Шнеково сондиране на кладенци: характеристики на технологията и корпуса за ръчно сондиране и монтаж

Винтовото сондиране на кладенци за питейна вода е най-популярният начин за сондиране днес на територията на частните домакинства. Възможно е независимо да се организира плитък водоносен хоризонт с помощта на ръчна земляна тренировка. За да улесните работата, често използвайте пробивни устройства с малък размер с устройство.

Ще обясним защо този метод е толкова популярен. Нека да видим как се различава от другите методи на пробиване, в кои ситуации се използва ефективно. Статията описва подробно винтовата технология и дизайна на сондажното оборудване, както и пробивни инструменти, използвани при ръчно и механично пробиване.

Особеностите на шнековото сондиране

Сондажът е изработка с цилиндрична форма в земната кора, която в голяма степен има малко напречно сечение. Началото му се нарича устието, страничната повърхност се нарича стени, а дъното на мината се нарича дъното.

Оптималният метод на пробиване се избира, като се вземе предвид функционалната цел на кладенеца, желания диаметър и дълбочина. Важно е да се вземат предвид физикомеханичните свойства на скалите, които трябва да се предадат в процеса на образуване на водозабор.

Техническата и икономическата приложимост на сондирането при специфични условия също влияе. Това е важен етап от проектирането на кладенци, по време на който се определят основните технологични решения - вида на използваното оборудване и режимите на сондаж.

Техническата и икономическа приложимост на метода за сондиране на шнека се определя, като се отчита качеството на кладенеца, неговата трайност, срокове на изграждане, както и разходите

При проектирането и последващото сондиране на кладенци за вода е необходимо да се съсредоточим върху дългосрочната употреба. Важна е способността да се поддържа стабилен дебит и постоянна водопропускливост на зоната на дъното за дълъг период от време.

Процесът на пробиване на кладенеца включва няколко операции:

1. Унищожаване на скалата в дъното, тоест отделяне на частици от масива.
2. Транспортиране на отпадъчна почва до повърхността.
3. Подготовка на кладенеца за експлоатация чрез почистване и подреждане на кладенеца, както и промиване на вода.

Ефективността на сондажа директно зависи от физическите и механичните свойства, определени от природата, а именно: плътността на добавяне, порьозността, пропускливостта на несъгласуеми почви, консистенцията на глинените кохезивни скали.

Препоръчително е да използвате шнеково пробиване за пробиване на отвори с диаметър от 60 mm до 200 mm и дълбочина не повече от 80 m в разединени и кохезивни почви (категория Ⅰ-Ⅲ за пробиване). За потъване в скала със средна твърдост (категория Ⅳ-Ⅵ) не е практично да се използва винтова тренировка

За сондажни скали, характеризиращи се с монолитен и кристален тип връзки между частици, този метод не е подходящ. Колкото по-силни са консолидираните минерални зърна в скалата, толкова повече работа се изразходва за нейното унищожаване.

Предимства и недостатъци на метода

Шнековото сондиране се използва в промишлеността, и в строителството, и в ръчно пробиване, Неговата отличителна черта е отстраняването на разрушената скала не чрез промиване на течност или специални газо-течни смеси, а директно от детайлите на винтовия снаряд.

Разграничават вертикално и хоризонтално насочено шнеково сондиране. Първият метод се използва за изграждането на водоносни хоризонти, както и за формиране на дупки за купчини. Вторият - използва се при полагане на инженерни комуникации по безконечен начин.

Ротационното сондиране на мека скала е най-бързото и евтино в сравнение с други методи.

Този метод осигурява в същото време висока степен на проникване в нескалисти почви до дълбочина 50-80 метра, което ви позволява незабавно да оформите работните стени чрез инсталиране на обков.

Друг плюс е извличането на отпадъчна почва на повърхността без повдигане на инструмента. И още нещо: тъй като не е необходим сондажен флуид за шнеково сондиране, той се използва успешно в безводни региони и също така се използва в периоди с преобладаване на ниски температури.

Днес се използва пробиване с шнекови агрегати:

• За устройството на отделни кладенци за вода;
• При изграждането на основи от винтови / пробивани купчини;
• За монтаж на огради и стоманобетонни опори;
• При извършване на безкопачно полагане на комуникации;
• За изграждането на плитки кладенци и ями.

