Шнековое бурение скважин: обзор технологии и инструмента для ручного и механического бурения

Назначение установок

Они предназначены для бурения скважин следующих типов:

Эксплуатационных. Позволяют добывать нефть и газ.
Нагнетательных. С их помощью закачивают в продуктивные слои воду, газ или обычный воздух. Благодаря этому удается поддерживать в них необходимое для извлечения сырья давление, тем самым увеличивается эффективность использования добывающих скважин.
Разведочных. Они позволяют находить месторождения и определять их контуры. При этом проводят испытания и оценивают запасы черного золота.
Специальных (опорных, параметрических, оценочных и контрольных). Позволяют специалистам изучить пластовое строение участка, определить изменение свойств продуктивного пласта, отслеживать давление, а также определить уровень выработки определенных участков. Также с их помощью нефтяники обеспечивают внутрипластовое горение, газифицируют нефть, сбрасывают сточные воды в нижние слои и т. д.
Структурно-поисковых. Позволяют определить расположение нефтегазоносных структур по верхним маркирующим горизонтам. При этом информацию удается получить с помощью неглубоких и недорогих скважин.

Механические способы

Выполнение механических методов бурения скважин на воду предполагает привлечение особого оборудования и дорогостоящей тяжёлой техники. Из их разновидностей наибольшее распространение получила вращательно-роторная технология механического бурения скважины на воду. Здесь используются шарошечные долота, поэтому такой способ относится к категории бескерновых

Особую важность при его реализации приобретает вопрос своевременного выноса на поверхность породы, разрушаемой по всему объёму забоя. Скорость в сочетании с экономичностью – вот основные преимущества механических способов бурения

Однако работать они могут не со всеми породами. Ниже коротко представлены лишь некоторые подобные технологи.

1. Бурение на воду с продувкой (промывкой). Такой вид вращательно-роторного бурения активно применяется в обустройстве артезианских скважин. При проходке верхних пластов грунта используют глинистый водяной раствор, в том время, как проходка известнякового слоя выполняется с применением чистой воды. Промывочная жидкость решает следующие задачи:

создаёт давление на продуктивный горизонт;
снижает силу трения;
закрепляет стенки скважины в ходе работ;
выводит разрушаемую породу.

Циркуляция промывочной жидкости обеспечивается компрессором либо насосом или обоими агрегатами. Промывка бывает двух видов: прямой и обратной. В первом случае промывочный агент закачивается во внутреннюю полость трубы, а наверх поступает через так называемое затрубное пространство. При обратной промывке всё выполняется с точностью до наоборот: промывочный агент закачивается в затрубное пространство, а наружу выводится непосредственно через трубу. Способ помывки выбирается с учётом результатов геологических исследований и параметров скважины.

Бурение механическими способами позволяет работать практически с любым типом почвы и достигать водоносного слоя, расположенного на большой глубине

Обратная циркуляция зачастую применяется, когда необходимо пробурить крупную скважину с большим диаметром кондуктора и обсадных труб, а проходка осуществляется в неустойчивых породах. Продувка — это та же промывка, только в роли агента выступает газ (скважину продувают, а не промывают).

2. Механический роторный способ. Данный метод ориентирован на строительство артезианских или других глубоких скважин. Он предполагает использование тяжёлой техники — буровых агрегатов, смонтированных на базе грузовых транспортных средств марок «ЗИЛ», «МАЗ», «КамАЗ» и «Урал». Породу разрушает вращающееся долото. Создаваемый мотором (он может быть маршевым двигателем автомобиля или устанавливаемым на отдельной платформе палубным) крутящий момент передаётся ротору, который вращает бурильную трубу. Для увеличения нагрузки на забой реализуется следующее техническое решение: шарошечное долото соединяется не с обыкновенной, а с утяжелённой стальной бурильной трубой.

Микротоннелирование

Микротоннелирование можно считать своего рода симбиозом технологий горизонтального бурения и продавливания (конечно, очень далеко ушедшим от своих прародителей). Этот метод основан на строительстве тоннеля с помощью дистанционно управляемого проходческого щита, выдвигаемого из заранее подготовленной стартовой шахты. После завершения проходки (а она может вестись в прямолинейном или криволинейном направлении) его извлекают из приемной шахты.


