√лавна€ > ¬одоснабжение и  анализаци€ > Ѕуровые или трубчатые колодцы: инструменты и приспособлени€

Ѕуровые или трубчатые колодцы: инструменты и приспособлени€

»нструменты и приспособлени€

Ѕуровой инструмент имеет разные названи€, диаметр, длину и массу. ѕримен€ют его дл€ бурени€ различных пород путем вращени€ или долблени€, т. е. нанесени€ по породе сильных ударов инструментом, насаженным на штангу. ќт ударов порода разрушаетс€ (рис. 61). »нструмент должен быть изготовлен из высококачественной стали. ћ€гкие стали мало пригодны, так как быстро изнашиваютс€ и требуют замены, а это непроизводительно и не экономично.

Ѕуровые ложки (рис. 61, а) примен€ют дл€ бурени€ скважин преимущественно в устойчивых легких породах: чистых, влажных песках, глинистых песках, песках с мелким гравием; суглинках и песчанистых глинах.

Ћожки изготовл€ют из листовой стали или стальных труб и об€зательно закаливают.  орпуса ложек бывают диаметром 70, 102, 140, 198 мм, длиной 700... ...750 мм. Ёти ложки предназначены дл€ обсадных труб с внутренним диаметром 78, 115, 155 и 205 мм. ¬ основном используют ложки с лезвием и змеевиком (пустотелый стальной цилиндр с головкой, резьбой, продольной прорезью по длине цилиндра).

»нструменты дл€ бурени€

–ис. 61. »нструменты дл€ бурени€

а — бурова€ ложка; б — бурова€ ложка со змеевиком на конце; в — змеевик; г — долота; д — пирамидальное долото; е—желонка

ѕри работе ложки с лезвием и двум€ заостренными резцами требуетс€ нажим определенной силы, чтобы она врезалась в породу и срезала ее. Ћожка со змеевиком на конце (рис. 61, б) облегчает бурение, так как нажимать на нее во врем€ работы почти не требуетс€, поскольку змеевик ввертываетс€ в грунт и т€нет за собой ложку.

«меевик (спиральный бур) (рис. 61, в) примен€ют дл€ бурени€ скважин в глинах и суглинках с содержанием некоторого количества грави€. —остоит из головки с конусообразной резьбой и нескольких спиральных витков, оканчивающихс€ в нижней части лезвием. Ўаг спирали равен диаметру змеевика. »зготовл€ют из полосовой стали нужной марки и в€зкости. «акаливают змеевик на высоту спирали. ѕерекаленный металл, т. е. очень крепкой закалки, не пригоден, так как он может сломатьс€ и удалить его из скважины практически невозможно. ѕри изготовлении змеевика полосу стали нагревают до белого калени€, зажимают в тиски и завивают с помощью ключа. «меевик должен быть цельнокованым. —варка не допускаетс€, так как по месту сварки может произойти излом.

«меевики бывают диаметром 70, 104, 140 мм, длиной соответственно 650, 700, 820 мм.

ƒолота (рис. 61, г) примен€ют дл€ ударного бурени€. ќни подраздел€ютс€ на зубильные, пирамидальные (рис. 61, д), плоские, крестовые и др. ƒолота состо€т из лопасти, шейки, конусной резьбы. Ќижнюю кромку называют лезвием. ¬ыковывают их из крепко-о цельного куска стали и закаливают. ¬о врем€ работы дл€ округлени€ ствола скважины долото после каждого удара поворачивают на угол 15...20°.

«убильное долото имеет нижнее основание размером 45, 60, 75, 85 мм, длину лезви€ 258, 260, 290 мм. ∆елонки бывают разных типов. Ќаиболее широко распространены простые (рис. 61, е) и поршневые. —лужат главным образом дл€ извлечени€ из скважины ударным способом пробуренной породы, а также дл€ бурени€ сыпучих и рыхлых пород.  орпус желонок изготовл€ют из обсадной или газовой трубы длиной 2...3 м. ¬верху имеютс€ резьба и вилка дл€ креплени€ к канату, внизу — стальной башмак с клапаном. Ќижнюю часть башмака делают острой, диаметром на 4...6 мм больше наружного диаметра корпуса желонки.

ѕроста€ желонка имеет клапан в виде стального диска или шарика. ∆елонки бывают с наружным диаметром корпуса 89, 95, 127, 168, 219 мм, соответственно массой 25, 30, 47, 64, 96 кг. ќни предназначены дл€ работы в обсадных трубах с внутренним диаметром 104, 115, 155, 205, 225 мм. –езьба во всех инструментах нужна дл€ креплени€ их к штангам.

ѕроста€ желонка имеет клапан в виде стального диска или шарика. ƒиск крепитс€ шарнирно с одной стороны к своему седлу с отверстием, на которое он опускаетс€. ≈сли клапаном служит шарик, то он перекрываетс€ ограничителем, не позвол€ющим уйти ему вместе с породой.