Съществуват обаче и недостатъци. Невъзможно е да се пробие кладенец в скали с висока твърдост с винтове. При потъване в твърди и полутвърди глини, глини с междинни слоеве от варовик, могат да възникнат усложнения, а при пробиване на абразивни скали се отбелязва голямо потребление на свредло.

Освен това има ограничение на дълбочината на производство. По този начин е много трудно да се изгради кладенец с дълбочина над 80 метра.

Вертикална технология за добив

Шнекът е високопрочна бормашина с навита спирала, която служи като вертикален винтов транспортьор. Под действието на аксиален товар работната част на свредлото се въвежда в скалата и я разрушава чрез рязане и разхлабване. В същото време шнековата бормашина подава отпадъчната почва към шнековата спирала.

Процесът на почистване на кладенеца е непрекъснат и успореден на разрушаването на скалата. Отделен от дъното на почвата пада върху винт, въртящ се с висока скорост

Под действието на центробежните сили, разхлабената почва се издига нагоре по лопатките на свредлото. Повишаването се дължи на плъзгане по спирала, тъй като триенето на почвата върху винта е по-малко, отколкото по стените на кладенеца.

Така разрушената скала се доставя в смачкано състояние от дъното до повърхността и се изхвърля през кладенеца.С неусложнен транспорт почвата запълва 30-40% от общото междуредово пространство.

Параметрите на винтовите колони трябва да осигуряват бързо покачване на цялата маса на почвата, унищожена от винта. По време на пробиването обаче част от разхлабената почва се руши обратно към лицето. Поради това при извършване на шнеково сондиране е необходимо по-подобрено почистване на цевта и след завършване е необходимо задължително измиване.

Хоризонтално насочено пробиване на шнека

При инсталиране на комунални услуги с различно функционално предназначение под препятствия (магистрали, железници, гори) се използва хоризонтално насочено шнеково сондиране.

В началния етап на работа се изкопават две ями - началната (работеща) и приемащата. Те трябва да са на същото ниво с проектирания кладенец. След това необходимото оборудване се спуска в работната яма и се монтира.

За шнеково сондиране в хоризонтална посока се използват инсталации с големи размери с подвижен ротационен сондаж с увеличен въртящ момент

Такова оборудване има дълъг ход на подаване и е оборудвано с износоустойчива бормашина, изработена от високолегирана стомана. Освен това има сонда за проследяване на сондажите. Получавайки сигнали към монитора, операторът контролира процеса и може да регулира посоката на движение, както и ъгъла на наклона на главата на свредлото.

Когато шнекът влезе в приемната яма, тоест крайната точка според проекта, тренировката се отстранява. Вместо това разширителят и тръбата са фиксирани. След това се започва въртенето на лопатките в обратна посока, за да се затегне тръбата в готовия кладенец. В края на сондажните работи се отстранява винтова инсталация от стартовата яма.

Методът без траншеи позволява тръбите да се полагат под комуникации под нивото на подземните води до дължина до 80 м. Освен това цялата сложна работа се извършва без трудоемкото разработване на изкопи, което дава възможност за намаляване на времето за изпълнение и намаляване на финансовите разходи.

Хоризонтално винтово сондиране се използва при полагане на тръбопроводи под налягане и инсталиране на комуникационни системи в области, където полагането по други методи е невъзможно. Основно предимство безкопачно полагане - рентабилност. В допълнение, не е необходимо да се използва бетон или други полимери, за да се поддържа стабилността на готовата мина.

Характеристики на пробиване в различни скали

Основните технологични параметри на пробиването на кладенеца са аксиалното натоварване и скоростта на въртене на винта на винтовия транспортьор. Когато натоварването се увеличи, скоростта на проникване със сигурност ще се увеличи, което може да доведе до различни аварийни ситуации.

Следователно е задължително да се гарантира, че обемът на скалата, отделена за единица време, не надвишава капацитета на транспортьора. В противен случай на завоите се образуват задръствания.

Скоростта на сондажното пробиване директно зависи от свойствата на почвата, дълбочината и диаметъра на кладенеца, броя на оборотите на колоната, аксиалното натоварване на дъното, конструкцията на инструмента, използван за унищожаване на скалата

По правило глинести глинени скали, насипни пясъци и пясъци със средна плътност се пробиват без принудителна тяга. Винтовият инструмент се въвежда в почвата под собственото си тегло, както и поради реактивната сила, произтичаща от подаването на отпадъчна скала към устието на цилиндрична мина.

