Шнек для бурения


Шнековое бурение. Выбираем шнек.

Шнековое бурение – это один из самых старых способов  бурения скважин, который со временем почти не менялся и пришел в наши дни с самыми небольшими принципиальными усовершенствованиями.  

Недостатком является ограничение  по максимальной глубине, которую можно достичь без применения дополнительного оборудования. Однако преимущества делают шнековое бурение самым популярным способом создания скважин.

Все,  кто связан с бурением скважин навесными гидробурами,  по достоинству ценят  скорость производимых работ, универсальность применения оборудования, финансовую доступность и относительно не сложную технологию.

Шнековое бурение применяется чаще всего для скважин небольшой глубины (до 20 метров) шнеками небольших диаметров (до 1500мм).

Перечислим несколько самых популярных направлений работ, при которых применяется шнековое бурение:

  • установка  дорожных ограждений, дорожных знаков, оград, столбов и опор различного назначения,
  • взятие проб грунта с разной глубины,
  • создание буронабивных свай,
  • пересаживание деревьев,
  • завинчивание винтовых свай,
  • лидерное бурение для забивки свай и т.п.

Наиболее часто шнековое бурение гидробурами производится в грунтах категорий III- Х по классификации крепости горных пород Протодьяконова.  В грунтах категорий III-IV  процесс бурения более сложный и требует высокой квалификации участников, производящих работы, и использования наиболее надежного и профессионального рабочего инструмента.

Самые распространенные  методы шнекового бурения – рейсовый и поточный.

При рейсовом способе бурения используется шнек, который наращивается штанговыми удлинителями для достижения заданной глубины. Шнек забуривается на глубину витков, извлекается из скважины по мере наполнения витковой части буримой породой. Порода сбрасывается в стороне от скважины, шнек погружается обратно за следующей порцией грунта.

Этот процесс продолжается до достижения необходимой глубины. Производительность такого метода зависит,  в том числе от длины винтовой части шнека.  Но тут нельзя забывать о том, что, чем больше диаметр, тем более тяжелый груз извлекается базовой машиной из скважины.

Сам шнек и удлинители являются внушительной металлической конструкцией, а вместе с грунтом, особенно при большой глубине бурения, этот  комплекс  может оказаться на грани грузоподъемности базовой машины. На шнеках производства ТП Импульс учтена эта особенность - количество витков зависит от серии шнека и его диаметра, но с учетом максимально возможного объема породы, который предстоит этим шнеком извлечь.

При поточном способе бурения выход породы из забоя происходит постоянно на всей глубине бурения. Этот способ более производительный, чем рейсовый. При работе поточным способом не надо постоянно извлекать шнек с породой, т.к. буримая порода сама  движется по всей длине шнека к устью скважины. Достигается такая производительность тем, что реборда идет по всей длине шнека и всех удлинителей. Соединяя шнек и удлинители таким образом, чтобы на стыке последний виток шнека переходил в первый виток удлинителя и так далее, в зависимости от глубины, получается шнековая колонна, производящая непрерывное (поточное) транспортирование буримого грунта из забоя  на поверхность.

Выбор способа бурения зависит от поставленной задачи.

Полностью винтовая шнековая колонна всегда более производительная, но стоит дороже, чем шнек с удлинителями-штангами. Если бурится скважина глубиной до 5 или 10 метров, то рейсовый способ бурения будет  комфортным, а если 10 метров и глубже, наиболее предпочтительным будет поточный способ.

Есть виды работ, при которых поточный способ не просто предпочтительнее, но именно он и необходим. Это те работы, которые требуют идеально  четкие диаметр, вертикальность  и ровность по всей глубине скважины, например, лидерное бурение для последующей забивки свай или создание скважин для изготовления  буронабивных свай.

Для достижения наибольшей эффективности и качества бурения основное внимание уделяется  рабочему инструменту – шнеку.

Слово «Шнек» немецкого происхождения и имеет такие значения, как улитка, завиток, спираль.

Состоит шнек из основания в виде стержня, на котором, вдоль оси, закреплены спиральные витки. По своей сути это конвейер, который доставляет по трубе сыпучие материалы.

Шнек буровой оснащен снизу режущей частью, которая разрушает буримую породу, и присоединительным хабом.

Транспортировка материала осуществляется одновременно с проходкой скважины – это и есть суть шнекового бурения. 

Контакт шнека с породой происходит не одновременно по всей площади скважины. При забуривании мощное  давление, сконцентрированное  в зубьях, передается на породу. Происходит вдавливание зубьев в породу. Если порода мягкая и податливая, с вкраплением  камней 0 – 10%, что соответствует V – X категориям крепости пород по шкале Протодьяконова,  зубья для абразивного бурения врезаются  в грунт и, срезая слой за слоем, транспортируют по шнеку землю к устью скважины. 

Если порода соответствует категориям I – IVa, т.е. крепкая или очень крепкая, то применяются скальные зубья, которые вдавливаясь, скалывают и измельчают ее, посылая  измельченный материал по стальным виткам (ребордам)  с нижней части скважины к ее устью. Трубой в этом случае является скважина. Благодаря разнице коэффициентов трения  породы между коэффициентами трения  о стальные  витки  и  породу стенок, поднимающаяся масса  укрепляет стенки скважины. Коэффициент трения о сталь  ниже, чем коэффициент трения о грунт, поэтому разрушенная  порода  продвигается по центральной части шнека  быстрее, чем на границе с грунтом, благодаря чему  неровности стенок скважины удерживают и уплотняют породную массу,  укрепляя таким образом стенки скважины. Увеличивающуюся из-за трения избыточную температуру шнек отдает буримому грунту.

Во всех сферах деятельности человека недопустимы отклонения  в сторону крайностей.

В случае со шнеками это выражено в том, что количество разрушенной режущей головкой породы не должно быть маленьким, т.к. это сократит производительность, и не должно быть большим, т.к. забьет межвитковое пространство и будет стопорить продвижение породы по скважине. Таким образом, шнеки производства ТП Импульс изготавливаются исходя из того, что производительность шнекового транспортера  должна быть выше или равна производительности режущей части шнека.

Непосредственно подъем породы по шнековому транспортеру возможен лишь при условии, когда угол линии спирали меньше значений трения  породы о поверхность реборды. Этим  важнейшим деталям Технопарк Импульс уделяет максимальное значение при проектировании и изготовлении шнеков.

Михаил Михайлович Протодьяконов (1874-1930г.г. жизни) был великим российским, а затем и советским ученым в области горного дела. Шкала коэффициента крепости горных пород  стала первым реальным способом, который оценил горные породы по буримости, взрываемости и зарубаемости. Эта шкала - лишь один из многих глобальных трудов профессора Михаила Михайловича  в горнодобывающей области.

