Илья Мельников - Инструменты и оборудование для колодца Страница 2

гравийные фильтры бывают нескольких типов. Самым простым является фильтр, когда гравий засыпают в скважину после ее устройства. Сначала в скважину опускают дырчатую трубу или сетчатый фильтр, который по мере подъема обсадных труб обсыпают гравием. Зерна гравия должны быть в 15…20 крупнее диаметра водоносного песка.

Штанги представляют собой трубы особого проката с утолщенными стенками на концах. Соединяются между собой стальными муфтами. Применяют для вращательного и ударного бурения, опускания и подъема инструмента, подачи в скважину промывочного раствора. Длина обычной штанги составляет 3 м, более короткой, предназначенной для начального забуривания инструмента в породу – 1,5 м. Штанга ударная изготовляется из мягкой стали. Длина ее 2…2,5 м, масса 136…206 кг. На концах штанги имеется резьба для навинчивания необходимого инструмента.

Кроме этих инструментов для бурения используют газовые и водопроводные трубы или прутки прочной стали большого сечения и деревянный штанги – стволы молодых деревьев со стальными наконечниками на концах и соответствующей резьбой. Стальные обсадные трубы изготовляют бесшовными, с резьбой на концах. Соединяют их между собой муфтами. Служат для предотвращения обвалов стенок скважины при проходе в неустойчивых грунтах, а также для изоляции водоносных горизонтов с непригодной для употребления водой.

Кроме стальных труб применяют керамические, чугунные, деревянные, асбестовые. Но эти трубу менее прочные и их нельзя извлекать из скважины, так как они опускаются в скважину только своей тяжестью. Скважина должна быть несколько большего диаметра, чем наружный диаметр применяемых труб. Чугунные трубы долговечнее стальных, но более хрупкие. Асбестоцементные не ржавеют, не зарастают от различных солей, имеющихся в воде, устойчивы к органическим кислотам. Деревянные трубы делают из стволов сосны путем сверления специальным сверлом.

Башмаки обсадных труб надевают на нижний конец обсадной трубы и прочно завертывают. Они предназначены для расширения скважины и защиты концов стальных труб от порчи при их вращении или забивании. Наружный диаметр башмаков больше наружного диаметра обсадных труб. При посадке обсадных труб в грунт путем вращения применяют башмак с зубцами, при забивке применяют гладкий башмак с острыми краями.

Для вращения и подъема труб и штанг применяют хомуты. Они бывают стальные и деревянные. Стальные хомуты изготовляют из полосовой стали, а деревянные – из древесины твердых пород без сучков, диаметром 150…250 см, длиной 2,5…3 м. На толстых концах хомутов делают выемки для охватывания труб. Стягивают половинки хомутов четырьмя массивными болтами с ленточной резьбой.

При устройстве колодцев необходимы также вилки подкладные, крюки, серьги, ветлюги для подвешивания штанг, хомуты шарнирные, ключи и канатные петли. Ключи и канатные петли предназначены для завинчивания и развинчивания труб. Применяют цепные ключи различного диаметра. При их отсутствии применяют канатные петли, которые навивают на трубы в виде 6 витков. На каждой трубе устраивают две петли: одна удерживает первую часть колонны, другая – вторую. Колонна представляет свернутые воедино по длине в одно целое несколько труб. Таким образом первая петля удерживает одну трубу, вторая в скважине вращает другую трубу.

Для устройства петли берут конец каната или тонкого стального троса длиной 3 м, наматывают его сперва двумя витками вокруг трубы, затем одни конец спускают вниз вдоль трубы на 50 см. Верхний конец каната наматывают на трубу и делают 5 витков, нисходящих по опущенному вдоль трубы концу. В петлю на верхнем конце просовывают лом или прочный рычаг длиной до 2 м. Нажимая на лом или рычаг, петлю затягивают, что дает возможность вращать трубу в нужную сторону.

Как бурить скважину для колодца

Для бурения скважин во влажных и сухих песках применяют желонку и ложку. Водоносные и чистые сухие пески проходят только желонкой, добавляя в скважину немного глины и воды. Как только песок утрамбуется и не схватывается желонкой, устанавливают долото. От начала до конца бурение происходит в обсадных трубах и продолжается до тех пор, пока нижняя обсадная труба не войдет в нижележащие водоносные породы.

