Трубчасті колодязі

кам`яні колодязі

Трубчасті (бурові) колодязі (рис. Нижче) складаються зі свердловини, яку виконують шляхом обертального або ударного буріння, що залежить від породи (ґрунту). Найкраще такі колодязі заглиблювати в породу на глибину не менше 10 м. Для спорудження трубчастих колодязів необхідні труби і спеціальний буровий інструмент. Будують бурові колодязі набагато швидше шахтних, т. Е. За 5-7 днів, при глибині буріння до 20 м на пристрій шахтного колодязя такої глибини потрібно 30-60 днів. Крім цього, за вартістю вони в 4-5 разів дешевше шахтних. Бурові колодязі закривають із зовнішнього боку. Воду з них подають насосами, що більш гігієнічно в порівнянні з підйомом води цебром або відром. Устаткування для будівництва трубчастих колодязів:

Трубчасті колодязі: а - копер і його деталі: 1 - ноги копра- 2 - штанга- 3 - верхній вузол копра- б - буріння за допомогою копра: 1 - балансир (важіль) - 2 - канат- 3 - штанга- в - витяг труб за допомогою важелів: 1 - козелок- 2 - ричагі- 3 - хомут- 4 - труба г - канатна петля для згортання і розгортання труб- д - хомути для обертання труб

Для обладнання трубчастих колодязів необхідні копер (тринога або вишка), інструменти, труби, фільтри і т. Д. (Див. Рис.). Копри, триноги або вишки складаються з трьох колод діаметром від 13 до 18 см в тонкому кінці (в відрізі), довжиною 8-9 м. Колоди повинні бути прямими і без сучків. Для свердловин великого діаметру копер можна виготовити з чотирьох ніг. Відстань між ногами беруть не менше 2 м. Кінці ніг заглиблюють в землю. Висота копра в основному залежить від довжини обсадних труб, глибини буріння і т. Д. Вгорі тонкі кінці копра скріплюють шкворнем з головкою і гайкою діаметром не менше 35 мм. До шворня кріплять сережку для канатного однероликові блоку. На висоті 2,5-3 м від землі на поперечинах триноги роблять настил з 50-60-міліметрових дощок, на яких під час буріння можуть перебувати робочі.

Замість настилу можна кріпити довгими цвяхами або скобами поперечини для підйому робітників до верху триноги. Між двома ногами копра кріплять воріт, який необхідний для підйому і опускання труб і штанг. Для підйому труб, сильно утримуваних породою, застосовують балансири, т. Е. Важелі з прикріпленим до них через блок буровим канатом. Балансир можна також використовувати при ударному бурінні. Піднімати або просто відривати від породи труби рекомендується двома або трьома важелями, підставляючи під них козелки. На трубі для упору важелів кріплять хомут. Переставляючи хомут, піднімають трубу. Хомути бувають сталеві і дерев`яні. Їх застосовують для обертання, посадки і підйому обсадних труб і штанг. Сталеві виготовляють зі смугової сталі, дерев`яні - з деревини твердих порід без сучків, діаметром 180-250 мм, довжиною 2,5-3 м. На товстих кінцях деревини роблять виїмки для труб. Стягують половинки хомутів двома або чотирма масивними болтами, бажано із стрічковою різьбленням і гайками з баранчиками. Для згвинчування і розгвинчування труб (т. Е. Колони з труб) застосовують ланцюгові ключі різних розмірів. Коли ключів немає, використовують канатну петлю, яку навивають на труби п`ятьма-шістьма витками. На трубах влаштовують дві канатні петлі: одну - для утримання однієї труби, іншу - для обертання інший. Влаштовують петлю так. Беруть кінець каната або тонкого троса довжиною 2-3 м, намотують двома витками навколо труби. Потім один кінець спускають вниз уздовж труби на 500-800 мм. Верхній кінець каната намотують на трубу і роблять п`ять-шість низхідних витків по кінця, опущеного уздовж труби. У петлю просовують лом валки дерев чи лом (брусок або стовбур дерева довжиною 2-3 м). При натиску на них петля починає затягуватися, туго притискуючи витки до труби, і трубу обертають в потрібну сторону. Друга петля утримує другу трубу колони, яка складається з двох або кількох труб. Крім того, потрібно використовувати підкладні вилки, гаки, вертлюги для підвішування труб або штанг, хомути і т. Д.

