может применяться как в закрытых, так и открытых помещениях, оно не выделяет пыли, поэтому является предпочтительным вариантом для офисных и жилых зданий. Полученные отверстия выходят очень гладкими, поэтому они не потребуют дальнейшей обработки. Кроме того, возможно максимально точное регулирование глубины и диаметра. Важным преимуществом бурения является то, что с его помощью можно также вырезать проемы – для этого необходимо просто проделать нужное количество отверстий, после чего произвести технологическую резку.

Алмазное сверление производится в фундаментах для монтажа систем водоснабжения, отопления, канализации и электроснабжения, стенах, перекрытиях и других поверхностях. Выбирая метод алмазной резки, необходимо основываться на целесообразности и правильности его применения. Основными его преимуществами (в порядке значимости) являются:

• большой диапазон возможностей сверления с использованием широкой номенклатуры диаметров алмазных коронок и, соответственно, получаемых отверстий под различными углами. Компании, оказывающие подобные услуги, предоставляют возможность сверлить стены толщиной до 500 мм с диаметром отверстия от 180 до 500 мм;
• минимально возможное отклонение при бурении – до 1 мм;
• высокая скорость работ, которая сопровождается также небольшими затратами времени на развертывание и подключение специализированного оборудования. В зависимости от материалов, скорость сверления составляет около 3-7 см в минуту. При этом подготовка машин занимает не более 10 минут;
• возможность сверления высокоточных отверстий в материалах любого класса твердости. Это может быть бетон, железобетон, сталь, газобетон, кирпич и другие. При этом стоимость работ не сильно зависит от материала;
• отсутствие нагрузок вибрационного типа на элементы зданий и сооружений, фундамент и перекрытия. Благодаря этому фактически отсутствуют ограничения по использованию данных технологий. Это свойство алмазного бурения является чрезвычайно важным при строительстве в различных условиях, однако наиболее полезным оно выступает во время осуществления строительных работ, связанных с реконструкцией старых сооружений, в том числе и тех, которые представляют собой архитектурную и историческую ценность. Без использования данных технологий, процессы укладки современных инженерных систем и коммуникаций вызывают огромное количество трудностей, вплоть до полной невозможности реализации;
• значительная возможная глубина сверления и бурения – до 10 метров;
• низкий уровень шумовой нагрузки и полное отсутствие пылеобразования. Это преимущество позволило проводить работы по алмазному сверлению в помещениях с чистовой отделкой, а также в микрорайонах с эксплуатируемыми застройками;
• высокая точность и правильность отверстий, ровность поверхностей – при чем, подобные характеристики гарантированы даже при бурении армированных бетонов или твердых пород горного камня.

Кроме того, при алмазном сверлении целостность структуры не повреждается, что дает возможность избегать динамических нагрузок. А при выходе алмазных коронок на улицу, наружные стены остаются неповрежденными, при этом мусор, который образуется в процессе сверления, не выпадает, оставаясь внутри коронки.

Показатели эффективности алмазного бурения отверстий обеспечиваются за счет применения специального оборудования. Как правило, большинство агрегатов для алмазного сверления работают от электрических сетей, однако на современном рынке также представлен ассортимент и ручных буровых установок. Хотя диапазон использования последних весьма ограничен, их можно успешно применять в автономных условиях – например, там, где отсутствует возможность подключения к электросети. Остальные установки отличаются, как правило, диаметром выпускаемых отверстий. Большинство моделей могут производить отверстия с диаметром до 103 мм в бетонных стенах и 133 мм в кирпичных. Однако если требуется высокотехнологичное бурение отверстий с большим диаметром, понадобятся более мощные агрегаты с высоким количеством оборотов в минуту. При этом даже дорогостоящее оборудование обладает небольшим весом, отличаясь при этом широким диапазоном дополнительного функционала, который способен существенно облегчить работу. Например, при алмазном сверлении может быть обеспечена дополнительная защита от блокирования коронки, перегрузок, перегревов и других технических моментов. Работы по бурению осуществляются агрегатами, которые состоят из:

• двигателя;
• буровой коронки – пустотелой трубы нужного диаметра. С одной стороны она имеет устройство для фиксации к валу силовой установки, а с другой – алмазные сегменты;
• станины, которая монтируется к станам или полам с помощью распорных анкеров и шпилек с гайками.

Коронка охлаждается проточной водой, предотвращающей распаивание алмазных элементов и обеспечивающей изъятие отработанных материалов из зоны реза. В процессе бурения образуется керн, который меньше коронки на 4-6 мм. По нему точно определяется глубина просверленных отверстий и тип материала, в которых осуществлялся процесс.