Применяемость по буримым материалам. Классификация горных пород по крепости (шкала Протодьяконова):

Кат. породы Степень крепости Породы Коэф. крепости, f Вид зубьев Тип шнека Содержание камня
I в высшей степени крепкие породы Наиболее крепкие, плотные и вязкие кварциты и базальты. Исключитель- ные по крепости другие породы 20 Для бурения пород категорий I - IIIa , а также пород с содержанием каменистых включений свыше 30%, шнеки всех серий не применяются, ввиду повышенного износа режущих частей, а так же высокой вероятности поломок.
II очень крепкие породы Очень крепкие гранитные породы. Кварцевый порфир, очень крепкий гранит, кремнистый сланец. Менее крепкие, нежели указанные выше кварциты. Самые крепкие песчаники и известняки 15
III крепкие породы Гранит (плотный) и гранитные породы. Очень крепкие песчаники и известняки. Кварцевые рудные жилы. Крепкий конгломерат. Очень крепкие железные руды 10
IIIa крепкие породы Известняки (крепкие). Некрепкий гранит. Крепкие песчаники. Крепкий мрамор. Доломит. Колчеданы 8
IV довольно крепкие породы Обыкновенный песчаник. Железные руды 6 Скала S6 PA Скальные шнеки применяются для бурения мягкой скальной породы и грунтов, с содержанием каменистых включений до 30%.
IVa довольно креп- кие породы Песчанистые сланцы. Сланцеватые песчаники 5 Скала S6 PA
V довольно креп- кие породы Крепкий глинистый сланец. Некреп- кий песчаник и известняк, мягкий конгломерат 4 Скала Абразив S5 S6

PA

Абразивные шнеки применяются для бурения песков, земли, глины, суглинков, почв, с содержанием каменистых включений до 10%.
Va средние по- роды Разнообразные сланцы (некрепкие). Плотный мергель 3 Скала Абразив S5 S6

PA

VI довольно мягкие породы Мягкий сланец, очень мягкий известняк, мел, каменная соль, гипс. Мерзлый грунт, антрацит. Обыкновенный мергель. Разрушенный песчаник, сцементированная галька, каменистый грунт 2 Скала Абразив S5 S6

PA

VIa довольно мяг- кие породы Щебенистый грунт. Разрушенный сла- нец, слежавшаяся галька и щебень. Крепкий каменный уголь. Отвердев- шая глина 1,5 Скала Абразив S4 S5 S6

PA

VII мягкие породы Глина (плотная). Мягкий каменный уголь. Крепкий нанос, глинистый грунт 1 Абразив

S4 S5 S6

PA

VIIa мягкие породы Легкая песчанистая глина, лесс, гравий 0,8 Абразив

S4 S5 S6

PA

VIII землистые по- роды Растительная земля. Торф. Легкий суглинок, сырой песок 0,6 Абразив Земля S4 S5 S6

PA

Земляные шнеки применяются для бурения песков, земли, глины, суглинков, почв с отсутствием каме- нистых включений. IX сыпучие по- роды Песок, осыпи, мелкий гравий, насып- ная земля, добытый уголь 0,5 Абразив Земля S4 S5 S6

PA

X плывучие по- роды Плывуны, болотистый грунт, разжи- женный лесс и другие разжиженные грунты 0,3 Абразив Земля S4 S5 S6

PA

Технопарк Импульс изготавливает для Компании Традиция-К  шнеки и удлинители всех типов и размеров для обоих способов бурения.

Эти шнеки предназначены для использования в комплекте  с соответствующими  моделями гидровращателей  Delta, или Импульс, или любой другой марки для бурения в грунте скважин заданного диаметра на заданную глубину при температуре окружающего воздуха от -40°С до +40°С.

Шнеки, изготовленные Технопарком Импульс, подобрать достаточно просто, т.к. они  разбиты на серии, каждая из которых имеет свои ограничения по максимальному  крутящему моменту.

Шнеки разных серий имеют свои  посадочные размеры, что, в большинстве случаев, позволяет избежать ошибки при установке несоответствующих шнеков на гидровращатели Delta или Импульс.

22- летний опыт производства навесного оборудования и рабочего инструмента  к нему  дает уверенность в том, что продукция, произведенная  ТП Импульс, выполнит все работы, которые от него ожидает заказчик.  На момент написания статьи (19.10.2016) реализовано 10 061шт.  шнеков  собственного производства, это в среднем 140шт./мес.

Успешная история производства шнеков началась с того, что в 2010 году компании  Традиция-К  и Auger Torque  пришли к взаимному соглашению о том, что производство шнеков для рынков РФ  и стран СНГ необходимо перенести в Россию, а именно передать компании Традиция-К.

На первом этапе  для подготовки к производству был выделен несколько миллионный бюджет. Далее  была проведена тщательная подготовка, во время которой прорабатывались все нюансы изготовления этого, на первый взгляд, не сложного изделия. В процессе настройки станочных линий проводилось обучение рабочих.

Для того  что бы передать свой тридцатилетний опыт из Англии приехали рабочие  и конструкторы Auger Torque, а так же хозяин компании Алистер Райнер.

В  результате многодневного обучения были переданы все технологии и секреты производства шнеков Auger Torque. В процессе обучения  и производства первых шнеков было освоено множество нюансов и фирменных секретов, о которых даже не догадывается кустарный производитель.

Производятся шнеки поэтапно на нескольких производственных площадках, входящих в единую сеть.  Металл и трубы для оснований приходят  на склад. После разгрузки и сортировки материал сразу попадает (ни тени сомнения!) в производственный процесс.

Почему нет ничего сколько-нибудь интересного об этапе «хранение»?

Потому что  производство шнеков и удлинителей -  процесс непрерывный, зачастую круглосуточный.  Как только запущен техпроцесс, начинается изготовление комплектующих шнека. По мере изготовления они  перемещаются на участок производственной комплектации: основание, реборды, режущая кромка, держатели зубьев, сами зубья, пилот/забурник и хаб.  

Когда комплект собран, его перемещают на сборку, где, используя редуктор, полуавтоматом сваривают комплектующие в изделие – почти готовый шнек.

Чтобы избежать даже минимальных отклонений, мы используем лазерный контроль  во время сборки и непосредственно перед выходом со сборочного цеха.

Заготовка шнека  собрана  и направлена  на дробемет, который подает дробь  до 1000кг/мин. За счет направленного потока абразива будущий шнек очищается от окалины. Далее производится чистовая мехобработка  и обратно в дробемет для подготовки поверхности к покраске. В малярной камере производится окраска шнека и сушка. Теперь он надежно защищен от коррозии.

До того, чтобы это изделие окончательно стало шнеком, осталось две операции – установка режущих элементов и финальный  контроль качества. Установка зубьев и пилота-забурника – самое простое, что происходит  в производстве шнека, т.к. установка  режущих элементов невероятно легкая за счет запатентованной системы крепления, и это очень ценят наши заказчики: замена изношенных элементов на новые производится  «в полях» быстро без каких-либо спец. приспособлений. Полностью собранному шнеку при  прохождении через ОТК присваивается индивидуальный серийный номер и «выдается»  собственный паспорт, который одновременно является и инструкцией по использованию.

Всё, шнек готов и перемещен на склад готовой продукции в ожидании трудной работы.

Эпилог

Опыт, качество, технологии - путь к успеху.

Кустарный шнек не просто уменьшает производительность бурения или имеет меньший ресурс. Всё не так безобидно. В результате использования неверных геометрических параметров забурника на вал гидровращателя передаются как избыточный момент сопротивления, так и разрушительные для зубчатых элементов планетарного механизма вибрации. В результате механизм планетарного редуктора перегревается, а зубья шестерён преждевременно изнашиваются. Также это дополнительный расход топлива экскаватора и нагрузка на гидросистему.

На обывательском уровне шнек можно сравнить с победитовым сверлом. Фирменное сверло и перфоратор загонит  в бетон, как в масло, за секунды. И если его не перегревать, то послужит оно верой и правдой.

А можно купить сверло на рынке подешевле. Выглядят почти одинаково, но через пару отверстий его можно просто выкинуть. Забурник перегрелся, затупился и вместо сантиметров в бетоне вы, обливаясь потом, стоите на месте и вспоминаете пословицу  «скупой платит дважды».

С неоригинальным шнеком это может быть и трижды, и похуже в случае выхода из строя гидровращателя.

