A kutak fúrása ivóvíz céljából ma a legnépszerűbb módszer a magánháztartások területén. Kézi földelő fúró segítségével önmagában is elrendezhető egy sekély víztartó réteg. A munka megkönnyítése érdekében gyakran használjon hajtott kisméretű fúróberendezéseket.
Meg fogjuk magyarázni, hogy miért olyan népszerű ez a módszer. Lássuk, hogyan különbözik a fúrás más módszereitől, milyen helyzetekben használják hatékonyan. A cikk részletesen leírja a csavarozási technológiát és a fúróberendezések, valamint a kézi és mechanikus fúráshoz használt fúrószerszámok kialakítását.
Csavarhosszabbítási jellemzők
A fúrólyuk a földkéregben egy hengeres alak kialakulása, amelynek nagy része kis keresztmetszetű. Kezdetét szájnak, az oldalfelületet falaknak, az akna alját pedig fenéknek nevezik.
Az optimális fúrásmódot a kút funkcionális céljának, a kívánt átmérőnek és mélységnek a figyelembevételével választják. Fontos figyelembe venni a kőzetek fizikai-mechanikai tulajdonságait, amelyeket át kell adni a vízfelvétel kialakulásának folyamatában.
A konkrét körülmények között történő fúrás műszaki és gazdasági megvalósíthatósága szintén befolyásolja. Ez a kúttervezés jelentős szakasza, amelynek során meghatározzák az alapvető technológiai megoldásokat - a használt berendezések típusát és a fúrási módokat.
A csigafúrási módszer műszaki és gazdasági megvalósíthatóságát a kút minőségének, tartósságának, építésének feltételei, valamint a költségek figyelembevételével kell meghatározni.
A kutak tervezésekor és az azt követő fúrásánál a hosszú távú használatra kell összpontosítani. Fontos az a képesség, hogy hosszú ideig fenntartsák az alsó lyuk stabil és folyamatos vízáteresztő képességét.
A kútfúrási folyamat több műveletet foglal magában:
- A szikla megsemmisítése az alján, azaz a részecskék elválasztása a tömbből.
- A hulladék talaj szállítása a felszínre.
- A kút működésének előkészítése a kút megtisztításával és elrendezésével, valamint a vízbevezetés öblítésével.
A fúrás hatékonysága közvetlenül a természet által meghatározott fizikai és mechanikai tulajdonságoktól függ, nevezetesen: sűrűségtől, porozitástól, nem koherens talajok vízáteresztő képességétől, az agyag kohéziós kőzetének állandóságától.
60 mm-től 200 mm átmérőjű és legfeljebb 80 m mélységű lyukak fúrásához tanácsos csigafúrást használni (összefüggő és kohéziós talajokban (Ⅰ-Ⅲ kategória a fúrhatósághoz). Nem célszerű csavarfúrót közepes keménységű kőzetbe süllyedni (Ⅳ-Ⅵ kategória)
Kőzet fúrására, amelyet monolitikus és kristályos típusú kötés jellemez a részecskék között, ez a módszer nem megfelelő. Minél erősebb a konszolidált ásványi szemcsék a kőzetben, annál több munkát fordítanak a megsemmisítésére.
A módszer előnyei és hátrányai
Csigafúrást használnak az iparban, az építőiparban és a kutak kézi fúrására. Megkülönböztető tulajdonsága, hogy a megsemmisült kőzetet nem folyadék vagy speciális gáz-folyadék keverékek mosásával távolítja el, hanem közvetlenül a csavaros lövedék részleteivel.
Megkülönböztetni a függőleges és vízszintesen irányított csavarfúrást.Az első módszert víztartó rétegek felépítésére, valamint cölöpök furatának kialakítására használják. A második - mérnöki kommunikáció árok nélküli bevezetésére szolgál.
A lágy kőzettel történő rotációs fúrás a többi módszerhez képest a leggyorsabb és legolcsóbb
Ez a módszer egyidejűleg a nem sziklás talajokban 50-80 méter mélységig magas penetrációt biztosít, amely lehetővé teszi a munkafalak azonnali kialakítását burkolatköteg beszerelésével.