Алмазная сверловка может производиться как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости (стенах, полах, потолках). Помимо этого, возможно также наклонное бурение под необходимыми углами. Непосредственные процессы сверления отверстий производятся при помощи алмазных кольцевых коронок, разного диаметра, который варьируется в зависимости от технического задания и необходимости произведения работ в условиях конкретного объекта. Двигатель способен раскручивать коронку до больших оборотов, при этом вовнутрь при помощи насосов подаются потоки жидкости, которые применяются в качестве охладительного элемента и для того, удалять пыль и продукты бурения. На протяжении всего технологического процесса сверления коронки сверлят нужную площадь без «хождения» и отклонений. В зависимости от стойкости материалов к механическим воздействиям, время для этого нужно разное, однако после окончания процессов алмазного сверления получается идеально ровное отверстие необходимого диаметра.

Оборудование нетребовательно к техническим условиям – для корректной работы нужно всего:

• напряжение 220 вольт и мощностью не меньше 3 кВт, расстояние от места проведения работ не должно превышать 40 метров;
• чистая вода с водопроводной системы;
• при проведении работ с чистовой отделкой необходимо обеспечить защиту помещения и предметов, находящихся в нем, от различных брызг;
• после окончания сверления необходимо убрать территорию.

Учитывая высокую сложность работ, доверять их рациональнее всего только профессиональным подрядчикам. Кроме сверления, повышенного внимания также заслуживает алмазная резка бетона или других материалов.

Алмазная резка

Для того создавать качественные и идеально ровные отверстия в стенах – проемы, штробы или другие, более эффективного и безопасного способа, чем алмазная резка, еще не изобрели. Кроме того, при помощи данного метода можно также осуществлять нарезку швов нужной длины и глубины в бетоне. Как и в случае с алмазным сверлением, данный технологический процесс требует современного оборудования и высокого профессионализма от исполнителей.

Преимуществом алмазной резки также является чистота работ, высокая точность и надежность, а также низкий уровень шумовой нагрузки. Это самая современная технология создания ровных резов:

• асфальта;
• керамогранита;
• бетона и железобетона;
• кирпичных и блоковых стен;
• натурального или искусственного камня.

Она широко используется для того, чтобы прокладывать инженерные сети и различные коммуникации, менять конфигурацию перегородок. В результате алмазной резки стен получается аккуратная ровная кромка без различных сколов и трещин в стене, отслаиваний бетонной смеси от арматуры и других негативных моментов. Благодаря использованию воды для охлаждения и специальным пылесборным устройствам, алмазная резка собирающему пыль пылесосу, алмазная резка проемов практически не способна оставлять загрязнения по окончанию работ, а остающиеся после работы куски бетонных стен можно легко транспортировать.

В зависимости от специфики работ и применяемого инструментария, алмазная резка бывает сухой или мокрой, ручной и машинной. Сухая методика используется без подачи жидкости, для чего применяются алмазные диски из высокопрочных материалов, которые не требуют охлаждения. Такой способ может понадобиться, например, на начальных этапах возведения загородных домов, к которым еще не проведены/не подключены коммуникации и подача воды невозможна. Также, если в помещении уже начались отделочные работы, подача воды также нежелательна. Однако сухая резка бетона крайне нежелательна в закрытых помещениях, так как наблюдается образование большого количества пыли и повышение уровня звука. По данной причине сухая резка обычно выполняется во время ремонта в новостройках или в других нежилых сооружениях. При чем, необходимо учитывать, что данная методика эффективна для резки проемов или неглубоких выемок (до 200 мм) и отличается невысокой скоростью, так как требуется прерывать работу для охлаждения алмазных дисков каждые 3-4 минуты, извлекая его из материалов и охлаждая несколько секунд. В любом случае оборудование для сухой резки намного быстрее выходит из строя, чем агрегаты для мокрой резки бетона.

Она необходима для использования в жилых домах и получения проемов более 200 мм. В этих целях могут быть применены ручные инструменты с минимальной подачей жидкости ( около 4-6 литров на проем), что не несет никаких рисков для отделки или напольного покрытия помещений. Для того, чтобы проводить более сложные и масштабные работы, основной технологией является мокрая алмазная резка при помощи стенорезных машин. При ее использовании можно не только избегать образования строительной пыли, но также значительно повышать скорость работ. В таких случаях оборудование фиксируется стационарно – стенорезные машины надежно крепятся к стене при помощи анкерного соединения.

