0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как выполняется ударно-канатное бурение скважин

Содержание

Ударно-канатное бурение своими руками: технология и способы

Способ ударно-канатного бурения предусматривает постепенное разрушение почвы посредством методичных ударов тяжелого орудия. Главным достоинством процесса являются простота и доступность. Для этого не нужно быть специалистом, поскольку при установке используют самые ходовые материалы. Несложная конструкция может быть обустроена и своими руками.

  1. Бурильный инструмент
  2. Особенности бурения по различным грунтам
  3. Обсаживание стенок скважин
  4. Скважина на участке
  5. Порядок выполнения работ
  6. Недостатки и преимущества процесса

Бурильный инструмент

Все работы выполняют с помощью снаряда Шитца. Он включает в себя:

  • вышку с ударной штангой;
  • забивной стакан — отрезок трубы с приваренным к низу стальным режущим краем;
  • желонку, оснащенную клапаном;
  • долото;
  • лебедку и блок.

Вышку для бурения устраивают в форме треножника, который изготавливают из брусьев или труб. Установку и сборку выполняют с помощью различных ключей, затяжных трещоток и отверток. Сверху конструкции размещают ворот для подъема, через который пропускают трос. Высота вышки должна превосходить длину рабочего органа. Ударную штангу делают из цельных стальных болванок. Отдельные детали соединяют с помощью фланцев либо болтов. В целях утяжеления орудия внутреннюю полость заливают бетоном.

Схема бурового снаряда Шитца

Основной бурильный инструмент — стакан — имеет заостренный к центру торец, благодаря чему в момент удара снаряд глубоко проникает в землю. Кроме этого, кромка трубы может быть оснащена острыми зубьями. С их помощью разрушают породу, сформированную из глинисто-песчаной смеси или влажной глины. В верхней части предмета находится наковальня — место удара штанги. Снаряд больших размеров сохраняет ровность забоя. Неслучайно стандартное орудие имеет длину не менее 2 метров.

Материалом для желонки служит фрагмент трубы диаметром 90 мм. Снизу она имеет клапан плоской формы, который открывается в момент соприкосновения с землей. Так почва попадает в снаряд. При подъеме конструкция закрывается под тяжестью измельченной массы.

Тросы изготавливают из стальных проволок. Наибольшую популярность имеют 6-прядные изделия с пеньковым сердечником, пропитанным битуминозными средствами. Толщину каната и его крепления выбирают, исходя из массы снаряда и штанги. При выборе инструмента учитывают его разрывное усилие и коэффициент безопасности.

Особенности бурения по различным грунтам

На мягких несыпучих участках используют стакан, поскольку такая почва хорошо закрепляется в его стенках. При ударе о землю острый край захватывает часть слоя, вслед за этим штанга бьет по наковальне и углубляет колодец. После нескольких пробивок полость снаряда заполняется, и его поднимают наверх.

Для выемки песков-плывунов предназначена желонка. Обязательной процедурой при наличии однородной сыпучей породы становится монтаж обсадной трубы. Ее же используют на грунтах с песчаными прослойками. Колонна углубляется в почву под тяжестью собственной массы, что позволяет увеличить срок эксплуатации шахты.

Установка обсадной трубы в скважину.

На водоносных и чистых песках используют желонки, утяжеленные короткой ударной штангой. Число соприкосновений с землей должно быть небольшим. Необходимо следить, чтобы ударное орудие не выходило более чем на 0,5 см из трубы, в ином случае она может перекоситься и заклинить в уклоне, что приведет к материальным издержкам.

Бурение каменистых пластов производят с помощью плоскостных долот либо орудий в форме двутавра. Для увеличения диаметра ствола, наряду с обсадной трубой, применяют специальный расширитель. Он сносит породу со стенок, тем самым расширяя пространство для прохода. Функцию транспортировки раздробленной земли выполняет желонка с плоским клапаном и низким башмаком.

При прохождении трещиноватых слоев, склонных к обвалам и оползням, операцию проводят с большой осмотрительностью. Такие участки обрабатывают округляющими и крестовыми долотами.

Обсаживание стенок скважин

Согласно технологии бурения канатным способом, для укрепления ствола шахты прибегают к установке труб для обсадки. Их диаметр должен быть больше, чем сечение забивного стакана. Тем самым упростится перемещение снаряда.

Колонны бывают муфтовые и с высаженными концами. В первом случае на обоих концах изделия присутствует резьба. Соединяют их с помощью муфт с внутренней резьбой. Этот вариант используется при необходимости установить трубу диаметром менее 50 мм.

Обсадные трубы с высаженными концами оборудованы расширительным конусным башмаком. По высадке нарезается внутренняя резьба, на противоположном крае — наружная того же размера. Это дает возможность состыковать элементы без применения муфтового сцепления.

Изготавливают их из чугуна, асбоцемента и пластика. При работе с ними используют хомуты, забивные головки, башмаки, забивной снаряд. Устанавливают колонны при углублении шурфа на 4 м.

Скважина на участке

Перед проведением буровых работ необходимо выполнить ряд процедур:

  • прояснить вопрос наличия или отсутствия водоносных горизонтов;
  • ознакомиться с характеристиками грунтового пласта;
  • проверить комплектность бурового инструмента по видам;
  • предусмотреть необходимость использования лебедки для работы с ударником и тельфера для подъема обсадных труб;
  • подобрать желательную конструкцию и направленность скважины, а в связи с этим — необходимое количество колонн для обсадки.