Аксиалните натоварвания до 5 kN обикновено се създават по време на пускане на сондаж при пускане в твърди пясъчни глини, глини, глини, кални и утайки. Честотата на въртене на колоната не трябва да надвишава 1,7-3,3 s^-1.

При по-високи честоти вътре се получават вибрации, поради които връзките на пробивната струна могат да загубят връзка. В резултат на това тренировката ще остане на дъното, почти е невъзможно да я вземете, което означава, че ще трябва пробийте нова мина, А при ниски честоти транспортирането на отпадъчна почва до върха е много трудно.

С увеличаване на твърдостта на скалите, аксиалните товари се увеличават. Пробиването в чакълести и дървесно-чакълести почви, замръзнали глинеи, наситени с вода пясъци, алевролитни камъни с включване на кварц се извършва с аксиално натоварване 8-10 kN на бит и скорост на въртене на колоната 1,3-2,2 s^-1.

Камъчета и скали с включване на камъни по шнековия метод не се пробиват. Тези закръглени скални фрагменти се унищожават с длето и се повдигат на повърхността с байлер.

Пробиването в пясъци с различна плътност и степен на насищане с вода, чакъл и чакълеви отлагания се извършва с висока скорост и в същото време укрепва стените на корпуса с корпус.

Преминаването на винтовете през меко-пластмасови и течно-пластмасови глини често се усложнява от образуването на тапи. Когато глинените частици се придържат към винтовия инструмент, задълбочаването на кладенеца спира, транспортирането на отработената скала е много трудно

За да избегнете това, намалете скоростта на пробиване до минимално възможното, темповете на течението и добавете вода в кладенеца. Също така в подобна ситуация помага периодичното повдигане на инструмента за пробиване на повърхността и почистване на залепващия глинест.

Шнекови сондажни инструменти

Инструментите за шнеково сондиране на кладенци по вид конструкция се отличават с броя завои и геометрията на режещата част. За пробиване в твърди и полутвърди пясъчни глинести и глинести често се използват сондажни черупки, чийто ръб е снабден с допълнителни резци.

Най-често само един стартов шнек без добавки се използва за задвижване на частен прием на вода за частни търговци, като пробиването ще има утаени кохезивни и непоследователни скали. При задълбочаване инструментът просто се разширява със сондажни пръти.

В този случай снарядът се изважда от сондажа на всеки 0.5 - 0.7 м, за да се изчисти самата тренировка и дъното от разрушената скала. Това е по-икономичен, но и по-трудоемък вариант за пробиване.

За да пробият камъни и камъчета, които могат да бъдат намерени в утаечни почви, те преминават към метода на ударно въже. Като правило за това се използва длето, изработено от инструментална стомана. Тази тренировка, насочена отдолу, се „хвърля“ в лицето със сила, докато не разруши „твърдата бариера“.

След разрушаването на камъчето или камъка, фрагментите се отстраняват на повърхността със стъклена (основна тръба) или черпак, След това отново преминават към метода на винтове. Най-често за пробиване на мина трябва да се използват няколко метода на сондаж в комбинация.

При пробиване на насипни пясъци и меки игли, се използват сондажни шнекове с лопатки, обърнати към дъното за ъгли 30-60 °, а за пробиване в кохезивни глинени скали - 90 °.

Конструктивно шнекът е тръба или дълга плътна пръчка / пръчка с намотана спирала

Тази спирала се получава чрез навиване на високоякостна стоманена лента с диаметър 5-7 мм върху винтов дорник. Разтяга се на тръба / пръчка и след това се заварява.

Колкото по-голям е диаметърът на основната тръба, толкова по-малък е капацитетът на транспортиране на винта. Диаметърът на дългия продукт обаче е ограничен от механичната здравина на винта, както и от технологията на неговото производство.

Днес се произвеждат два вида винтове:

• С централен отвор, т.е. куха;
• Претеглено - без дупка.

За да се сведе до минимум износването на винтовия транспортьор по време на пробиване в абразивни скали, лентата от стомана се завинтва към външния ръб или върху повърхността се отлага метален слой.

При високи скорости на шнеково пробиване над черупката се фиксира специален адаптер с двупосочно навиване на лентова стомана. В този случай по-голямата част от скалата пада върху винтов транспортьор, без да се смила.