További plusz a hulladék talaj elszívása a felületre a szerszám felemelése nélkül. És még egy dolog: mivel nincs szükség fúrófolyadékra a csigafúráshoz, azt sikeresen használják vízmentes régiókban, és olyan időszakokban is használják, ahol túlnyomórészt alacsony hőmérséklet van.
Manapság a csavargépekkel fúrnak:
- Az egyes vízkút berendezéséhez;
- Az alapozás csavarozott / fúrt cölöpökből történő építésénél;
- Kerítések és vasbeton tartók felszereléséhez;
- A kommunikációk árok nélküli telepítésekor;
- Sekély kutak és gödrök építéséhez.
Vannak azonban hátrányok is. Magas keménységű kőzetekbe csavarokkal nem lehet fúrni. Kemény és félkemény vizeletben, mészkő rétegekkel rendelkező agyagban történő süllyedés esetén komplikációk fordulhatnak elő, és csiszolókövek fúrásakor a fúrószerszám nagy fogyasztását észlelik.
Ezenkívül korlátozott a termelés mélysége. Ilyen nehéz egy kút építése, amelynek mélysége meghaladja a 80 métert.
Függőleges bányászati technológia
A csiga nagy teherbírású fúrócső tekercselt spirállal, amely függőleges csavaros szállítószalagként szolgál. A tengelyirányú terhelés hatására a fúró munkadarabja bekerül a kőzetbe, és vágás és meglazítás révén elpusztítja azt. Ugyanakkor a csavarfúró a hulladékot a csavar spiráljára táplálja.
A kúttisztítási folyamat folyamatos és párhuzamos a kőzet megsemmisítésével. A talaj aljától elkülönítve egy nagy sebességgel forgó csavarra esik
Centrifugális erők hatására a meglazult talaj felfelé emelkedik a fúrószár késével. Az emelkedés a spirális csúszásnak köszönhető, mivel a talaj súrlódása a csavaron kisebb, mint a kút falán.
Tehát a megsemmisült kőzet aprított állapotban kerül az aljáról a felszínre, és a kutakfejön keresztül dobja ki. Bonyolult szállítással a talaj kitölti a teljes fordulásköz 30–40% -át.
A csavaroszlopok paramétereinek biztosítaniuk kell a csavar által elpusztított talaj teljes tömegének gyors emelkedését. Fúrás közben azonban a meglazult talaj egy része visszaesik az arc felé. Ezért a csigafúrás elvégzésekor a hordó fokozottabb tisztítását és a befejezés után kötelező mosást igényel.
Vízszintes irányú csigafúrás
A különféle funkcionális célokra szánt közművek akadályok (autópályák, vasutak, erdők) alá történő felszerelésekor vízszintesen irányított csavarfúrást kell használni.
A munka kezdeti szakaszában két gödröt ástak ki - a kezdő (működő) és a fogadó gödröt. A tervezett kutakkal egyenértékűnek kell lenniük. Ezután a szükséges felszerelést leengedik a munkagödörbe és felszerelik.
A csiga vízszintes fúrásához nagyobb méretű berendezéseket használnak, megnövelt nyomatékkal rendelkező mozgatható fúróforgóval
Az ilyen berendezések hosszú előtolási lökettel vannak ellátva, kopásálló fúrófejjel magas ötvözött acélból készültek. Szondával rendelkezik a fúrás nyomon követésére. Jelek fogadásakor a monitorhoz az operátor irányítja a folyamatot, és beállíthatja a mozgás irányát, valamint a fúrófej dőlésszögét.
Amikor a csiga belép a fogadó gödörbe, vagyis a projekt szerinti végpontba, a fúrót eltávolítják.Ehelyett a expander és a cső rögzítve van. Ezután a pengék ellenkező irányú forgása megkezdi a cső meghúzását a kész kutakba. A fúrási munka végén egy csavaros szerelvényt eltávolítanak a kiindulási gödörből.