Порядок выполнения работ

По инструкции началу бурения предшествует обустройство шурфа для защиты забоя от обвалов. Длина отверстия может составлять 5 м, а ширина — 1,5 м. Глубину рассчитывают в пределах 1,5 — 2 м. Стенки траншеи укрепляют дощатыми щитами.

Затем устанавливают вышку. В случае ручного обустройства скважины производят контроль его вертикальности. Малейшее искривление траектории инструмента приведет к невозможности монтажа обсадной трубы и дальнейшего использования водозаборной конструкции.

После установки первой секции колонны выполняют резкий сброс стакана с высоты 1,5 м. По заглублению на 0,5 см ударник вытягивают наружу и повторяют процесс до достижения водоносного слоя. По мере необходимости забивной снаряд меняют на долото или желонку, увлажняют забой или досыпают сухую почву. Применять такой метод бурения можно как в одиночку, так и бригадой.

Недостатки и преимущества процесса

Этот способ имеет большое число достоинств:

  1. Водоносная порода вскрывается качественно, без повреждения пористой структуры, что продлевает срок службы скважины до 80 лет.
  2. Применение системы возможно без использования спецтехники, что позволяет пробурить скважину необходимой глубины в труднодоступных местах и при ограниченном бюджете.
  3. Отсутствует необходимость использования глины и промывочных жидкостей — воды или специального раствора.
  4. При создании колодца можно производить бурения в валунно-галечниковых отложениях, в многолетнемерзлых породах, а также грунтах, легко впитывающих влагу.
  5. Методика выполнения работ препятствует загрязнению водоносного пласта.
  6. Процесс предусматривает использование инструментов большого сечения — 500 мм и выше.
  7. Скважину осваивают сразу же после ее обустройства.
  8. С помощью установки проводят разведочные работы. Выемка породы осуществляется по всему жерлу ствола.

Среди недостатков выделяют низкие темпы работ. Возможности метода не подходят для обустройства глубинных скважин. Такую конструкцию не используют на некоторых видах песчаных почв. К минусам процесса можно также отнести допустимость только вертикального бурения.

Скважина ударно-канатным методом своими руками: несложная и

Ударно канатный метод бурения скважин есть наиболее несложным. Наряду с этим он осуществим практически на всех типах грунтов. Работы возможно создавать без применения тяжелой спецтехники, при помощи относительно компактной установки.

Практически все ее элементы возможно изготовить своими силами.

Особенности способа

Исходя из вышеизложенного, данная технология бурения есть хорошим вариантом для независимого обустройства водяной скважины на вашем участке, цена которого мала.

Устройство бурильной установки

Оборудование для ударного типа работ планирует из таких элементов.

  1. Бурильный боеприпас. В зависимости от изюминок грунта, это возможно забивной стакан, желонка либо долото.
  2. Ударная штанга.
  3. Канат или трос.
  4. Башня с блоком и лебедкой.

Забивные чашки являются основной инструмент установки.

  1. Это отрезок трубы, в ее низу приваривается режущая кромка («клыки» либо зубцы) из очень прочного металла, имеющая скос вовнутрь боеприпаса.
  2. Кромка дает боеприпасу возможность глубже входить в грунтовый пласт при ударении.
  3. На верху забивного стакана формируется наковальня. По ней ударяет штанга.

Технология ударно канатного бурения скважин требует сооружения башни.

Хороший вариант – сделать ее в виде треножника.

  1. Его возможно сварить из труб. В случае если у вас нет сварочного агрегата, трубы возможно заменить брусьями из древесины.
  2. В высоту башня должна быть дольше бурильного боеприпаса. Так его возможно будет поднимать всецело над уровнем земли.
  3. Вверху треножника монтируется блок. Через него пропускается канат либо трос.
  4. Самое простое приспособление для подъема боеприпаса при помощи троса – это ворот, аналогичный колодезному.

Использование конструкции с забивным стаканом

Бурение скважин ударно-канатным методом осуществляется так.

  1. Лебедкой забивной боеприпас поднимается над забоем, после этого он резко отпускается.
  2. Стакан ударяется о грунтовый пласт и часть его захватывает.
  3. Благодаря силе трения, почва удерживается при подъеме в полости контейнера.
  4. Чтоб боеприпас прошел глубже, используется ударная штанга. Для этого ее нужно поднять и отпустить. Наряду с этим она ударяет по наковальне бурильного боеприпаса.
  5. В то время, когда будут произведены пара ударов, заполненный контейнер поднимается и очищается от содержимого.
  6. Потом бурильные работы возобновляются.
Читать еще:  Изготовить сайт под ключ – это задача для профессионалов

Обратите внимание! Ударно-канатное бурение скважин своими руками при помощи забивных чашек возможно осуществлять только при работах на относительно мягких и не сыпучих грунтах. Частички песка практически не взаимосвязаны. Исходя из этого сила трения не имеет возможности их удержать в полости забивного стакана. Для обустройства водоснабжающих объектов на жёстких и песчаных почвах используются другие бурильные боеприпасы.

Применение технологии на сыпучих почвах

Для работ на песчаных почвах используются желонки.

  1. Внизу таковой боеприпас имеет клапан. Он раскрывается, в то время, когда контейнер ударяется о породу, тем самым позволяет части ее попасть вовнутрь.
  2. При подъеме желонки, под давлением захваченной почвы, клапан прикрывается, что не дает содержимому просыпаться.
  3. На поверхности контейнер освобождается, потом бурение длится.