Это то, почему мы не только не рекомендуем использовать кустарные шнеки, но и снимаем гидробур с гарантии в этом случае. И, уверяю вас, это не просто желание продавать только собственный продукт. Это опыт и здравый смысл.

www.tradicia-k.ru

Шнек для бурения скважин

Бурение скважин шнековым методом применяется в основном для песчаных и гравийно-песчаных грунтов. Оно производится установкой, которая имеет буровую головку, следом за которой идут шнеки, отводящие грунт. У шнекового бурения скважин есть несомненное преимущество по скорости проходки. Кроме этого, одновременно с бурением продавливаются и укладываются стенки скважины, которые удерживают породу и предотвращают ее обрушение. Устанавливаемые стенки скважины могут быть как бетонными, так и стальными. При шнековом бурении скважин отпадает необходимость в промывке скважины во время бурения.

Такой метод бурения используется только для скважин с небольшим дебетом. Обычно шнековое бурение скважин на воду производится в мягком, рыхлом или мерзлом грунтах. При помощи винтового шнека из забоя удаляется выбранная при бурении порода. Шнек – это бурильная труба, вся длина которой обвита стальной лентой. Бурение шнековым методом производится буровыми механизмами, имеющими подвижный вращатель. Шнеки соединяются резьбой или элементами, имеющими фигурное сечение. Ход подачи при бурении шнековым методом от 1,9-15 м.

Полые герметичные шнеки оборудованы реверсивными замками, имеющими различные долота. За счет высококачественной стали замковых соединений, имеющих высокую износоустойчивость, время на бурение значительно сокращается. При этом производительность работ возрастает.

При шнековом бурении скважин на мягких и рыхлых грунтах лопасти долота должны находиться под углом 30-60о по отношению к забою. На плотных грунтах или гравийно-галечных отложениях лопасти долота должны иметь угол 90о по отношению к забою. Установка угла при бурении зависит от твердости пробуриваемого грунта.

Режущие элементы бура охлаждаются за счет разрушаемого грунта. При этом разрушенная порода поднимается по спирали шнека. Объем разрушаемой породы при средней скорости транспортировки должен составлять не более 0,2-0,4 от общего объема пространства. При этом частота вращения бурового инструмента должна быть 150-200 об/мин. Для шнеков, имеющих размер до 100 мм частота вращения не должна превышать 500 об/мин.

При бурении скважин шнековым методом наиболее эффективными считаются шнеки, имеющие центральный канал. Через него подается воздух или вода при помощи гидравлического насоса, что снижает трение при бурении. Обычно шнековое бурение скважин производят на глубину до 50 м. В исключительных случаях бурение шнековым инструментом может производиться до глубины 100-120 м.

При бурении глубоких скважин шнековое бурение обычно комбинируют с некоторыми другими видами.

При производстве шнекового бурения скважин может быть применена технология с использованием обсадных труб или же тампонированием стен скважины бетоном под давлением с поверхности. При данном виде бурения скорость прохождения грунта в сутки может доходить до 30 метров.

В станках для шнекового бурения скважин применяются литые буровые головки, имеющие режущие лопасти и хвостовик. Режущая кромка лопастей обычно должна быть наплавлена твердым сплавом. В случае бурения на особо твердых породах буровая головка должна быть оснащена техническими алмазами.

Глубина шнекового бурения скважины проводится на размер одной штанги, затем станок отключается, штанга должна быть отсоединена от шпинделя, поднята наверх и наращена новой штангой. После этого бурение может быть продолжено.

Единственный недостаток шнекового бурения скважин заключается в том, что пробуренная скважина имеет, как правило, очень маленький дебит .

Шнековое бурение: технология и ее особенности

Шнековое бурение относится к одному из видов вращательного бурения. Сам термин «шнековое» происходит от слова «Schnecke», что в переводе с немецкого означает винт, завиток, улитка.

Особенности выполнения работ

Этот вид бурения существенно отличается от других видов, в частности, в том, что при этой работе выполняется удаление разрушенной породы и ее транспортирование по скважине не потоком очистного агента, а за счет вращения колонны.

Шнековое бурение очень широко распространено, является универсальным способом, используемым для проходки скважин небольшой глубины в мягких или рыхлых породах. Этот способ удобен для выполнения работ в галечных породах. Он также широко распространен в сейсморазведке, разработке взрывных скважин, при инженерных исследованиях гидрогеологической направленности, геологических съемках, поиске полезных ископаемых.

Шнеки буровые в процессе работы разрыхляют и дробят породу, а затем перемещают полученный продукт к устью скважины на специальном шнековом транспортере. Технология работы включает три главных момента. Это: процесс охлаждения инструмента, задействованного в разрушении породы, транспортировка на поверхность продукта разрушения и укрепление стен полученной скважины поднимаемыми породами.

Шнековое бурение выполняется буровым инструментом. Существует три вида технологического инструмента. Буровая техника – это колонна обычных шнеков с долотом, магазинный шнек с коронкой, колонны обычные и полые со съемным долотом и съемным керноприемником.

Широко применяют для работы с рыхлыми породами двух- или трехлопастное долото, имеющее плоские или спиральные лезвия. В тех случаях, когда шнековое бурение выполняется для работы с породами средней твердости, требуется более высокая износостойкость, поэтому используют долото округленного профиля, насыщенное твердыми сплавами.

При проведении работ используются высокотехнологические специальные установки. Скорость бурения огромна, поэтому требования к установкам – мобильность и высокая транспортабельность. Установки изготавливают переносными или же самоходными.

Главная положительная особенность шнекового бурения — непроизвольное самозакрепление стен скважины разрушенной породой при ее подъеме по шнекам, так как она как бы «втирается» и создает эффект своеобразного оштукатуривания.

Отметим, что процесс этот — высокотехнологичный, но при этом достаточно простой в организационном плане способ ведения подземных выработок, при котором до минимума сводится риск обрушения при работе. Шнековое бурение можно осуществлять практически всегда, независимо от времени года. Деформация поверхности при этом незначительна, что очень важно при работах под железными и автомобильными дорогами, постройками и хозяйственными сооружениями.

Заметное преимущество работы — достаточно высокая скорость, простота и небольшой ущерб инфраструктуре и окружающей среде.

Специалисты всего мира отмечают постоянный интерес к данному способу бурения и прогнозируют хорошие перспективы его развития.

Как выглядеть моложе: лучшие стрижки для тех, кому за 30, 40, 50, 60 Девушки в 20 лет не волнуются о форме и длине прически. Кажется, молодость создана для экспериментов над внешностью и дерзких локонов. Однако уже посл.

Никогда не делайте этого в церкви! Если вы не уверены относительно того, правильно ведете себя в церкви или нет, то, вероятно, поступаете все же не так, как положено. Вот список ужасных.

Что форма носа может сказать о вашей личности? Многие эксперты считают, что, посмотрев на нос, можно многое сказать о личности человека. Поэтому при первой встрече обратите внимание на нос незнаком.

Непростительные ошибки в фильмах, которых вы, вероятно, никогда не замечали Наверное, найдется очень мало людей, которые бы не любили смотреть фильмы. Однако даже в лучшем кино встречаются ошибки, которые могут заметить зрител.

9 знаменитых женщин, которые влюблялись в женщин Проявление интереса не к противоположному полу не является чем-то необычным. Вы вряд ли сможете удивить или потрясти кого-то, если признаетесь в том.

Почему некоторые дети рождаются с «поцелуем ангела»? Ангелы, как всем нам известно, относятся доброжелательно к людям и их здоровью. Если у вашего ребенка есть так называемый поцелуй ангела, то вам нечег.

