Бурение скважин для строительства технология

Содержание
Читайте также:  Что такое спецсчета в строительстве

Устойчивость зданий обеспечивается надежным фундаментом. Среди различных видов фундаментных оснований широко распространен свайный тип, обеспечивающий долговечность строений на проблемных почвах и в сейсмически активных зонах. Для сооружения свайной основы применяются буронабивные сваи длиной более 15 метров.

Быстрое бурение свай происходит за счет применения специальной техники. Извлекается грунт, затем производится монтаж арматуры и нагнетание в полость бетонного раствора. Рассмотрим детально, как осуществляется монтаж свай по данной технологии.

Бурение свай – назначение и последовательность действий при выполнении буровых работ

Бурение скважин под сваи – проверенный на практике технический прием, предназначенный для решения следующих задач:

  • строительства новых фундаментных оснований, обладающих повышенной устойчивостью к подвижкам проблемного грунта; ранее построенных зданий и повышение устойчивости строительных конструкций.

Серьезная особенность технологии – возможность выполнения бурильных мероприятий на протяжении круглого года. Процесс бурения не оказывает отрицательного влияния на фундаменты рядом находящихся строений. Формирование каналов в грунте и монтаж свайных опор – стадии общего процесса по созданию свайной фундаментной основы. Важно соблюдать непрерывность операции и придерживаться требований технологии.

БЭРБС 2 4 6 Полный цикл строительства скважин Часть1 Технология бурения скважин

Бурение под сваи

На фундаменты рядом находящихся строений процесс бурения не оказывает отрицательного влияния

Работы по бурению каналов и монтажу свай выполняются по следующему алгоритму:

  • производится установка специального оборудования для буровых работ;
  • выполняются мероприятия для обеспечения неподвижного состояния техники;
  • бурится скважина заданной глубины и диаметра в зависимости от требований проекта;
  • консервируется поверхность шурфа глиной или опускается инвентарная труба;
  • устанавливается и фиксируется в пробуренном канале арматурный каркас для фундамента;
  • заливается подготовленной бетонной смесью полость с арматурной решеткой.

При выполнении буронабивных мероприятий учитывайте следующие моменты:

  • используйте проволоку для армирующих конструкций диаметром 8-14 мм;
  • применяйте марочный бетон из цемента марки М400 или М500;
  • не допускайте осыпания породы в пробуренный шурф;
  • осуществляйте бетонирование на протяжении 8 часов после бурения.

Учтите, что срок использования бетонной смеси и пробуренной скважины ограничен. Через небольшое время бетон и полость в грунте становятся непригодными для дальнейших работ. В течение смены следует армировать и бетонировать сформированные полости под буронабивные сваи.

Бурение скважин для свай – применение специальной техники и оборудования

Для выполнения шурфов в грунте под буронабивные опоры свайного фундамента используются различные приемы:

  • применяется специальное оборудование, которое самостоятельно передвигается на строительной площадке с помощью пневматических колес или гусениц. Использование промышленных установок для бурения позволяет за ограниченное время выполнить увеличенный объем работ. Специализированное оборудование позволяет бурить скважины глубиной более 40 метров диаметром до полутора метров;
  • используются ручные устройства для выполнения цилиндрических полостей в грунте. Конструктивные особенности ручного инструмента позволяют формировать в нижней части скважины конические полости, увеличивающие площадь опорной поверхности. Диаметр рабочего органа ручных буров составляет не более 30 см. Ручные устройства активно применяются в области частного домостроения.

Применение бурильных машин, отличающихся увеличенной производительностью, позволяет сократить продолжительность бурильных работ и значительно сэкономить денежные средства. Бурильные установки монтируются на мощные автомобили, что позволяет оперативно перемещаться для выполнения поставленных задач.

Для ускоренного формирования шурфов используются следующие виды бурильных машин:

  • буровая установка для бурения скважин под сваи;
  • бурильно-крановая установка с гидроприводом и лопастным буром;
  • сваебойно-бурильная машина с гидравлическим управлением.

По принципу действия мобильные установки для бурения делятся на следующие типы:

  • агрегаты, оборудованные цельным шнеком, который наращивается по мере погружения в шурф;
  • установки с бурильным рабочим органом и трубчатой оболочкой для подачи бетонного раствора в полость.

Выбирая оборудование для решения конкретных задач, учитывайте сложность поставленной задачи, объем бурильных работ, а также диаметр и длину скважин под свайные опоры.

Бурение под сваи

Высокими техническими характеристиками отличается основание при правильном соблюдении технологии производства работ

Бурение под сваи буронабивные – технология бурильных работ

Процесс бурения шурфов для установки свайных опор представляет собой комплекс мероприятий, включающий следующие этапы:

  • подготовительные работы, связанные с геодезическими изысканиями и переносом координат расположения опор на строительную площадку;
  • доставку к месту работ необходимых материалов, а также бурильной техники, которая размещается согласно требованиям проектной документации;
  • непосредственное выполнение бурильных мероприятий с выходом на предусмотренную проектом глубину и монтажом армирующего каркаса;
  • установку, при необходимости, обсадной трубы и заполнение сформированной полости бетонным раствором.

После набора бетонным раствором эксплуатационной твердости свайная опора готова к дальнейшей эксплуатации. Данная технология применяется для постройки свайного фундамента, предназначенного для малоэтажных строений каркасного типа и зданий из бруса и оцилиндрованных бревен. Остановимся более детально на специфике подготовительных работ и подробно рассмотрим применяемые методы бурения.

Строительство буронабивных свай: подготовительные мероприятия

Бурению шурфов предшествует определенная подготовка, в процессе которой выполняются следующие работы:

  • разрабатывается проектная документация на строящийся объект. В прилагаемой к проекту технологической карте содержатся сведения по формированию каждого канала и всего свайного поля;
  • готовятся необходимые инструменты, оборудование и материалы для выполнения бурильных мероприятий. Выбор применяемого оборудования зависит от метода бурения, размеров сваи и состояния грунта.

На проектном этапе также учитывается расчетная нагрузка, величина которой зависит от особенностей строения.

Подготовительные мероприятия включают следующие работы:

  • удаление по всей площади стройплощадки верхнего слоя почвы, толщина которого составляет 15-20 см;
  • планировку свайного поля будущего фундамента с учетом всех необходимых проектных требований;
  • установку по периметру рабочей площадки ограждений, ограничивающих доступ посторонних лиц к месту работ;
  • разбивку фундаментной площадки согласно документации с последующей проверкой высотных отметок;
  • формирование щебеночной подушки по площади участка для беспрепятственного передвижения бурильного оборудования;
  • укладку железобетонных панелей, облегчающих перемещение по стройплощадке тяжелых бурильных установок;
  • оборудование системы откачки воды, необходимой для промывки скважин и извлечения почвы;
  • подключение осветительных установок, облегчающих выполнение работ в темное время суток;
  • размещение на строительной площадке бурильной техники и обеспечение ее фиксированного положения.

После завершения подготовки доставляются к месту работ материалы, необходимые для выполнения бурильных мероприятий.

Бурение под сваи

На стадии проектирования выбирается технология бурения для решения конкретной конструктивной задачи

Каким способом сооружаются сваи буронабивные – специфика технологии

Бурение скважин для свай осуществляется различными методами:

  • с помощью стандартного лопастного шнека, оснащенного усиленным наконечником;
  • с использованием наращиваемой инвентарной трубы, состоящей из отдельных секций;
  • комбинированным способом, предусматривающим шнековое бурение с последующей подачей бетона в полость.