Рис. 9. Оборудование для микротоннелирования компании Herrenknecht AG.	Рис. 10. Бестраншейная санация водовода диаметром 1400 мм по технологии PipeWay (ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга»).

Что означает приставка «микро»? Канадская фирма Lowat относит к этому классу технику для тоннелей диаметром до 1500 мм. В московском руководстве по применению микротоннелепроходческих комплексов и технологий микротоннелирования при строительстве подземных сооружений и прокладке коммуникаций закрытым способом сказано: «Микротоннелирование – процесс строительства подземного сооружения круглой формы поперечного сечения с диаметром от 200 до 2000 мм с использованием управляемых установок без присутствия людей в забое». Впрочем, иногда к микротоннелям относят тоннели диаметром 3000 мм.

От продавливания микротоннелирование отличается большей длиной проходки (до 500 м, а при необходимости до нескольких километров), скоростью и точностью (независимо от длины трассы она контролируется компьютерным комплексом с применением системы лазерного ведения). А кроме того, минимизацией затрат и материальных ресурсов. Импульс ускоренному развитию этой технологии в России дало не только появление эффективной техники (Lovat, Robbins, Herrenknecht AG), но и приход в нее квалифицированных специалистов из свернувших свою работу в середине 90 х годов метростроев.

С помощью микротоннелирования можно «пробиться» через грунты любой категории – от неустойчивых суглинков и водоносных песков до скальных пород, работать в смешанном забое, не бояться появления в грунтовом массиве по трассе крупнообломочных включений, валунов, гальки и щебня.

Для прокладки микротоннелированием используются самые разные трубы: полимербетонные, железобетонные, керамические, стеклопластиковые, асбестоцементные.

Ударно-канатное бурение

Отличие бурения желонкой (другое название – ударно-канатный метод) от шнекового и роторного бурения заключается в том, что при работе отсутствует вращательное движение. Данное оборудование для ручного бурения скважин – это длинный и узкий кусок трубы, оснащенный клапаном и заточенный в нижней части.

Самодельная скважина на воду в данном случае создается так:

Перед тем, как сделать скважину под воду, в почве нужно сделать небольшое отверстие при помощи ручного бура, чтобы легче было работать дальше;
Над отверстием устанавливается тренога с блоком;
Поверх блока укладывается трос, к которому подвешена желонка;
Желонка бросается в шахту с высоты около 2 м над уровнем земли;
При ударе о грунт заостренный рабочий край инструмента разрыхляет породу, и она захватывается клапаном желонки, не позволяющему грунту выпадать;
Операция с бросанием повторяется несколько раз, чтобы в инструмент попало побольше грунта;
Желонка извлекается на поверхность и очищается от породы;
Указанные выше операции повторяются до тех пор, пока инструмент не дойдет до водоносного слоя;
После этого нужно пробурить шахту до следующего слоя;
По мере углубления ствола нужно защищать его обсадной колонной, наращивая ее до тех пор, пока скважина не будет готова.

Само по себе отсутствие воды в шахте позволяет добиться более высокой прочности стенок. Кроме того, при данном методе очень легко определить, дошел ли инструмент до слоя воды. При использовании «мокрых» методов бурения неопытные мастера очень часто промахиваются и продолжают углублять шахту, хотя водоносный слой уже обнаружен.

Помимо всего прочего, ударно-канатное бурение дает возможность обустраивать бесфильтровые скважины. В пространстве под обсадной колонной в песке вымывается небольшая полость, в которой вода отстаивается. Обсадная труба после этого немного поднимается. Особенностью создания бесфильтровых скважин является необходимость использования забивного стакана.

Забивной стакан – это инструмент, очень похожий на желонку, но, в отличие от нее, стакан не оснащается клапаном. Отсутствие клапана обусловлено отличной способностью инструмента проходить через вязкие пластичные грунты (например, суглинки). Стакан падает в шахту и заполняется породой, которая удерживается самостоятельно. Через длинные щели в стенках стакана его можно очистить, используя арматуру или подобный инструмент.