В то время, когда ударное бурение скважин своими руками осуществляется на однородном сыпучем грунте или с пластами такового, то он начинает засыпать забой.

  1. Чтоб избежать этого, нужно в ходе работ ствол скважины усиливать обсадными трубами.
  2. На первой трубе необходимо сделать расширительный (конусный) башмак.
  3. В ходе повышения длины забоя, отрезки защиты под действием собственной массы или благодаря аккуратным ударам, опускаются сверху вниз.
  4. Сечение обсадной трубы должно быть чуть громадным диаметра бурильного боеприпаса. Так он будет в стволе двигаться вольно. Иными словами – диаметр самого забоя будет меньшим, чем сечение труб, исходя из этого часть почвы с его стенок будет ими срезаться.

Вариант с жёстким грунтом

Для работ на жёстких или каменистых почвах инструкция предписывает использовать буровое долото.

  1. Его замечательные удары раскалывают и дробят жёсткий грунт.
  2. Полученные маленькие частички поднимаются со дна забоя желонкой.

Обратите внимание! При работе на жёстких почвах обсадные трубы не смогут срезать породу со стенок забоя. Исходя из этого совместно с ними необходимо дополнительно использовать расширитель. Такое приспособление имеет подвижные резцы.

  1. Дабы расширитель спустить на дно скважинного ствола, резаки его складываются, так, чтоб устройство помещалось в обсадных трубах.
  2. В то время, когда оно оказывается ниже конца колонны, пружина приводит резаки в рабочее состояние. Они срезают грунт со стенок ствола, увеличивая его сечение.
  3. Дабы без неприятностей пройти в ходе бурения промежуточные водоносные линзы и на жёстких типах грунтов необходимо устанавливать обсадные колонны. В другом случае грунтовые воды зальют забой и начнут мешать работам.
  4. Чтоб водоносную линзу перекрыть, нужно, дабы нижний край колонны упирался о грунтовый пласт, расположенный ниже воды. Потом жидкость откачивается. После этого из забоя при помощи желонки убираются частички породы.

Ответственные моменты

  1. Перед бурением скважины сперва необходимо выкопать шурф, имеющий размеры сторон 1.5?5 метра. Глубина его может составлять до двух метров. Эта яма нужна для того, чтоб в забой не обваливался сыпучий поверхностный слой грунта. Стены шурфа укрепляются щитами из досок. Потом над местом работ монтируется башня.
  2. В то время, когда осуществляется ручное либо пневмоударное бурение скважин, в обязательном порядке нужно контролировать ровность забоя. Его искривление приведёт к затруднению установки обсадной колонны либо ее монтаж станет вовсе неосуществимым.

Обратите внимание! Чем бурильный боеприпас дольше, тем несложнее сохранять ровность ствола скважины. Исходя из этого его оптимальная протяженность обязана составлять приблизительно два метра.

  1. Трос, используемый при обрисовываемом способе бурения скважины, должен иметь громадный запас прочности. Он должен выдерживать массу бурильного боеприпаса и ударной штанги. Также, трос должен держать сильные нагрузки на разрыв при поднятии стакана либо долота, забитого в породу.
  2. Кроме всего другого, при ударном методе буровых работ появляется возможность того, что боеприпас заклинит в забое, в итоге попадания жёсткого грунта меж ним и стенкой обсадной колонны. Исходя из этого, сечение троса должен составлять не меньше 1 сантиметра.

Вывод

При применении ударно-канатного типа бурильных работ нет необходимости использовать сложное и дорогое оборудование, и особую технику. С работой при жажде сможет совладать любой обладатель участка, имеющий умелые руки, вместе с одним-двумя ассистентами. Посмотрите видео в данной статье, в нем вы отыщете еще большое количество нужного по данной теме.

Основные этапы и правила ударно-канатного бурения скважины

Если есть желание осуществить строительство скважины своими руками, стоит отдать предпочтение методу ударно-канатного бурения. Этот способ уникальный, так как его можно использовать для различного типа грунта и для монтажа не потребуется привлекать спецтехнику, что существенно сокращает затраты.

Основы технологии ударно-канатного бурения

Достоинства метода — его простота и доступность, а потому многие выполняют работы самостоятельно без посторонней помощи и больших затрат.

Ударно-канатное бурение предусматривает использование достаточно дорогого оборудования

Этот способ бурения скважин заключается в:

  • Постепенном разрушении породы;
  • Дроблении почвы;
  • Применении долота для бурения;
  • Использовании специальной желонки для того, чтобы прочистить забой.

Технология позволяет выполнить работы по сооружению водозаборной установки с минимальным бюджетом и высокой эффективностью. Помимо этого, скважины, сделанные таким способом, могут прослужить порядка 80 лет, что является немалым сроком.

Преимущества использования обсадной трубы

Буровая технология такого плана — это уникальная возможность сделать максимально качественное вскрытие водоносного горизонта для дальнейшего благоустройства.

Есть и еще немало преимуществ такой процедуры:

  1. Не нужно проводить снабжение буровой установки промывочным раствором и водой.
  2. Допустимо проведение бурения, даже если работы проводятся на породе, которая может впитывать промывочные жидкости.
  3. Освоение скважины можно проводить сразу же после того, как выполнены бурильные работы.
  4. Есть возможность избежать засора пространства водоносного горизонта.
  5. Бурение такого плана допустимо проводить даже при условии значительного начального диаметра скважины в 50 см.
  6. Можно осуществить забор раздельной пробы почвы при проведении работ.
  7. Бурение вполне возможно выполнить своими руками.

