Бурение скважин(описание)
NEW!
Наша организация с 2009 года на весь спектр строительного материала предлагает кредиты от «Альфа – Банка»
тел. 8-(81361)-3-09-83
Чтобы проживание в загородном доме было по-настоящему удобным и комфортным необходимо постоянное водоснабжение. Зачастую подключиться к централизованным сетям водоканала не представляется возможным. Поэтому идеальным решением в таких случаях является индивидуальная скважина. Условно индивидуальные скважины можно разделить на два типа: мелкие и глубокие.
Какая скважина лучше — вопрос сложный. Несомненно, более высокая стоимость артезианской скважины окупается одним тем, что прослужит она не одному поколению, к тому же близкие к поверхности воды фильтровой скважины могут быть опасны при нынешнем загрязнении природы, большом количестве мусора около жилых зданий, микроорганизмов живущих в почвах. Бурение дешевой фильтровой скважины разумно в случае, если вода требуется для полива или каких-либо технических целей.
Кроме самого бурения, в стоимость работ входит проезд до места бурения и прокачка до чистой воды. Бывает и такое, что при бурении воды в скважине не оказывается. В таком случае с заказчика не берут полной стоимости бурения.
Одно из частых заблуждений домовладельцев — что можно заложить бурение артезианской скважины в план строительства дома, благодаря чему скважина окажется в подвале дома — очень удобно и просто. Однако, техническое обслуживание такой скважины причинит много неудобств, а чаще всего просто становится невозможным. Замена насоса или даже просто профилактические работы проводятся с применением специальной техники, которая не поместится в подвал дома из-за больших своих размеров, кроме того, газон и клумбы тоже рискуют быть испорченными. По этой причине рекомендуется работы по бурению на воду начинать до строительства дома.
БУРОВЫЕ ИЛИ ТРУБЧАТЫЕ, КОЛОДЦЫ
Особенности буровых, или трубчатых, колодцев
Буровыми колодцы называют потому, что их выполняют путем бурения с последующим опусканием в полученную скважину свинченных стальных труб необходимого диаметра. Бурение производят на требуемую глубину, но не менее Юм — до достижения водоносного слоя. В нижней части трубы, находящейся в водоносном слое, должно быть большое количество просверленных отверстий — для прохождения через них воды из водоносного слоя в трубу.
Бурение выполняют с помощью бура. Он состоит из трех частей: стального стержня квадратной формы толщиной 25—50 мм (его можно заменить толстостенной трубой требуемого диаметра), бурового инструмента и головки с отверстием, служащей для подъема и вытаскивания бура и его вращения. Головка (вертлюг) навинчивается на верхнее звено бурового стержня.
В отверстие в головке или в проушину вставляют лом или толстостенную трубу, с помощью которых вращают бур. В верху головки имеется шарнирно закрепленное кольцо. За это кольцо во время бурения крепится канатом (веревкой) бур. Поскольку кольцо закреплено шарнирно, то канат (веревка) во время бурения не раскручивается (не расплетается).
Головка, служащая для вращения бура, будет находиться высоко над землей, и вращать ее с земли практически невозможно. Поэтому необходимо построить на вышке или треноге прочный дощатый настил или подмости, с которых рабочие и будут вращать бур.
Если по каким-либо причинам построить настил невозможно, то бур вращают с земли, применяя для этого специальный ключ, который можно надеть в любом месте стержня. Если вместо стержня квадратной формы применяют трубы, то для вращения изготовляют специальные хомуты по их диаметру и прочно закрепляют их на трубе. Хомуты могут быть стальные или деревянные.
В процессе бурения рыхлые грунты обваливаются и засоряют скважину. Чтобы избежать этого, в скважину вставляют обсадную трубу такого диаметра, чтобы в нее свободно входил бур. По мере бурения скважины обсадная труба опускается и для облегчения ее вращения в трубе устраивают хомут. При поворачивании обсадной трубы по ней можно наносить удары барсиком массой 5 кг и более.
Использовать для этой цели кувалду не рекомендуется, так как при этом деформируется конец трубы с резьбой, которая сминается, и на нее невозможно навернуть муфту с другой трубой. Обсадные трубы по мере бурения удлиняются путем наращивания с помощью резьбовых соединений.