Для реализации ударно-канатного способа бурения можно использовать оба инструмента – желонку и стакан. Комбинируя инструменты и применяя каждый из них для «своего» грунта, можно добиться наибольшей эффективности работы, существенно ускоряя прохождение разных слоев почвы.

Впрочем, если говорить о скорости работы, то здесь ударно-канатный метод занимает последнее место – на бурение скважины в одиночку может потребоваться один-два месяца. Конечно, все операции достаточно просты и понятны, но времени на их выполнение уходит слишком много, что нередко отпугивает начинающих мастеров, интересующихся, как сделать скважину в домашних условиях.

При помощи желонки можно сделать скважину глубиной около 40 метров. Это значение не предельное – глубину вполне можно увеличивать даже до 100 метров, и инструмент сможет выполнять необходимую работу. Впрочем, перед тем, как самому сделать скважину, необходимо запастись разными инструментами, поскольку состав грунта по мере роста глубины шахты гарантированно изменится.

Несколько полезных советов

После того, как скважина готова, следует обратить внимание на ряд важных нюансов. Например, чтобы вода в скважине оставалась свежей, нужно обеспечить приток в обсадную колонну свежего воздуха. Для этого делают несколько вентиляционных отверстий

Верхнюю часть скважины не стоит замуровывать, ее закрывают откидной крышкой, чтобы при необходимости можно было достать насос, осмотреть колонну и т.п

Для этого делают несколько вентиляционных отверстий. Верхнюю часть скважины не стоит замуровывать, ее закрывают откидной крышкой, чтобы при необходимости можно было достать насос, осмотреть колонну и т.п.

По окончании работ следует обязательно отдать на анализ воду из скважины, чтобы проверить на содержание различных примесей. Любые проблемы с состоянием воды обычно решаются путем подбора подходящих фильтров.

Воду на анализ отбирают не сразу же после бурения, а спустя некоторое время, чтобы из нее ушли загрязнения, вызванные бурением.

Способы разработки скважин

Продолжительность рабочего процесса зависит от глубины водоносного горизонта. Иногда он пролегает на глубине 10 м, а порой скважину приходится углублять до нескольких десятков или даже сотен метров. Каждому методу соответствует определённая установка. Всего четыре способа бурения:

Роторный. Используется принцип вращения: ротор обеспечивает вращение бура. Внутрь бура доставляется вода (бурильный раствор). Она выносит наружу шлам (раздробленную породу), а бур при этом остаётся в колодце. Его постепенно наращивают, устанавливая дополнительные штанги. Существуют ещё роторные установки «сухого» бурения, работающие без растворов. Такие механизмы требуют больших усилий, а скорость бурения гораздо ниже. Роторные станки применяются на малую и среднюю глубину — не более 50 метров.
Шнековый. Внедрение в почву происходит за счёт шнека — штанги с расположенными винтом лопастями. Вручную можно пробурить всего лишь на два метра, например, под фундамент на сваях. Но чтобы пройти твёрдый слой глины или плотного песка необходимо приложить большое усилие. В этом случае понадобится двигатель с большим вращающимся моментом — ротор. Шнек разрыхляет грунт и выводит его наружу. На податливом грунте используются обычные буры, на твёрдом — буры с резцами, на каменистом шнековые установки бесполезны.
Ударно-канатный. Этот способ применяют для бурения колодцев до 300 метров. Тяжёлый груз бросают в скважину на канате. Груз состоит из таких составляющих, как долото, штанга, замок. Падая с высоты, он дробит грунт, после чего его поднимают и снова бросают. Процесс повторяется, пока ствол не достигнет требуемой длины.
Ударно-вращательный. Применяется для бурения шахт на глубину от 600 м и глубже. В этом случае используются телескопические ударные штанги, а также бентонитовая глина, благодаря которой укрепляются стенки шахты. Таким методом разрабатываются не только скважины для воды, но и для добычи нефти. Процесс работы обеспечивают передвижные агрегаты, расположенные на тракторе или грузовике.

Пользуясь ударно-вращательной установкой, тратится гораздо меньше физических сил. Однако конструкция довольно сложная и требует определённых затрат, так как некоторые детали нужно будет покупать или изготавливать под заказ.

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;
укрепления фундаментных основ 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

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.

