Bušenje bušotina: značajke tehnologije i alata za ručno bušenje i korištenje instalacije

Bušenje bušotina za pitku vodu danas je najpopularnija metoda bušenja na području privatnih kućanstava. Možete sami napraviti plitki vodonosnik pomoću ručne bušilice za zemlju. Kako bi se olakšao rad, često se koriste male bušilice s pogonom.

Reći ćemo vam zašto je ova metoda toliko popularna. Pogledajmo kako se razlikuje od drugih metoda bušenja i u kojim situacijama je učinkovit za korištenje. U članku je detaljno opisana tehnologija puža i konstrukcija opreme za bušenje, kao i alata za bušenje koji se koriste u ručnom i strojnom bušenju.

Specifičnosti pužnog bušenja

Bušotina je cilindrična iskopina u zemljinoj kori koja, unatoč velikom opsegu, ima mali presjek. Njegov početak naziva se ušće, bočna površina naziva se zidovi, a dno iskopa lice.

Optimalna metoda bušenja odabire se uzimajući u obzir funkcionalnu svrhu bušotine, potrebni promjer i dubinu. Važno je uzeti u obzir fizikalna i mehanička svojstva stijena kroz koje je potrebno proći u procesu formiranja vodozahvatnog iskopa.

Tehnička i ekonomska izvedivost bušenja u određenim uvjetima također utječe. Ovo je značajna faza u projektiranju bušotine, tijekom koje se određuju osnovna tehnološka rješenja - vrsta opreme koja se koristi i načini bušenja.

Tehnička i ekonomska izvedivost metode pužnog bušenja određuje se uzimajući u obzir kvalitetu bušotine, njenu trajnost, uvjete izgradnje i troškove

Pri projektiranju i naknadnom bušenju vodozahvatnih bunara potrebno je posebno se fokusirati na dugoročno korištenje. Važna je sposobnost održavanja stabilnog protoka i stalne vodopropusnosti pri dnu bušotine tijekom dugog vremenskog razdoblja.

Proces bušenja bunara uključuje nekoliko radnih koraka:

1. Razaranje stijene na licu, odnosno odvajanje čestica iz masiva.
2. Prijevoz otpadnog tla na površinu.
3. Priprema bušotine za rad čišćenjem i opremanjem bušotine, kao i pranje okna za dovod vode.

Učinkovitost bušenja izravno ovisi o fizičkim i mehaničkim svojstvima svojstvenim prirodi, a to su: nasipna gustoća, poroznost, vodopropusnost nekohezivnih tla i konzistencija glinastih kohezivnih stijena.

Preporučljivo je koristiti bušenje s pužom za bušenje bušotina promjera od 60 mm do 200 mm, s dubinom ne većom od 80 m u rahlim i kohezivnim tlima (Ⅰ-Ⅲ kategorija bušivosti). Za prodiranje u stijene srednje tvrdoće (kategorija Ⅳ-Ⅵ) nije preporučljivo koristiti vijčano svrdlo

Ova metoda nije prikladna za bušenje stijena koje karakterizira čvrstoća i kristalni tip povezanosti čestica. Što su mineralna zrnca čvršće učvršćena u stijeni, to se više rada troši na njeno razaranje.

Prednosti i nedostaci metode

Opcija pužnog bušenja koristi se u industriji, građevinarstvu i ručno bušenje bušotina. Njegova posebnost je uklanjanje uništene stijene ne tekućinom za pranje ili posebnim mješavinama plina i tekućine, već izravno s dijelovima projektila puža.

Postoji okomito i vodoravno usmjereno pužno bušenje. Prva metoda se koristi pri izgradnji vodonosnih bunara, kao i za oblikovanje rupa za pilote. Drugi se koristi pri polaganju komunalnih usluga metodom bez rova.

Rotacijsko bušenje u mekim stijenama je najbrže i najjeftinije u usporedbi s drugim metodama

Ova metoda istovremeno osigurava veliku brzinu prodiranja u ne-kamenitom tlu do dubine od 50-80 metara, što vam omogućuje da odmah formirate zidove iskopa ugradnjom niza kućišta.

Još jedan plus je izvlačenje otpadne zemlje na površinu bez podizanja alata. I još nešto: budući da bušenje s pužnicama ne zahtijeva tekućinu za ispiranje, uspješno se koristi u bezvodnim područjima, a koristi se iu razdobljima kada prevladavaju niske temperature.

Danas se bušenje s pužnim jedinicama koristi:

• Za ugradnju individualnih bunara;
• Prilikom izgradnje temelja od vijčanih / bušenih pilota;
• Za postavljanje ograda i armiranobetonskih nosača;
• Prilikom izvođenja instalacije komunikacija bez rova;
• Za izradu plitkih bunara i jama.