Буровая скважина должна быть вертикальной. В силу этого и бур должен находиться в строго вертикальном положении. Для этого необходимо выполнить следующее.
Перед бурением кладут и прочно крепят к земле толстую доску с отверстием, соответствующим диаметру обсадной трубы. Как только обсадная труба резьбой дойдет до самой доски, отверстие расширяют, чтобы оно было немного больше диаметра муфты, с помощью которой соединяют две трубы. Доску крепят к земле с помощью длинных прочных кольев.
Над доской сооружают треногу из толстых жердей или бревен с прикрепленным к ее вершине блоком. На треноге устанавливают дощатый настил или помост, с которого через отверстие в доске строго вертикально ставят обсадную трубу и ввинчивают ее в грунт. В осадную трубу вставляют бур, который подвешивают на цепи (веревке), и перекидывают цепь через блок треноги. В одну из ног вбивают костыли, по которым поднимаются на вышку.
Бур свободно вращается с помощью рычага или ключа и тем самым углубляется в грунт на всю длину бурового инструмента. Размер или длину инструмента желательно наметить на стержне или трубе. После этого бур вынимается из скважины, освобождается от грунта и повторно опускается в обсадную трубу. Затем операции повторяются.
Бурение продолжают до тех пор, пока бур не дойдет до водоносного слоя. По мере углубления в грунт обсадную трубу и стержень бура наращивают новыми звеньями с помощью муфт с резьбой и закрепляют болтом, чтобы они не разошлись.
Кроме бурения иногда применяют ударный способ разработки грунта. Таким образом чаще всего разрабатывают плотные и каменистые грунты, поднимая и опуская трубу с инструментом в скважину. От удара плотные или каменистые породы разрушаются и удаляются из скважины.
Трубчатые колодцы гигиеничнее других, так как вода попадает в них не сразу, а предварительно очистившись, потому что прошла через различные слои грунта.
Буровые колодцы строят гораздо быстрее шахтных — всего за 5—7 дней при глубине бурения до 20 м, тогда как на обустройство шахтного колодца на такой глубине потребуется 30—60 дней. Кроме того, они в 4—5 раз дешевле шахтных. Буровые колодцы закрыты с наружной стороны толстым слоем грунта. Воду из них подают насосами, что более гигиенично, чем подъем воды бадьей или ведром.
Оборудование для строительства буровых колодцев
Для строительства буровых колодцев необходимы копер, т. е. тренога, или вышка, инструменты, трубы, фильтры и т. д.
Копер состоит из трех бревен диаметром 13—18 см в тонком конце, длиной 8—9 м. Бревна должны быть прямыми и без сучков. Для глубоких скважин и большого диаметра копер можно изготовить из четырех ног, расстояние между которыми должно быть не менее 2 м, чтобы обеспечить устойчивость. Концы ног заглубляют в землю не менее чем на 1 м.
Высота копра зависит от длины обсадных труб, глубины бурения и т. д. Вверху тонкие концы копра, т. е. бревен, скрепляют шкворнем с головкой и гайкой диаметром не менее 35 мм. К шкворню крепят серьгу для канатного одноро-ликового блока.
На высоте 2,5—3 м от уровня земли на поперечинах треноги делают настил из 5—6-сантиметровых досок, на которых во время бурения могут находиться рабочие. Для подъема рабочих к верху треноги можно оборудовать перекладины, закрепив их длинными гвоздями или скобами. Между двумя ногами копра крепят ворот, который необходим для подъема и опускания труб и штанг.
Для подъема труб, сильно удерживаемых породой (грунтом), применяют балансиры, т. е. рычаги с прикрепленным к ним через блок буровым канатом. Балансир можно также использовать при ударном бурении.
Поднимать из породы трубы рекомендуется двумя или тремя рычагами, подставляя под них козелки. На трубе для упора рычагов крепят хомут. Переставляя хомут, поднимают трубу.
Хомуты, как уже было сказано, бывают стальные и деревянные. Они нужны для вращения, посадки и подъема обсадных труб и штанг.