Az árok nélküli módszer lehetővé teszi a csövek vezetését a felszín alatti vízszint alatt 80 m hosszú kommunikáció alá. Ezen túlmenően, az összes bonyolult munkát az árok nehézkes fejlesztése nélkül kell elvégezni, amely lehetővé teszi a kivitelezési idő minimalizálását és a pénzügyi költségek csökkentését.
A vízszintes csigafúrást akkor alkalmazzák, amikor nyomásvezetékeket fektetnek és kommunikációs rendszereket telepítenek olyan helyekre, ahol lehetetlen más módszereket alkalmazni. Az árok nélküli fektetés fő előnye a jövedelmezőség. Ezenkívül a kész bánya stabilitásának megőrzése érdekében nem szükséges betont vagy más polimert használni.
A különböző sziklák fúrásának jellemzői
A kútfúrás alapvető technológiai paraméterei a tengelyirányú terhelés és a szállítószalag csavarjának forgási sebessége. A terhelés növekedésével mindenképp növekszik a penetráció, ami különféle vészhelyzetekhez vezethet.
Ezért feltétlenül biztosítani kell, hogy az egységenként elválasztott kőzet térfogata ne haladja meg a szállítószalag termelékenységét. Egyébként forgalmi dugók alakulnak ki a fordulókon.
A csigafúrás sebessége közvetlenül függ a talaj tulajdonságaitól, a kút mélységétől és átmérőjétől, az oszlop fordulatszámától, az alsó tengelyirányú terheléstől, a kőzet megsemmisítéséhez használt szerszám kialakításától
Általában agyagos kőzeteket, laza és közepes sűrűségű homokot kényszerített tolóerő nélkül fúrják. A csavarozó szerszámot saját súlya alatt vezetik be a talajba, valamint a hulladék kőzetnek egy hengeres bánya szájába történő bejuttatásából származó reaktív erő miatt.
Legfeljebb 5 kN tengelyirányú terhelések alakulnak ki egy kút indulási fúrásakor, amikor szilárd homokos vályogok, agyagok, agyagok, iszapkövek és silikonok fúrásakor. Az oszlop forgási frekvenciája nem haladhatja meg az 1,7-3,3 s-ot-1.
Magasabb frekvenciákon belül rezgések fordulnak elő, amelyek miatt a fúrószál összeköttetései elveszíthetik a kapcsolatot. Ennek eredményeként a fúró alján marad, szinte lehetetlen megszerezni, ami azt jelenti, hogy új bányát kell fúrni. És alacsony frekvenciák esetén a hulladék talaj csúcsra juttatása nagyon nehéz.
A kőzetek keménységének növekedésével az axiális terhelések növekednek. Kavicsos és fa-kavicsos talajok, fagyos agyagok, vízzel telített homok, kvarcot tartalmazó szilikongépek fúrását 8-10 kN / bit tengelyirányú terheléssel és oszlopforgási sebességgel 1,3-2,2 s végezzük.-1.
A kavicsokat és a sziklákat, amelyekkel szikla szerepel a csiga módszerével, nem fúrnak. Ezeket a lekerekített szikladarabokat vésővel megsemmisítik, és a marógép a felszínre emeli.
Különböző sűrűségű és vízzel való telítettségű homokfúrásokat, kavics- és kavicsrétegeket nagy sebességgel fúrnak, és ezzel egyidejűleg megerősítik a burkolat falát burkolatszerkezetekkel.
A csavarok áthaladása a lágy műanyag és a folyékony-műanyag agyakon gyakran a dugók kialakulása miatt bonyolult. Amikor az agyag részecskék tapadnak a csavarhoz, a kút elmélyülése megáll, az elhasznált kőzet szállítása nagyon nehéz
Ennek elkerülése érdekében a lehető legkisebbre csökkentse a fúrási sebességet, üsse le az oszlopot és adjon vizet a kúthoz. Hasonló helyzetben a fúrószerszám felületre történő időszakos emelése és a tapadó agyag tisztítása is segít.