Буровий інструмент має різні назви, діаметр, довжину і масу, застосовують його для буріння різних порід. Весь бурової інструмент має верхню головку з конусної різьбленням, яку легко загортати.

Буровий інструмент: 1 - бурові ложкі- 2 - змеевік- 3 - Зубильне долото- 4 - пірамідальне долото- 5 - желонка- 6 фільтр-7 - черевики зубчастий і гладкій- 8 - ветлюга

Бурові ложки використовують для буріння свердловин переважно в стійких легких породах: чистих вологих песках- глинистих песках- пісках з дрібним гравіем- суглинках і піщанистих глинах. Найчастіше застосовують ложки з лезом і змійовиком (пустотіла сталевий циліндр з головкою, різьбленням, поздовжньої прорізом по довжині циліндра). Ложку виготовляють з листової сталі або сталевих труб і обов`язково гартують. Корпуси ложок бувають діаметром 70, 102, 140,198 мм, довжиною 700-750 мм. Призначені для обсадних труб з внутрішнім діаметром 78, 115, 155, 205 мм. Змійовик (спіральний бур) застосовують для буріння свердловин в глинах і суглинках з вмістом деякої кількості гравію. Складається з головки з конусоподібної різьбленням і декількох спіральних витків, що закінчуються в нижній частині леза. Крок спіралі дорівнює діаметру змійовика. Гартують змійовик на висоту спіралі. Виготовляють зі смугової сталі потрібної марки і в`язкості. Смугу нагрівають до сказу, затискають в лещата і завивають за допомогою ключа. Виготовляють змійовик цельнокованную. Сварка ні, допускається. Змійовики бувають діаметром 70, 104, 140 мм, довжиною відповідно 650, 700, 820 мм. Долота застосовують для ударного буріння в твердих породах. Бувають різного виду і назв: зубильні, пірамідальні, плоскі, хрестові і ін. Вони складаються з лопаті, шийки, конусної різьби. Нижню кромку називають лезом. Виковують з цільного шматка міцної сталі і гартують. Під час роботи для округлення стовбура свердловини долота необхідно повертати на кут 15-20 ° після кожного удару. Зубильне долото має нижня частина розміром 45, 60, 75, 85 мм, довжину леза 258, 260, 290 мм.

Відео: Абиссинский трубчастий колодязь свердловина голка

Желонки бувають різних типів. Широко поширені прості і поршневі. Служать головним чином для добування зі свердловини ударним способом пробуреної породи, а також для буріння сипучих і пухких порід. Корпус желонок виготовляють з обсадної або газової труби довжиною 2-3 м. Вгорі є різьблення і вилка для кріплення до канату, внизу - сталевий черевик з клапаном. Нижню частину черевика роблять гострої, діаметром на 4-6 мм більше зовнішнього діаметра корпусу желонки. Проста желонка має клапан у вигляді сталевого диска або кульки.

Колонки бувають із зовнішнім діаметром корпусу 89, 95, 127, 168, 219 мм, відповідно масою 25, 30, 47, 64, 96 кг. Вони призначені для роботи в обсадних трубах з внутрішнім діаметром 104, 115, 155, 205, 225 мм. Бурові ложки, змійовики і желонки необхідно виготовляти певної довжини. Це пояснюється тим, що в процесі буріння операції чергуються: опускають інструмент, бурять і витягують його з свердловини, очищають від породи, назад вставляють, бурять, витягають, очищають і т. Д. Це забирає багато часу. При коротких інструментах час, що витрачається на виконання операції, збільшується в 2-3 рази. Фільтри застосовують для фільтрування води, що надходить до насоса. Вони бувають різних конструкцій і довжини. Виготовляють з міді або нержавіючих матеріалів, гравію і т. Д. Дірчастий фільтр без сітки - сталева перфорована труба з круглими отворами діаметром 10-20 мм, просвердленими в шаховому порядку, загальна площа фільтра повинна становити приблизно 20-25% від загальної поверхні труби. Встановлюють в нестійких скельних або великоблочних пухких породах.
Труби беруть діаметром 76, 102, 152 мм, відповідно з отворами діаметром 12, 16, 18 мм, з відстанню між ними 30, 35, 40 мм. Сталевий щілинний фільтр - сталева труба, на якій прорізають в шаховому порядку прямокутні отвори (щілини шириною від 1,5 до 3 мм, довжиною від 26 до 100 мм). Фільтр з дротяною обмоткою - перфорована труба з приварений по довжині опорної дротом діаметром 3-4 мм, на яку навивають сталевий дріт товщиною від 1,5 до 2 мм так, щоб між витками не було просвітів. Все кріплять зварюванням. Таким чином між трубою і обмоткою залишається простір, рівний товщині опорного дроту. Сітчастий фільтр - перфорована труба з опорної латунної дротом діаметром 2,5-3 мм, наверх якої закріплюють сітку. Опорну дріт навивають на трубку по спіралі через 15-30 мм виток від витка. Все кріплять окремими точками карбуванням.