Выбираем тип скважины

При выборе скважины исходите не только из возможностей, но и из целесообразности. Возможности бывают двух типов: это природные ресурсы и финансы. В первом случае нужно ответить на вопрос – а есть ли здесь вода, во втором – сколько стоит её добыть.

Следующая стадия – это определение типа скважины. Дешевизна скважины своими руками состоит только в том, что не надо платить за наёмный труд и покупку специального оборудования. Однако в бурение скважины придется вкладывать собственный труд, время и расходы на частичное приобретение инструмента. Так что подумать об экономии всё же придётся.

Если скважина нужна только для полива растений и содержания небольшого дачного дома , то достаточно абиссинского колодца. Если дом предназначен для круглогодичного проживания большой семьи, то необходима, как минимум, скважина на песок, а лучше – артезианская. Выбрать последний вариант придётся если расход воды должен превышать 10 м3 в час.

При бурении артезианской скважины придется по-потеть, но она может обеспечить водой несколько домов. Для её бурения, обустройства и эксплуатации есть смысл объединить усилия нескольких домовладельцев. Заключайте договор, формируйте общий бюджет и пользуйтесь общей водой.

Что касается запасов и глубины залегания воды, то о них можно узнать из специальных карт и результатов гидрологических исследований. Данные о гидроресурсах обычно есть в органах муниципальной власти. Кроме того, нужно оценить степень загрязнения грунта, и выяснить расположение источников вредных выбросов. Это не актуально только для артезианской скважины – обычно на такую глубину загрязнения не проникают.

С точки зрения загрязнений наибольшей опасности подвергается вода, добываемая с помощью абиссинского колодца. Она может загрязняться от ближайшего септика, в неё даже могут попадать пестициды, используемые в саду и огороде. По этой причине воду из абиссинского колодца чаще всего используют для полива и других хозяйственных нужд.

После того, как определились с природными возможностями своего земельного участка, оценили фронт работ по разным типам скважин, соотнесли всё это с финансовыми возможностями, можно определиться с типом скважины и приступать к работе.

Технология шнекового бурения

Шнековое бурение является одним из методов вращательного бурения и осуществляется установкой которая имеет буровую головку, следом идут шнеки, с помощью которых на поверхность транспортируется разрушенная порода (шлам).

Разрушение породы происходит за счет вращения буровой головки, под которой понимается лопастное долото или бур. Инструмент разнообразный и подбирается исходя из свойств породы.

Буровая головка и шнек могут быть раздельными или одним целым, последнее называют шнекобуром.

Шлам по спирали (реборде) шнека транспортируется на поверхность.

Шнек подбирается исходя из того, что межвитковое пространство должно быть занято транспортируемой породой на 0,2-0,4 объема

Это важно т.к. в таком случае происходит нормальное охлаждение шнека за счет быстрого заглубления и постоянного потока породы разной температуры

Нагрев происходит из-за быстрого вращения и трения о стенки скважины.

Буровые шнеки диаметром до 100 мм имеют частоту вращения в среднем 200-500 об./мин., при диаметре 150-200 мм – в среднем 100-200 об./мин.

Реборда шнека служит только для транспортировки разрушенного грунта, а значит разрушающий инструмент (долото или бур) должен быть большего диаметра.

Способы изготовления необходимого оборудования

Для любого из перечисленных способов потребуется использование специфического оснащения. Основным достоинством буровых приспособлений является то, что они позволяют обойтись без использования заводских устройств и оборудования. Все, что нужно для работы, дачник сможет сделать своими руками.

Прежде всего необходимо подготовить:

вышку или самодельное устройство для бурения;
бур, соответствующий диаметру скважины;
лебедку и канат;
стальную трубу.

Ручной шнековый бур

Для того чтобы изготовить стандартный шнек, необходимо произвести следующие действия:

Соединить держатель, наточенные режущие лопасти и части штанги при помощи специальных муфт. Трубы для наращивания колонны желательно приобретать металлические.
Для обеспечения надежности всей возводимой конструкции отдельные крепежные фитинги дополнительно затягиваются болтами. Это необходимо для того, чтобы при вращении приспособления в обратную сторону исключить вероятность развинчивания стержней.
Лопасти делаются из прочных стальных пластин. Толщина листа должна составлять 3 мм или больше.