Стальные хомуты изготовляют из полосовой стали, деревянные — из древесины твердых пород без сучков, диаметром 18—25 см, длиной 2.5—3 м. На толстых концах древесины делают выемки для труб. Стягивают половинки хомутов двумя или четырьмя массивными болтами, желательно с ленточной резьбой и гайками с барашками.
Для свинчивания и развинчивания труб используют цепные ключи разных размеров, а если их нет, то канатную петлю, которую навинчивают на трубы пятью-шестью витками. На трубах устраивают две канатные петли: одну — для удерживания одной трубы, вторую —■ для вращения другой.
Техника устройства канатной петли следующая. Берут конец каната или тонкого троса длиной 2—3 м, наматывают его двумя витками вокруг трубы. Затем один конец спускают вниз вдоль трубы на 500—600 мм. Верхний конец каната наматывают на трубу и делают 5—6 нисходящих витков по концу, опущенному вдоль трубы. В петлю просовывают лом или вагу (брусок или древесный ствол длиной 2—3 м). При нажиме на лом или вагу петля начинает затягиваться, туго прижимая витки к трубе, и трубу врашают в нужную сторону. Вторая петля удерживает вторую трубу колонны, которая состоит из двух или нескольких труб
Буровой инструмент
Буровой инструмент имеет разные названия, диаметр, длину и массу. Применяют его для бурения различных пород путем вращения или долбления, т. е. нанесения по породе сильных ударов инструментом, насаженным на штангу. От ударов порода разрушается. Инструмент должен быть изготовлен из высококачественной стали. Мягкие стали мало пригодны, так как быстро изнашиваются и требуют замены, а это непроизводительно и неэкономично.
Буровые ложки применяют для бурения скважин в устойчивых легких породах (песках) — чистых, влажных, глинистых, песках с мелким гравием; суглинках и песчанистых глинах.
Ложки изготовляют из листовой стали или стальных труб и обязательно закаливают. Корпуса их имеют диаметр 70, 102, 140, 198 мм, длину 700—750 мм. Эти ложки предназначены для обсадных труб с внутренним диаметром 78, 115, 155 и 205 мм, и в основном используются с лезвием и змеевиком (пустотелый стальной цилиндр с головкой, резьбой, продольной прорезью по длине цилиндра).
Работа с буровыми ложками разной конструкции и другими приспособлениями, имеет свои особенности.
Так, при работе с ложкой с лезвием и двумя заостренными резцами требуется нажим определенной силы, чтобы ложка врезалась в породу и срезала ее.
Ложка со змеевиком на конце облегчает бурение, так как нажимать на нее во время работы почти не требуется: змеевик ввертывается в грунт и тянет за собой ложку.
Змеевик (спиральный бур) применяют для бурения скважин в глинах и суглинках с содержанием некоторого количества гравия. Состоит из головки с конусообразной резьбой и нескольких спиральных витков, заканчивающихся в нижней части лезвием. Шаг спирали равен диаметру змеевика. Изготовляют его из полосовой стали нужной марки и вязкости. Закаливают змеевик на высоту спирали. Перекаленный металл, т. е. очень крепкой закалки, не пригоден, так как он может сломаться, а удалить его из скважины практически невозможно. При изготовлении змеевика полосу стали нагревают до белого каления, зажимают в тиски и завивают с помощью ключа.
Змеевик должен быть цельнокованым. Сварка не допускается, так как по месту сварки может произойти излом.
Змеевики имеют диаметр 70, 104, 140 мм, длину соответственно 650, 700, 820 мм.
Долота применяют для ударного бурения. Они подразделяются на зубильные, пирамидальные , плоские, крестовые и др. Состоят из лопасти, шейки, конусной резьбы. Нижнюю кромку называют лезвием. Выковывают их из крепкого цельного куска стали и закаливают. Во время работы для округления ствола скважины долото после каждого удара поворачивают на угол 15—20°.
Зубильное долото имеет нижнее основание размером 45, 60, 75, 85 мм, длину лезвия 258, 260, 290 мм.