Csigafúró szerszámok
A kutak fúrószerszámai a konstrukció típusa szerint meg vannak különböztetve a forgások számával és a vágó rész geometriájával. Szilárd és félszilárd homokos agyag és agyag fúrásához gyakran használnak fúróhéjat, amelynek széle további elülső metszőelemekkel van felszerelve.
Leggyakrabban csak egy indítócsiga nélkül, kiegészítés nélkül használják a vízfogyasztást a magánkereskedők számára, mert a fúrás üledékes kohéziós és nem koherens kőzetekkel rendelkezik. Mélyítéskor a szerszámot egyszerűen meghosszabbítják fúrórudakkal.
Ebben az esetben a lövedéket 0,5–0,7 m-enként eltávolítják a kútfuratból annak érdekében, hogy megtisztítsa magát a fúrót és az alját a megsemmisült szikláról. Ez egy gazdaságosabb, de időigényesebb lehetőség a fúráshoz.
Az üledékes talajban található sziklák és kavicsok fúrásához átváltanak az ütközőkötél módszerére. Ehhez általában szerszámacélból készült vésőt használnak. Ezt az alulról felfelé mutató fúrót erőteljes erővel „beledobják” az arcba, amíg a „szilárd gát” megsemmisül.
A kavicsok vagy sziklák megsemmisítése után a fragmentumokat üveggel (magcsővel) vagy pelyvával távolítják el a felszínről. Ezután ismét átváltanak a csavaros módszerre. Az aknák fúrásához leggyakrabban több fúrási módszert kell kombinálni.
Laza homok és lágy agyag fúrásakor a fúrócsavarozókat az alsó oldalra fordított pengékkel 30–60 ° -os szöget, a kohéziós agyagkövekben pedig 90 ° -os fúráshoz használják.
Szerkezetileg a csiga cső vagy hosszú, tömör rudazat / rúd, tekercselt spirállal
Ezt a spirált úgy kapjuk, hogy egy 5-7 mm átmérőjű nagyszilárdságú acélszalagot csavarozott tüskén tekercselnek. Ez egy csőre / rudakra meg van húzva, majd hegesztett.
Minél nagyobb az alapcső átmérője, annál kisebb a csavar szállítási kapacitása. A hosszú termék átmérőjét azonban korlátozza a csavar mechanikai szilárdsága, valamint a gyártásának technológiája.
Manapság kétféle csavart gyártanak:
- Központi lyukkal, azaz üreges;
- Súlyozva - nincs lyuk.
A csiszolószerszám kopásának minimalizálása érdekében a csiszolókövek fúrásakor acélszalagot csavarnak fel a külső élre, vagy fémréteget raknak a felületre.
A csigafúró nagy sebességén a héj felett egy speciális adaptert rögzítenek acélszalag kétirányú tekercselésével. Ebben az esetben a kő nagy része csiszolószalagon esik csiszolás nélkül.
A cső végén spirális spirállal a csatlakozóelemeket szükségszerűen hegeszteni kell. Kétféle csavaros csatlakozás létezik: menetes és menetes. Az első esetben a csavarokat tengelykapcsoló-reteszekkel kell összekötni, és a fémujjak rovására kell tartani, a második esetben - csavarozással.
A csavarok menetes csatlakoztatása a fúróhurokhoz lehetővé teszi azok csatlakoztatásának és leválasztásának mechanizálását emelőműveletek során, amikor folyadékot látnak el az arcra. De van egy jelentős mínusz - ebben az esetben nincs lehetőség fordított csavar forgásra. Ezért a szálak nélküli kapcsolat elterjedtebbé vált.
A speciális fúróberendezések általában különféle átmérőjű csavarokat tartalmaznak.
A leghatékonyabbak azok a csapok, amelyek központi lyukkal rendelkeznek, amelyen keresztül levegő vagy víz kerül az arcra. Ez lehetővé teszi a szikla súrlódásának csökkentését a csavarhordozó felületén.