Абиссинская скважина-игла

Конструкция данного инструмента состоит из следующих элементов:

наращиваемой металлической трубы, внутренний диаметр которой 1-2 дюйма;
конусообразного стального наконечника, диаметр которого чуть больше, чем трубы, чтобы уплотненный грунт не повредил установленное над ним оборудование;
80-сантиметрового щелевого фильтра, устанавливаемого на иглу и выполненного из мелкой сетки.

Участок перфорации обматывается проволокой или сеткой из нержавеющей стали. Над фильтром внутри трубы крепится обратный клапан. Для обустройства абиссинского колодца не понадобится тренога, шнек для бурения и промывочный насос.

Желонковое бурение

Желонковое бурение.

Основным рабочим инструментом является желонка. При ее помощи происходит извлечение слоя грунта после его разбивания ударно-канатным способом.

Изготавливают ее из достаточно тяжелого отрезка трубы, имеющей заостренный острый край или зубья для разрыхления породы. Это достаточно простая конструкция, оснащенная плоским клапаном.

Шарнирное соединение фиксирует пластину для клапанного механизма, благодаря чему обеспечивается свободное открытие и закрытие. В данном приспособлении ограничителем выступает металлический стержень. К внутренней части клапана при помощи сварки приваривается прут.

Гидробурение

При данной технологии грунт разрушается напорной струей. Здесь также используется желонка, с помощью которой формируется круглое отверстие. Для подачи воды на отрезке толстостенной трубы крепится шланг. Компрессор обеспечивает необходимое давление подаваемого водного потока. Между резервуаром и скважиной устанавливается насосное оборудование.

Бестраншейные методы ремонта трубопроводов

Эти технологии появились в середине прошлого, XX столетия, но их значение с каждым годом только возрастает, а для нашей страны особенно. Причина – в крайне неблагополучном состоянии инженерных сетей. Согласно статистике среднее число аварийных повреждений трубопроводов на единицу длины в РФ как минимум вдвое выше, чем в странах Западной и Центральной Европы. Необходимость предупреждения преждевременного выхода из строя коммунальных трубопроводов и оперативной ликвидации аварийных ситуаций как никогда высоко подняли значение бестраншейных методов их ремонта. Наиболее востребованными на сегодняшний день являются три из них:

нанесение цементно-песчаного и цементно-полимерного покрытия;
восстановление трубопроводов полимерными рукавами;
ремонт трубопроводов методом «труба в трубе»

Особенности шнекового бурения

Этот тип бурения сегодня наиболее часто используется при устройстве водоносных скважин в частных хозяйствах. Особенностью шнекового бурения является то, что разрабатываемая порода полностью удаляется из створа скважины без привлечения дополнительного оборудования.

Инструмент -транспортируемый разрушенную породу на поверхность скважины называю шнеком. Переставляет собой несущую трубу с присоединительными замками, обваренную ребордой. Породоразрушающим инструментом выступает долото с впаяными или сменными элементами твердого сплава. Под давлением долото разрушает и скалывает породу, которая далее по реборде транспортируется к устью скважины. Часто применяют в комбинации с колонковым бурением, когда керн необходимо отобрать с заданой отметки.

Бурение с использованием шнека не требует
больших усилий и финансовых затрат, поэтому сфера применения данного способа
достаточна широка: геологоразведочные скважины, прокладка коммуникаций,
устройство буронабивных скважин и частично бурение на воду.

Метод подходит для разработки водоносных скважин глубиной до 30 м на мягких
и рыхлых грунтах и до 20 м на средне-плотных. После проходки шнеком и установки
обсадки, ствол скважины обязательно очищается желонкой от неизвлеченной породы.

Шнек категорически не подходит для работы в скальных породах! Его используют для частичной проходки скважин до 120 м, при этом данный метод комбинируется с другими: шарошечным , ударно-канатным, колонковым.

Плюсы и минусы
применения шнека

Шнековый метод бурения позволяет произвести устройство скважины максимально
быстро, при условии, что размер шнека и угол наклона долота были подобраны
правильно.

