Техника бурения скважин трубчатых колодцев.
Выбор оборудования для бурения скважин трубчатых колодцев зависит от характеристик почвы. Для рыхлой, легко поддающейся бурению и рытью, а также для твердой (каменистой) и сыпучей (состоящей из песков, плывунов) почв подбирают бурильные установки, специально предназначенные для них. В рыхлых почвах применяют буры, а в сыпучих и каменистых используют так называемое ударное бурение, которое осуществляют при помощи долот.
При бурении применяют специальные стальные трубы с утолщенными стенками и концами штанги, которые при помощи прикрепленных к ним инструментов либо вращают вручную (вращательное бурение), либо опускают в скважину и поднимают из нее (ударное бурение). Для бурения рыхлых и легких пород глин, глинистых песков, чистых песков применяют ложковый бур. Он представляет собой пустотелый полуцилиндр из стали, одна из кромок которого отогнута и является режущей. В цилиндре, по его длине, имеется прорезь, через которую осуществляется забор грунта. Чем более рыхлые и сыпучие почвы, тем более узкой должна быть щель между кромками ложки. Диаметр ложкового бура составляет 70-200 мм, а длина 700-800 мм. Он должен быть на 7 см уже диаметра обсадных труб.
Работу ложковым буром ведут в обсадных трубах, установленных до верхней границы водоносного пласта. Ниже них ложковый бур нельзя углублять более, чем на половину его длины это позволит избежать обвала грунта. Для того чтобы легче проходить сухие породы, в скважину добавляют воду. Влажный грунт лучше задерживается в ложковом буре и, следовательно, легче извлекается из скважины. Для бурения скважин в глинистых и суглинистых почвах используют спиральный бур (змеевик). Он состоит из головки с резьбой, спиралевидной части, заканчивающейся двусторонним лезвием.
Бурение змеевиком осуществляют подобно использованию штопора: погружают бур в шахту и через каждые 2-3 оборота спиральных витков змеевик поднимают. Грунт задерживается на спирали бура. Изготовляют его из полоски листовой стали, которую накаливают и завивают в спираль. Змеевик обязательно нужно закалить. Диаметр спирального бура обычно составляет 70-140 мм, а длина 700-850 мм. Изготовить в домашних условиях цельнокованый змеевик достаточно сложно из-за отсутствия специального оборудования, поэтому это устройство с успехом заменяют рыболовными ледовыми бурильными установками и винтовыми шнеками. К винтовым шнекам приваривают острый стальной штырь, благодаря которому самодельный бур углубляется в грунт и скважина получается вертикальной.
Для бурения твердых почв применяют долото. Основные его части лопасть, шейка, конусовидная резьба. Заканчивается оно лезвиями, которые имеют разные формы. Для бурения разных почв применяют долота разных форм: зубильные, крестовые, пирамидальные, двутавровые и т. д. При бурении скважин в твердом грунте с обилием трещин используют крестовые долота, лезвия которых пересекаются крест-накрест между собой, что позволяет долоту не застревать. При бурении твердых пород часто очень трудно сделать скважину круглой. Но для того чтобы добиться этого, применяют долото со специальным скругляющим лезвием. В почвах, содержащих валунно-галечниковые пласты, используют пирамидальные долота, которые имеют форму клина, что позволяет дробить камни или сдвигать их в сторону от скважины. После бурения скважины долотом для очистки ее от грунта и при бурении скважин в сыпучих почвах применяют желонку.
Желонка отрезок трубы длиной 2-3 м, верхняя кромка ее снабжена резьбой и устройством для крепления каната вилкой. Внизу находится стальной башмак с клапаном. Он должен иметь острые края, выступающие на 5-7 мм за корпус желонки. Существует два вида башмаков гладкий и зубчатый. Внутренний диаметр зубчатого башмака должен совпадать с диаметром трубы желонки, а зубья должны выступать за стенки трубы на 4-5 мм. Нижний режущий край гладкого башмака имеет клинообразную форму. Им пользуются при забивном бурении. Клапан желонки представляет собой плоский диск из стали, к которому прикрепляют уплотнение из толстой резины. Часто желонки снабжают шариковыми клапанами. Диаметр корпуса желонки составляет 9-22 см, а диаметр обсадных труб должен составлять 10-22,5 см.
Бурение скважины желонкой происходит следующим образом.
Ее погружают в шурф, стальной башмак врезается в грунт, который наполняет клапан. При подъеме он закрывается, и на поверхности его открывают и очищают от грунта. После этого устройство вновь опускают в скважину. Для того чтобы ускорить работу и сделать ее более производительной, желонку и штангу присоединяют к устройству с блоками, позволяющему переворачивать желонку вверх клапаном для его очистки без отсоединения от трубы.
Итак, изучив особенности почвы на выбранном вами участке для строительства колодца и подобрав нужный инвентарь, приступайте к бурению скважины. Начинают работу с рытья шурфа. Затем задействуют бурильную установку. После того как бур углубился в почву на 50-60 см, его поднимают при помощи ворота или лебедки. Для того чтобы облегчить это, над скважиной часто делают специальную вышку-треногу высотой в 3,5-4,5 м. В ней крепят блок с канатом.
Он должен быть очень прочным, лучше использовать стальной трос. Для того чтобы придать скважине вертикальность, через блок в треноге перебрасывают веревку с отвесом. В том месте дна шурфа, куда показывает отвес, делают отверстие по ширине, соответствующей диаметру штанги или обсадной трубы. При бурении скважины в сыпучих или рыхлых породах сначала бурят шахту на небольшую глубину (чуть больше метра) и опускают в нее обсадную трубу со стальным башмаком. Первую обычно забивают в грунт.
Затем, при дальнейшей работе, бур вставляют внутрь обсадной трубы, углубляя его в почву вращательными движениями. Это осуществляется благодаря специально прикрепленным к штангам хомутам. Немного вонзив бур в грунт, его поднимают и очищают от породы и опять погружают в скважину. Эту операцию чередуют на всем протяжении бурения.
По мере углубления штанг в грунт их наращивают, присоединяя новые трубы муфтами. Муфты нужны бочкообразной формы, концы соединяемых штанг должны входить в них не только резьбой, но и ненарезными частями на 2-3 см, чтобы обеспечить большую прочность соединения. Штанги опускают в глубокую скважину соединенными по две-три штуки столбами.
При ударном бурении очень важно следить за тем, чтобы скважина получалась вертикальной и округлой. Для того чтобы придать ей такую форму, при каждом опускании бура штанги поворачивают на 0,1-0,14 их окружности. Чем глубже бурят скважину, тем выше поднимают буровую установку над поверхностью земли перед тем, как опустить ее в забой. От глубины скважины зависит и вес бурильной установки чем глубже скважина, тем тяжелее подбирают инструмент для бурения.
Для того чтобы облегчить подъем и опускание бурильной установки при забивном бурении, к треноге прикрепляют балансир стальной или деревянный брус. Его прикрепляют горизонтально к треноге, устанавливают на один из его концов блок с канатом или стальным тросом и с помощью этого простого устройства поднимают и опускают бур. Для того чтобы поворачивать бур для придания округлой формы шахте, к балансиру или треноге присоединяют вертлюг стержень из стали с шарниром для поворачивания штанг, с нарезкой для крепления штанг или обсадных труб. Крепят вертлюг к тросу или канату треноги при помощи стальной серьги.
|