В условиях современного строительства наиболее распространенным способом для того, чтобы резать отверстия, сглаживать углы и углублять проемы является алмазная резка с использованием стенорезных машин со специальными алмазными дисками. Они могут быть эксплуатированы в различных нагрузках и под воздействием высокой температуры, поэтому являются универсальными инструментами для данных целей. Как и сверление коронками, алмазная резка обладает аналогичным рядом преимуществ. К ним можно отнести:

• отсутствие пыли и грязи;
• низкий уровень шумов;
• отсутствие вибрационных процессов, деформирующих стены;
• высокая скорость проведения всех работ;
• исключительное качество резки.

В отличие от перфораторов, такая резка позволяет создавать кромку, которая не требует дополнительной обработки. Это очень эффективная методика, которая при минимальных затратах дает возможность быстро и качественно выполнить техническое задание любой сложности и работать с материалами различной твердости. Алмазная резка совершенно безопасна в использовании, так как оборудование оснащено системой охлаждения, которая предотвращает перегрев. Оно не способно повредить даже самые аварийные и хрупкие конструкции, поэтому практически лишено противопоказаний.

Сама процедура алмазной резки состоит из нескольких этапов:

• предварительная разметка, которая наносится на места пропилов;
• высверливание контрольных отверстий;
• резка поверхности по частям – с одной стороны, а потом с другой;
• изымание вырезанных элементов бетонной поверхности на амортизаторах и подготовка к выбросу;
• армирование проемов в соответствии с утвержденной проектной документацией.

Процедура представляет собой довольно сложный комплекс мероприятий, который требует высокой квалификации и наличия высокотехнологичного оборудования. Это может быть нарезчик швов, штроборез, электрический алмазный резчик, бензорез, алмазная гидравлическая пила, алмазная дисковая пила; алмазная цепная пила, пневматическая пила, угловая шлифовальная машина (УШМ), камнерезный станок, электрическая или гидравлическая канатная машина. Что касается непосредственно алмазных инструментов, то к ним можно отнести алмазные цепи, диски, фрезы и канаты. Рассмотрим особенности применения наиболее популярных из них:

• стенорезные машины используются для работы с высокопрочными и сильно армированными видами бетона.Они могут применяться в небольших помещениях, где невозможно развернуть крупногабаритные агрегаты. Подходят для резки толстых конструкций – до 1 м, поэтому широко применяются для оконных проемов и дверей, обработки неровных поверхностей или же угловой резки. Управляется оператором посредством специального дистанционного пульта. Эксплуатировать рекомендовано только в нежилых зданиях, так как существуют риски затопления водой, что связано с большими объемами воды, используемыми для гашения пыли и охлаждения рабочих поверхностей;
• нарезчики швов – незаменимы при резке железобетонных стен. Отличаются высокой производительностью, так как обладают возможностью бесперебойной работы в достаточно сложных эксплуатационных условиях. Инструмент необходим для работы с горизонтальной поверхностью, поэтому нашел свое применение при перепланировке помещений, обработке фундамента, резке асфальтов и бетонных перекрытий, проведении комплекса дорожных работ;
• камнерезные станки – необходимы для того, чтобы разрезать облицовочный материал и натуральные каменные породы. Конструктивно оборудование представляет собой стационарные рабочие поверхности с движущимися режущими головками;
• ручные резки. Они подходят для резки бетона на небольшую глубину. Для этого можно применять угловую шлифовальную машину (УШМ или, как ее еще называют, «болгарку»), которая оснащена 105-125-миллиметровыми алмазными дисками различного типа – сегментированными, турбо-алмазными или же турбо-алмазными с бесшумным волновым корпусом.

Также очень часто на строительных площадках могут возникать внештатные ситуации, особенно при работе с железобетоном. В таких случаях ни бензорез, ни УШМ, ни стенорез не смогут справиться с бетоном такой твердости. Поэтому необходимо применение особого метода – канатной резки бетона. Он используются для большой площади и глубины реза. В первую очередь пробуриваются специальные отверстия под углами траектории будущего реза и устанавливаются направляющие ролики для алмазного каната. После чего сам канат продевают в отверстия и совмещают размоткой реза и клипсуют, так как он при резке должен быть цельным. И на последнем этапе запускается гидравлическая канатная машина, которая непосредственно режет бетон. Специальный трос с алмазными втулками обкручивает нужную бетонную конструкцию и после включения производит поступательно-вращательные движения вокруг своей оси. Данная методика алмазной резки незаменима при демонтаже перекрытий, фундаментов, мостовых сооружений, колонн и других габаритных капитальных конструкций.

Технологический прогресс не стоит на месте – постоянно появляются новые методы алмазной резки и бурения, совершенствуется оборудование, облегчая и удешевляя все процессы.