Каждый способ формирования скважин имеет свои особенности. Рассмотрим их более детально.

Бурение свай с помощью технологического оборудования шнекового типа

Приведенный метод выполнения бурильных работ предусматривает применение специальной бурильной техники, оснащенной стандартным шнеком. Рабочий орган представляет собой продольный стержень с расположенными по винтовой линии лопастями и хвостовиком с усиленным наконечником.

Оптимально подобранный шаг винтовых лопастей, а также угол наклона витков обеспечивают ускоренное извлечение выработанного грунта на нулевую отметку.

Главные особенности функционирования оборудования, оснащенного стандартным лопастным шнеком:

  • увеличенная до 120 см/мин скорость проходки скважины рабочим органом;
  • циклическое погружение и подъем шнекового устройства с извлечением осевшей почвы;
  • возможность прохода за один прием без подъема лопастного шнека скважины глубиной 8-10 м.

Конструктивные особенности рабочего органа и функциональные возможности оборудования позволяют с помощью шнекового бура сформировать полость в нижней части канала. Увеличенная площадь опорной площадки и конусообразная форма полости обеспечиваются с помощью расширительного устройства, погружаемого одновременно со шнеком. На заданной глубине шарнирный механизм изменяет угловое положение насадки, которая формирует в нижней части шурфа расширение заданной формы и размера. Это позволяет увеличить нагрузочную способность буронабивной сваи.

Бурение под сваи

Определенный тип свай и технологию их погружения выбирают в зависимости от данных инженерно-геодезических и геологических изысканий

Бурение скважин для свай по стержневой технологии с бетонированием

Данный способ бурения позволяет выполнять и бетонировать полость в грунте. Используется оборудование со стержневым рабочим органом, конструкция которого позволяет подавать бетонную смесь через канал в трубе шнека.

Применяемое технологическое оборудование и рабочий инструмент позволяют:

  • формировать за смену множество скважин, суммарная длина которых достигает 350-400 м;
  • погружать рабочий орган в почву при выполнении бурильных операций на глубину 30-40 м;
  • обеспечить диаметр канала, сформированного при погружении стержневого инструмента, в диапазоне 50-100 см и выше;
  • постепенно наращивать длину секций лопастного шнека до достижения заданной глубины шурфа;
  • нагнетать в скважину с помощью специальной насосной установки подготовленную бетонную смесь;
  • поднимать рабочую мачту одновременно с подачей бетонной смеси в пробуренную полость.

В процессе нагнетания бетонного раствора уплотняются стенки скважины, что положительно влияет на прочностные характеристики канала. Арматурный каркас погружается в скважину методом вдавливания или с помощью вибропогружателя. Указанный метод бурения позволяет значительно сократить строительный цикл по сооружению свайного фундамента за счет совмещение операций по бурению и бетонированию.

Бурение под сваи буронабивные с защитой части скважины с помощью труб

Технология выполнения бурильных мероприятий предусматривает возможность использования инвентарных труб для защиты поверхности канала, сформированного в грунте.

Инвентарная труба – это специальная бурильная оснастка, которая состоит из следующих составляющих:

  • отдельных трубчатых секций, которые легко соединяются с помощью замков. Длина каждого элемента не превышает 6 м;
  • режущей головки с зубчатой поверхностью. Насадка изготовлена из твердосплавного материала и крепится в нижней части трубы.

Процесс бурения осуществляется по следующему алгоритму:

  1. Выполняется скоростная проходка грунтового массива буром. При вращении и погружении в скважину рабочего органа грунт постепенно извлекается из сформированного канала.
  2. Одновременно с бурением в почву вдавливается инвентарная труба. Металлическая оболочка защитной трубы затрудняет проникновение в скважину подземных вод и не допускает обрушения стенок шурфа.

После завершения операций по формированию углубления выполняются следующие операции:

  1. Осуществляется извлечение на нулевую отметку шнекового бура.
  2. Производится откачка воды, проникшей через грунт в шурф.
  3. Постепенно опускается в скважину арматурная решетка.

Завершается процесс формирования буронабивной сваи закачкой предварительно подготовленной бетонной смеси в сформированную в земле полость. Для непрерывной подачи бетонного раствора используется специальное оборудование.

Технология позволяет выполнять бурильные работы на проблемных грунтах, характеризующихся повышенной концентрацией влаги, а также на сухих почвах.

Подводим итоги

Используя различные технологические приемы, профессиональные строители выполняют бурение под сваи буронабивные. Свайные опоры обеспечивают прочность фундаментной основы и повышают устойчивость строительных конструкций. Для обеспечения качества бурильных работ следует соблюдать требования технологии и руководствоваться требованиями проектной документации. Применение промышленных бурильных установок позволяет сократить продолжительность строительных мероприятий и выполнить увеличенный объем работ.

Источник: pobetony.expert

Технология бурения нефтяных и газовых скважин

Бурение глубокой скважины и тем более сверхглубокой — сложное и дорогое предприятие. В мировой практике глубокие скважины бурят очень мощными и дорогими установками грузоподъемностью 600-800 тонн.

Таких установок изготовлено до сих пор всего несколько штук, меньше, чем пальцев на одной руке.

Наш проект предусматривает проводку скважины большой глубины с помощью обычной буровой установки.

При этом сохраняется классическая схема разрушения и выноса породы на поверхность земли, но применяются новые технологические приемы, некоторые новые инструменты и, главное, новый подход к проблеме глубокого бурения.

Важнейший элемент в комплексе оборудования — буровые насосы, заставляющие буровой (глинистый) раствор под большим давлением циркулировать вниз по бурильным трубам, а затем вверх по кольцевому зазору между колонной труб и стенками скважины.

Энергия насосов преобразуется в полезную работу турбобура, вращающего на забое долото, и обеспечивает подъем разбуренной породы на поверхность земли.

Выходящий из Кольской сверхглубокой скважины раствор очищают от кусочков породы и вновь закачивают в бурильные трубы. Циркуляция идет по замкнутому циклу.

Читайте также:  Методы технического нормирования затрат ресурсов технологических процессов в строительстве

Если вы окажетесь на буровой во время подъема бурильной колонны, то увидите внутри вышки вертикальные ряды «свечей» — отдельные трубы, на которые расчленяется колонна. Обычно колонну составляют «свечи» высотой 36 метров. Их диаметр около 15 сантиметров.

Износилось долото — поднимают всю колонну, навинчивают новое и в обратном порядке спускают «свечи» в скважину. Таких рейсов при бурении глубоких скважин долото делает несколько сотен, а при проходке сверхглубоких — более тысячи!

При этом надо сохранить вертикальность ствола в пределах определенных допусков, своевременно закреплять вскрытые породы обсадными трубами, отбирать с забоя образцы породы — керны, проводить комплекс внутрискважинных геофизических исследований и многие другие работы.