ѕри ударе о породу желонка вжимаетс€ в нес, поднима€ при этом клапан, а при подъеме желонки клапан своей т€жестью и давлением на него породы закрываетс€: желонка заполнена. ѕодн€та€ наверх желонка с породой освобождаетс€ от нее путем опрокидывани€ желонки на вилку.

ѕоршнева€ желонка в изготовлении труднее простой, но она дает хорошие результаты при работе в разжиженных и других породах. ѕоршень став€т внутри желонки.

‘ильтры дл€ буровых скважин

–ис. 62. ‘ильтры

  • а — фильтр с проволочной обмоткой:
    • 1 — труба;
    • 2—проволочна€ обмотка;
    • 3 — стальные прутки (опорна€ проволока);
    • 4—отверсти€;
  • б — фильтр сетчатый:
    • 1 — наконечник;
    • 2 — труба;
    • 3 — сетка;
    • 4 — проволочна€ обмотка;
    • 5 — отверсти€;
    • 6 — перфораци€;
  • в — фильтр гравийный:
    • 1— сетка;
    • 2 — гравий

”казанна€ выше длина буровых ложек, змеевиков и желонок необходима потому, что в процессе работы бурение чередуетс€ с извлечением инструмента из скважины, очисткой его от породы, обратной вставкой в скважину, после чего цикл повтор€етс€. ¬ыемка инструмента отнимает очень много времени. ѕри коротком инструменте производительность труда сильно падает. ѕо сверхдлинный инструмент также непригоден, поскольку может потер€ть устойчивость, а заполненный породой окажетс€ очень т€желым и потребует больших усилий дл€ выемки его из скважины.

ѕри бурении неглубоких скважин вместо специальных труб-штанг примен€ют обычные трубы, лучше цельнот€нутые (газовые) или стальные стержни. ќни могут быть гораздо короче (наполовину вышеуказанных).

‘ильтры (рис. 62) об€зательно должны быть в буровых колодцах дл€ фильтровани€ воды, поступающей к насосу. ¬ такой воде нет мельчайших песчинок, которые загр€зн€ют воду.  роме того, песчинки, попада€ в трущиес€ части насоса, быстро привод€т его в негодность.

Ќаибольшее распространение получили следующие конструкции фильтров:

  1. дырчатый фильтр без сетки — это стальна€ перфорированна€ труба с просверленными в шахматном пор€дке круглыми отверсти€ми диаметром 1...20 мм. „исло отверстий должно быть таким, чтобы их обща€ площадь составл€ла примерно 20...25 % обшей поверхности трубы. ‘ильтр устанавливают в водоприемной части скважины в неустойчивых скальных породах или крупноблочных рыхлых породах. ƒиаметр труб 76, 102, 152 мм при диаметре отверстий 12, 16, 18 мм. „исло отверстий на 1 м трубы по ее длине — 600, 700;
  2. стальной щелевой фильтр представл€ет собой стальную трубу, на которой в шахматном пор€дке расположены узкие пр€моугольные отверсти€ (щели), прорезанные на специальном станке или газовой сваркой. Ўирина щелей 1,5...3, длина 26...100 мм;
  3. фильтр с проволочной обмоткой (рис. 62, а) — это стальна€ перфорированна€ труба соответствующего диаметра и длины. ѕо ее длине приваривают через 20...30 мм опорную проволоку диаметром 3...4 мм, на которую затем вплотную один к другому навивают витки из стальной проволоки толщиной 1,5...2 мм. ƒл€ фильтра диаметром до 100 мм берут проволоку толщиной 1,5 мм, а свыше 100 мм — толщиной 2 мм. ѕроволочную обмотку креп€т сваркой;
  4. сетчатый фильтр (рис. 62,6) примен€ют дл€ улавливани€ песков, наход€щихс€ в воде, кроме однородных мелкозернистых и глинистых. “акие фильтры состо€т из перфорированной трубы с опорной латунной проволокой диаметром 2,5...3 мм, сверху которой закрепл€ют сетку. ќпорную проволоку навивают на трубу спиралью через 15...30 мм виток от витка и все закрепл€ют чеканкой. —етку из меди, а лучше из латуни закрепл€ют так, чтобы она не соприкасалась с самой рубой, и сшивают такой же проволокой. —етка имеет отверсти€ диаметром 0,1...0,5 мм (лучше 0,25 мм). —ети рекомендуетс€ подбирать в соответствии с составом и свойствами пород;
  5. гравийные фильтры (рис. 62, в) бывают двух типов. —амый простой: гравий засыпают в скважину после ее устройства. —начала в скважину опускают дырчатую трубу или сетчатый фильтр, который по мере подъема обсадных труб обсыпают гравием. ≈го зерна должны быть в 10...20 раз крупнее диаметра водоносного песка.

Ўтанги — стальные трубы особого проката с утолщенными стенками на концах. —оедин€ютс€ между собой стальными муфтами. ѕримен€ют дл€ вращательного и ударного бурени€, опускани€ и подъема инструмента, подачи в скважину промывочного раствора. Ќормальна€ длина обычной штанги 3 м, более короткой — 1... 1,5 м (последн€€ предназначена дл€ начального забуривани€ инструмента в породу).

ƒл€ мелкого бурени€ используют газовые и водопроводные трубы или прутки прочной стали достаточно большого сечени€, а также дерев€нные штанги — стволы молодых деревьев со стальными наконечниками на концах и соответствующей резьбой.

Ўтанга ударна€ изготовл€етс€ из м€гкой стали. ƒлина штанги 2...2,5 м, масса 136...206 кг. Ќа концах имеетс€ резьба дл€ навинчивани€ необходимого дл€ работы инструмента.

—тальные обсадные трубы изготовл€ют бесшовными, с резьбой на концах. —оедин€ютс€ между собой муфтами. —лужат дл€ предотвращени€ обвалов стенок скважины при проходе в неустойчивых грунтах, а также дл€ изол€ции водоносных горизонтов с непригодной дл€ употреблени€ водой.

 роме стальных труб примен€ют чугунные, асбестоцементные, керамические, дерев€нные и др.   сожалению, эти трубы менее прочные и их нельз€ извлекать из скважины, поскольку они опускаютс€ в скважину только своей т€жестью. —кважина должна быть несколько большего диаметра, чем наружный диаметр примен€емых труб. „угунные трубы гораздо долговечнее стальных, но очень хрупкие. јсбестоцементные не ржавеют, не зарастают от различных солей, имеющихс€ в воде, устойчивы к органическим кислотам. ƒерев€нные трубы делают из стволов сосны путем сверлени€ специальным сверлом.

Ѕашмаки обсадных труб (рис. 63) надевают на нижний конец обсадной трубы и прочно завертывают. Ѕашмаки предназначены дл€ расширени€ скважины и защиты концов стальных труб от порчи при их вращении или забивании. Ќаружный диаметр башмаков больше наружного диаметра обсадных труб. ѕри посадке обсадных труб в грунт путем вращени€ примен€ют башмак с зубцами, при забивке — гладкий башмак с острыми кра€ми.

’омуты (см. рис. 56) примен€ют дл€ вращени€ и подъема труб и штанг. ќни бывают стальные и дерев€нные.

Ѕашмаки обсадных труб–ис. 63. Ѕашмаки обсадных труб

а — с зубцами; б — гладкий

—тальные хомуты  изготовл€ют из полосовой стали, а дерев€нные — из древесины твердых пород без сучков, диаметром 150...250 мм, длиной 2,5...3 м. Ќа толстых концах хомутов делают выемки (полуокружности) дл€ обхватывани€ труб. —т€гивают половинки хомутов четырьм€ массивными болтами, желательно с ленточной резьбой.

 лючи и канатные петли (см. рис. 56 и 60) предназначены дл€ завинчивани€ и развинчивани€ труб.  лючи примен€ют цепные, различного диаметра, но если их нет, то используют канатные петли. ѕоследние навивают на трубы в виде 5...6 витков. Ќа каждой трубе устраивают две петли: одна удерживает первую часть колонны (колонна — свернутые воедино по длине в одно целое две трубы и более), друга€ — вторую.

“аким образом, перва€ петл€ удерживает одну трубу, а втора€ вращает другую трубу, т. е. вращает трубу в скважине.

”страивают петлю так. Ѕерут конец каната или тонкого стального троса длиной 2...3 м, наматывают его сперва двум€ витками вокруг трубы, после чего один конец спускают вниз вдоль трубы на 50...60 см. ¬ерхний конец каната наматывают на трубу и делают 5...6 витков, нисход€щих по опущенному вдоль трубы концу. ¬ петлю на верхнем конце просовывают лом или прочный рычаг длиной до 2,5 м. Ќажима€ на лом или рычаг, петлю зат€гивают, и это дает возможность вращать трубу в нужную сторону.

 роме рассмотренных выше инструментов при устройстве колодцев требуютс€ вилки подкладные, крюки, серьги, ветлюги дл€ подвешивани€ штанг, хомуты шарнирные дл€ вращени€ штанг и др., показанные на рисунках на предыдущих страницах информационно-строительного портала »нф-–емонт.

<< Ѕуровые или трубчатые колодцы: оборудование дл€ строительства буровых колодцев

Ѕуровые или трубчатые колодцы: бурение скважины >>

06.03.2013 [09:29 ]

Ёта стать€ еще не комментировалась. »нф-–емонт будет признателен первому комментарию о статье

Ќаписать комментарий

* = об€зательные пол€ дл€ заполнени€

:

:

:

* ƒополнительна€ защита:

ќткрыть –азделы