Желонки бывают разных типов. Наиболее широко распространены простые и поршневые. Служат они главным образом для извлечения из скважины ударным способом пробуренной породы, а также для бурения сыпучих и рыхлых пород. Корпус желонок изготовляют из обсадной или газовой трубы длиной 2—3 м. Вверху имеются резьба и вилка для крепления к канату, внизу — стальной башмак с клапаном. Нижнюю часть башмака делают острой, диаметром на 4—6 мм больше наружного диаметра корпуса желонки.
Простая желонка имеет клапан в виде стального диска или шарика. Желонки бывают с наружным диаметром корпуса 89, 95, 127, 168, 219 мм и массой 25, 30, 47, 64, 96 кг. Они предназначены для работы в обсадных трубах с внутренним диаметром 104, 115, 155, 205, 225 мм. Резьба во всех инструментах нужна для крепления их к штангам.
Простая желонка имеет клапан в виде стального диска или шарика. Диск крепится шарнирно с одной стороны к своему седлу с отверстием, на которое он опускается. Если клапаном служит шарик, то он перекрывается ограничителем, не позволяющим ему уйти вместе с породой.
При ударе о породу желонка вжимается в нее, поднимая при этом клапан, а при подъеме желонки клапан своей тяжестью и давлением на него породы закрывается: желонка заполнена. Поднятая наверх желонка с породой освобождается от нее путем опрокидывания на вилку.
Изготовление поршневой желонки труднее чем простой, но она дает хорошие результаты при работе в разжиженных и других породах. Поршень ставят внутри желонки.
Соблюдение указанной длины буровых ложек, змеевиков и желонок необходимо потому, что в процессе работы бурение чередуется с извлечением инструмента из скважины, очисткой его от породы, возвращением в скважину, после чего цикл повторяется. Выемка инструмента отнимает очень много времени. При коротком инструменте производительность труда сильно падает, но сверхдлинный также непригоден, поскольку может потерять устойчивость; кроме того, заполненный породой он может оказаться очень тяжелым и потребует больших усилий для выемки его из скважины.
При бурении неглубоких скважин вместо специальных труб-штанг можно взять обычные трубы, лучше цельнотянутые (газовые) или стальные стержни. Они могут быть наполовину короче.
Штанги — стальные трубы особого проката с утолщенными стенками на концах. Соединяются между собой стальными муфтами. Применяются для вращательного и ударного бурения, опускания и подъема инструмента, подачи в скважину промывочного раствора. Нормальная длина обычной штанги 3 м, более короткой — 1—1,5 м (последняя предназначена для начального забуривания инструмента в породу).
Для мелкого бурения используют газовые и водопроводные трубы или прутки прочной стали достаточно большего сечения, а также деревянные штанги — стволы молодых деревьев со стальными наконечниками и соответствующей резьбой.
Штанга ударная изготовляется из мягкой стали. Длина ее 2—2.5 м, масса 136—206 кг. На концах имеется резьба для навинчивания необходимого для работы инструмента.
Стальные обсадные трубы изготовляются бесшовными, с резьбой на концах. Соединяются 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, применяются чугунные, асбесто-цементные, керамические, деревянные и др. К сожалению, эти трубы менее прочные и их нельзя извлекать из скважины, поскольку они опускаются туда только своей тяжестью. Скважина должна быть несколько большего диаметра, чем наружный диаметр труб. Чугунные трубы гораздо долговечнее стальных, но очень хрупкие. Асбестоцемент-ные трубы не ржавеют, не зарастают от различных солей, имеющихся в воде, устойчивы к органическим кислотам. Деревянные трубы делаются из стволов сосны специальным сверлом.
Башмаки обсадных труб надевают на их нижние концы и прочно закручивают. Предназначены они 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 используют башмак с зубцами, при забивке — гладкий башмак с острыми краями.
Хомуты —■ стальные и деревянные — применяют для вращения и подъема труб и штанг. Стальные хомуты изготовляют из полосовой стали, а деревянные — из древесины твердых пород без сучков, диаметром 150—250 мм, длиной 2,5—3 м. На толстых концах хомутов делают выемки (полуокружности) для обхватывания труб. Стягивают половинки хомутов четырьмя массивными болтами, желательно с ленточной резьбой.
Ключи и канатные петли предназначены для завин- . чивания и развинчивания труб. Ключи пригодны цепные, различного диаметра, но если их нет, то используют канатные петли. Последние накручивают на трубы 5— 6 витками. На каждой трубе необходимы две петли: одна удерживает первую часть колонны (колонна — свернутые по длине в одно целое две трубы и более), другая — вторую.