К достоинствам шнекового бурения относят:

высокая скорость углубления в грунт без технологических остановок;
нет необходимости делать промывку ствола скважины;
нет необходимости поднимать на поверхность первое звено и разбирать/собирать буровую колонну как при колонковом методе.

Главным недостатком шнекового бурения можно считать невозможность работы на
сыпучих и очень твёрдых грунтах, но в то же время шнек – идеальный инструмент
для бурения в суглинистых, смешанных (глина и супесь) и мягких глинистых
грунтах.

Ещё один недостаток, ограничивающий применение шнека для устройства водоносных скважин – необходимость применять ударно-канатный способ для очистки ствола от осыпавшейся породы.

Перфоративное бурение

Такой способ бурения используют для строительства абиссинского колодца.

Для этого используется труба из железа, которая собрана из отрезков разной длины, которые между собой скреплены с помощью муфт. По своей форме они похожи на своеобразное копье и поэтому её ещё называют скважин иглой. Герметичность соединений резьбы чрезвычайно важна и добиваются её использованием силикона, или же сантехнического льна.

Прежде всего, бурение проводят до начала обводненного слоя земли. Скважина должна быть в диаметре от пятидесяти до восьмидесяти миллиметров в сухой земле. После этого скважину ставят в фильтр, а обсадные колонны забиваются.

Внизу такой трубы располагается фильтр, представляющий из себя простую трубу с таким же диаметром. В ней имеется много отверстий в среднем диаметров от пяти до восьми миллиметров. Снаружи она защищена фильтровой сеткой, способной пропускать влагу и задерживать взвеси и песок. Сквозь подобную сетку с галунным плетением проходят частички только самого маленького диаметра и размеров.

Для установки такой трубы в грунт на глубину от восьми до двенадцати метро применяют всевозможное оборудование, от штанг до бабки.

Гидробурение

Осуществляется мощной струей воды из специального бурового инструмента. Преимущество технологии в том, что возможно гидробурение скважин в каменистой почве.

Нагрузка струи обеспечивается весом штанги и бурильной оснастки. В установку заливают специальный раствор, который потом направляется в подготовленный приямок.

Последовательность гидробурения своими руками:

В первую очередь устанавливается малогабаритная конструкция или МБУ для гидробурения.
Начинать работы лучше всего с утра.
Если бурение происходит в песчаной почве, то необходим большой запас жидкости.
Перед работой глина смешивается в раствор в подготовленном приямке. Замес выполняется посредством строительного миксера. Консистенция должна напоминать кефир.
Далее по шлангам подается раствор к работающему буру.
Постепенно жидкость шлифует стенки и углубляется в почву. Раствор используется по кругу.

Эта технология содействует дополнительному усилению стенок образующегося источника.

Легкое самоходное оборудование

В данную категорию входят более мощные и тяжелые буровые шнековые машины: максимальный вес некоторых моделей составляет 1000 кг. Для их перевозки используются мобильные транспортные шасси, одновременно выполняющие функцию платформы, с которой и осуществляется бурение.

Максимальный вес шнековых буровых машин составляет тонну.

Установки данного типа относятся к промышленному оборудованию. Они применяются для устройства водозаборных, поисковых, строительных, исследовательских и прочих видов скважин.

Бесспорными преимуществами таких моделей являются мобильность, высокая производительность, возможность транспортировки на любые объекты, быстрый монтаж и демонтаж.

Это интересно: Замена насоса в скважине: как достать старый и поставить новый насос

Бурение скважин для свай – применение специальной техники и оборудования

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

Применение бурильных машин позволяет за ограниченное время выполнить увеличенный объем работ

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.

Высокими техническими характеристиками отличается основание при правильном соблюдении технологии производства работ

Особенности бурения шнеком

Метод применим при разработке рыхлых и сыпучих грунтовых пород. Ограничением является наличие глинистых пластичных грунтов, которые налипают на бур и не выдаются на поверхность. Это означает, что процедура теряет свой смысл. Шнековое бурение – технология скоросного бурения, за сутки можно пройти до двух сотен метров.