Шнековый способ бурения скважин: особенности, преимущества, поэтапное выполнение работ

Для разработки скважин в грунтах с высоким содержанием песка и гравия успешно применяется шнековое бурение. Оно выполняется специальной бурильной установкой, оснащенной головкой и шнеками для отвода грунта.

Подобная технология широко востребована благодаря своей простоте и доступности.

Особенности бурения шнеком

Технология бурения скважины для питьевой воды с использованием бурового шнека не предусматривает переработку почвенного слоя, отделенного от забоя. Кроме того, шнековое бурение скважин исключает необходимость промывания шахты в процессе разрушения и удаления отработанного грунта.

Буровая установка выполняет разрыхление и дробление породы, с перемещением в устье скважины при помощи шнекового транспортера. Технология разработки гидротехнических сооружений включает в себя три основных этапа:

  • охлаждение рабочего оборудования для разрушения грунта;
  • поднятие отработанной породы на поверхность;
  • укрепление внутренних стенок шахты путем уплотнения грунта.

Подобные технологии успешно используются для обустройства неглубоких скважин в мягких грунтах. Они также получили распространение в сейсмологической разведке, разработке скважин взрывного типа, при проведении гидрогеологических изысканий и геологических съемок.

Преимущества и недостатки бурения

Бурение шнеком имеет ряд отличительных преимуществ, к которым можно отнести:

  • высокую скорость прохождения мягких пород;
  • быстрое извлечение отработанного грунта без поднятия винтового оборудования;
  • беспрерывную транспортировку грунта на поверхность;
  • отсутствие проведения дополнительной промывки шахты.

Шнековый способ разработки не лишен существенных недостатков:

  • применим исключительно для скважин небольшой глубины;
  • вращательные движения шнекового оборудования проводятся только под давлением.

Для продления срока службы долота дополнительно его укрепляют при помощи твердосплавных резцов. Диаметр долота должен превышать диаметр шнека на 21 мм. Это обеспечит свободное вращение установки в процессе проходки рыхлого грунта.

Принцип работы шнековой установки

Чтобы понять принцип работы оборудования, следует знать, что такое шнековая бурильная установка. Она может представлять собой:

  • колонну шнеков, оснащенных долотом;
  • отдельные шнеки с коронкой;
  • обычные или полые колонны с долотом съемного типа.

Бурение шнеком проводится с использованием следующих инструментов:

  • установки для бурения;
  • шнеков;
  • долота;
  • металлических клиньев и скоб;
  • молотка;
  • лопат.

До начала работ проводится геологическая разведка для правильного выбора места под гидротехническое сооружение. Далее выполняется подготовка строительного участка.

На этом этапе вырывается котлован на расстоянии до 100 см от основного места разработки скважины. Он предназначается для сбрасывания отработанного грунта. Размеры котлована определяются глубиной бурения скважины – 1 куб. м на каждые 10 м глубины.

После завершения подготовительных работ выполняется монтаж буровой установки для бурения скважин. Шнековый бур должен быть установлен на специальные направляющие, которые обеспечат надежную фиксацию оборудования в процессе бурения. Дополнительно монтируются опорные точки для шасси, чтобы избежать подвижности установки при подвижном грунте.

Базой установки является вращательная труба, которая фиксируется при помощи надежных металлических крепежей. Труба используется для монтажа и фиксации шнеков (или шнековых колонн) – буров с наваренными спиралями из листового металла.

Шнек для бурения часто имеет полую конструкцию для удобного сбора срезанного пласта породы. В нижней части конструкции расположено 2- или 3-блочное долото, основным назначением которого является разрушение, перемалывание и подвод породы к транспортеру.

Важно! Если разработка скважин с использованием шнека производится на площадке с мягкими почвами, рабочие лопасти долота должны быть расположены под углом в 30–60 градусов относительно вертикали бурения. Для работы на твердых грунтах с большим содержанием гальки и гравия лопасти устанавливаются под прямым углом в 90 градусов.

После углубления первого бура в грунт выполняется его поднятие и установка на исходную позицию. Это позволит предотвратить возможное налипание породы на рабочем механизме. Далее необходимо укрепить конструкцию, для этого скоба забивается молотком, труба вращения приподнимается для установки и фиксации новой колонны в рабочем положении.

Чтобы правильно пробурить скважину, извлекаемую породу следует откидывать лопатой в готовый котлован. Это обеспечит свободный доступ бурильной установки по всему периметру рабочей площадки.

Качество разработки скважины шнеком зависит от следующих факторов:

  • Рабочая мощность двигателя вращательной трубы должна быть больше в 1,5 раза технических возможностей долота.
  • Вид долота. В процессе разработки шахты могут использоваться твердосплавные и алмазные элементы. Первый вариант доступен в ценовом отношении, второй – обеспечивает высокую скорость и качество результата.
  • Диаметр шнековой колонны. Чем меньше диаметр, тем выше скорость бурения, и наоборот.
  • Тип грунта. Рыхлые грунты ускоряют процесс бурения, твердые породы – замедляют. При прохождении гранитной породы нередко случаются аварийные ситуации – поломка долота или разрушение колонны, что приводит к вынужденной остановке рабочего процесса.

Завершающий этап бурения

При достижении требуемой глубины разработка скважины с использованием шнека завершается. На этом этапе проводится правильное извлечение шнека, чтобы избежать его повреждения или потери.

Работа по извлечению шнека проводится с соблюдением следующих пунктов:

  • Шнековая колонна поднимается до уровня, когда верхний бурильный инструмент полностью выходит на поверхность, а последующий – возвышается на 15 % над поверхностью.
  • Фиксация труб выполняется швеллером с установкой под спираль.
  • Металлические скобы извлекаются, после чего демонтируется бур.
  • Труба закрепляется на буре скобами.
  • Все действия повторяются до полного извлечения долота.

После полного завершения бурения производится установка трубопровода. Труба монтируется к блоку подъема, опускается в шахту, а по мере продвижения к днищу скважины выполняется фиксация следующей трубы. Для соединения труб используется точечная электродуговая сварка, которая обеспечивает высокую герметичность стыков.

Шнековый способ бурения – высокотехнологичный и доступный для организации процесс разработки частных скважин для воды, который сводит к минимуму возможность обрушения конструкции при работе.

Подобное бурение проводится на любых участках вне зависимости от климатических условий. Ключевое преимущество технологии бурения – высокая скорость, доступность и безопасность проведения работ.

(Пока оценок нет)

Источники: http://aquagroup.ru/articles/shnekovoe-burenie-skvazhin.html, http://fb.ru/article/62296/shnekovoe-burenie-tehnologiya-i-ee-osobennosti, http://gidpovode.ru/skvazhina/shnekovoe-burenie.html

rusbyr.ru

Буровые шнеки: расчет, бурение земли, технология

Технология бурения скважин при помощи бензобура Hitachi относится к разновидности земляных работ под общим названием шнековое бурение.

Бур для шнекового бурения скважин

Такие виды земляных работ применяются в большинстве случаев на песчаных и гравийно-песчаных грунтах. Горизонтальное шнековое бурение производится с участием специальной установки. Шнековое бурение скважин популярно благодаря наличию одного весомого преимущества – высокой скорости проходки.

Технология шнекового бурения скважин

Технология, с ориентировкой на которую производится расчет и проведение бурильных земляных работ своими руками, при помощи ручной шнековой установки Hitachi или других видов оборудования, называется шнековым бурением.