Таким образом, первая петля удерживает одну трубу, а вторая вращает другую, т. е. вращает трубу в скважине.
Делают петлю так. Берут конец каната или тонкого стального троса длиной 2—3 м, наматывают его сперва двумя витками вокруг трубы, после чего один конец спускают вниз вдоль трубы на 50—60 см. Верхний конец каната наматывают на трубу, делая 5—6 витков, нисходящих по опущенному вдоль трубы концу. В петлю на верхнем конце просовывают лом или прочный рычаг длиной до 2,5 м. Нажимая на лом или рычаг, петлю затягивают, и это дает возможность вращать трубу в нужную сторону.
Кроме уже названных инструментов, при устройстве колодцев требуются вилки подкладные, крюки, серьги, вертлюги для подвешивания штанг, хомуты шарнирные для вращения штанг и т. д.
Фильтры
Буровые колодцы должны быть обязательно снабжены фильтрами для очистки воды, поступающей к насосу. В такой воде нет мельчайших песчинок, которые ее загрязняют. Кроме того, песчинки, попадая в трущиеся части насоса, быстро приводят его в негодность.
Наибольшее распространение получили следующие конструкции фильтров.
Дырчатый фильтр без сетки — это стальная перфорированная труба с просверленными в шахматном порядке круглыми отверстиями диаметром 1—20 мм. Число отверстий должно быть таким, чтобы их общая площадь составляла примерно 20—25 % общей поверхности трубы. Фильтр устанавливают в водоприемной части скважины в неустойчивых скальных породах или крупноблочных рыхлых породах. Диаметр труб 76, 102, 152 мм при диаметре отверстий 12, 16, 18 мм. Число отверстий на 1 м трубы по ее длине — 600, 700.
Стальной щелевой фильтр представляет собой стальную трубу, на которой в шахматном порядке расположены узкие прямоугольные отверстия (щели), прорезанные на специальном станке или газовой сваркой. Ширина щелей 1,5—3, длина 26—100 мм.
Фильтр с проволочной обмоткой — это стальная перфорированная труба соответствующего диаметра и длины. По ее длине приваривают через 20—30 мм опорную проволоку диаметром 3—4 мм, на которую затем вплотную один к другому кладут витки из стальной проволоки толщиной 1,5—2 мм. Для фильтра диаметром до 100 мм берут проволоку толщиной 1,5 мм, а свыше 100 мм — толщиной 2 мм. Проволочную обмотку крепят сваркой.
Сетчатый фильтр служит для улавливания песков, находящихся в воде, кроме однородных мелкозернистых и глинистых. Такие фильтры состоят из перфорированной трубы с опорной латунной проволокой диаметром 2,5—3 мм, сверху которой закрепляют сетку. Опорную проволоку навивают на трубу спиралью (через 15—30 мм виток от витка), и все закрепляют чеканкой. Сетку из меди, а лучше из латуни закрепляют, так, чтобы она не соприкасалась с самой трубой, и сшивают такой же проволокой. Такие сетки имеют отверстия диаметром 0,1— 0,5 мм (лучше 0,25 мм). Подбирать их рекомендуется в соответствии с составом и свойствами пород.
Гравийные фильтры бывают двух типов. Самый простой: гравий засыпают в скважину после ее устройства. Сначала туда опускают дырчатую' трубу или сетчатый фильтр, который по мере подъема обсадных труб обсыпают гравием. Его зерна должны быть в 10—20 раз крупнее диаметра водоносного песка.
Бурение скважины
Перед бурением скважины весьма желательно иметь представление (хотя бы ориентировочное) о характере грунта, чтобы знать, какой нужно приготовить инструмент, а также на какой глубине может встретиться вода.
При штанговом вращательно-ударном ручном бурении скважины глубиной до 20 м и диаметром до 76 мм работать можно без треноги. Такую скважину могут свободно пробурить 3—4 человека. Для бурения же скважины диаметром 150—200 мм с трубами длиной до 4—5 м тренога необходима. Но поскольку масса треноги составляет 300 кг, для ее установки потребуются несколько человек или подъемный кран.