Буровая для проходки глубокой скважины — по сути дела, большой современный завод. Весь комплекс оборудования предназначается для того, чтобы пробурить в земной коре неширокий цилиндрический ход длиной в несколько километров. Это всего лишь укол в недра Земли. Но как трудно его сделать…

Обычно глубокую скважину начинают бурить долотом большого диаметра. Бурение ведут до тех пор, пока в скважине не появляются какие-либо осложнения (приток воды, нефти и газа, уходы бурового раствора, обвалы стенок), делающие невозможным дальнейшее углубление скважины.

Тогда в ствол спускают специальные трубы, а пространство между трубами и стенками скважины заливают цементным раствором.

Теперь скважина одета в броню, и бурение можно продолжать (долотами несколько меньшего диаметра) до тех пор, пока какие-либо новые осложнения не преградят путь долоту.

Тогда в скважину спускают и цементируют еще одну колонну труб, меньшим диаметром, чем первая. Таких труб в скважину спускают столько, сколько встретится зон осложнений.

Каждая глубокая скважина похожа на подземный телескоп, направленный в сторону, противоположную от звезд. По количеству ступеней (труб) в этом телескопе судят о степени сложности и дороговизне бурения.

Заранее определить нужное количество звеньев телескопа и соотношения их размеров очень трудно. Практически невозможно предсказать, на какой глубине произойдет осложнение, которое потребует спуска в скважину обсадной колонны — очередного звена телескопа.

Недра очень изменчивы: буквально соседние скважины могут отличаться друг от друга по условиям проходки. То неожиданно встретится напорный водоносный горизонт, от которого следует оградиться обсадными трубами, то попадется прослойка трещиноватых пород, и буровой раствор начнет утекать по ним вместо того, чтобы уносить наверх разрушенную породу, то вдруг стенки скважины начнут обрушиваться, то образуются каверны…

Невозможно предусмотреть все трудности на будущем подземном пути. Направляясь в путешествие, космонавты, наверное, больше знают о своих трассах, чем атакующие земные недра буровики…

Ведь не случайно сейчас в лабораториях многих стран ученые заняты исследованием кернового материала, доставленного с Луны советскими и американскими летательными аппаратами, но ни в одной лаборатории мира пока нет образцов земных пород, извлеченных из глубины хотя бы 10 километров!

Преимущества эксплуатации техники для ГНБ и технологии горизонтального бурения

Производственно-технические особенности бурения

Благодаря данной технологии можно без проблем прокладывать трубопровод даже в самых непростых случаях и без разработки траншей.

  • в плавунах, скальных породах и прочих сложных грунтах;
  • под сельхоз объектами, а также водоемами, оврагами и другими природными объектами;
  • под автомобильными трассами, железнодорожными путями и взлетно-посадочными полосами, рабочими и нерабочими;
  • при большой плотности строений в городах, в том числе крупных: под автодорогами, скверами, а также трамвайными путями;
  • на охраняемых зонах, где располагается трубопроводный транспорт или ЛЭП;
  • на территории, где расположено пром.предприятие, в том числе во время непрекращающегося производства.

Данная технология имеет множество преимуществ:
Так как данный вид работ не требует приостановки работы движения или перекрытия транспортных путей, это значительно сокращает время работ.

Сокращение времени работы, благодаря современным технологиям бурения и использованию современной техники.

Для выполнения работы требуется минимальное количество единиц техники и людей.

Минимальный риск возникновения аварийной ситуации, гарантия того, что трубопровод останется в сохранности.

Благодаря автономной работе бурового комплекса, никакие дополнительные источники питания не нужны.

Обход препятствий — благодаря гибкости буровых штанг, о которой говорилось выше. Нет необходимости понижать уровень грунтовых вод.

Финансово-экономический аспект бурения

Из выявленных ранее преимуществ технологии следуют следующие аспекты:
Общие затраты на трубопровод уменьшатся, благодаря более быстрому выполнению строительных работ, а также минимальному количеству единиц привлеченных работников и техники.

Вся техника ГНБ автономна, а значит, не надо тратиться на энергоресурсы.

Если работы проводятся в городе, не придется тратиться на восстановление дорог, парков и пр., так как работа гарантированно будет выполнена качественно и аккуратно.

Использование только высококачественного оборудования и растворов позволяет сократить расходы на ремонт и эксплуатацию трубопроводов.

Социально-экономический аспект

Проводимые работы практически не оказывают влияние на экологию и население:
Отсутствие пагубного влияния на окружающую среду.

Отсутствие ущерба сельскому хозяйству.

Хотя проведение подобных работ всегда негативно влияет на жителей, здесь негативное влияние сводится к минимуму.

Прокладка коммуникационных линий традиционным способом требует задействования специальной техники, разрушающей грунтовый массив до уровня закладки. В свою очередь, горизонтально направленное бурение (ГНБ) ориентируется на метод бестраншейного формирования канала или шахты, в которую проводится труба или кабель.

Конечно, применяемые в данном случае установки выполняют технологически более сложные действия и требуют больше энергетических затрат. Однако есть и множество преимуществ, оправдывающих методику ГНБ. Технология бурения без создания траншеи позволяет осуществлять прокладку коммуникаций в условиях, когда не допускается разрушение поверхности грунта. Особенно это актуально в городских районах, но на этом особенности данного метода бурения не заканчиваются.

Горизонтально направленное бурение

Помимо большей универсальности ГНБ имеет и другие преимущества перед траншейной прокладкой коммуникаций:

  • возможность бурения под лесами, водоемами, оврагами, дорогами и т.д.;
  • требуется меньшее количество спецтехники рабочей силы для выполнения прокладки коммуникаций;
  • срок работы сокращается;
  • риск возникновения аварийных ситуаций значительно снижается;
  • нет необходимости восстанавливать поврежденную инфраструктуру и вскрытую земную поверхность;
  • ландшафт сохраняет свой первозданный вид, работы не создают неудобств людям, которые проживают в этом районе.

Выполнение работ по ГНБ осуществляется в несколько этапов:

  1. Подготовка. Включает в себя изучение грунтов, коммуникационных систем и прочего на участке, где планируется бурение скважины.
  2. Бурение пилотной скважины. Используется специальная породоразрушающая головка.
  3. Расширение пилотной скважины. Через пилотную скважину протягивается риммер, благодаря чему ее диаметр увеличивается до требуемых размеров.
  4. Прокладывание трубопровода.
  5. Сдача объекта. Включает в себя составление исполнительной документации, в которой положение трубопровода точно указывается.

Несмотря на свои значительные преимущества, метод горизонтального направленного бурения не может быть применен в некоторых случаях:

  • монолитный грунт или грунт с большим количеством валунов;
  • наличие препятствий под землей;
  • переходы на глубине до 1,5 м;
  • короткие переходы.

Если ни одного из этих ограничений нет, то ГНБ может быть выполнено на данном участке.

Бурение пневмоударником с одновременной обсадкой система Symmetrix

Специфические проблемы возникают при бурении в пластической (глинистой) породе насыщеной каменым материалом размерами больше чем 100 мм в диаметре и при обсадке валунных отложений.

Шнековое бурение с последующей обсадкой в данных горизонтах часто не приносит желаемый результат и подвержено относительно большой аварийной опасности.

Практически единственным подходящим методом в данных условиях является бурение пневмоударником с одновременной обсадкой.

В буровой технике известно несколько аналогичных метода. Наиболее распространенным является метод с приминением эксцентричной головки (например ODEX-метод от Atlas Copco).