При производстве работ необходимо учитывать температурный режим. Механическое воздействие на бур приводит к его перегреву, если скорость вращения слишком высока. Есть буры, которые оснащены системой водяного охлаждения. В данном случае предполагается подача охлаждающей жидкости в шурф. Шлам должен заполнять полости, ограниченные спиралью, не более, чем на треть.

Виды буровых способов

Ранее бурение водоносных скважин для личного пользования осуществлялось в основном ручным способом. Это было трудоёмкий и длительный процесс, поэтому не каждый владелец участка или дачи мог похвастаться наличием собственного источника водоснабжения. Постепенно механизированное бурение вытеснило ручные методы благодаря значительному облегчению и ускорению процесса.

Сегодня практически все водоносные скважины бурятся механизированным способом, который основан на разрушении грунта, подаче его на поверхность одним из двух способов: сухим, когда отработанный грунт убирается из скважины при помощи механизмов и гидравлическим, когда он вымывается водой, поданной под напором или самотёком.

Различают три основных способа механического бурения:

Вращательный (грунт разрабатывается вращением).
Ударный (бурснаряд разрушает грунт ударами).
Вибрационный (грунт разрабатывается высокочастотными колебаниями).

Вращательный способ считается самым высокопроизводительным, в 3-5 раз превышающий по эффективности ударный и в 5-10 вибрационный. Кроме этого вращательный способ самый недорогой и доступный, его нередко применяют в качестве основного метода ручного бурения.

В свою очередь вращательный способ бурения, широко применяемый для сооружения скважин на воду, подразделяется на три основных вида бурения:

колонковое;
шнековое;
роторное.

Каждый вид вращательного бурения имеет свои особенности и выполняется специально предназначенным для этого оборудованием. Рассмотрим эти виды бурения более подробно, определим, в чём их различия и какой метод необходимо применять в каждом конкретном случае.

Чертежи

Сделанный своими руками бур хорош тем, что его конструкция «заточена» под хозяина. В процессе изготовления каждый вносит свои изменения, потом еще многие дорабатывают изделие. Но без базовых чертежей бывает обойтись трудно. В этой граве собраны несколько чертежей с размерами различных буров. Как вы понимаете, размеры условны, их можно и нужно менять, подстраивая под размеры требуемых скважин.

Бур из лопаты

Для посадки растений делать серьезную конструкцию не имеет смысла. В этом случае можно сделать садовый бур из лопаты. Выбирают качественную, из хорошей стали лопату, наносят разметку, как показано на чертеже. По разметке надо будет вырезать два небольших фрагмента, распилить нижнюю часть посередине на глубину 30 см (на фото).

Бур из лопаты

Далее кромки отгибают одну вперед, другую — назад, к ним подгибают образовавшиеся в нижней части лепестки. Полученные швы проваривают снаружи и изнутри.

Бур для мягких грунтов

Если грунт мягкий, обычная конструкция работает не очень хорошо. Для таких случаев есть специальный бур с удлиненной режущей частью. Она представляет собой своеобразный стакан с прорезями по бокам. Разрезы снабжены режущими кромками. Их лучше делать из хорошо закаленной стали.

Бур для мягких грунтов

На этом чертеже изображена интересная конструкция ручки — ее можно переставлять по мере наращивания длины штанги.

Базовые чертежи шнекового и садового бура

Оба этих агрегата работают неплохо, но садовый приходится часто вынимать, а шнековый тяжелее вращать. Выбираете по собственным предпочтениям.

Шнековый и садовый бур для земли разной плотности

Подробный чертеж в проекциях шнекового бура

Назначение

Наборы полых герметичных шнеков типа ШГ предназначены для бурения инженерных скважин различного назначения в сложных геологических условиях с одновременной непрерывной обсадкой в породах I-IV категорий по буримости, с возможностью проходки включений до V категории.

В данном разделе представлены наборы полых проходных шнеков, обеспечивающие бурение скважин с одновременной обсадкой в обводненных или сыпучих грунтах, а также в условиях с высоким уровнем грунтовых вод и «плывунами». В набор входит лидерный шнек с извлекаемым долотом, что обеспечивает беспрепятственную установку в шнековую колонну обсадных труб.

Шнековое бурение скважин: особенности технологии и снаряда для бурения вручную и установкой