В края на тръбата със спирална спирала, свързващите елементи задължително са заварени. Има два вида винтова връзка: без резба и резба.В първия случай винтовете са свързани с ключалки на съединителя и се задържат за сметка на метални пръсти със скоби, във втория случай - чрез завинтване.

Резбовото свързване на винтовете в пробивната греда дава възможност за механизиране на тяхното свързване и изключване при извършване на подемни операции, при подаване на течност към лицето. Но има значителен минус - в този случай няма възможност за обратно завъртане на винтовете. И затова връзката без нишки стана по-широко разпространена.

Специалните сондажни устройства, като правило, включват набор от винтове с различен диаметър.

Най-ефективни са шнековете с централен отвор, през който се подава въздух или вода към лицето. Това прави възможно намаляването на триенето на скалата върху повърхността на винтовия конвейер.

Кухи винтове с резбован тип връзка се използват по време на пробиване с прочистване, за изпомпване на вода при изкопаване на цилиндрични обработки в земната кора, за инсталиране на заряд в геофизични кладенци, за изпомпване на бетон в отвори под купчини. Те могат да се използват и като корпус.

При пробиване с непрекъснато лице централният канал е блокиран с пробивен инструмент на въже.

Преглед на сондажното оборудване

За винтово пробиване използвайте като ръчни инструментии механизирани инсталации. Най-простата в дизайна е ръчна бормашина. Състои се от пръчка / тръба с нож във формата на винт и неподвижно фиксирана Т-дръжка.

Този тип скучен инструмент се завинтва в земята като тирбушон. В процеса на управление на мина се увеличава с барове. Ръчните шнекови шнекове са сгъваеми, така че е най-удобно да ги транспортирате в леки автомобили. Той също така ви позволява да промените дължината на шнековата бормашина.

С ръчен инструмент можете да направите дупки с дълбочина до 2 метра с диаметър не повече от 20 сантиметра. Има моторни тренировки с бензиново или електрическо задвижване. Конструкцията им включва винтов транспортьор, тоест винт и двигател с скоростна кутия. Въртенето на вала на двигателя осигурява движението на шнека.

Използвайки електроинструмент при наличие на свредла за строеж, можете да пробивате кладенци с дълбочина до 25 метра. С диаметър до 30 сантиметра се използва за монтаж на стълбове за улично осветление, за монтаж на стълбове огради, ями за проверка на основата, почвена основа.

Пробиването на кладенци за вода на територията на частни домакинства и формирането на отвори с голям диаметър за основата на купчината се извършва от преносими машини с малък размер или сондажни съоръжения с помощта на мобилно оборудване

Мобилните единици са малки по размер машини с електрически или газови двигатели. С тяхна помощ можете бързо да пробиете добре за даване подгответе голям брой ями за опори с различни функционални цели.

Често такива сондажни съоръжения се правят под формата на ремарке за леки автомобили, за да се улесни транспортирането до мястото на работа.

В гражданското и промишленото строителство за формиране на изработки с голяма дълбочина и диаметър се използва винтово специално оборудване, фиксирано върху подвижно оборудване - камиони, трактори.

Използва се при монтажа на стълбове за електропроводи за високо напрежение и стълбове за улично осветление, при инсталиране на пилони за стадиони, спортни центрове, промишлени съоръжения и летища. В допълнение, с помощта на шнекови сондажни съоръжения, езиково и канално ограждане на ями е изградено върху мобилно оборудване, са монтирани винтови купчини.

Полезно видео по темата

Шнеково сондиране на воден кладенец с дълбочина 20 м в частно домакинство:

Това видео показва технологията на хоризонтално пробиване на шнекови кладенци за полагане на комуникации под магистралата:

Устройството на купчини с непрекъснат винт с голям диаметър с централен канал.За работа се използват сондажната установка Bauer BG-30 и високоефективната стационарна бетонна помпа Liebherr:

Винтовият метод осигурява високи скорости на пробиване на кладенец. Развитието на кладенеца и снабдяването с обработената почва от дъното към кладенеца става едновременно и непрекъснато, което спестява време, усилията на бормашините и средствата, инвестирани в проекта. Следователно методът на винтово пробиване също е популярен.

Моля, оставете коментари във формата за блок по-долу. Кажете ни, ако е трябвало да използвате ръчен шнеков инструмент или свредло на малка пробивна платформа с помощта на винт. Споделете технологични тънкости, които могат да бъдат полезни за посетителите на сайта.