Перед выполнением ударно-канатного бурения следует изучить рекомендации специалистов

Но есть и недостатки: минимальная скорость выполнения работы, отсутствие возможности проводить бурение песчаного грунта, нет возможности забурить скважину на большую глубину, допустимо формирование только вертикального заглубления.

Главный инструмент установки — это забивной стакан, который напоминает трубу, на которой приварена режущая кромка с нижней части.

Для ее изготовления используется высокопрочная сталь со скосом по центральной оси изделия. Именно такой трубой проводится глубокое проникновение снаряда в породу при ударе. Верхняя часть бурильного снаряда обладает наковальней, которая является местом удара штанги.

Создание скважины своими руками

Установка скважины, как уже было отмечено, может выполняться своими руками, однако потребуется использовать специальные установки, чтобы технология была выполнена максимально грамотно.

Все материалы для ударно-канатного бурения продаются в специализированном магазине

Необходимые инструменты для работы:

  1. Бурильный станок может быть в виде желонки, забивного стакана и долота. То, какой именно снаряд выбрать, напрямую зависит от типа грунта.
  2. Ударная штанга.
  3. Канат или прочный трос, за счет которых осуществляется подвешивание бурильного снаряда.
  4. Лебедка для крепления каната на большую высоту.

Для строительства используется труба или деревянная балка. Вышка делается на такую высоту, чтобы она по длине превосходила снаряд для забуривания. За счет этого можно поднять его над землей на нужный уровень.

Для использования такого метода бурения нужно первоначально возвести вышку, которая должна выглядеть, как треножник.

На верхушке вышки проводится установка блока, а сквозь него продевают тросы и канаты. В качестве приспособления для поднятия снаряда, которое можно сделать просто своими руками, используется самый обычный ворот, например, колодезный.

Принцип работы станка для несыпучего и сыпучего грунта

Для установки скважины на воду именно таким способом в несыпучем мягком грунте нужно отдать предпочтение забивному стакану. Особенность породы в том, что она отлично прилипает и крепится в стенке снаряда. Если рассматривать песчаный грунт, то сыпучие частицы песка не смогут задерживаться в стакане и попросту будут высыпаться назад. Для такой почвы применяется другой снаряд.

Для ударно-канатного бурения посредством стакана нужно провести ряд действий:

  1. Поднять снаряд над забоем при помощи лебедки и резко опустить его вниз, чтобы создалось максимальное давление.
  2. При ударе кромки стакана об породу происходит захватывание грунта.
  3. Чтобы далее провести углубление снаряда в полость породы, нужно использовать ударную штангу. Она ударяет по поверхности наковальни, расположенной на стакане, и тем самым углубляет снаряд в почву.
  4. После того как сделаны несколько ударов, снаряд полностью заполнен породой. Для очищения его нужно поднять наверх. Не стоит беспокоиться, что грунт будет высыпаться, так как он несыпучий и отлично трамбуется.
  5. После того как стакан очищен от грунта, он возвращается на место, и продолжается проведение бурильных работ.

Перед бурением следует выполнить анализ почвы

Ударно-канатный способ подходит и для бурения скважины под водозаборную установку в полости песчаного грунта, но для этого запрещается использовать стакан, так как порода не способна задерживаться внутри него. В этом случае нужно использовать именно желонку.

Суть метода заключается в следующих действиях:

  1. Желонка обладает специальным клапаном, который открывается именно в тот момент, когда снаряд ударяется о поверхность породы. За счет этого происходит попадание почвы внутрь.
  2. Клапан закрывается автоматически при поднятии его на поверхность и, естественно, под действием тяжести породы, расположенной внутри. В итоге грунт сыпучего вида остается в полости желонки.
  3. Как только снаряд поднят на поверхность, он освобождается от почвы, и можно проводить дальнейшие работы.
  4. По мере продвижения работ, в частности как только начинается постепенное углубление скважины, нужно пользоваться обсадной трубой с целью укрепления снаряда.
  5. Первая труба должна быть обязательно сделана в виде конусного расширительного башмака.
  6. При углублении скважины обсадные трубы под силой собственной тяжести или при несильных ударах будут постепенно опускаться глубже в полость забоя.
  7. Обсадную трубу нужно выбирать так, чтобы ее диаметр был намного больше диаметра бурильного снаряда. Это позволяет делать срез лишнего слоя породы при опускании снаряда.
Читать еще:  Может ли дача стать домом? Как превратить дачный домик в комфортный и полноценный коттедж? на сайте Недвио

Если канатная технология при условии выполнения работы своими руками осуществляется на сыпучем грунте или в месте, где есть прослойка такой почвы, то есть риск того, что забой попросту будет засыпан. Именно поэтому лучше запастись несколькими видами снарядов для их комбинирования.

Такое бурение может проводиться и без опыта работы, так как главное — это четкое выполнение поставленной задачи по рекомендациям специалистов.

Технология ударно-канатного бурения скважин

Одна из главных проблем, с которыми приходится сталкиваться владельцам загородных домов – это водоснабжение участка. Если есть возможность воспользоваться услугами специальной фирмы, которая пробурит скважину – проблема решается быстро.

Если же такой возможности нет, приходится заниматься буровыми работами самостоятельно. И в первую очередь нужно определиться с технологией бурения скважины. Одна из самых распространенных и доступных – это ударно-канатный метод.