Menetes típusú üreges csavarokat használunk fúrással olajfúrással, vízszivattyúzáshoz a földkéreg hengeres munkáinak feltárásakor, töltés behelyezésére geofizikai kutakban, beton pumpálására a nyílásokba a cölöpök alatt. Használhatók burkolatként is.
Folyamatos felülettel történő fúrás esetén a központi csatornát egy kötélen lévő fúrószerszámmal blokkolják.
A fúróberendezés áttekintése
A csigafúráshoz kézi szerszámot és gépesített fúróberendezést is használnak. A legegyszerűbb a kézi földfúró. Rúdból / csőből, csavar alakú késből és mereven rögzített T alakú fogantyúból áll.
Az ilyen típusú fúrószerszámok a földbe vannak csavarozva, mint egy dugóhúzó.Az aknavezetés során a rúd növeli azt. A kézi földelő fúrók összecsukhatóak, így a legkényelmesebb személygépkocsikban szállítani. Ez azt is lehetővé teszi, hogy megváltoztassa a csigafúró sor hosszát.
Kéziszerszámmal akár 2 méter mély lyukakat is készíthet, legfeljebb 20 centiméter átmérőjű. Vannak motoros fúrók benzinnel vagy elektromos meghajtással. Tervezésük tartalmaz egy csavarszállítót, azaz egy csavart és egy hajtóművel ellátott motort. A motor tengelyének forgása biztosítja a csiga mozgását.
Ha szerszámot használ az építéshez fúrórudak jelenlétében, akár 25 méter mélységű fúrásokat is fúrhat. Legfeljebb 30 centiméter átmérőjűvel utcai világítási oszlopok beépítésére, kerítésoszlopok, gödrök beépítésére használják, az alapozás és a talaj alapjának ellenőrzésére.
A magánháztartások területén található kútfúrást és a nagy átmérőjű lyukak kialakítását a halom alapjához hordozható kisméretű gépek vagy mobil fúróberendezések segítségével hajtják végre
A mobil egységek kisméretű gépek elektromos vagy gázmotorral. Ezek segítségével gyorsan fúrhat egy kutakat, hogy nagyszámú gödröt készítsen különféle funkcionális célokra.
Az ilyen fúróberendezéseket gyakran pótkocsi formájában állítják elő személygépkocsik számára a munkahelyre történő szállítás megkönnyítése érdekében.
A polgári és ipari építésben nagy mélységű és átmérőjű munkák kialakításához csavarral felszerelt speciális berendezéseket használnak, rögzítve mozgatható berendezésekre - teherautókra, traktorokra.
A nagyfeszültségű távvezetékek és az utcai világítási oszlopok oszlopok telepítéséhez, a stadionok, sportközpontok, ipari létesítmények és repülőterek oszlopok telepítéséhez használják. Ezenkívül a csigafúróberendezések segítségével a gödrök nyelv- és horonykereteit mobil eszközökre építik, csavaros cölöpök vannak felszerelve.
Egy háztartásban 20 m mélységű kút fúrófúrása:
Ez a videó bemutatja a vízszintes csigafúrás technológiáját az autópálya alatti kommunikáció elhelyezéséhez:
A készülék nagy átmérőjű folyamatos tekercset halmoz fel egy központi csatornával. A munka során a Bauer BG-30 fúróberendezést és a Liebherr nagyteljesítményű, helyhez kötött betonszivattyút használják:
A csavaros módszer magas kútfúrási sebességet biztosít. A kút fejlesztése és a hulladék talajnak az alulról a fejlesztés szájáig történő ellátása egyidejűleg és folyamatosan zajlik, ami a fúrók időét és erőfeszítéseit, valamint a projektbe fektetett forrásokat takarítja meg. Ezért a csavarfúrás módszere is népszerű.
Kérjük, hagyja meg észrevételeit az alábbi blokk formában. Mondja el nekünk, ha kézi csigaszerszámot kellett-e használnia, vagy egy csavarral fúrni kellett egy kisméretű fúróberendezésre. Ossza meg a technológiai finomságokat, amelyek hasznosak lehetnek a webhely látogatói számára.