Эта технология во время проведения земляных работ своими руками позволяет применять такие агрегаты, как шнек для мотобура Champion, шнеки для бурения Hitachi, ручной удлинитель шнека для мотобура и другие, специально предназначенные для этого специальные инструменты.

При проведении представленного вида земляных работ своими руками, производится укладка стенок будущей скважины, которые впоследствии сдерживают породу и предотвращают ее от обрушения.

Детальный расчет проводимых работ гарантирует прочность и надежность будущей скважины. Стенки скважины, которая выполнена с применением шнекового оборудования Hitachi могут быть сделаны из бетона или стали.

Технология применения бензобура Hitach,i или другой ручной установки при проведении шнекового бурения не предусматривает последующей промывки скважины.

Шнеки для бурения спроектированы таким образом, что сам процесс разрушения породы не требует больших энергозатрат, а расчет позволяет достигать высоких механических скоростей вращения бензобура.

В процессе такой интенсивной работы, шнеки для бурения способны своевременно удалять большие объемы разрушенной породы из скважины.

Бурение скважины под воду шнековым буром

Расчет при ручной работе по бурению обеспечивает максимальную эффективность подачи породы на долото и шнековую спираль, что напрямую воздействует на производительность труда.

Расчет и рациональное использование вверенного оборудования оказывают значительное влияние на эффективность проведения буровых работ. Исходя из этого буровые шнеки, долота шнековые и прочий ручной инвентарь должны соответствовать ряду требований. А именно:

  • Лопасти устройства должны плотно прилегать к спирали шнека;
  • Садовый шнековый бур должен быть оснащен спиральным переходом;
  • Ручной шнек для бурения земли должен обладать оптимальными углами резки.

Во время реализации технологического режима бурения, основным решающим фактором выступает проявление нагрузки на ручной инструмент и интенсивность частоты вращения бурильной колонны.

При осуществлении бурения в песчанно-глинистых отложениях устойчивого типа, процесс углубления скважины происходит с большой степенью эффективности.

Параллельное увеличение нагрузки на породоразрушающий агрегат приводит к увеличению скорости работы. Однако наряду с этим наблюдается увеличение объема разрушаемой породы.

Это приводит к увеличению нагрузки на ось агрегата до 600 кг. Основная нагрузка должна поддерживаться на постоянном уровне. Это будет обеспечивать эффективный вынос отработанной породы из скважинного забоя.

Если на шнеках наблюдается образование пробок, то нужно произвести немедленную остановку работы оборудования. Это будет заметно по существенному изменению звука работающего двигателя.

После остановки осуществляется расхаживание бурового снаряда. Существует прямая взаимосвязь между механической скоростью бурения и частотой, с которой вращается рабочий снаряд.

Буры шнековые, в ассортименте

При этом отмечается увеличение темпа работы при проведении бурения в рыхлых сортах подземных пород. Стоит учитывать, что максимальная частота вращения снаряда напрямую зависит от целого ряда значимых факторов. Они заключаются в:

  • Физико-механических свойствах породы;
  • Глубине скважины;
  • Предельной мощности привода;
  • Конструктивных особенностях долота.

В большинстве случаев, средние значение этого параметра должно составлять 100—200 об/мин. Более низкие показатели этого параметра больше рассчитаны на бурение мягких разновидностей пород, а более завышенные – на рыхлые.

При искусственном увеличении оборотов выше установленного предельного уровня возникает вибрация во всех частях агрегата. Это отрицательно влияет на скорость и качество транспортировки породы и зачастую выступает главной причиной выхода из строя агрегата.

При проведении бурения в неустойчивых породах для того, чтобы избежать обвала стен скважины, после проведения подъема бура производится его интенсивное расхаживание.

Это приводит к формированию корки и ее уплотнению на стенках скважины. Такие манипуляции проводятся в водонасыщенных песках и гравийно-песчаных отложениях.

Если производится бурение прочных породистых слоев, то представленный метод не представляется эффективным и действенным. В таких ситуациях производится бурение, с параллельным проведением обсадочных работ в полученной скважине.

В таком случае вращение шнековой колонны производится во внутреннем пространстве обсадных труб. Труба, под воздействием собственного веса, постепенно опускается на необходимую глубину укладки.

Во время таких действий частота вращения рабочего снаряда снижается до 60-70 об/мин. В таких случаях рационально использование полных шнеков.

Забурник шнековый, двухсторонний

Эти методы характеризуются высокой степенью эффективности по отношению к формированию прочных стенок скважины. Наряду с этим обеспечиваются достаточно благоприятные условия для проведения буровых работ.

В ряде случаев, при работе шнеков частицы породы могут со стенок скважины попадать на зазор между спиралью и стволом, что напрямую влияет на представительность пробы.

При проведении бурения с применением полных шнеков или же при помощи изделий, оснащенных одновременной обсадкой, представительность полученной пробы будет наиболее полной. к меню ↑

Оборудование для шнекового бурения

Шнековая установка представлена в виде специального устройства, которое разрушает нетвердые типы породы. В дальнейшем агрегат производит извлечение остатков породы из пробуренной скважины.

Извлечение породы производится благодаря наличию закрепленных на осевом стрежне пластин. Они выполненные в форме длинного витка.

Пластины изготавливаются достаточно широкими, что обеспечивает извлечение большого количества отработанного материала из скважины.

Отличительная черта такого оборудования – проведение бурения скважины на большой скорости вращения оси. Это благоприятствует непрерывному и цикличному отделению кусков породы и ее дальнейшему забору.

При проведении работ по отделению и бурению происходит попадание отработанной породы на выносную ленту устройства. Это происходит благодаря возникновению возникающей во время интенсивного вращения центробежной силы.

Куски породы оказываются прижатыми к основанию агрегата. В результате непрекращающегося вращения установки порода попадает по ленте на поверхность.

Долото лопастное, шнековое, с армированным покрытием

Таким образом, происходит очищение устройства, что освобождает его к проведению дальнейшей работы. Шнековая установка подразделяется на несколько ключевых составляющих.

Они представлены в виде основного долота и утяжеленной трубы, к которой прикрепляются заборные ленты. Эти заборные ленты и формируют обвитие рабочей трубы.

С целью увеличения эксплуатационных сроков агрегата, долото оснащается армированными резцовыми частями, которые обладают достаточно продолжительным ресурсом службы.

Значение диаметра рабочей трубы может существенно варьироваться, и напрямую зависит от модели устройства, в большинстве случаев он равен 70-75 мм.

Для обеспечения высокой эффективности проводимых работ активно используются те устройства, которые обладают высокой степенью подвижности и мобильности.

Они же способны развивать большую скорость крутящего момента за короткий временной отрезок. Представленные агрегаты дополнительно оснащаются специальным вращателем с подвижным типом действия.

Шнеки здесь обладают несколькими видами подвижных соединений, которые соединяются между собой с помощью элементов, оснащенных фигурным типом сечения.

Сейчас наиболее востребованы те установки, которые оборудованы встроенным центральным каналом, по которому подается вода для снижения трения. к меню ↑

Этапы работ по шнековому бурению скважин

На сегодняшний день известно два основных способа проведения разработки породы с помощью шнека. Один из них называется горизонтальным, второй – вертикальным.

Горизонтальный метод наиболее часто применяется в промышленной сфере и при осуществлении капитального строительства. Для того, что бы проводить работы в заявленном направлении активно применяются высокомощные агрегаты, которые в обязательном порядке снабжены функцией параллельного монтирования обсадной трубы.

Начала процесса бурения с помощью шнекового бура

Вертикальный способ бурения применяется практически во всех случаях. Монтаж установки производится непосредственно над поверхностью, где будут производиться работы.

