Классификация методов бурения: ручной и механизированный подход
В современной практике обустройства водозаборных сооружений выделяют два принципиально разных подхода: традиционный ручной и более производительный механизированный. Каждый из них имеет свою область применения, преимущества и технологические особенности.
Ручное бурение: доступные технологии для неглубоких скважин
Ручные методы остаются востребованными благодаря своей экономичности и простоте организации работ. Они идеально подходят для создания неглубоких скважин на частных участках, где использование тяжелой техники затруднено или нецелесообразно. Основными инструментами для ручного бурения являются: бур-долото, спиральный бур, бурильная ложка, желонка, лебедка, штанги и мобильная бурильная вышка.
Вращательный метод
Эта технология основана на механическом вращении бурового инструмента. Процесс начинается с подготовки рабочей площадки и создания стартового углубления. По мере заглубления вращение становится более трудозатратным, поэтому часто требуется помощник. Через каждые 50 сантиметров бур извлекают для очистки от грунта. Для облегчения прохождения плотных слоев почву можно размягчать водой. Главные преимущества метода — формирование ровного ствола скважины, минимальные финансовые затраты и простота исполнения. Однако он применим только для неглубоких источников с небольшим дебитом.
Ударно-канатная технология
Этот способ основан на использовании силы удара. Специальный забивной стакан, оснащенный режущей кромкой, сбрасывается с высоты, разрушая породу. Для реализации метода необходима тренога высотой, превышающей длину рабочего инструмента. В стенке стакана предусмотрено техническое отверстие для очистки от грунта, который необходимо удалять каждые 50 см заглубления. Стакан крепится прочным тросом к вершине треноги, что обеспечивает его возврат после каждого удара.
Перформативное бурение (абиссинский колодец)
Эта технология предназначена для создания так называемых скважин-игл. Конструкция представляет собой набор стальных труб длиной 1-3 метра, которые герметично соединяются резьбовыми муфтами. Для обеспечения водонепроницаемости соединений используют фум-ленту, сантехнический лен и силиконовые герметики. Заглубление конструкции на 8-12 метров осуществляют двумя способами:
1. Забивание штангой — металлическим прутом, который наносят удары непосредственно по фильтрующему наконечнику. Нагрузка в этом случае распределяется равномерно, что минимизирует деформацию резьбовых соединений.
2. Забивание бабкой — специальным ударным грузом, который воздействует на ствол скважины через насадку. Этот метод создает нагрузку на резьбы, что требует их повышенной прочности и точности изготовления.
Для подъема воды в абиссинских колодцах используют самовсасывающие насосы, создающие разрежение в трубе.
Механизированное бурение: современные технологии для глубоких скважин
Использование специализированной техники значительно расширяет возможности бурения, позволяя создавать глубокие и высокодебитные скважины. Механизация не только ускоряет процесс, но и обеспечивает доступ к глубоко залегающим водоносным горизонтам.
Обратите внимание: Весеннее затопление участка: методы борьбы с водой.
Роторное бурение
Эта технология основана на сочетании вращательного движения бурового инструмента и промывки скважины специальным раствором. В качестве разрушающего инструмента обычно используют шарошечное долото. Размельченная порода выносится на поверхность потоком бурового раствора. Роторный метод эффективен при прохождении твердых пород — известняка, скальных включений и морен. Вращение буровых штанг обеспечивается роторным механизмом буровой установки, а необходимое давление на долото создается за счет утяжеленных бурильных штанг.
Ударно-канатное бурение (механизированный вариант)
Механизированная версия этой технологии использует желонки и забивные стаканы, приводимые в действие специальными установками. Желонка оснащена клапаном, который удерживает захваченный грунт при подъеме. Этот инструмент эффективен при работе с обводненными и песчаными грунтами. Забивной стакан, не имеющий клапана, удерживает породу за счет сил трения и лучше подходит для вязких глинистых и суглинистых почв. Несмотря на механизацию, этот метод остается достаточно трудоемким и продолжительным по времени.
Шнековое бурение
В основе метода лежит принцип Архимедова винта. К буровой штанге приварены спиральные лопасти, которые при вращении эффективно выносят разрушенную породу на поверхность. Шнековое бурение оптимально для скважин глубиной до 40-50 метров и осуществляется с помощью малогабаритных мобильных установок.
Преимущества: экономичность при работе на песчано-глинистых грунтах, доступность технологии, отсутствие размывания стенок скважины.
Ограничения: неприменимость для скальных пород, риск остановки работ при встрече с крупными камнями.
Колонковое бурение
Хотя этот метод редко используется непосредственно для водозаборных скважин, он заслуживает внимания благодаря своим уникальным характеристикам. Технология основана на применении оборудования с кольцевой коронкой, оснащенной твердосплавными или алмазными резцами. При бурении извлекается керн — столб породы, что позволяет проводить геологические исследования.
Достоинства: высокая скорость проходки, возможность работы с очень твердыми породами, компактность оборудования для работы в труднодоступных местах.
Недостатки: быстрое изнашивание коронки, ограниченный диаметр скважины (около 150 мм), что затрудняет использование мощных погружных насосов.
Больше интересных статей здесь: Дача.
Источник статьи: Методы бурения скважин.