  • Ударно-канатная технология
  • Плюсы и минусы технологии
  • Необходимое оборудование
    • Снаряд
    • Забивной стакан
    • Желонка
  • Применение ударно-канатной технологии на разных почвах
    • Песок
    • Твердые грунты
  • Особенности ударно-канатного бурения

Ударно-канатная технология

Ударно канатное бурение скважин технология довольно простая. Поэтому уже давно заслужила популярность среди домовладельцев и бурильщиков. Основные ее достоинства заключаются в простоте конструкции самой установки и легкости в проведении работ. Даже довольно глубокую скважину, вполне реально сделать самостоятельно. А это позволяет существенно сэкономить бюджет.

Принцип бурения ударно-канатным способом заключается в использовании тяжелого полого снаряда, который еще называют желонкой. Он сбрасывается в скважину и за счет собственного веса и скорости падения врезается в грунт. При этом почва набирается в полость желонки.

Принцип бурения:

  • в месте бурения скважины разрывается небольшой котлован. Он нужен для последующего обустройства приямка, а также для того, чтобы в скважину не осыпался верхний слой рыхлого грунта;
  • над котлованом устанавливается тренога буровой установки;
  • к ней подвешивается снаряд на толстом канате. Желательно брать толщину с запасом прочности, иначе желонка может оборваться, а достать ее из скважины будет проблематично;
  • снаряд поднимается над отверстием и сбрасывается вниз;
  • затем, эта же операция повторяется несколько раз;
  • после этого, он извлекается и очищается от набившегося грунта.

Таким образом, процесс бурения довольно прост.

Плюсы и минусы технологии

Естественно, что любая технология имеет свои плюсы и минусы. Без этого, к сожалению, не обойтись, идеала еще не придумали.

  • простота технологии;
  • возможность изготовления бурильной установки самостоятельно;
  • подходит для большинства типов грунтов;
  • этот метод исключает загрязнение скважины в процессе бурения;
  • можно делать скважины большого диаметра – все зависит от снаряда;
  • благодаря постоянному подъему грунта, можно контролировать его состав на всех этапах работ;
  • не требует дополнительного оборудования.

Итак, главные достоинства технологии, это простота и дешевизна проведения работ.

  • процесс бурения происходит медленно;
  • метод не подходит для некоторых типов песчаных почв;
  • можно делать только строго вертикальные скважины.

Получается, что главный недостаток технологии в низкой скорости работ. Впрочем, при самостоятельном бурении, это вряд ли станет серьезной преградой. Еще один минус – затруднения при изготовлении слишком глубоких отверстий.

Необходимое оборудование

Как уже писалось выше, конструкция установки довольно простая. Она включает в себя:

  • вышку, которая изготавливается в форме треноги. По высоте она должна превышать длину снаряда, иначе его просто не получится вытянуть из скважины. Также, при изготовлении вышки, следует учесть высоту обсадной трубы – она будет выступать из грунта;
  • снаряд для бурения;
  • канат или лебедку для подъема снаряда.

Тренога изготавливается из стальных труб. Желательно использовать материал с толстыми стенками, т.к. ей придется выдерживать немалые нагрузки. Также, стоит изначально рассматривать разборной вариант. Это облегчит ее хранение и транспортировку.

Снаряд

Самый важный элемент установки – это бурильный снаряд. Фактически, это кусок круглой стальной трубы. Он должен обладать такими характеристиками:

  • быть тяжелым – именно от веса зависит эффективность бурения. Поэтому он делается из толстостенной трубы и по необходимости дополнительно утяжеляется;
  • длинным – размер трубы делается 1,5-2 метра;
  • иметь вырезы для удобного извлечения набранного грунта.

В зависимости от типа почвы, в качестве снаряда может использоваться:

  • забивной стакан – для рыхлых почв;
  • желонка – для сыпучих и водянистых слоев;
  • долото – для прохождения твердых пород.

Забивной стакан

Этот вид снаряда применяется для мягких и не слишком рыхлых почв. Из всех существующих видов, у него самая простая конструкция. Изготовить забивной стакан для скважины своими руками довольно просто. Фактически это простой кусок круглой трубы. На нижнем конце делаются заостренные края, чтобы стакан легче входил в грунт. Еще один вариант – вырезаются небольшие зубья.

На верхнем крае делается крепкая шляпа, ее еще называют наковальней. Она нужна для того, чтобы снаряд смог выдержать удары буровой штангой, за счет которых происходит забивание стакана в почву.

Благодаря тому, что почва плотная, она без проблем держится в забивной трубе и не выпадает из нее при доставании наружу.

Желонка

Если бурение делается в песчаных грунтах или проходятся водянистые слои, то забивной стакан использовать не получится. Все из-за того, что песок не обладает большой плотностью и будет попросту высыпаться из трубы.

В этом случае, применяют снаряд, который называется желонка. Кстати, ее же применяют, когда возникает необходимость прочистить заиленную скважину.

Она представляет собой отрезок круглой трубы с клапаном в нижней части.

Они бывают двух видов:

  1. Лепестковый.
  2. Шариковый.

Окончание трубы заостряется так же, как и в случае с забивным стаканом. Принцип бурения с использованием желонки заключается в том, что при ударе о дно скважины клапан открывается. При этом внутрь трубы набирается грунт, а при поднятии снаряда, клапан закрывается и содержимое удерживается внутри трубы.