Для бурения неглубокой скважины можно изготовить и более легкую треногу. Работать с ней гораздо проще, и для ее обслуживания требуется меньше людей. Техника бурения заключается в следующем. Прежде всего роют шурф, опускают в него инструмент, бурят, а затем вынимают колонну (свинченные трубы) с инструментом с помощью лебедки или ворота. Очередную штангу наращивают тогда, когда конец предыдущей находится выше уровня земли не более чем на 1 м.
В процессе бурения через каждые 50—70 см погружения инструмента в породу его извлекают для очистки и таким образом достигают нужной глубины. При необходимости ставят обсадные трубы.
Мелкое вращательно-ударное бурение без треноги производят с помощью нескольких коротких штанг (труб) длиной по 1; 1,5 и 2 м. Когда ими будет пройдена скважина на глубину штанги, короткие вынимают и заменяют их длинной штангой.
При бурении штанга с инструментом или обсадная труба должны направляться в скважину строго вертикально. Поэтому первоначальная стадия этого процесса называется забуриванием. При забуривании двое рабочих вращают штангу, с инструментом или просто бур, а третий направляет ее точно по вертикали, систематически проверяя отвесом. Вместо этого можно установить легкую треногу или прочно закопать в землю два столба с прибитой толстой жердью или доской. К треноге или жерди строго вертикально приставляют обсадную трубу, прочно ее закрепляют, вставляют бур и начинают бурение.
Иногда поступают так. Над шурфом устанавливают треногу, для определения центра скважины через блок пропускают отвес, находят точку и придвигают в это место доски кромками для будущей щели. На досках в стыке кромок отмечают центр, обводят из него окружность, равную диаметру муфт штанги или обсадной трубы, если ее ставят в первую очередь. Доски снимают, вырезают отверстие по обведенной линии, а затем их снова ставят строго на место и прочно укрепляют. В отверстие опускают отвес на доски (пластины), уложенные на дне шурфа. Снова находят центр доски, обводят из него окружность, снимают доски (пластины) и вырезают отверстия. И первое, и второе отверстия должны быть расположены строго одно над другим, т. е. на одной вертикали. После этого доски (пластины) на дне шурфа прочно крепят к подкладкам. При таких вариантах забуривание будет происходить строго вертикально как вручную, так и с треноги.
Затем в отверстие вставляют колонну с инструментом и пробуривают начальную скважину требуемой глубины (не менее 1 м, но чем глубже, тем лучше, считая эту глубину от пола шурфа). Если стенки скважины сложены из устойчивой плотной породы, то можно бурить без обсадки на всю длину первой обсадной трубы. При неустойчивых породах в шурфе пробуривают змеевиком или ложкой начальную скважину глубиной 1 м или более, но также строго вертикально, опускают туда обсадную направляю-щую трубу с башмаком, после чего ее завертывают илизабивают. 1
На трубе на высоте 1—1,5 м от поверхности земли закрепляют хомут и приступают к бурению, небольшими толчками вращая трубу по ходу часовой стрелки. Башмак обрезает стенки скважины, что способствует опусканию трубы. Если от обычных толчков обсадная труба не опускается, то сначала ее вращают против часовой стрелки, а затем — по ее ходу. Срезаемая башмаком обсадной трубы порода заполняет скважину и приводит к прекращению осадки трубы в скважину. Поэтому периодически приходится очищать трубу от породы желонкой.
По мере заглубления штанги с инструментом в породу хомут на ней переставляют так, чтобы он был на расстоянии 1—1,5 м от настила. Штанги наращивают по мере надобности, пользуясь короткими или нормальной длины трубами.
СкважиНы малых диаметров в мягких породах глубиной до 30 м выполняют ложкой или змеевиками. Змеевик хорош в плотных породах: глинах, суглинках. Им работают быстрее, чем ложкой, но он плохо удерживает породу, которая при подъеме инструмента часто падает назад в скважину.
Во влажных грунтах инструмент через каждые 5—10 см следует отрывать (поднимать) от забоя. По мере бурения осаживают и обсадные трубы, но так, чтобы буровой наконечник был ниже башмака обсадной трубы. За один прием им обычно проходят не более 30—40 см.