Эксцентер (режущий элемент) головки раскрывается (ставится в рабочую позицию) внизу режущего трубного башмака при подачи правого вращения. Благодаря этому диаметер бурения становится больше чем внешний диаметр обсадной трубы. При подаче обсадная труба без вращения заглубляется вместе с буровой штангой. Проблемы могут возникнуть при прохождении слоев крупного галечника, который припятствует вращению и раскрытию эксцентричной головки. Поэтому мы используем другую, так называемую „Symmetrix-систему“.

Технология бурения нефтяных и газовых скважин

Фото 2: Отводная головка под O 178 обсадную трубу

Данная система работает с специальным режущим трубным башмаком (нем. «Ringbohrkrone»). Головка, закрепляемая на нижнем окончании трубного гарнитура, имеет вращающееся кольцо наращенное твердосплавными зубками (см. Фото 4).

При монтаже головка пневмоударника фиксируется в специальном вырезе кольца трубного башмака. При буровом процессе через данное соединение происходит передача горизонтальных и вертикальных сил и режущий трубный башмак производит возвратно-поступательные и круговые движения с такой-же частотой как и коронка пневмоударника. Коронка выступает примерно на 50 мм из трубного башмака. Следовательно коронка пневмоударника забуривает а режущий трубный башмак расширяет скважину до диаметра обсадной трубы.

Выбуренная порода через специальные каналы в коронке попадает в пространство между буровыми штангами и обсадными трубами и выносится на поверхность. Размеры специального трубного башмака и обсадных труб схожи (башмак ? 182 мм под ? 178 мм обсадную трубу). Переход с башмака на трубу выполнен без выступов для облегчения демонтажа бурового гарнитура.

При обсадке Symmetrix-системой в сухом каменистом слое возможны осложнения при вытаскивании обсадной колонны. По этой причине были увеличины подьемные усилия на стяжном хомуте у KBKB 20/100 и у KBKB 30/150 до 150 кН. Для буровых установок KBKB 10 и KBKB 13 (подъемный стяжной хомут на 76 кН) мы предлагаем дополнительный гидравлический пресс на 150 кН.

После достижения водоносного горизонта монтаж обсадных труб идет легче.

Стандартный вариант Symmetrix-системы мы предлагаем с пневмоударником на 4 дюйма под ? 178 мм обсадную трубу. Возможно также применение труб ? 152,4 мм. С ? 178 мм обсадной трубой свободный проход режущей головки составляет 141 мм (конечный диаметер бурения 135 мм), с ? 152,4 мм трубой 116 мм соответственно (конечный диаметер бурения 115 мм).

Symmetrix-система подходит под обсадные трубы как с правой так и с левой резьбой поскольку вращается только трубный башмак.

Применения данного метода в модифицированой форме возможно также при бурении с промывкой. В этом случае вращательное движение на трубную головку передается через переходник от шарошечного долота. Данный метод находится в стадии разработки.

Выброс породы происходит через верхнее окончание обсадной колонны. Логично, что для обеспечения чистоты на рабочем месте, данный промывочный поток необходимо канализировать и отводить. Для этой цели на вращателе смонтирована юбка из PVC-материала (Фото 3). Она останавливает поток сразу у буровой штанги.

Порода (с промывкой или без) отводиться или убирается непосредствено от скважины. Моя фирма предлагает также отводную систему для отвода выбуреной породы непосредственно в контейнер.

Технология бурения нефтяных и газовых скважин

Фото 3: «Юбка» на вращателе KBKB 20

Плюсы и минусы колонкового бурения

К положительным моментам процесса относятся:

  • Точечное действие коронки, вырезающей породу по своему радиусу, в отличие от роторного долота, оное во время прохода разрушает грунт.
  • Высокая производительность способа.
  • Возможность посредством колонкового бурения скважин изучить подземное строение грунтов в зоне выполнения работ.
  • Применяя этот метод, проходят восстающие, многозабойные, наклонные скважины; в любых пластах, в том числе базальтовых и гранитных.
  • Частота вращения бура регулируется: на мягком грунте довольно небольших оборотов, твердые породы требуют более высоких.
  • Сравнительно высокая скорость проходки, снижающая себестоимость объекта, при пониженной энергоемкости процесса.

Как в любом процессе, колонковое бурение имеет некоторые недостатки:

  • В тех процессах, когда применяют глинистый раствор, есть риск заиливания водоносного слоя продуктами промывки.
  • Быстрое изнашивание инструмента.
  • Сухое бурение – слишком затратное.

Во время работы с глубинными пластами эти факторы остаются решающими. Стоимость оборудования вместе с ценой грунтовых работ составляет солидную цифру.

Процесс колонкового бурения проходит в несколько этапов, оборудование подлежит регулярному осмотру на предмет повреждений и сколов

Мастера проходят регулярную учебу по технике безопасности, такая мера предосторожности существенно снижает процент повреждений

Бурение скважины своими руками: выбор лучшего оборудования

Евгений Афанасьев

Опубликовал(а): Евгений Афанасьев
Обновлено: 31.12.2020

Никакой загородный дом не может существовать без нормального водоснабжения. Возить воду с собой при посещении дачи в выходные дни? Этот вариант даже не рассматривается, так как ее вряд ли хватит даже на бытовые нужды. Постоянно надоедать соседям с просьбами пополнить свой водяной запас?

Это возможно лишь до поры, до времени — всякому людскому терпению есть предел… Источник воды будет тем более необходим, если в загородном доме планируется длительное или даже постоянное проживание, а на прилегающем участке есть желание разводить какие-то цветы или сельскохозяйственные культуры. Выходы – подключаться к системе централизованного водопровода (в большинстве случает это попросту невозможно или же сопряжено со слишком большими финансовыми затратами), или оборудовать на своей территории источник автономного водоснабжения.

Бурение скважины своими руками

Бурение скважины своими руками

Про выкапывание колодца подробно рассказывалось в соответствующей публикации нашего портала. Однако, очень часто устраивать такое сложное гидротехническое сооружение просто не имеет смысла – можно ограничится водяной скважиной. Дело это тоже , отнюдь, не такое простое, требующее специального оборудования и определенных навыков работы.

Целью данной публикации ставится рассмотрение вопроса, возможно ли бурение скважины своими руками. Будут рассмотрены виды скважин, даны понятия о технологии их «проходки» и «обвязки». В итоге заинтересованный читатель должен сам сделать вывод – стоит ли браться за это дело самому, или же все же пригласить бригаду опытных специалистов.

Виды водоносных скважин

Прежде всего, нужно разобраться, какие скважины могут использоваться для обеспечения жилья водой. Существует три основных их типа , зависящих от глубины и условий залегания водоносного слоя.

Вода под землей залегает в нескольких горизонтах.