Долото

Для прохождения твердых каменистых почв, варианты с забивным стаканом и желонкой не подходят. В этих случаях применяется специальное бурильное долото.

Благодаря его наконечникам, порода раскалывается, а затем поднимается наверх при помощи желонки.

Применение ударно-канатной технологии на разных почвах

Один из плюсов этой технологии, заключен в том, что она подходит практически для всех типов грунтов. Исключение составляют лишь некоторые песчаные типы, однако здесь требуется применение специальных технологий.

Однако, для прохождения разных почв, требуется менять оснастку, т.е. сам снаряд. Сам же принцип работы остается неизменным. Как делать ударно канатное бурение скважин своими руками можно посмотреть на этом видео:

Песок

Как уже писалось выше, для песчаных почв применяется желонка, т.к. из забивного стакана, песок будет попросту высыпаться.

Технология бурения выглядит следующим образом:

  • желонка сбрасывается вниз и за счет удара об землю открывается клапан и в нее набирается немного грунта;
  • далее операция повторяется, однако, в отличие от варианта с забивным стаканом, желонка не поднимается слишком высоко. Обычно подъем делается на 30-40 см;
  • за 3-4 повторения, труба наполняется, после чего поднимается наружу.

При прохождении песочных грунтов, есть большая вероятность осыпания стенок скважины. Поэтому параллельно с бурением, отверстие должно укрепляться обсадной трубой. При этом ее диаметр должен превышать диаметр желонки, иначе она просто застрянет в скважине.

На нижнем окончании первой части обсадной трубы, делается небольшое расширение. Это позволяет ей срезать со стенок отверстия немного грунта при движении вниз. Т.к. песчаные слои мягкие, проблем с этим не возникает.

Твердые грунты

Когда встречаются каменистые грунты, приходится применять долото. В этом случае, технология бурения выглядит таким образом:

  • при попадании на твердые породы, оснастка установки меняется;
  • в скважину опускается долото, которым дробятся камни;
  • затем желонкой, достаются измельченные камни.

Так же как и в случае с песком, скважина укрепляется обсадной трубой. Однако нужно учитывать то факт, что труба не сможет срезать лишний грунт со стенок скважины. Поэтому применяется специальное долото с расширителем. Расширитель представляет собой складывающиеся зубцы, которые приводятся в действие пружинным механизмом.

Т.е. в сложенном виде, он без проблем проходит через внутренний диаметр обсадной трубы, а затем расширяются. Это дает возможность срезать породу, мешающую прохождению обсадной колонны.

Особенности ударно-канатного бурения

Как и любой другой технологии, у нее есть свои нюансы:

  • при прохождении песчаных слоев и в особенности плывунов, нельзя допускать, чтобы желонка полностью опускалась ниже обсадной колонны. Иначе, она может сильно сместиться, а в этом случае будет весьма проблематично достать ее.
  • трос для подвешивания снаряда должен быть стальным и иметь запас прочности;
  • желательно следить, чтобы желонка не переполнялась. Если грунт начнет застревать между снарядом и колонной – его может заклинить;
  • при изготовлении ударного снаряда, нужно предусмотреть зацепы. Они нужны для того, чтобы была возможность достать его из скважины, если трос оборвется;
  • если делается глубокая скважина, имеет смысл оснащать установку двигателем с редуктором, через который можно подключить лебедку. Это значительно облегчит работы.

Таким образом, ударный метод позволяет самостоятельно делать скважины на приусадебном участке. Причем для этого не требуется привлечение спецтехники, а установку можно без проблем сделать собственными силами.

Похожие записи

Водоснабжение дома из скважины своими руками

Самостоятельный ремонт питьевых скважин

Как забить скважину на воду самостоятельно: порядок работ

Где лучше бурить скважину: дома или снаружи?
Отправить

Нажимая кнопку «Отправить», вы принимаете условия политики конфиденциальности и даете свое согласие на обработку персональных данных на условиях и для целей, указанных в нём.

Ударно-канатное (канатное) бурение

Ударно-канатное (канатное) бурение — это способ бурения отверстия в земле посредством многократных ударов о землю остроконечного стального долота, подвешенного на проволочном канате.

Читать еще:  10 идей для обустройства дачи, чтобы соседи заглядывали через забор

Метод базируется на дроблении грунта.
После разрушения частицы породы извлекаются из котлована.
Работы выполняются специальным буровым снарядом Шитца.

Существует несколько вариантов рабочего инструмента:

  • для формирования котлована под скважину в почвах, состоящих из влажной глины или песчано-глиняной смеси, бурильная установка оснащается забивным стаканом. Для его изготовления применяется фрагмент трубы соответствующего сечения. Заостренный конец рабочего органа легко разрушает грунтовые пласты. В некоторых исполнениях торец инструмента дополняется острыми зубьями. Частицы раздробленной породы на стенках стакана извлекаются из скважинной шахты;
  • в сыпучих почвах для ударно-канатного способа бурения скважин в качестве снаряда используется желонка. Конструкция представлена фрагментом трубы, на конце которой установлен особый клапан. Предохранительное устройство удерживает разрушенный грунт внутри рабочего органа при извлечении на поверхность;
  • в твердых каменистых породах предыдущим инструментам сложно справиться с дроблением. Поэтому буровая установка оснащается шарошечным долотом. Такая методика ударно-канатного бурения скважин своими руками практикуется и в плотных почвах, состоящих из известняка.