Međutim, postoje i nedostaci. Nemoguće je izbušiti bušotinu s bušilicama u stijenama velike tvrdoće. Kod bušenja u tvrdim i polučvrstim ilovačama, glinama s slojevima vapnenca mogu nastati komplikacije, a kod bušenja abrazivnih stijena velika je potrošnja opreme za bušenje.

Osim toga, postoji ograničenje dubine iskopa.Vrlo je teško na ovaj način izgraditi bunar dublji od 80 metara.

Tehnologija okomitog tuneliranja

Svrdlo je bušaća cijev visoke čvrstoće s namotanom spiralom, koja služi kao vertikalni pužni transporter. Pod utjecajem aksijalnog opterećenja radni dio svrdla prodire u stijenu i razara je rezanjem i labavljenjem. U isto vrijeme pužna bušilica dovodi otpadnu zemlju na spiralu puža.

Proces čišćenja bušotine je kontinuiran i paralelan s razaranjem stijene. Tlo odvojeno od čela pada na puž koji se vrti velikom brzinom.

Pod utjecajem centrifugalnih sila, rastreseno tlo se diže prema gore duž lopatica bušaćeg niza. Podizanje se događa zbog klizanja u spirali, budući da je trenje tla na pužnici manje nego na zidovima bunara.

Tako se uništena stijena u zdrobljenom stanju isporučuje s lica na površinu i izbacuje kroz ušće bušotine. Lakim transportom zemlja ispunjava 30-40% ukupnog volumena međuokretnog prostora.

Parametri pužnog stupa moraju osigurati brzo podizanje cjelokupne mase tla uništene pužnim strojem. Međutim, prilikom bušenja dio rahle zemlje pada natrag na dno. Stoga je kod izvođenja pužnog bušenja potrebno intenzivnije čišćenje cijevi, a po završetku obvezno ispiranje.

Horizontalno usmjereno pužno bušenje

Kod postavljanja vodova različite funkcionalne namjene ispod prepreka (autoceste, željeznice, šume) koristi se horizontalno usmjereno bušenje s pužnicama.

U početnoj fazi rada kopaju se dvije jame – početna (radna) jama i prihvatna jama.Moraju biti na istoj razini kao i projektirani bunar. Nakon toga potrebna oprema se spušta u radnu jamu i postavlja.

Za pužno bušenje u vodoravnom smjeru koriste se instalacije velikih dimenzija s pomičnim rotatorom bušilice s povećanim momentom.

Takva oprema ima veliki hod dodavanja i opremljena je bušilicom otpornom na habanje izrađenom od visokolegiranog čelika. Također ima instaliranu sondu za praćenje bušenja. Primanjem signala na monitoru operater kontrolira tijek procesa i može podešavati smjer kretanja, kao i kut nagiba glave bušilice.

Kada svrdlo uđe u prihvatnu jamu, odnosno krajnju točku prema projektu, svrdlo se uklanja. Umjesto toga, ekspander i cijev su fiksni. Nakon toga, lopatice se okreću u suprotnom smjeru kako bi se cijev uvukla u gotovu bušotinu. Na kraju bušenja, instalacija svrdla uklanja se iz početne jame.

Metoda bez rova ​​omogućuje polaganje cijevi za komunikacije ispod razine podzemne vode duljine do 80 m. Štoviše, svi složeni radovi izvode se bez kopanja rovova, što omogućuje smanjenje vremena izvođenja i smanjenje financijskih troškova.

Horizontalno bušenje s pužnicama koristi se pri postavljanju tlačnih cjevovoda i ugradnji komunikacijskih sustava u područjima gdje je ugradnja na druge načine nemoguća. Glavna prednost ugradnja bez rova – profitabilnost. Osim toga, nema potrebe koristiti bentonit ili druge polimere za održavanje stabilnosti gotovog iskopa.

Značajke bušenja u različitim stijenama

Osnovni tehnološki parametri bušenja bušotine su aksijalno opterećenje i brzina vrtnje pužnog transportera. S povećanjem opterećenja svakako se povećava brzina prodiranja, što može dovesti do raznih izvanrednih situacija.

Stoga je neophodno osigurati da volumen stijene koju pužnica odvoji po jedinici vremena ne premaši produktivnost transportera. Inače će se na zavojima stvoriti čepovi.

Brzina pužnog bušenja izravno ovisi o svojstvima tla, dubini i promjeru bušotine, broju okretaja stupa, aksijalnom opterećenju dna i dizajnu alata koji se koristi za uništavanje stijene.

U pravilu se buše plastične glinene stijene, labavi pijesci i pijesci srednje gustoće bez prisilnog aksijalnog opterećenja. Pužni alat se uvlači u tlo pod vlastitom težinom, kao i zbog reaktivne sile koja nastaje dovođenjem jalovine do otvora cilindričnog otvora.

Aksijalna opterećenja do 5 kN obično se stvaraju tijekom početnog bušenja bušotine, kada se buši u tvrdim pjeskovitim ilovačama, ilovačama, glinama, muljevitima i alevritovima. Frekvencija rotacije stupca ne smije prelaziti 1,7-3,3 s^-1.

Na višim frekvencijama dolazi do vibracija iznutra, što može uzrokovati olabavljenje karika bušaćeg niza. Kao rezultat toga, bušilica će ostati na dnu, gotovo je nemoguće izvaditi je, što znači da ćete morati bušiti novi radni. A pri niskim frekvencijama, transport otpadnog tla do vrha postaje vrlo težak.

Kako se tvrdoća stijene povećava, aksijalna opterećenja se povećavaju.Bušenje u šljunku i zdrobljenim tlima, smrznutim ilovačama, pijescima zasićenim vodom, alevritovima s kvarcnim inkluzijama izvodi se s aksijalnim opterećenjem od 8-10 kN po bitlu i brzinom rotacije kolone od 1,3-2,2 s^-1.

Šljunak i stijene koje sadrže gromade ne buše se metodom svrdla. Ovi zaobljeni ulomci stijene uništavaju se dlijetom i podižu na površinu bailerom.

Bušenje u pijesku različite gustoće i stupnja zasićenosti vodom, šljunkom i naslagama drobljenog kamena izvodi se velikim brzinama, a istovremeno se zidovi iskopa ojačavaju konstrukcijama kućišta.

Bušenje svrdlom kroz mekoplastične i fluidno plastične gline često je komplicirano stvaranjem čepova. Kada se čestice gline zalijepe za alat za bušenje, produbljivanje bušotine se zaustavlja, a transport otpadne stijene do vrha postaje vrlo otežan.

Da biste to izbjegli, smanjite brzinu bušenja na najmanju moguću mjeru, hodajte stupom i dodajte vodu u bušotinu. I u takvoj situaciji pomaže povremeno podizanje alata za bušenje na površinu i njegovo čišćenje od prianjajuće ilovače.

Alat za svrdlo za bušenje

Alati za pužno bušenje bušotina prema vrsti dizajna razlikuju se po broju zavoja i geometriji reznog dijela. Za prodiranje u tvrde i polučvrste pjeskovite ilovače i ilovače često se koriste alati za bušenje, čiji su rubovi opremljeni dodatnim rezačima.

Najčešće se za pokretanje iskopa vodozahvata za privatne vlasnike koristi samo jedan startni puž bez ikakvih dodataka, jer Morat će se izbušiti sedimentne kohezivne i nekohezivne stijene. Kod produbljivanja alat se jednostavno produžuje bušaćim šipkama.

U tom slučaju projektil se uklanja iz bušotine svakih 0,5 - 0,7 m kako bi se sama bušilica i dno očistili od uništene stijene. Ovo je ekonomičnija, ali i radno intenzivnija opcija bušenja.

Za bušenje gromada i kamenčića koji se mogu naći u sedimentnim tlima, prelazi se na metodu udarnog užeta. U pravilu se za to koristi dlijeto od alatnog čelika. Ovo svrdlo, zašiljeno na donjem kraju, snažno se "baca" na lice dok se "čvrsta barijera" ne uništi.

Nakon uništavanja oblutka ili gromade, krhotine se uklanjaju na površinu pomoću stakla (jezgrene cijevi) ili povjerilac. Zatim se ponovno prelazi na metodu vijka. Najčešće je za iskopavanje rudnika potrebno koristiti više metoda bušenja u kombinaciji.

Pri bušenju rastresitog pijeska i meke ilovače koriste se pužne bušilice s oštricama okrenutim prema dnu pod kutom od 30-60º, a za bušenje u kohezivnim glinastim stijenama - 90º.

Strukturno, svrdlo je cijev ili duga čvrsta šipka / šipka s namotanom spiralom

Ova spirala se dobiva namotavanjem čelične trake visoke čvrstoće promjera 5-7 mm na trn s vijkom. Nateže se na cijev/šipku i potom zavari.

Što je veći promjer osnovne cijevi, manji je kapacitet transporta svrdla. Međutim, promjer dugog proizvoda ograničen je mehaničkom čvrstoćom vijka, kao i tehnologijom njegove proizvodnje.

Danas se proizvode dvije vrste vijaka:

• Sa središnjom rupom, to jest, šupljom;
• Utegnuto - bez rupe.

Kako bi se trošenje pužnog transportera svelo na najmanju moguću mjeru pri bušenju u abrazivnim stijenama, čelična traka je pričvršćena vijcima na vanjski rub ili je sloj metala spojen na površinu.

Pri velikim brzinama bušenja, iznad projektila je fiksiran poseban adapter s dvosmjernim namotajem od čelične trake. U ovom slučaju, glavnina stijene pada na pužni transporter bez mljevenja.