Відео: Трубний колодязь, і спосіб забору води.

Сітка з червоної міді буває з отворами від 0,10 до 0,50 мм, ходовий розмір - 0,25 мм. Отвори повинні бути в 2 рази менше діаметра піщинок. Довжина і товщина фільтрів різні. Застосовують для різних пісків, крім однорідних дрібнозернистих і глинистих.

Гравійні фільтри розрізняють двох типів. Перший - засипають гравій в свердловину після її пристрою, другий - опускають дірчасту трубу або сітчастий фільтр, які в міру підйому обсадних труб обсипаються зерном. Зерно гравію беруть в 10-12 разів більше діаметру водоносного піску. Діаметр фільтрів беруть таким, щоб вони могли вільно опускатися в обсадних труб або пробурену свердловину без обсадної труби. Штанга - сталеві труби особливого прокату з потовщеними стінками взагалі і особливо на кінцях. З`єднують між собою сталевими муфтами. До штангах кріплять інструмент для виконання обертального або ударного буріння. Труби повинні бути дуже міцними на стиск, розтяг, скручування. Нормальна довжина штанг - 3 м, але бувають короткі штанги довжиною 1, 1,5, 2 м. Штанги, з`єднані разом, називаються колоною. При початковій стадії буріння забурюються свердловини короткі труби вельми зручні.

Для буріння невеликих по діаметру свердловин глибиною до 30 м можна застосовувати звичайні сталеві газові труби або водопровідні, які скріплюють між собою в колони, краще за все не звичайними, а сталевими муфтами. Довжина муфт повинна дорівнювати подвійному діаметру труби. Звичайні муфти малопридатні. Можна застосовувати сталеві прутки квадратного або круглого перетину, а також стовбури молодих дерев (дуб, ясен, ялина, модрину), але тільки для ударного буріння з попередніми зміцненням решт сталлю. Штангу ударну виготовляють з м`якої сталі і застосовують для збільшення маси інструменту. Має внутрішнє різьблення для закріплення інструменту. Довжина штанги - 2-2,5 м, маса - до 200 кг. Обсадні труби, для середнього і глибокого буріння виготовляють з різної за якістю стали, вони повинні бути абсолютно рівними і без вм`ятин. Служать для запобігання обвалів стінок свердловини при проході в нестійких породах, а також для ізоляції водоносних горизонтів з непридатною для вживання водою. Застосовують для ударного і обертального буріння. З`єднують між собою сталевими муфтами. При забуріванія труб в породу застосовують черевики, виконані у вигляді муфт з нижньої зубчастої або гладкою ріжучою кромкою. Зубчастий черевик застосовують для обертального буріння твердих порід. Його внутрішній діаметр повинен дорівнювати внутрішньому діаметру труби, а зовнішній бути на 3-5 мм більше зовнішнього діаметра муфт тих же труб-зубці відгинають назовні на таку ж величину. Гладкий черевик схожий на зубчастий, тільки нижня ріжучакромка його має форму клина. Трубу з таким черевиком осаджують ударами дерев`яного калатала по забивний голівці, навернути на верхній кінець обсадної труби. При бурінні треногой необхідно мати ветлюгу - сталевий стрижень з нарізкою по калібру штанг або обсадних труб і з зшитою для підйому.