  • Ближе всего к поверхности расположена так называемая верховодка, относящаяся, скорее, к почвенным водам, имеющая нестабильный характер, не отличающаяся чистотой и для питьевых и бытовых целей практически не используемая. Обычно она располагается не глубже 4 – 5 метров.
  • Ниже , начиная с 7 – 10 метров, должны находиться песчаные водяные горизонты. Они могут располагаться на нескольких уровнях, разделяясь между собой водонепроницаемыми глиняными слоями. Вода здесь прошла достаточно хорошую фильтрацию, и в большинстве случаев вполне пригодна для применения. Именно на эти слои ориентируются при выкапывании колодцев и бурении скважин – абиссинских или же «на песок». Залегают такие пласты водоносного песчаника на глубинах до 50 метров.
  • Еще ниже, под толстыми слоями водоупорной глины, в толще пористого известняка, расположен самый мощный водоносный горизонт – артезианский. Вода здесь находится под давлением, достаточным для самостоятельного подъема на поверхность земли. Артезианская скважина – самый оптимальный вариа нт дл я водоснабжения – она одна может покрыть все потребности сразу нескольких домов. Обладает она и самым длительным периодом активной эксплуатации – обычно он доходит до 50 лет.

Однако, из-за большой глубины залегания и необходимости проходки через плотные породы, пробурить артезианскую скважину по силам только специалистам, использующим особую тяжелую технику. Поскольку данная публикация посвящена возможности самостоятельного бурения скважин, то будут рассмотрены только абиссинская и «на песок».

При всей сложности бурения, организация водоснабжения именно из скважины часто является более приемлемым решением, нежели выкапывание колодца. Так, объемы земляных работ просто несопоставимы. Вода в колодце в большей степени подвержена загрязнению, зацветанию, появлению в ней болезнетворных бактерий. Кроме того, при удачно складывающихся обстоятельствах, скважину можно пробурить прямо в подвале дома, а это существенно сократит дальнейшие расходы на прокладку и утепление водоводов, на на сосное оборудование и на разводку домашней водопроводной сети.

Технологии бурения скважин

Итак, скважина – это узкое вертикальное отверстие от поверхности земли до водоносного слоя. Каким образом его проделывают?

Шнековое бурение

Шнековое бурение – один из самых простых способов. Бур с заточенными режущими лопастями, расположенными под определенным углом к оси, вворачивается в толщу грунта.

Шнеки различного вида для буровых работ

Шнеки различного вида для буровых работ

После прохождения определенного участка бур поднимается на поверхность для очищения от выбранного грунта (шлама). По мере углубления в землю, штанга с буром наращивается дополнительными звеньями.

Подобная технология считается одной из самых производительных, позволяет проводить работы даже вручную, с помощью несложных самодельных приспособлений , например, бурильной «мини-вышки» — треноги с закрепленной через вертлюг на тросе буровой колонной. Обязательно предусматривается подъемный механизм – ручной, с использованием обычного ворота или лебедки , либо механизированный. Самостоятельно извлечь бур с захваченным шламом при углублении даже на несколько метров будет практически невозможно.

Схема простейшей шнековой буровой установки

Схема простейшей шнековой буровой установки

Нередко в сети встречаются публикации о возможности ручного бурения скважин подобным методом, без использования какого-либо дополнительного оснащения.

Бурение вручную - малопроизводительное и с большими трудностями по соблюдению вертикальности проходки

Бурение вручную — малопроизводительное и с большими трудностями по соблюдению вертикальности проходки

Сказать по правде, это вызывает сомнения в достоверности, или, по меньшей мере , в качественности проведения подобного бурения. Дело даже не в приложении силы – мускульных усилий двух здоровых мужчин, да еще с хорошо подобранными рычагами для вращения колонны, должно бы и хватить. Загвоздка кроется в соблюдении вертикальности проходки – вот ее без точной фиксации бура достичь чрезвычайно сложно. А отклонение от вертикали – это деформирование усадочных труб и невозможность нормальной обвязки скважины.

Малогабаритная буровая установка

Малогабаритная буровая установка

Часто прибегают к использованию малогабаритных буровых установок, представляющих собой металлическую станину с установленным на подвижной раме механическим приводом, передающим вращение на буровую колонну. Конструкция позволяет проводить плавное опускание и подъем привода, обеспечивая и необходимое поступательное усилия для прохождения грунта, и выемку шнека для регулярной очистки.

Этот способ бурения обычно используется на небольших глубинах, на мягких грунтах – именно здесь он покажет наибольшую эффективность и производительность. Однако, есть у него и немало недостатков:

  • Подобной технологией бурения бывает непросто справиться с попавшими на пути твёрдыми породами , плотными слоями глины, каменистым слоем. Существуют специальные буры с твердосплавными напайками, которые могут иногда помочь в этом случае, но порой приходится либо менять место, либо переходить к иной технологии бурения.

Могут возникнуть проблемы при попадании на «верховодку» или слой «плывуна» — даже неглубокая скважина будет постоянно заполняться грязной водой, смешанной с песком, что предельно затруднит работу. Поэтому , при таком методе бурения чаще всего проводят постоянное параллельное обсаживание скважины, по мере углубления в грунт.

Возникают сложности и при прохождении, разжиженных участков грунта, в преддверии водоносного слоя. Лопасти шнека уже не могут удержать на себе шлам, и поэтому придется «перевооружать» колонну буром – ложкой, который обеспечивает захват и подъем даже полужидкой консистенции.

Бур-ложка для сыпучих и водонасыщенных грунтов

Бур-ложка для сыпучих и водонасыщенных грунтов

Изготавливать или приобретать подобное буровое оборудование самому для того, чтобы пробурить одну — две скважины на своем участке – крайне нерентабельно. Лучше воспользоваться услугами организация сдающих подобные комплекты в аренду – уточнить наличие таких фирм будет несложно у местных жителей или соседей по дачному поселку .

В интернете нет-нет, да и встречаются рекомендации применять в подобных целях мотобур . Будет большой ошибкой использовать для проделки водоносной скважины такой агрегат, если он не относится к профессиональному оборудованию с большим запасом мощности и прочности, и если в его технической документации прямо не оговорены такие возможности. Стоят подобные модели очень дорого, а дать их в аренду вряд ли кто согласится.

Справится ли мотобур с большими глубинами - большой вопрос

Справится ли мотобур с большими глубинами — большой вопрос

Мотобуры же бытового или полупрофессионального класса очень полезны для проделывания лунок и относительно неглубоких скважин для свай, столбов, посадки деревьев и т.п . Применять подобный инструмент на значительных глубинах – верный способ «угробить» технику. Тем более, что без стационарной установки удержать мотобур при работе на значительных глубинах даже двум человекам – весьма проблематично и даже небезопасно.

Колонковое бурение

Технологи, в принципе, схода со шнековым бурением, однако режущая часть бура имеет совершенно другое устройство. Сам бур – это пустотелый цилиндр, на нижней грани которого размещены напайки из высокопрочных материалов, способные справиться с грунтами любой плотности. Шлам в этом случае скапливается внутри этого «стакана» и периодически вычищается при подъёме бура на поверхность.

Бур-стакан для колонкового бурения

Бур-стакан для колонкового бурения

Такая технология позволяет получить скважины очень точного диаметра. Однако, в условиях самостоятельной проходки подобный метод практически не применяется, так как он требует специального стационарного оборудования, обеспечивающего равномерное одновременное распределение усилий — на вращение бура и на его поступательное движение вниз.

Гидравлическое роторное бурение

Как видно из самого названия, бурение обеспечивается непрерывной подачей в забой воды (бурильного раствора) под большим давлением. Напор жидкости и вымывает на поверхность шлам, и в некоторых случаях, кроме того, приводит во вращательное движение сам бур – долото.