Na kraju cijevi s namotanom spiralom potrebno je zavariti spojne elemente. Postoje dvije vrste vijčanih spojeva: bez navoja i s navojem. U prvom slučaju vijci su spojeni spojnim bravama i pričvršćeni metalnim klinovima sa stezaljkama; u drugom slučaju uvrtanjem.

Navojno spajanje pužnica u bušaću kolonu omogućuje mehanizaciju njihovog spajanja i odvajanja prilikom izvođenja operacija okidanja i pri dovodu tekućine u lice. Ali postoji i značajan nedostatak - u ovom slučaju ne postoji mogućnost obrnute rotacije vijaka. Stoga su veze bez navoja postale raširenije.

Specijalna bušilica obično uključuje skup pužnica različitih promjera.

Najučinkovitiji su puževi sa središnjom rupom kroz koju se dovodi zrak ili voda na lice. Time je moguće smanjiti trenje stijene na površini pužnog transportera

Šuplje bušilice s navojnim priključkom koriste se pri bušenju s puhanjem, za pumpanje vode pri ubijanju cilindričnih otvora u zemljinoj kori, za ugradnju punjenja u geofizičke bušotine, za pumpanje betona u rupe za pilote. Također se mogu koristiti kao kućište.

Kod bušenja s kontinuiranim čelom, središnji kanal je blokiran alatom za bušenje na užetu.

Pregled bušilica

Za pužno bušenje koriste oboje ručni alati, i mehanizirane instalacije. Najjednostavniji dizajn je ručna bušilica za zemlju.Sastoji se od šipke/cijevi s oštricom u obliku vijka i čvrsto pričvršćenom ručkom u obliku slova T.

Ova vrsta alata za bušenje se uvrće u tlo poput vadičepa. Tijekom procesa iskopa, širi se šipkama. Ručne bušilice za zemlju napravljene su sklopive kako bi bile što praktičnije za transport u osobnim vozilima. To vam također omogućuje promjenu duljine bušaćeg niza puža.

Pomoću ručnog alata možete napraviti rupe dubine do 2 metra s promjerom ne većim od 20 centimetara. Postoje i motorne bušilice na benzinski ili električni pogon. Njihov dizajn uključuje pužni transporter, odnosno puž i motor s mjenjačem. Rotacija osovine motora osigurava kretanje puža.

Uz korištenje pogonskog alata i prisutnost bušaćih šipki za produžavanje, moguće je bušiti bušotine do 25 metara dubine. S promjerom do 30 centimetara koristi se za ugradnju uličnih rasvjetnih stupova, za ugradnju stupova ograde, jama za pregled temelja, temelja tla.

Bušenje bunara za vodu na području privatnih kućanstava i formiranje rupa velikog promjera za temelj pilota provodi se pomoću prijenosnih malih strojeva ili bušilica na mobilnoj opremi

Mobilne jedinice su mali strojevi s električnim ili benzinskim motorom. Uz njihovu pomoć možete brzo bušiti dobro za ljetnu rezidenciju pripremiti veliki broj rupa za nosače za različite funkcionalne svrhe.

Često se takve bušilice izrađuju u obliku prikolice za osobna vozila kako bi se olakšao prijevoz do mjesta rada.

U civilnoj i industrijskoj gradnji, za formiranje radova velike dubine i promjera, koristi se posebna pužna oprema, pričvršćena na mobilnu opremu - kamione, traktore.

Koristi se kod postavljanja nosača za visokonaponske vodove i stupove javne rasvjete, kod postavljanja nosača ograda za stadione, sportske komplekse, industrijske objekte i aerodrome. Osim toga, pomoću strojeva za bušenje s pužnicama na mobilnoj opremi grade zaštitne ograde za jame i ugrađuju vijčane pilote.

Koristan video na temu

Bušenje bušotine dubine 20 m na području privatnog kućanstva:

Ovaj video prikazuje tehnologiju horizontalnog bušenja bušotine za polaganje komunikacija ispod autoceste:

Ugradnja pilota pomoću kontinuiranog puža velikog promjera sa središnjim kanalom. Za izvođenje radova koristi se bušilica Bauer BG-30 i stacionarna betonska pumpa Liebherr visokih performansi:

Metoda puža osigurava visoke stope bušenja bušotine. Razrada bušotine i doprema otpadnog tla od čela do ušća radova odvija se istovremeno i kontinuirano, što štedi vrijeme i trud bušača, ali i sredstva uložena u projekt. Stoga je metoda pužnog bušenja popularna.

Ostavite komentare u blok obrascu u nastavku. Recite nam jeste li ikada koristili ručni svrdlo ili bušili na maloj bušilici pomoću svrdla. Podijelite tehnološke suptilnosti koje bi mogle biti korisne posjetiteljima stranice.