При бурении в сухих породах ложками и змеевиками для повышения производительности труда перед каждым опусканием инструмента в скважину вливают по 1 л воды. Вода размягчает породу, которая прилипает к инструменту, и одновременно является смазкой, облегчающей его вращение.
При ударном бурении после каждого удара следует поворачивать инструмент на V8—l/w его окружности. Это необходимо для получения круглой скважины. Инструмент поворачивает рабочий, специально поставленный у штанги
Делает он это с помощью укрепленного на штанге дополнительного хомута. Долото над забоем поднимают в зависимости от породы в среднем на 30—50 см. Масса инструмента должна исходить из расчета 1—2 кг на 1 мм лезвия плоского долота. Во время бурения рекомендуется наносить не менее 8—12 ударов в минуту.
Эту работу можно выполнять и с балансиром. К концу длинного плеча балансира крепят 2—4 веревки с деревянными ручками на концах. Нагибая за эти веревки длинное плечо балансира книзу, а затем быстро опуская, производят удары буровым инструментом по забою скважины.
Вращая штангу или обсадную трубу, рабочие не ходят вокруг нее, а передают рукоятки шарнирного хомута один другому. Для облегчения вращения не следует удлинять концы шарнирных хомутов или ключей с помощью патрубков.
Часто первую обсадную трубу не завертывают, а забивают в породу барсиком или деревянной бабкой-колотушкой. Чтобы защитить концы трубы с резьбой от повреждения, на них надевают специально изготовленные деревянные муфты или укрепляют деревянные чурки (отрезки стволов дерева). Эту первую обсадную трубу осаживают на глубину 4—5 м, считая от пола вырытого шурфа. Потом ее заглубляют ударным или вращательным способом, что зависит от качества грунта.
В дальнейшем буровой инструмент работает внутри обсадных труб с чередованием операций: сначала бурят, затем извлекают породу, далее опять вставляют инструмент в трубу, опять бурят и т. д.
Опускание труб продолжается до тех пор, пока сила трения не воспрепятствует этому и трубы не остановятся. Затем внутрь трубы свободно вводят трубу меньшего диаметра, и операции возобновляют в той же последовательности. Практически трубы одного диаметра могут быть углублены в породу в среднем на 40—50 м.
Для забуривания в штанге делают отметку мелом на высоте 50—70 см от настила (практически отметку делают на длину инструмента). Бурение прекращают, когда отметка вплотную приблизится к настилу. После этого штангу с инструментом (наконечником) извлекают из скважины вместе с захваченной породой, очищают инструмент и снова опускают в скважину. Процесс повторяют в том же порядке.
При каждом опускании штанги с наконечником для очередной проходки на штанге делают мелом отметку на длину инструмента.
Инструменты для бурения
В сухих и влажных песках скважины бурят желонкой и ложкой. Водоносные и чистые сухие пески проходят только желонкой. В последнем случае в скважину добавляют немного глины и воды. Как только песок утрамбуется и не захватывается желонкой, устанавливают долото.
Бурение от начала до конца происходит в обсадных трубах и продолжается до тех пор, пока нижняя обсадная труба не войдет в нижележащие водоносные породы. Во время проходки не допускается, чтобы буровой инструмент погружался 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 данном случае годится длинная (до 3 м) желонка с тщательно пригнанным клапаном.
В галечниках и гравийных породах используют долото и желонки с клапанами. К ударной штанге крепят долото. Работу ведут то долотом, то желонкой. По мере углубления в скважину устанавливают обсадные трубы.
В твердых и вязких глинистых породах бурение возможно и без обсадных труб. Инструменты — зубильное долото и желонка. Работу можно выполнить и одной желонкой без клапана или буровой ложкой и змеевиком.
Если бурение ведут в плотных грунтах, то сначала их рыхлят в забое зубильным долотом на глубину 50—70 см. Затем инструмент поднимают и опускают туда желонку с клапаном для извлечения породы. В сухую глину добавляют воду из расчета 2—3 ведра после каждого поднятия инструмента. Мягкую вязкую породу выбирают желонкой без клапана или снимают с нее башмак.