  • Вода под давлением может подаваться в тело бурильной колонны и затем самотеков , вместе со шламом, выходить через затрубное пространство (между стенкой трубы и породой) – этот способ именуют прямой промывкой.
  • Применяют и обратную промывку, когда бурильный раствор подается в скважину через затрубное пространство, а затем выкачивается их полости трубы. Такая технология считается более эффективной, но и более дорогостоящая, требующая очень сложного и мощного оборудования для выкачивания полужидкой породы.

Гидравлическое роторное бурение наиболее широко используется для промышленных и геологоразведочных работ на практически любую глубину. Применяют ее и бурильщики, выполняющие заказы по обустройству артезианских скважин, используя при этом специальное оборудование, установленное на автомобильное шасси .

Малогабаритные установки для гидравлического бурения. Помпа установлена прямо над буровой колонной

Малогабаритные установки для гидравлического бурения. Помпа установлена прямо над буровой колонной

Выпускаются и малогабаритные установки для гидравлического бурения с прямой промывкой.

Такие установки нередко можно арендовать, но вот только для бурения неглубоких скважин под воду использовать его будет достаточно проблематично. Сложность в том, что песчаные водоносные горизонты весьма неоднородны по глубине залегания и своей толщине, а проконтролировать попадание на него при постоянной подаче воды в скважину – практически невозможно.

Видео: работа малогабаритной гидравлической буровой установки

Подобная технология скорее подойдёт для бурения скважин на заранее определённую глубину, когда предварительная геологоразведка точно определила место залегания водоносных слоев .

Ударно-канатная технология бурения скважин

Этот метод бурения скважин нередко «поругивают» за его трудоемкость , но он, тем не менее , остается одним из самых простых и надежных . Это обуславливает его широкое применение именно в рассматриваемых в данной статье условиях.

Суть технологии состоит в том, что проходка осуществляется последовательными ударами пустотелого бурильного «стакана» — цилиндра с отточенными определенным образом нижними гранями. Он поднимается на определенную высоту, а затем свободно сбрасывается вниз. Порода, уплотняясь, забивается в стакан, и периодически вычищается при подъеме его на поверхность.

Бурильные

Бурильные «стаканы» для ударно-канатной технологии

Достоинства подобного метода – возможность работы практически на любых грунтах, отсутствие необходимости наращивания длинных шта нг пр и уходе на значительную глубину, простота применяемого оборудования, которое, по сути, можно изготовить даже самостоятельно.

Схема простейшей ударной буровой установки

Схема простейшей ударной буровой установки

Безусловно, подобный метод требует значительных усилий , и если использовать только мускульную силу (а ролики с ручной технологией бурения встречаются в сети), то сама установка превратиться в своеобразный «силовой тренажер », а производительность будет при этом невысока. Однако, народные умельцы находят и интересные решения дооборудования своих установок.

Народные умельцы часто дорабатывают установки для облегчения работы

Народные умельцы часто дорабатывают установки для облегчения работы

Они применяют электрический привод для подъема бурового стакана и устанавливают механизм, схожий по конструкции с системой автомобильного сцепления, для обеспечения свободного падения бура вниз с нужной высоты.

Видео: интересное решение по организации ударно-канатного бурения скважины

Подобное бурение позволяет четко контролировать структуру проходимого слоя грунта, то есть водоносный песок сразу даст о себе знать. При этом бурильный стакан заменяется на желонку – специальный инструмент, оснащенный клапанной системой, позволяющий вычерпывать на поверхность разжиженный грунт.

Различные типы желонок

Различные типы желонок

Желонки требуемого диаметра можно приобрести или же изготовить самостоятельно. Клапанная система у них может быть разной:

Желонки применяются и при прохождении несвязных грунтов, плывунов -, в тех случаях, когда удаляемый шлам не фиксируется в полости обычного бурильного стакана.

Применяя технологию ударно-канатного бурения, при грамотной и своевременной обсадке, можно пробурить ровные скважины с прочными стенками на значительную глубину, достигая глубоко расположенных песчаных водоносов.

Видео: бурение скважины ударно-канатным методом

Цены на шнеки для мотобуров

Бурение скважин на загородном участке

Итак, если принято решение по самостоятельному обустройству скважины на своем участке, необходимо определиться с ее типом (абиссинская или «на песок») и найти оптимальное место для проведения буровых работ.

Про поиск наиболее перспективных участков в плане близкого расположения водоносных горизонтов подробно было рассказано в статье про рытье колодцев. Однако следует четко понимать, что гарантировать точное попадание на водоносный слой никто не может. Песчаные водоносы могут достаточно сильно «гулять» по высоте, и чаще всего все определяется опытным путем . Нередки случаи, когда у соседей на глубине 8 – 10 метров отлично работает абиссинская скважина, но при бурении аналогичных в непосредственной, казалось бы, близости, глубины оказываются несколько иными, а порой водоносный слой вообще не обнаруживается. Приходится делать несколько «проколов», чтобы найти наиболее приемлемый вариант.

Как пробурить абиссинскую скважину

Для небольшого дома с невысоким водопотреблением вполне может хватить абиссинской скважины, которая полностью удовлетворит и бытовые потребности, и агротехнические.

Подобная технология начала применяться еще в начале XIX века, а свое название получила оттого , что именно таким способом обеспечивалось водоснабжение английских военных экспедиций в Восточной Африке. Даже в жарких полупустынных условиях Абиссинии (Эфиопии) подобный метод доказывал свою эффективность.

ИллюстрацияКраткое описание выполняемой операции
аби1 Суть технологии заключается в бурении узкой (обычно диаметром до 2 дюймов) скважины на незначительную глубину – порядка 7÷15 метров с последующим забиванием в нее трубы со специальным наконечником и фильтром на конце.
Такое устройство часто еще называют иглой.
Сам фильтр-игла – это тоже труба, но с многочисленными просверленными отверстиями, которые забраны тонкой сеткой галунного плетения из нержавеющей стали. Нижняя часть «иглы» заканчивается приваренным металлическим конусным наконечником, который обличает забивание обсадной трубы в пробуренную скважину, плотное вхождение в грунт с таким расчетом, чтобы сетчатая часть пришлась именно на толщу песчаного водоноса.
На верхней оконечности «иглы» нарезана резьба для муфтового соединения с вышележащей секцией.
аби2 Для сборки всей длины обсадной трубы используются отрезки труб (оцинкованных или что, конечно, лучше – из нержавеющей стали AISI 304, особенно если вода будет использоваться для пищевого применения).
В продаже в настоящее время можно приобрести готовые комплекты для абиссинских скважин, которые включают саму «иглу» и требуемое количество отрезков труб (обычно длиной 1,5 или 2 м) с системой их сопряжения – резьбовыми муфтами, диаметрами 1, 1¼ или 1½ дюйма.
Как видно, такой комплект не требует скважины большого диаметра, поэтому применяется технология шнекового бурения.
Оптимальное решение – это использование компактного бурового станка. Он представляет собой надежное металлическое основание для установки над точкой бурения, одну или более вертикальных направляющих, по которым поступательно вверх-вниз перемещается платформа.
На этой платформе устанавливается силовой блок – электродвигатель с редуктором, к которому уже будут подсоединяться буровые штанги. Силовой блок можно при необходимости снять, и тогда подъемная платформа может применяться для вытягивания бура из грунта по окончании бурения.
Подъем платформы вверх производиться с помощью лебедки – тросовой или цепной, ручной, или, как оказано на этой иллюстрации – электрифицированной.
Вниз платформа опускается под собственной массой – весового усилия от силового блока и подсоединенных к нему буровых секций для проходки грунта – вполне достаточно.
аби4 Некоторые буровые станки оснащены колесной тележкой, что предельно упрощает перемещение оборудования по участку и даже позволяет закатывать его в помещения.
аби5 На иллюстрации показан комплект буровых штанг.
Нижняя из них оснащена буровой головкой с наваренными твердосплавными резцами.
Обычно для абиссинских скважин используются штанги диаметром 48 мм (реже применяются буры диаметром до 80 мм).
аби6 Штанги по концам оснащены соединительной частью.
Это может быть шлицевое соединение, пол типу шестигранника…
аби7 …которое после вставки штанг одна в другую фиксируется металлическим штифтом через совмещенные сквозные отверстия.
Впрочем, встречаются комплекты, оснащенные резьбовым соединением буровых штанг.
аби8 Итак, в выбранной точке устанавливается станок, вставляется горизонтально и вертикально (для этого на них часто имеются регулируемые подставки-опоры).
Силовой блок подключается к электрической сети (или к генератору, если работы проводятся в полевых условиях).
В патроне редуктора устанавливается и фиксируется первая штанга с бурильной головкой.
Начинается проходка – под тяжестью платформы вращающийся бур постепенно погружается в землю, а шнековая его конфигурация, действуя по принципу «Архимедова винта», поднимает выбранный грунт наружу, на поверхность. Именно по состоянию выбираемой породы опытный мастер будет судить о наличии водоносного слоя.
аби9 После того как первая секция бура погрузилась в грунт до такой степени, что наружи остается около 200 мм, силовой привод останавливают.
С помощью выколотки и молотка вынимают штифт, фиксирующий секцию в патроне редуктора.
аби10 Затем с помощью лебёдки платформа с силовым блоком поднимается вверх, на такую высоту, которая позволит провести наращивание бура.
Стандартная длина одной секции – метр. Это очень удобно в том плане, что легко отслеживается глубина выполненной проходки.
аби11 По количеству подсоединенных секций (точнее, наверное, будет – по количеству оставшихся) сразу вырисовывается ясная картина.
аби12 Очередная буровая секция вначале стыкуется и фиксируется штифтом с уже погруженной в грунт.
аби13 Затем платформа с приводом аккуратно с помощью лебедки опускается вниз, так, чтобы хвостовик новой секции вошел в патрон редуктора, и при этом совпали отверстия для штифта.
аби14 Следующим шагом проводится фиксация соединения – вставляется и до упора молотком подбивается штифт.
После этого можно возобновлять бурение.
Подобная операция повторяется каждый раз, когда очередная буровая штага погружается в грунт, то есть через каждый метр проходки.
аби15 Вначале, после слоя плодородной почвы, как правило, идет глинистый слой.
аби16 Но постепенно и состав, и даже цвет поднимаемого шнеком грунта начинает меняться.
аби17 Влажность поднятого шлама увеличивается, и в нем явно заметны частицы крупного песка.
аби18 Чтобы извлеченный шнеком грунт не скапливался вокруг пробуриваемой скважины и не мешал в работе, его регулярно убирают в сторону.
Для этих целей можно использовать обычный металлический ковшик.
аби19 По мере углубления в землю, признаки близости водоносного слоя становятся всё более явственными.
Шнек уже поднимает пастообразную влажную массу.
аби20 Эту грязь также постоянно вычерпывают ковшом.
Это еще не водонос, но он уже явно близок. Так что можно параллельно приступать к подготовке обсадной трубы.
аби21 Сборка обсадной трубы из отдельных секций практически ничем не отличается от обычных сантехнических операций.
Резьбовая часть промазывается уплотнительной пастой…
аби22 …выполняется подмотка льняной паклей, а затем трубы свинчиваются через обычные муфты с помощью двух газовых ключей.
аби23 Собранная труба с фильтром-«иглой» на конце ожидает окончания буровых работ.
аби24 К этому моменту уже в общих чертах понятно, какой длины понадобится обсадная труба.
Правда, при ее сборке необходимо учитывать и то, что ее придется усилием пары работников поднимать вертикально – при слишком большой длине собранной «плети» это будет сделать не так просто, тем более, что появляется риск деформации или даже залома.
То есть, необходимо соблюдать меру. Опытные мастера уже знают, какой длины трубу они будут в состоянии поднять и опустить в скважину.
аби25 Тем временем бур достиг глубины, с которой шнек поднимает уже практически жидкий, растекающийся песок (в данном примере это было 11 метров). Мастер принимает решение, что середина водоносного слоя достигнута, и можно прекращать операцию бурения.
Может потребоваться и более глубокая проходка, но ниже 10-12, максимум 15 метров обычно не опускаются, так как подъем воды с больших глубин в абиссинской скважине будет крайне затруднен – самовсасывающий насос попросту с этим не справится, а качать воду вручную – очень утомительное и непроизводительное занятие.
аби26 Силовой блок со станка можно снять, а поднимающуюся с помощью лебедки платформу – использовать для вытягивания буровых штанг.
Для этого применяется специальная скоба, надеваемая на витки шнека.
аби27 По мере вытягивания наружу каждой из секций, их отсоединяют и убирают в сторону. Так продолжается, пока не будет извлечена последняя, снабжённая буровой головкой.
На этом бурильные операции завершены – станок, в принципе, для дальнейших работ больше не понадобится.
аби28 Начинается ответственная операция введения обсадной трубы в пробуренную скважину.
аби29 Для этого ее поднимают вертикально и заводят иглой в жерло скважины.
аби30 Затем, аккуратно, «в четыре руки», опускают вниз, насколько это возможно.
Обычно при хорошо пробуренной и очищенной от шлама скважине обсадная труба входит достаточно легко, почти по всей своей длине.
Если глубина скважины превышает длину смонтированной заранее трубы, то сборку ведут последовательно, присоединяя очередные секции к уже погруженной в скважину части. Для этого применяют специальные стопорные приспособления, не дающие трубе самостоятельно «нырнуть» вниз.
аби31 Если труба вручную больше не опускается, прибегают к ее забивке. Обычно это всегда практикуется на последних полутора — двух метрах погружения.
Чем забивать трубы в скважину? Существует несколько подходов.
В одном случае используют специальную бабку – тяжеловесный цилиндр, надеваемый на трубу. Он может быть заглушенным – тогда удары будут приходиться по верху трубы с установленной на него муфтой. Здесь есть опасность повредить резьбовую часть.
Бабка может, быть и сквозной. Тогда на стенки трубы в нужном месте с помощью цангового соединения устанавливается подбабок – удар приходится на него.
Второй способ – установка внутрь трубы штанги – прочного металлического прута, который упрется в самом низу иглы, и через который будет передаваться ударное усилие. По мере наращивания труб идет и наращивание этой штанги.
После того как будет достигнута требуемая глубина, прут извлекается из полости трубы.
аби32 После того как весь столб «иглы» полностью вбит, переходят к прокачке скважины.
Это удобнее всего делать с помощью поверхностного самовсасывающего насоса.
На резьбовой участок торчащей из земли оконечности обсадной трубы накручивают короткий рукав для подсоединения к насосу.
аби33 Чтобы скважина «заработала» нормально, для начала ее саму необходимо заполнить водой.
То есть рукав от обсадной трубы вначале прикручивают к выходному патрубку насоса.
аби34 К всасывающему патрубку насоса также присоединяется короткий рукав, который опускают в ведро с чистой водой.
аби35 Включают питание насоса – вода из ведра перекачивается в скважину.
аби36 Затем рукава свинчивают с патрубков и меняют местами.
Тот, который идет от трубы скважины, прикручивается к всасывающему патрубку насоса.
аби37 Второй, свободный рукав, прикручивается к выходному, напорному патрубку.
аби38 Насос включают – и тут начинаются самый томительные секунды всего процесса работы над скважиной: «жива» она, или нет.
аби39 Есть, пошло!
Вначале насос «вытянул» чистую воду, которая была залита в осадную трубу.
аби40 Затем мощность потока начинает нарастать, но вода становится более мутной.
аби41 Главное, что скважина функционирует, и дает хороший дебет!
А мутности воды пугаться не стоит – вокруг фильтра-«иглы» в песчаной среде немало мельчайших илистых и глиняных включений. Сетка их не задерживает, и они на первых порах попадают в поток воды.
аби42 Ничего страшного, надо дать скважине «поработать», и вся область вокруг фильтра промоется — там останется только чистые песок.
Для этого насос можно временно выключить, чтобы рукав, прикрученный к напорному патрубку, нарастить длинным шлангом. Воды предстоит пролить для «раскачки» немало, и лучше это делать в том месте, где она не будет мешать.
аби43 Вот теперь снова включают насос, и можно наблюдать, как постепенно светлеет поток воды.
Ждать не придется особо долго. Вначале, понятно, что водная струя будет мутной, но набирать прозрачность она станет на глазах.
аби44.1 И уже через 10-15 минут, как правило, из шланга бьёт чистый поток, то есть вода пригодна для любых бытовых и хозяйственных нужд.
аби44 Кстати, самое время воспользоваться моментом и привести в порядок, отмыть струей воды от налипшей грязи все инструменты и приспособления
аби45 Далее – скважину «обвязывают», и в этом случае поступают по-разному, в зависимости от места расположения и предназначения скважины.
Например, монтируют водопроводные трубы, подключенные к «летней» или стационарно расположенной в помещении насосной станции.
аби46 Если скважина предназначена для садовых надобностей, можно установить и просто ручную колонку, но все же удобнее предусмотреть тройниковую разводку, которая позволит пользоваться и насосом, и колонкой.
В любом случае, при удачном стечении обстоятельств хорошо сделанная абиссинская скважина может прослужить даже несколько десятков лет, выдавая при этом от 10 до 40 литров воды в минуту – вполне достаточно для нормального обеспечения среднего по величине дома.

Кстати, компактные буровые станки позволяют проводить обустройство абиссинских скважин даже в помещения, в том числе – в жилой части загородного дома. Наглядное подтверждение тому – предлагаемый ниже видеосюжет.

Видео: пример бурения и обустройства абиссинской скважины под крышей жилого дома

Скважина «на песок»

Если дебета абиссинской скважины явно недостаточно, или же водоносные песчаники залегают на значительной глубине, придется бурить более широкую скважину «на песок». Ее глубина может достигать от 10÷15 и даже до нескольких десятков метров.

Самостоятельное бурение осуществляют с помощью шнековой или ударно-тросовой технологии. Главная особенность подробных скважин – необходимость их обсадки в процессе выборки грунта. Если на первых метрах почвенные слои достаточно устойчивые и хорошо «держат форму», то ниже могут встречаться различные «сюрпризы» в виде «верховодок», плавунов, зыбучих грунтов, которые будут постоянно затягивать шахту скважины, чрезвычайно усложняя проце сс пр оходки.

  • Вначале в выбранном месте тщательно очищают площадку от всех посторонних предметов, способных создать помехи при работе. Выкапывается примерно на 0,5 – 1 м направляющее углубление (шурф) – это позволит убрать слишком рыхлый верхний слой почвы, который имеет обыкновение осыпаться внутрь скважины. Над ним располагают вышку-треногу или буровую рамную установку.
  • Самое главное – при бурении шнеком задать сразу правильное, строго вертикальное направление проходки. После углубления на 1,5 – 2 метра, можно вставить временную металлическую обсадную трубу, которая будет поддерживать требуемое направление бурения.
  • Требуется регулярно поднимать бур на поверхность для его очистки от шлама. Если «переусердствовать» с разовой проходкой, то может сработать эффект затягивания бура, и вытащить его будет очень сложно, а в ряде случаев – даже невозможно.
  • По мере погружения в глубину штанги бура наращиваются (резьбовым или шпоночным соединением). Для облегчения работы в отверстие скважины можно периодически подливать воду.
  • Если избран способ канатно-ударного бурения, то то же необходимо следить за глубиной проходки и степенью наполнения бурового стакана или желонки шламом. Их переполнение может вызвать заклинивание инструмента между стенками скважины или обсадной трубы. Бывает, что это заканчивается полной невозможность продолжить работу на данной скважине и потерей инструмента.
  • Обсадку скважины трубами рекомендуют вести параллельно с буровыми работами. Во всяком случае, этот процесс обязательно начинают, если попался плавун или появились признаки неустойчивости структуры грунта. Трубы наращивают и опускают по мере проходки.

В качестве обсадных в настоящее время чаще всего используют полимерные трубы, имеющие специальное муфтовое или коническое резьбовое соединение. Самый нижний сегмент обсадной трубы должен иметь отверстия или щелевые прорези для беспрепятственного пропуска воды. Подобные отверстия должны располагаться не ниже, чем 500 мм от нижнего ее обреза.

  • Когда достигнут водоносный горизонт, проходку не прекращают – необходимо углубиться в глиняный водонепроницаемый слой еще на 300 – 400 мм. В идеале для нормальной работы скважины требуется водоносный слой из крупнозернистого песка или мелкой гальки. Если песок мелкий, пылевидного типа , то такая скважина очень быстро зарастет .
  • После того, как бурение завершено, пространство между обсадной трубой и грунтом следует заполнить мелким гравием.

Чтобы скважина работала как можно дольше , то, если позволяют средства , можно использовать, помимо обсадного ствола, еще и рабочий, на конце которого крепится сетчатый фильтр. Главное, чтобы диаметр этого ствола позволял опустить в скважину погружной насос, способный справиться с имеющейся высотой подъема воды.

Для подъема воды из скважины потребуется погружной насос

Для подъема воды из скважины потребуется погружной насос

Подобное обустройство скважины упростит регулярную ее очистку.

Трубы с установленным сетчатым фильтром

Трубы с установленным сетчатым фильтром

Такой фильтр можно применять и в обсадной трубе, в качестве самого нижнего сегмента, но только если диаме тр пр оходки позволит опустить его на нужную глубину без повреждения сетчатой конструкции.

После того как скважина полностью готова, ее необходимо обвязать, «раскачать» и привести в эксплуатационную готовность с подключением к системе домашнего водопровода.

Видео: наземное обустройство скважины

Все эти вопросы обязательно будут рассмотрены в отдельной публикации нашего строительного портала.

Источник: stroyday.ru

Рейтинг
Загрузка ...