Не допускается во время бурения, чтобы буровой инструмент входил в песок ниже башмака обсадной трубы более чем на половину длины инструмента. Это дает возможность избежать обвала почвы и захватывания инструментом песка. В песках-плывунах бурение выполняют ударным способом желонкой с одновременной обсадкой труб. В этом случае применяют длинную до 3 м желонку с хорошо пригнанным клапаном.

В гравийный породах и галечниках бурение ведут долотом и желонками с клапанами. К ударной штанге крепят долото и ведут работу то долотом, то желонкой. По мере углубления в скважину устанавливают обсадные трубы. В твердых и вязких глинистых породах бурение выполняют без обсадных труб при помощи зубильного долота и желонки. Можно работать одной желонкой без клапана или змеевиком и буровой ложкой. При бурении в плотных грунтах сначала их рыхлят в забое зубильным долотом на глубину 50 см. Затем инструмент поднимают и опускают желонку с клапаном для извлечения породы. В сухую глину добавляют воду (2 ведра после каждого поднятия инструмента). Мягкую вязкую породу выбирают желонкой без клапана или снимают с нее башмак.

Змеевиком и ложкой бурят слабые и вязкие глины. После нескольких оборотов, углубив инструмент на 50…60 см, каждый раз его поднимают на 15 см, очищают, промывают, добавляют в скважину воду и вновь опускают. Если инструмент вручную поднять невозможно, вместе с колонной его поднимают вверх, используя рычаги. Для этого на штанге или трубе крепят муфту, ставят около штанги 2 козелка, кладут на них рычаги таким образом, чтобы они своими концами находились под муфтой. На длинные концы рычагов нажимают, прижимают их книзу и тем самым поднимают штангу или трубу.

Выше первой муфты крепят вторую и ставят под ее подставки, удерживая тем самым штангу или трубу, чтобы они не опускались. Затем операцию повторяют. В глинистых породах с галькой и валунами диаметр скважины должен быть 150 …200 мм. Так как обычное бурение невозможно, применяют долбление пирамидальными долотами. Раздробленные валуны извлекают из скважины желонкой. Ставят обсадные трубы. В зависимости от породы необходимо частично или полностью извлекать из скважины обсадные трубы, особенно после установки фильтра и его обнажения.

Перед началом бурения необходимо знать хотя бы ориентировочно характер грунта, так как это важно для приготовления нужного инструмента, а также на какой глубине может встреться вода. При штанговом вращательно-ударном ручном бурении скважины глубиной до 20 м и диаметром до 76 мм работать можно без треноги. Такую могут пробурить три человека. Для бурения скважины диаметром 150…200 мм с трубами длиной до 4…5 мм необходима тренога. Но так как масса треноги составляет около 300 кг, для ее установки необходим подъемный кран и несколько человек.

Чтобы пробурить неглубокую скважину, можно применить и более легкую треногу. Работать с такой треногой легче, для ее обслуживания нужно меньше людей.

Техника бурения

Прежде всего роют шурф, опускают в него инструмент, бурят, затем поднимают колонную (свинченные трубы) с инструментом лебедкой или воротом. Очередную штангу наращивают тогда, когда конец предыдущей находится выше уровня земли не более 1 м. В процессе бурения через каждые 50…60 см углубления инструмента в породу его извлекают для очистки и таким образом выполняют бурение скважины до нужной глубины. При необходимости ставят обсадные трубы. Мелкое вращательно-ударное бурение без треноги выполняют с помощью нескольких коротких штанг (труб) длиной 1,5…2 м. Когда ими будет пробурена скважина на глубину штанги, короткие вынимают и заменяют их длинной штангой.

В скважину штанга с инструментом или обсадная труба должна направляться строго вертикально. Поэтому начальная стадия бурения называется забуриванием. При забуривании два человека вращают бур (штангу с инструментом), третий направляет ее точно по вертикали, проверяя отвесом. Вместо этого можно устроить легкую треногу или прочно закопать в землю два столба с прибитой толстой жердью или доской. К треноге или жерди приставляют обсадную трубу строго вертикально, прочно ее закрепляют, вставляют бур и начинают бурение.

Можно начинать бурение иначе. Над шурфом устанавливают треногу, для определения центра тяжести скважины через блок пропускают отвес, находит точку и придвигают в этом место доски кромками для будущей щели. На доске в стыке кромок отмечают центр, обводят из него окружность, равную диаметру муфт штанги или обсадой трубы, если ее вставят в первую очередь. Доски снимают, вырезают отверстие по обведенной линии, затем их снова ставят строго на место и укрепляют.