При проведении таких работ важно соблюдать определенную последовательность действий. Сначала производится тщательная подготовка оборудования и установка агрегата на рабочую платформу.

Далее нужно разрыть котлован и при помощи лазерных измерительных устройств определить точное направление бурения, после чего можно наводить установку с закрепленном на ней агрегатом.

К установке прикрепляется труба обсадного типа, и предварительный подготовительный этап на этом завершается. После этого к шнеку подключаются все остальные его комплектующие и секции.

Далее начинается разработка твердых слоев породы. Бурение вертикального типа осуществляется с ориентировкой на примерно такую же последовательность действий.

Однако, применение такого способа несколько легче, ввиду того, что при этом не обязательно прикреплять и устанавливать обсадную трубу.

Особое внимание уделяется корректному подбору долота и углу направления рабочей ленты, по которой не раздробленные куски породы будут выводиться на поверхность.

При проведении разработки породы очень важно сразу же оценить скорости прохождения и общую производительность вращающегося бура.

В ряде случаев грунт может оказаться достаточно твердым, что существенно затруднит весь процесс. В таком случае шнек или долото подвергаются замене.

Работа должна продолжаться до тех пор, пока не будет достигнута максимальна глубина, на которую может быть погружен агрегат. Далее производится вытягивание вращающегося элемента и подсоединение новой секции. Работа продолжается в такой же последовательности до полного ее окончания. к меню ↑

Как проводится шнековое бурение скважины? (видео)

 Главная страница » Инструменты для бурения

byreniepro.ru

Шнеки для бурения скважин на воду

Для нормального жизнеобеспечения в доме или на даче должна быть постоянно вода. Чаще всего источниками являются колодец или скважина. Предпочтительнее — скважина. Во-первых, потому что достигаются, как правило, достаточно глубоко залегающие водоносные пласты с более чистой водой. Во-вторых, служат они дольше. В-третьих, дебит (скорость пополнение) у них значительно выше. Немаловажно и то, что возможно бурение скважин на воду своими руками. Есть несколько технологий, вам надо только выбрать. 

Вода возле дома — это всегда хорошо

Способы самостоятельного бурения скважин на воду

Скважины на воду бурят или забивают — разные технологии предполагают разные способы. Бурение скважин на воду своими руками возможно далеко не всеми методами, но некоторые использовать реально.

Шнековое бурение

При этой технологии скважину проделывают при помощи специального бура — шнека. Это стальная труба, с наваренными по спирали лопастями. При вращении снаряд погружается в грунт. После того, как он уйдет на вся свою глубину, его вынимают, грунт, оставшийся на лопастях высыпают. Шнек снова опускают в скважину, дорастив сверху трубу, продолжают выемку грунта. Так, раз за разом вынимая снаряд и стряхивая грунт, бурят скважину. Трубы на концах могут иметь резьбу или соединяться при помощи шпилек.

Так выглядит шнек

Недостаток этого метода — подходит он не для всех типов грунтов. Нормально бурятся мягкие или средние по твердости породы. Если встречается каменистый или скалистый слой, работа будет неэффективной — шнек тут бессилен. В сыпучих грунтах будут наблюдаться завалы, что тоже проблематично.

По этой технологии работают довольно мощные установки, но есть даже ручные шнековые буры. Ими работать очень тяжело, но возможно. Есть простое устройство, которое делает шнековое бурение скважин на воду своими руками проще — это тренога с воротом и укрепленным вверху блоком. При помощи троса, лебедки и блока проще доставать буровой снаряд, а делать это надо часто.

Ручная буровая шнековая установка

Более удобны моторизованные бурильные установки, причем не обязательно покупные. Есть интересные самоделки. В любом случае это рама с подвижно закрепленным мотором, который приводит в движение бур. Пример подобной установки в следующем видео. Шнековый бур используется не для скважин на воду, но суть самой установки и принцип работы от этого не меняется.

При небольших размерах шнека и штанг, которыми наращивается длина (до 1,5 м), этот метод бурения скважин на воду можно использовать и внутри дома, дачи, бани. Главное, чтобы грунты были подходящими.

Гидробудрение (при помощи помпы или насоса)

Как понятно из названия этот способ использует для бурения скважин воду. При самостоятельном применении чаще всего воду подают насосом в трубу. Она выходит через специальные отверстия внизу бура, вытекает самотеком через зазор между наружной стенкой трубы и стенками скважины.

Схема организации гидробурения

Кроме бура и труб с резьбой для этого метода еще необходима помпа. Перед началом работ возле будущей скважины копаются два приямка. В первом оседает основное количество грунта, во второй поступает вода, лишенная большей части примесей. Воды для процесса надо немного — она постоянно циркулирует. Из первого приямка периодически осадки убирают обычно совковой лопатой. При необходимости, если вода стала слишком уж грязной, ее можно заменить. Ее откачивают при помощи той же помпы, только не подают в скважину, а сливают куда-то на участок. Залив новую партию воды можно бурение продолжать.

После того как скважина достигла требуемой глубины, в нее заводится обсадная труба с фильтром на конце. В последнее время чаще всего используется труба ПНД или ПВХ. С ПНД работать проще — она хорошо гнется. Фильтр — это дырки, насверленные на конце обсадной трубы. Длинна такого фильтра — около метра. Потом поверх можно намотать проволоку из нержавейки, а сверху мелкую сетку из той же нержавейки.

Ударно-канатный метод

Один из самых простых в реализации способов сделать скважину самостоятельно — ударно-канатный. Но он и самый медленный, при отсутствии механизации требует значительных физических усилий. С другой стороны, его можно рассматривать как тренажер. Причем очень эффективный — работают почти все мышцы тела.

Ударно-канатное бурение скважин на воду своими руками — универсальный метод, который можно применять на любом виде грунтов. Меняется только снаряд, а технология и установка остается такой же:

  • На глинистых и других несыпучих грунтах используют отрезок толстостеной металлической трубы, на конце которой сделана режущая кромка, скошенная внутрь. Его еще называют бур-стакан за характерную форму. Его несложно сделать своими руками. Главное — найти трубу с толстой стенкой (чем толще, тем лучше). Остается заточить нижнюю режущую кромку, сделать прорези в боках (для легкого удаления грунта), а в верхней части сделать «ушки» для крепления карабина и троса.

    Снаряд для ударно-канатного бурения

  • В слое сыпучих пород — щебня, песка — используют желонки. Это отрезок трубы ко дну которого приварен подпружиненная клапан. При ударе клапан открывается, грунт попадает внутрь трубы. При подъеме под действием сила тяжести клапан закрывается, не давая высыпаться породе.

    Желонка с клапаном для сыпучих грунтов

  • В тех же грунтах иногда эффективнее использовать бур-ложку. Он так назван за специфическую форму нижней части — двух загнутых навстречу друг другу лепестков.

    Бур-ложка для вязкого грунта

  • На скальных породах применяется буровое долото. Сначала порода дробиться, потом вынимается при помощи одного из описанных выше снарядов — каким удобнее, таким и работают.

Установка канатного бурения может быть выполнена по-разному. Самый распространенный вид — тренога, в центре которой закреплен блок. Но блок может крепиться и к Г-образной конструкции, также для облегчения труда можно использовать электродвигатель с редуктором.

Сама технология ударно-канатного бурения очень проста: снаряд поднимают, отпускают в свободное падение. Так повторяется много раз. С каждым ударом скважина становится чуть-чуть глубже. Когда пройден участок в 50 см, снаряд вынимают, освобождают от грунта. И все повторяется заново.

Чтобы бурение шло быстрее, необходим тяжелый снаряд. Если стенки трубы толстые, масса и так может быть значительной. При необходимости можно утяжелить — залить свинцом верхнюю часть трубы. Также для ускорения прохождения нижний край можно заточить, но делать это надо так, чтобы скос был направлен внутрь. Еще один момент: обратите внимание на прорези в буровых снарядах. Они облегчают удаление породы. Особенно это важно при прохождении плотных, вязких глиняных пластов.

Трос для ударно-канатной буровой установки нужен диаметром 10-12 мм. Если работать будете вручную, необходимы перчатки. При прохождении верхних слоев проще использовать ручной бур, а для более легкого прохождения верхних слоев в сухое время, можно в пробуренную скважину залить воды.

Обсадная труба и фильтр

Все описанные выше технологии самостоятельного бурения скважин на воду имеют общие черты. После того как скважина вышла на водоносный горизонт (в породе появится вода в больших количествах), еще некоторое время продолжают бурить, углубляясь в глубь водоноса на 1-2 метра. Затем весь буровой снаряд разбирают, а внутрь скважины устанавливают обсадную трубу.

С обсадной трубой надо разобраться. Диаметр выберите в зависимости от того, какого размера вам пробурили скважину и от типа насоса, который планируете использовать. Надо внимательно отнестись к выбору материала. Некоторое время для обсадной трубы использовали асбестовые трубы. Но они очень вредны — сильнейший канцероген. Не стоит использовать и оцинкованные трубы — цинк из организма не выводится, накапливается. А отравление им имеет очень  плохие последствия.

Остается не такой большой выбор — трубы из стали и нержавейки, а также пластиковые — ПНД и ПВХ. Нержавейка — практически идеальный вариант, за исключением цены и сложности сварки. Чтобы шов не ржавел необходима сварка в аргонной среде, а это непросто. Хотя, в некоторой степени помочь могут специальные электроды для сварки нержавейки.

В последние годы все более популярны трубы из пластика. ПВХ и ПНД — дешево и сердито, но для их установки скважина должна быть идеально ровной. Еще один момент — пластик не очень хорошо переносит нагрузки. Потому их использовать можно на небольшой глубине — метров до 15. В любом случае ставить для скважины канализационные трубы не стоит, лучше все-таки найти водопроводные, хоть они и дороже стоят: стенки в них разной толщины, так что вложения оправдаются.

Стальные трубы точно не сомнутся и простоят долго, но и у их есть существенный недостаток: они ржавеют. Тем не менее, из описанных выше вариантов именно металл оптимальный, если нет средств на нержавейку.

Чтобы внутрь обсадной трубы поступала вода, в нижней ее части, которая погружается в водоносный горизонт, делают фильтр. В трубе делают отверстия. Есть два варианта. Первый — сверлом большого диаметра, в четыре ряда в шахматном порядке. Второй — прорезают болгаркой продольные щели (размер 1,5-2,5 мм).

Поверху трубы наматывают проволоку (3-4 мм диаметром), а сверху нее крепят сетку с очень мелкой ячейкой. Лучше всего использовать нержавейку. В этом случае можно будет промывать фильтр от отложений при помощи промывочных растворов, а проволоку и сетку можно приварить к трубе.

Если использовать любой другой металл, через некоторое время фильтр выйдет из строя. Черный металл ржавеет, остальные разрушаются из-за электролитической коррозии.

Абиссинский колодец или скважина-игла

Это вид ручного бурения скважин на воду и бурением не назовешь — специальную штангу с литым конусообразным наконечником забивают в грунт, наращивая по мере надобности трубами-штангами (длинна одной 1-2 метра), которые соединяются при помощи резьбы. Называют этот тип скважин по-разному, забивная, абиссинская, игла. Все это об одном методе.

Отличие от всех других методов в том, что эти трубы так и остаются в земле, именно по ним будет поступать вода. То есть это скважина без установки обсадной трубы. Ее пробивают при помощи этих труб, их же потом и используют. Потому в качестве штанг, которыми наращивают иглу, используют водопроводные трубы с толстой стенкой. Диаметр от 25 -32 мм. Так как трубы забиваются навсегда, их соединение должно быть герметичным. Традиционно для повышения надежности используют подмотку (обычно — льняную), можно ее обмазать герметиком.

Первый элемент абиссинского колодца называется иглой. Но наконечник-пика далеко не единственное отличие этой части от других. Почти во всю длину трубы насверлены в ней отверстия. Это — фильтр для воды. Через них внутрь будет поступать вода. Чтобы они не забивались породой, поверх трубы спиралью наматывают проволоку, а на нее крепят мелкую сетку. Чтобы скважина служила долго, не забивалась, была возможность сделать промывку, проволока и сетка должны быть из нержавейки. Только в таком варианте служить фильтр будет долго и без проблем. Использование других металлов, пусть и нержавеющих, намного сокращает срок службы скважины — металлы разрушаются за счет электролитической коррозии. Потому латунная, медная или какая-либо другая проволока или сетка на стальную трубу не подходят.

Первый элемент абиссинского колодца — игла с наконечником-пикой и фильтром

Еще один момент. Чтобы при забивании сетку и намотку не оторвало, их приваривают к трубе. Следующий момент: диаметр широкой части конуса должен быть шире диаметра трубы. При забивании конус оставляет отверстие большей ширины, чем идущая за ними труба с намоткой, потому ее не сорвет.

Техпроцесс забивания скважины-иглы чрезвычайно прост: бьют по трубе, загоняя ее в грунт. Но если стучать чем-то тяжелым по верхушке трубы, она деформируется. Потому делают специальное устройство — бабку и конус, который навинчивается на верхушку трубы. Внутри бабки ударная поверхность имеет тоже форму конуса. Имеющиеся полости внутри заливаются свинцом — для увеличения веса. Чем больше весит снаряд, тем быстрее будет забиваться труба, но учтите, что поднимать его надо руками и очень много раз.

Сама баба в диаметре намного больше, чем труба, которую будут забивать. Чтобы при ее движении не было люфта внизу устанавливается шайба подходящего диаметра (чуть больше наружного диаметра трубы). В результате бабка свободно ходит вверх/вниз, но без какого-либо люфта. Высота подъема снаряда определяется его размерами — надо чтобы она не слетала с забиваемой трубы. Внешний вид бабки для забивки абиссинского колодца и ее чертеж расположены ниже.

Это не единственное приспособление, при помощи которого забивают скважины. Делают на трубу мощный зажим, который фиксируется по принципу струбцины. Вместо бабки используют тяжелое металлическое кольцо с двумя ручками. Как им работать — смотрите в видео.

Как видите, пробить скважину на воду можно и внутри дома или даже на дне старого колодца. Не так много места надо.

Как оборудовать пробитую скважину

Пробить/пробурить скважину недостаточно. Надо еще воду поднять, а это — совсем другая история. Как провести воду из скважины к дому читайте тут.  Если хотите сделать водоснабжение постоянным, с нормальным давлением, чтобы можно было подключать бытовую технику, вам понадобится насосная станция.

Для сезонного водоснабжения на даче обойтись можно более скромным набором:

  • вибрационный насос;
  • обратный клапан, который устанавливается перед насосом;
  • емкость для воды;
  • поливочный шланг;
  • краны и т.д.

Обратите внимание, что обратный клапан устанавливается перед насосом, а не на конце шланга, погруженного в скважину. Просто так этот самый шланг при заморозках не разорвет. Еще один плюс такого устройства — проще демонтировать на зиму.