Буріння свердловини. Перш ніж приступити до буріння, необхідно дізнатися характер породи (ґрунту) і відповідно до нього приготувати інструмент. При нафтовому ударно-обертальному ручному бурінні свердловини глибиною до 20 м і діаметром до 76 мм роботу можна вести без триноги. Однак з триногою зручніше. Роботу можуть виконувати три-чотири людини. Техніка буріння полягає в тому, що перш за все риють шурф, опускають в нього інструмент, бурять, виймають або витягають колону з інструментом за допомогою лебідки або ворота. Чергову штангу нарощують тоді, коли кінець попередньої знаходиться вище рівня землі не більше 1 м. У процесі буріння через кожні 500-700 мм поглиблення інструменту в породу його витягають для очищення. Таким чином бурять свердловину до кінця і, якщо потрібно, ставлять обсадні труби. Коли дрібне буріння свердловини виконують без триноги, то зручніше застосовувати короткі штанги довжиною 1, 1,5 і 2 м. При бурінні штангу з інструментом або обсадних труб направляють в свердловину строго вертикально.

Першу стадію буріння називають забурюванням. При цьому зазвичай двоє обертають бур, а третій перевіряє схилом його вертикальність. Простіше і зручніше надходити так. На місці буріння риють шурф 1,5х1,5 м глибиною 2-3 м або глибше. Стінки шурфу зміцнюють дошками. На його дно кладуть дві міцні підкладки і міцно закріплюють їх кілками. На підкладки кладуть дві-чотири товсті 50-60-міліметрові дошки і кріплять їх довгими цвяхами. Над шурфом роблять те ж саме і настилають підлогу з таких же дощок. Якщо встановлюють триногу, то через її блок пропускають вагомий, знаходять точку центру на підлозі і прорізають круглий отвір, рівне зовнішньому діаметру муфт штанги або черевика обсадної труби, якщо її ставлять в першу чергу. Веском знаходять центр або точку на дошках, покладених на дні шурфу, і прорізають точно такий самий отвір. Так як дошки добре укріплені, то поставлена в отвір штанга або обсадна труба буде знаходитися строго вертикально і сприяти буріння вертикальної свердловини. В стійкою породі свердловину можна пробурити на всю глибину без обсадки або на всю довжину обсадної труби. У нестійких породах спочатку пробуривают початкову свердловину глибиною 1 м або більше (це краще), опускають туди обсадних труб з черевиком, загортаючи чи забиваючи її.

Для загортання на трубі кріплять хомут на висоті 1-1,5 м від поверхні землі. Буріння виконують невеликими поштовхами, обертаючи трубу або бур по ходу годинникової стрілки. Башмак обрізає свердловину, що сприяє опусканню труби. Якщо від звичайних поштовхів обсадна труба не опускається, то її спочатку обертають проти годинникової стрілки, потім по її ходу. У міру заповнення свердловини породою припиняється осаду труби. Свердловину доводиться очищати від породи желонкою. Обертаючи штангу з інструментом або обсадних труб, робітники не ходять навколо неї, а передають рукоятки шарнірного хомута один одному. Не рекомендується для полегшення обертання подовжувати кінці хомутів. Це може привести до скручування труб. Залежно від якості ґрунту часто першу обсадних труби не загортають, а забивають. Надалі буровим інструментом працюють всередині обсадних труб, чергуючи операції: спочатку бурять, потім витягують інструмент, очищають його від породи, потім вставляють в трубу, бурять, витягають, очищають від породи і т. Д. До забуріванія на штанзі роблять позначку крейдою на висоті 500-700 мм від настилу. Буріння припиняють, коли відмітка впритул наблизиться до настилу. Потім інструмент виймають зі штангою зі свердловини, очищають від породи, вставляють назад в свердловину, роблять позначку крейдою, і процес повторюють. У міру поглиблення інструменту в породу хомут переставляють так, щоб він був від настилу на висоті 1-1,5 м. Нарощують штанги в міру необхідності.

При бурінні сухих порід ложками або змійовиками перед спуском інструменту в свердловину вливають по 1 л води на кожен прийом. Вода як би змащує і полегшує обертання інструменту в свердловині.

При ударному бурінні після кожного удару інструмент треба повертати на 1 / 8-1 / 10 його окружності. Це необхідно для отримання круглої свердловини. Долото над забоєм піднімають в залежності від породи в середньому на 300-500 мм. Маса інструменту повинна бути рівною 1-2 кг на 1 лінійний міліметр леза плоского долота.

Відео: Схеми пристрою септиків, фільтруючі споруди. Ратніков А.А.

Домова водопровідна мережа