Кроме рабочего инструмента в конструкцию оборудования включается лебедка, с помощью троса закрепленная на специальной треноге.
Таким подъемником ударный снаряд извлекается из забоя.

Для разных типов грунтовых пород ударно-канатного бурения скважин технология отличается.
Рабочий орган подбирается в зависимости от физических характеристик разрушаемой почвы.
В некоторых случаях приходится комбинировать ударный инструмент.

  • При пробивке скважинного котлована в песках или плывунах допускается применять плоскую желонку. Она свободно разрушает рыхлый грунт и извлекает на поверхность. Обязательное требование для создания шахт в таких неустойчивых породах – обсаживание ствола, предотвращающее обрушение стенок. Нежелательно поднимать снаряд выше 0,5 м над обсадной трубой. Нарушение условия приводит к перекосу и заклиниванию колонны в шахте.
  • Двутавровая конфигурация долота используется для дробления гравийных горизонтов и галечных пластов. Выемка производится желонкой с плоским клапанным механизмом.
  • Для вязких грунтов, представленных пластичными глинами, рекомендуется применять ударный инструмент специфической конструкции. Усовершенствованные плоскостные снаряды или выполненные в форме двутавра долота дополняются крестообразными деталями.

Трудно разрушаемые валуны или крупные камни способны помешать вертикальному прохождению шахты.
В таких случаях выработку приходится переносить в другое место.
Справиться с дроблением породы повышенной твердости можно с помощью утяжеленного долота.

Трещиноватые пласты склонны к осыпанию.
Для предотвращения обвалов ударное бурение скважин необходимо проводить с предельной осторожностью, контролируя параллельную обсадку стенок шахтного колодца.

Ударно-канатное бурение своими руками: технология и способы

  • Бурильный инструмент
  • Особенности бурения по различным грунтам
  • Обсаживание стенок скважин
  • Скважина на участке
  • Порядок выполнения работ
  • Недостатки и преимущества процесса

Ударно-канатное бурение представляет собой технологию устройства источников водоснабжения путем внедрения в выработку разрушающего инструмента с высокой начальной скоростью и большим запасом кинетической энергии. Работы могут выполняться как механическим способом, с применением буровых станков, так и своими руками. Ручной метод оборудования скважины применяют в случае небольшого объема работ, в мягком грунте, при вскрытии безнапорных водоносных слоев.

Установка для ударно-канатного бурения.

Бурильный инструмент

Инструменты, применяемые в процессе производства работ, подразделяются на технологические и вспомогательные.

Технологическая оснастка — это приспособления, с помощью которых буровым станком выполняется разрушение породы и извлечение ее на поверхность. Комплект специальных деталей, соединенных в заданной последовательности, образует буровой снаряд. Масса ударного снаряжения зависит от крепости разрабатываемой породы.

В стандартный набор входят:

  • долото;
  • раздвижная и ударная штанги;
  • желонки или стаканы;
  • канатный замок;
  • желоночное ушко.

Вспомогательный инструмент необходим для обслуживания основного оборудования в процессе бурения скважины.

К нему относятся:

  • канат стальной;
  • комплект приспособлений для работы с обсадными трубами (башмаки, хомуты, забивной снаряд и др.);
  • гаечные и разводные ключи.

Ударные долота предназначены для разрушения грунта в забое и для зачистки стенок скважины. Штанги применяют для увеличения веса бурового снаряда и удержания вертикального уровня выработки.

Замки канатные и переходники служат для сборки отдельных элементов в единый рабочий орган установки.

Желонки с клапаном плоской формы предназначены для удаления из выработки породы, размельченной долотами, а также для бурения в мягких слоях почвы. Для вязких глинистых пластов такой метод не подходит, в этом случае применяют желонки без клапанов (стаканы).

Стаканы имеют 1 или 2 продольных разреза для очистки приспособления от налипшей почвы. В нижней части приспособления размещается насадка, оснащенная рабочим кольцом с алмазной режущей кромкой.

Особенности бурения по различным грунтам

Метод механического бурения заключается в разламывании породы, подъеме ее наверх и укреплении стенок выработок. Грунтовый пласт в забое разрушают ударами, резанием, сколом или комбинированным способом.

Эффективность разлома породы и производительность бурения зависит от:

  • веса сбрасываемого снаряда;
  • высоты падения;
  • количества ударов в единицу времени;
  • прочности проходимых пород;
  • типа и качества режущей части долота.

Для твердых пород используют тяжелый груз.

Для разрушения твердых пород применяют тяжелый инструмент при незначительной высоте подъема и наибольшем количестве ударов. При проходке мягкой почвы требуется небольшое орудие, большая высота сброса и малое количество ударов.

Вязкие и крепкие породы следует пробивать в два подхода: разрушение выполняется с помощью долота, раздвижной и ударной штанг, а выемка шлама из выработки производится посредством желонки с клапаном.

Рыхлые почвы проходят одной желонкой, которая в процессе работы заполняется грунтом. После прохождения намеченного участка устройство поднимают из скважины, очищают и вновь опускают в забой.

Шлам доставляют на поверхность двумя способами: сухим (при помощи конвейера или сжатого воздуха) и гидравлическим, при котором порода вымывается водой, подаваемой в выработку под большим давлением.

Обсаживание стенок скважин

При использовании всех механических и ручных методов бурения стенки выработки укрепляют обсадными трубами (Ø 50-200 мм). Звенья конструкции соединяют ниппелями или муфтами. Верхний конец профиля оборудуют защитным патрубком, а низ колонны — алмазной коронкой, облегчающей установку сооружения.