Еще один совет: скважину надо чем-то закрыть. В домах постоянного проживания делают кессон — бетонный или пластиковый  бункер, который находится ниже глубины промерзания. В нем ставят все оборудование. При использовании воды только периодически кессон — слишком дорогое удовольствие. Но закрыть скважину чем-то надо. Во-первых в нее может упасть какая-то живность, что никак не обрадует вас. Во-вторых, «добрые»соседи могут что-то уронить. Более бюджетный выход — построить домик по типу колодезного. Еще более дешевый вариант — выкопать приямок, оббить его доской, сделать дощатую крышку. Ключевой момент: все это должно запираться на замок.

Дата: 29.06.2015

Рейтинг: 20

Если вы желаете соблюдать правила при бурении скважин в толще песчаных или гравийно-песчаных почв, то следует использовать шнековый способ. Работы ведутся установкой, снабженной буровой головкой и шнеками, призванными отвечать за отвод грунта.

Схема шнекового бурения.

Технология бурения шнеком

Процесс бурения скважин на воду вышеописанным методом имеет множество плюсов, один из которых заключается в скорости прохождения. Одновременно с осуществлением бурения происходят продавливание и укладка стенок скважины, что помогает удерживать почву, исключая ее обрушение. Монтируемые стенки скважины могут быть выполнены из бетона или металла. Бурение скважин на воду таким способом не предполагает необходимости промывки колодца во время проведения процесса.

Данный метод бурения применим исключительно для таких скважин на воду, которые характеризуются незначительным дебитом. Посредством винтового шнека из забоя извлекается разрушенный грунт. Шнек представляет собой бурильную трубу, которая полностью обвита металлической лентой. Шнековое бурение предполагает использование буровых механизмов, которые располагают подвижным вращателем. Шнеки сопрягаются резьбой или элементами, которые обладают фигурным сечением. Шаг подачи при работах ограничен максимальным пределом до 15 м.

Герметичные шнеки имеют полости и оснащены реверсивными замками, которые снабжены разными долотами. Сталь высокого качества, которая лежит в основе замковых соединений, характеризуется превосходной износоустойчивостью, что позволяет сократить время на бурение во много раз.

Виды шнековых буров.

Если шнековое бурение скважин ведется на участке с мягкими и рыхлыми грунтами, то лопасти долота следует располагать под углом в пределах от 30 до 60° относительно забоя. Если же бурение скважин таким способом производится на плотных грунтах или отложениях, в основе которых гравий и галька, то лопасти долота должны быть расположены под углом в 90° относительно забоя. Определять угол при ведении работ нужно в зависимости от твердости почвы, с которой предполагается работать.

Когда обустраивается скважина на воду, режущие детали инструмента высвобождают высокие температуры за счет разрушаемой почвы. Отработанный грунт поступает наверх по спирали шнека. Объем отработанной породы при сохранении средней скорости транспортировки представляет примерно 0,2-0,4 от объема пространства. Технология предполагает сохранение частоты вращения бурового инструмента от 150 до 200 об/мин.

Если в работе используется шнек, который обладает размерами до 100 мм, то частота вращения не должна оказаться больше 500 об/мин.

При обустройстве скважин на воду описываемым способом самыми эффективными можно считать шнеки, которые располагают центральным каналом. Именно он транспортирует воздух или воду посредством гидронасоса, что позволяет сделать трение при проведении работ более низким. Технология предполагает заглубление до 50 м. В некоторых редких случаях бурение шнеком может быть осуществлено до глубины в 120 м. Если предполагается обустраивать глубокую скважину, то работы со шнеком часто совмещают с иными видами бурения. Таким образом, при осуществлении шнекового бурения допустимо использовать технологию, которая предусматривает применение обсадных труб. Заменить ее можно тампонированием стен колодца бетоном, что происходит под давлением и с верхнего горизонта. Описанный вид бурения способен обеспечить скорость прохода в сутки до 30 м.

Схема шнековой буровой установки.

В станках для проведения бурения шнеком используются литые головки, режущие элементы и хвостовик. Рабочая поверхность лопасти часто наплавлена твердым сплавом. Если на участке перед проведением бурения были обнаружены особо твердые грунты, то буровая головка должна иметь в оснащении технические алмазы.

Глубина бурения шнеком осуществляется на габариты одной штанги, после станок отключается, штанга отсоединяется от шпинделя, чтобы появилась возможность ее поднять и нарастить посредством новой штанги. Затем проведение работ можно продолжить.

У шнекового бурения имеется и свой недостаток, который, правда, можно считать единственным: обустроенная скважина, как правило, обладает чрезвычайно маленьким дебитом.

Для проведения работ вам понадобятся следующие инструменты:

  • шнековая установка;
  • лопата;
  • тележка.

Особенности шнекового бурения

Чертеж самодельного шнекового бура.

Процесс бурения скважин на воду посредством использования шнека исключает необходимость перемалывания и истирания отделенной от забоя почвы. Забой осуществляется в непрерывном режиме, параллельно происходит разрушение грунта.

При отделении от забоя грунта он поступает на винтовой шнек, вращающийся с высокой скоростью. Центробежные силы, сопровождающие процесс, прижимают почву к стенкам колодца, тогда как постоянно движущаяся лента выталкивает грунт наверх. Часть почвы остается на стенках скважины. Такие технологии обеспечивают скорости проведения работ до четвертой категории пород по буримости.

Преимущества шнекового бурения в мягких породах

Вращательное бурение характеризуется следующими преимуществами:

  • значительная скорость углубления;
  • извлечение почвы без подъема инструмента;
  • непрерывное поступление грунта наружу;
  • отсутствие необходимости осуществления промывки.

Недостатки шнекового бурения

Для бурения скважин шнековым методом также свойственны:

  • незначительная глубина;
  • вращение массивной шнековой колонны, требующее приложения больших сил.

Чтобы увеличить ресурс долота, его требуется армировать твердосплавными резцами. Долото должно обладать диаметром, большим на 20 мм по сравнению с диаметром шнека. Это необходимо для гарантии свободного вращения в момент налипания на стенках шламовой корки. Самыми распространенными долотами, использующимися для шнекового бурения, выступают те, которые имеют в составе 2 или 3 лопасти. Последний вариант инструмента имеет корпус, произведенный способом литья из металла.

Когда бурится скважина на воду, вращение рабочего инструмента на буровой установке производится посредством особых станков. Таким образом, шнековое бурение с помощью станков ЛБУ 50 производится подвижным вращателем, что исключает использование в нем роторных и шпиндельных устройств. Это требуется для гарантии большого крутящего момента и обеспечения осевого поступательного перемещения шнеков. Если скважина на воду должна быть обустроена в короткие сроки, то следует использовать мощные станки, которые способны обеспечить высокую производительность. Для этого их монтаж часто производится на шасси авто.

Бурение скважин может проводиться станками СО 2. В этом случае в тандеме с установкой используется машина-экскаватор. Бурение скважин может производиться и с применением шнекового насоса. Это оборудование способно перекачивать жидкости, в которых содержатся абразивные частицы и агрессивные химические элементы. В процессе бурения скважин его можно использовать, установив в вертикальное или горизонтальное положение. Если во время бурения скважин вы решили применить шнековые погружные установки, то вы получите возможность пользоваться удобной конструкцией, которая может быть отремонтирована при необходимости, а ее изношенные детали могут быть заменены на новые.

Без знания правил невозможно осуществить работы по бурению, где используется шнек. Первое условие перед стартом бурения — анализ почвы на участке, второе — это то, насколько близко расположена вода.

otoplenie-help.ru


Смотрите также