Последовательность проведения работ:

  1. Вначале нужно проверить комплектность труб, измерить их, пронумеровать и сложить по порядку.
  2. Перед спуском с верхнего конца сегмента следует снять предохранительные кольца, зачистить и смазать соединительную конусную резьбу.
  3. Установить первую секцию, затем нарастить и опустить следующую трубу в муфту предыдущего сегмента при строгом соблюдении соосности и вертикальности конструкции.
  4. В случае принудительной установки обсадных профилей на верхнюю соединительную муфту наворачивают предохранительную насадку и с помощью забивной бабы равномерными ударами по этой головке вколачивают всю колонну в скважину.

Заканчивать монтаж секций необходимо посадкой обсадных труб на 2-3 м в глубь целикового грунта. Такой прием защитит внутреннюю поверхность скважины от попадания в нее песка и вышележащих почвенных вод.

Скважина на участке

Принимая решение о бурении скважины, нужно удостовериться в наличии воды на участке, установить глубину расположения водоносного слоя, определить количество и качество доступного ресурса. Для того чтобы получить такую информацию, необходимо пригласить специалистов, которые проведут геологические исследования грунта и дадут рекомендации по обустройству водозабора.

В зависимости от условий залегания горизонта и гидрогеологических особенностей почвы принято различать 3 типа источников:

  • верховодка;
  • межпластовые (песчаные);
  • артезианские.

Верховодкой называется временное сосредоточение подземных ресурсов в области аэрации, образовавшихся в результате фильтрации дождевых или талых вод. Запасы такого источника незначительны и зависят от объема атмосферных осадков в регионе проживания. Для системы водоснабжения дома такие ресурсы не используются.

Расположение грунтовых вод.

Наиболее пригодны для устройства питьевого водопровода источники, находящиеся между плотными пластами пород (песчаные). Такие горизонты отличаются постоянством запасов и высоким качеством воды.

Артезианскими называются источники, залегающие на большой глубине между непроницаемыми водоупорными породами. Они хорошо защищены от поверхностных загрязненных стоков, отличаются большими и устойчивыми запасами ресурсов. Артезианские выработки оптимальны для снабжения питьевой водой жилых домов и мелких фермерских хозяйств.

Скважина представляет собой отвесную цилиндрическую выработку, расположенную перпендикулярно направлению движения водоносного слоя. Стенки источника закрепляются стальными обсадными трубами. Внутренний диаметр профиля зависит от перекачивающего оборудования (насоса, колонки и др.). В границах водоносного слоя конструкцию скважины снабжают очистными фильтрами.

Верхняя часть сооружения оборудуется защитным оголовком, предохраняющим источник от попадания в канал выработки сточных вод и других загрязнений. Устье водозабора должно находиться в смотровом колодце или кессоне. Размеры камеры зависят от количества размещаемого оборудования.

Порядок выполнения работ

Ударно-канатный способ бурения применяется для оборудования скважин глубиной от 5 до 30 м с диаметром ствола 75-325 мм. Процесс состоит из разламывания породы, подъема ее на поверхность, уплотнения стенок забоя и оборудования оголовка источника.

Инструкция по выполнению работ:

  1. Вокруг предполагаемой выработки сооружают настил из досок.
  2. В месте оголовка по центру вырезают отверстие, диаметр которого равен размеру ствола скважины.
  3. На площадку устанавливают бурильный станок (при использовании механического способа) или треногу с блоком и лебедкой (при обустройстве скважины своими руками).
  4. Через блок пропускают стальной канат.
  5. На конец троса при помощи специального замка крепят долото или желонку.
  6. Отвесом определяют центр выработки.
  7. На величину ударного снаряда выкапывают шурф.
  8. Проверяют соосность инструмента и скважины.
  9. Освобождают лебедку и сбрасывают снаряд.
  10. Поднимают желонку, очищают от грунта, наращивают штанги и повторяют процесс.
  11. По мере углубления забоя в скважину опускают обсадные трубы.
  12. Бурение выполняют до тех пор, пока снаряд не подойдет к водоносному слою.

Недостатки и преимущества процесса

  1. Не нарушается природное состояние водоносного горизонта.
  2. Возможность оборудования глубоких скважин большого диаметра.
  3. Разрешается устройство выработок в регионах со сложными гидрогеологическими условиями.
  4. Бурение в безнапорных слоях любой мощности.
  5. Возможность производства работ на валунно-галечниковых отложениях и в местах с рыхлыми породами.

Недостатками ударно-канатного способа, кроме его высокой стоимости, являются коррозия обсадных труб и разрушение поверхности. В результате таких дефектов существует риск загрязнения питьевой воды неметаллическими включениями, а при разрушении стальной оболочки возникает возможность попадания ливневых вод в скважину.

Источники:

http://vodasovet.ru/scvazhina/udarno-kanatnoe-burenie

http://partner-tomsk.ru/santehnika/vodosnabzhenie/skvazhina-udarno-kanatnyim-metodom-svoimi-rukami-neslozhnaya-i

Основные этапы и правила ударно-канатного бурения скважины

http://kanalizaciyasam.ru/skvazhina/udarno-kanatnoe-burenie-skvazhin-texnologiya.html

http://neftegaz.ru/tech-library/ngk/147783-udarno-kanatnoe-kanatnoe-burenie/

http://scvazina.ru/udarno-kanatnoe-burenie

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector