Технология бурения скважин с обсадной трубой технология

Технология бурения скважин с обсадной трубой технологияНадежная и безопасная технология

В устройстве надежного фундамента на рыхлых и слабых грунтах применяют обсадные трубы для буронабивных свай, чтобы предотвратить осыпание стенок скважины во время ее бурения, установки арматуры и заливки бетонного раствора. Технология ВПТ пришла в индивидуальное строительство коттеджей из нефтегазовой промышленности, где в течение длительного периода зарекомендовала себя, как надежный способ получить гарантированный результат в сложных геологических условиях. При соответствующей технической оснащенности, буронабивная свая будет иметь любые проектные диаметры.

Необходимость обсадных труб

  • Сформировать прочную опору для здания в осыпающейся или чрезмерно увлажненной скважине позволяет устройство буронабивных бетонных свай с применением обсадных труб, которые потом можно удалить или оставить в качестве оболочки.
  • Стальная труба имеет высокую плотность, чтобы достаточно легко без деформации входить в грунт, и удерживать внутреннее пространство от осыпания в него земли.
  • Если для получения корпуса сваи требуется пролет большой длины, то отдельные элементы изготавливаются и собираются по секциям, удобным для транспортировки, складирования и подъема на буровой установке.
  • Соединение отдельных секций конструктивно реализуется 3 способами:
  • сварка;
  • резьба;
  • специальные крепления (хомуты).

Резьбовые соединения используют там, где возможна изгибающая деформация – для повышения прочности длинных соединений труб относительно небольших диаметров, как показано на этом фото:

Технология бурения скважин с обсадной трубой технологияПодготовленная обсадка

Кроме резьбы, каждое соединение укрепляется сварочным аппаратом накладными ребрами жесткости, чтобы предотвратить раскручивание при опускании или извлечении обсадной трубы после заливки раствора.

Фиксирующие хомуты применяют на инвентарных изделиях, предполагающих многократное использование строительной организацией. Они плотно охватывают сочленение и имеют винтовые стопорные болты, проходящие насквозь оба звена.

Преимущества установки буронабивных свай с обсадными трубами заключаются в следующем:

  • максимальное использование несущей способности;
  • качественное и быстрое выполнение операций по набивке пространства скважины бетонирующим раствором;
  • возможность выполнения работ в подвижных и насыщенных водой почвах;
  • постоянный контроль выполнения работ в соответствии с проектными требованиями и фактическими геологическими и техническими условиями;
  • извлечение из ствола крупных камней при бурении;
  • отсутствие воздействия вибрационных и сдвигающих (горизонтальных) колебаний почвы;
  • безопасность выполнения каждого этапа.

Дополнительно эта технология исключает возможность возникновения в любом месте скважины так называемых “шеек” (зауженное сечение бетонной массы) при установке армирующего каркаса, контролирует достижение несущих пород, перекрывает горизонты, на которых находятся опасные по поведению грунты (например, плывуны). И еще, буронабивные опоры в обсадных трубах допускаются к эксплуатации практически во всех климатических зонах.

Характеристики буронабивных свай

Для строительства фундамента из буронабивных свай, которые впоследствии связывают ростверком, применяются обсадные трубы различной длины, Ø и конструкции. В сыпучих почвах они должны иметь достаточную протяженность, чтобы зафиксировать положение опоры для возводимого на них дома.

Параметры свай стандартизованных строительных проектов приведены в таблице:

Технология бурения скважин с обсадной трубой технология

Шаг расположения свай (при последующей обвязке ленточным ростверком) должен составлять не меньше 3 Ø опоры. При этом выбранным расстоянием может быть и 5 Ø, если позволяет прочность ростверка по сечению.

Трубы для обсадки различаются по форме, Ø, разностенности, овальности, непрямолинейности, соответствующим следующим допускам согласно стандарту:

  1. у трубы Ø 33,5 мм – Ø89 мм отклонения не более 0,3 мм;
  2. Ø108 мм – Ø146 мм – до 0,5 мм;
  3. трубы большего сечения могут иметь погрешность более 0.7 мм.

Обсадные трубы для формирования буронабивной сваи из асбестоцемента, как правило, толстостенные, но при этом этот материал является самым хрупким по сравнению с изделиями данного типа из другого сырья.

Популярность асбоцемента объясняется низкой стоимостью и распространенностью этой продукции, но для неопытного исполнителя работ могут возникнуть проблемы при бурении на достаточно большую глубину.

В процессе поэтапного монтажа обсадных секций ответственным моментом является крепление элементов и работа бура внутри канала.

Технология бурения скважин с обсадной трубой технологияТак выглядят готовые буронабивные сваи

Готовый к обвязке свайный буронабивной фундамент показан на этом фото:

В индивидуальных случаях расчет должен выполняться профессионалом на основании инженерно – геологических изысканий конкретного участка. Особенности расчета и требования, которые нужно соблюдать при проектировании фундамента с использованием буронабивных свай, даны в СНиП 2.02.03-85.

Технология работ

Применяемая технология устройства буронабивных свай состоит из нескольких последовательных этапов, не представляющих большой сложности при наличии оборудования.

Отличия в конструкции получаемых опор состоят в следующем:

  1. После произведенной заливки бетона, стальной обсадной корпус из труб извлекается из скважины.
  2. Обсадная труба остается в грунте и служит корпусом для цементного раствора. Единственный недостаток такой технологии – это отсутствие контроля за возможным просачиванием в полость грунтовых вод и, как следствие, увеличение риска размывания части не набравшего крепость бетона. Для защиты от такого воздействия подпочвенной воды в цементную смесь добавляют специальные присадки – стабилизаторы.
  3. Свая изготавливается с уширением в нижней части (пятка) или без него. Расширение ствола производится специальным буром (штанга Келли) или выполняется подъем обсадной трубы на 0,5 м при начальной подаче бетона, который разливается шире внутреннего Ø обсадки.

Технология бурения скважин с обсадной трубой технологияСхематическая последовательность изготовления опорных элементов

Буронабивные сваи с уширением опоры имеют большую несущую способность по сравнению с цилиндрическими конструкциями и высокую устойчивость в слабых грунтах.

Но, если опереть основание столба все равно не удастся – свая будет висячей (распределять нагрузку трением боковой поверхности), то лучше делать ровные колонны максимальной длины, поэтому в конкретной ситуации сначала рассчитывают, что лучше использовать короткие сваи с уширением подошвы или длинные цилиндрические столбы.

Применяют различные способы погружения колонны из обсадных труб в пробуренную почву:

  • ударный, при котором одновременно с бурением на наружную часть оказывают давление гидравлическими домкратами, последовательно загоняя наращиваемые секции в скважину;
  • вращательный (первая секция вставляется в готовую полость, а затем бурение продолжается сквозь нее и секция погружается одновременно с извлечением грунта).

Выбор ударного способа зависит от проходных качеств грунтов участка и вместо домкратов могут быть использованы вибраторы для погружения и извлечения обсадки для свай.

На отмеченное для бурения место устанавливается оборудование. Пробуривается скважина на заданную глубину и сечение. Обсадную трубу свайную погружают на нужную отметку (она указана в проекте). Затем выполняют такие операции:

  • из трубы удаляют попавшую землю;
  • в очищенный просвет опускают армирующий каркас;
  • подают бетон по шлангу или лоткам в достаточном количестве (набивка);
  • секции обсадных труб последовательно извлекают из заполненной скважины.

Последовательность операций при бурении обсадной трубой 530 мм на глубину 7 м рядом с фундаментом жилого дома показано на этом видео:

Подготовка

Процесс монтажа каждого элемента выполняется оперативно и непрерывно. Непосредственно на строительной площадке до начала работ готовят следующие материалы, инструменты и оборудование:

  • бетономешалку;
  • дозирующий бункер;
  • вибратор для погружения и выдергивания свай;
  • составной вибросердечник;
  • уширитель для пяты сваи;
  • сваренный из арматурных прутьев каркас;
  • обсадные трубы;
  • раствор глины;
  • доски для изготовления желобов;
  • набор быстроразъемных хомутов;
  • донный клапан;
  • головной кондуктор.

Применение автоматизированного оборудования значительно ускоряет все этапы строительства, экономит трудовые ресурсы.

Технология бурения скважин с обсадной трубой технологияНе извлекаемые бурозавинчивающиеся трубы

Если труба свайная согласно проекту не подлежит извлечению, то ее можно изготовить в специальном варианте, облегчающем ввинчивание и затрудняющем проникновение грунтовых вод к цементному раствору, показанном на этом фото.

В случае, когда обсадочные трубы не извлекаются после окончания работ, об этом ставят обязательную отметку в строительную техническую документацию на здание.

Армирование

После полного опускания обсадочных труб на расчетную глубину в них устанавливают армирующий каркас. При значительной длине бетонируемого элемента его укладывают не на полную длину сваи, а только в верхней ее части.

При этом выдерживается толщина защитного слоя бетона со всех сторонне меньше 7 см (расстояние до внутренней поверхности обсадных элементов). Каркас состоит не менее чем из 6 продольных прутьев Ø 18 мм класса А3.

Конструкцию необходимо дополнительно усилить кольцами из металла, толщина которых должна составлять до 9 мм, ширина – от 6 до 9 см.

Технология бурения скважин с обсадной трубой технологияСимметричный каркас Ø меньше трубы

Приготовленные для установки каркасы выглядят, как на этом фото.

Верхняя часть каркаса оставляется выше уровня бетона для обеспечения связи с ростверком основания дома.

Ростверк можно будет монтировать после того, как залитый бетон наберет установленную прочность (порядка 80%). Для этого потребуется не менее 25 – 30 дней. Ростверковое соединение отдельно стоящих опор служит для равномерного распределения нагрузки на фундамент.

Особенности промышленных буронабивных технологий

В массовом строительстве изготавливают буронабивные сваи с обсадной трубой по технологии, соответствующей установленным стандартам.

Международные стандарты требуют применять обсадные трубы внутренним сечением от 620 до 2500 мм, наружным – от 640 до 2580 мм. Общая длина трубы не может составлять больше 30 м.

Профессионалы применяют инвентарные обсадные трубы, обеспечивающие прохождение пород любой сложности. Пример первой секции на этом фото.

Технология бурения скважин с обсадной трубой технологияРежущая кромка обсадной инвентарной трубы

  1. Не извлекаемые конструкции используют на площадках с глинистыми почвами, на песках, супесях, участках, где высокие грунтовые воды разрушают стенки из грунта и препятствуют правильному затвердеванию бетонной массы сразу после внесения ее в скважину.
  2. Все мероприятия предписывается предусматривать на этапе проектирования работ.
  3. Для этого составляется технологическая карта на устройство буронабивных свай с полным описанием всех существенных моментов и образцами необходимой документации.
  4. При установке каждой опоры проводится операционный контроль, который фиксирует полученные параметры в рамках допустимых отклонений, указанных в одном из разделов технологической карты.
  5. Приемку готового свайного фундамента оформляют актом с приложением следующих документов:
  • паспорт на сборный ростверк, предоставленный заводами-изготовителями;
  • паспорт на бетон буронабивных свай, монолитный ростверк;
  • акты приемки арматурных каркасов набивных свай, монолитных ростверков;
  • акты сдачи свайного поля, готового ростверка;
  • результаты динамических, статических испытаний изготовленных свай.
Читайте также:  Технология производства буронабивных свай с обсадной трубой

В технологическую карту включены разделы с указанием мероприятий по организации работ, обоснование всех расчетных показателей, действия по контролю качества, охране труда и охране окружающей среды.

Выбор

Для строительства дома возведение буронабивных свай по технологии ВПТ является одним из самых эффективных способов устройства надежной опоры. Расходы, связанные с необходимостью использования специальной техники и оборудования, впоследствии перекрываются надежностью и длительным периодом безаварийной эксплуатации.

  • В случае, если на участке в грунтовых водах присутствуют агрессивные стоки промышленного происхождения, от устройства свай следует отказаться.
  • В глинистых, тугопластичных грунтах (при отсутствии их сыпучести) буронабивные конструкции изготавливают без применения обсадных труб, формируя буром стенку скважины из самой земли.
  • Все особенности для конкретного участка нужно рассмотреть на стадии проектирования индивидуального домостроения, взвесить все положительные и отрицательные стороны, чтобы на основе тщательного анализа геологических условий участка установить наиболее подходящий вид фундамента.

Особенности бурения скважин с обсадной трубой

Технология бурения скважин с обсадной трубой технология

Технология бурения скважин с обсадной трубой технологияВ загородных домах в качестве источника питьевой воды могут использоваться централизованный водопровод, колодец или подземная скважина. Если централизованное снабжение отсутствует, а это часто бывает в населенных пунктах, которые расположены далеко от города, то скважина является единственным способом обеспечить водой жильцов дома.

Основной метод оборудования скважины – бурение с обсадной трубой глубоко в земле.

Выбрать место, где проходит водоносный слой, помогут старожилы или профессионалы, которые с помощью геологических карт или современных приборов всегда окажут данную услугу. Если вода находится не очень глубоко, то можно самостоятельно пробурить скважину. В ином случае придется вызывать специалистов, которые найдут питьевую воду и с гарантией сделают подземный источник.

В любом случае рекомендуется производить бурение с обсадной трубой. Если ее не установить, то канал скважины со временем засыпется грунтом. После этого произвести ремонт или поменять фильтр будет невозможно.

Виды обсадных труб

В качестве обсадных труб можно использовать следующие изделия:

  • металлические трубы;
  • изделия из асбестоцемента;
  • трубы из пластика.

Данные варианты обсадных труб влияют на срок эксплуатации источника и качество питьевой воды.

Рассмотрим особенности каждого материала.

Стальные трубы в качестве обсадного канала используются довольно часто, особенно на крупных Технология бурения скважин с обсадной трубой технологияскважинах, где воды залегают глубоко. Данные изделия надежны, прочны и могут прослужить несколько десятков лет при правильном монтаже и эксплуатации. На стальные трубы подвижки пластов грунта оказывают небольшое влияние.

Однако эти изделия подвержены коррозии, что сокращает их долговечность и приводит к тому, что ржавчина попадает в источник и качество воды ухудшается.

Чтобы этого не происходило, следует ставить фильтры или применять для обсадки изделия из нержавеющей стали, что приведет к удорожанию стоимости скважины.

Лучший вариант использования стальных труб – обсадка источников с артезианской водой, в которых давление всегда повышено.

Также обсадка трубы может быть выполнена при помощи асбестоцементных труб, которые обладают отличными характеристиками по прочности и имеют большой срок эксплуатации.

Однако и они обладают рядом существенных недостатков:

  • на большой глубине размещения, где давление слоев грунта может быть велико, их прочность недостаточна;
  • из-за толщины стенок требуется бурить каналы большего диаметра, что приводит к удорожанию работ по устройству скважины;
  • асбест, хоть и находится в связанном состоянии с цементом, но со временем может оказывать негативное влияние на состав питьевой воды.

Исходя из данных характеристик, асбестоцементные изделия рекомендуется использовать в источниках небольшой глубины, обычно до 15 метров.

Технология бурения скважин с обсадной трубой технологияВ последнее время стали популярными пластиковые изделия для образования обсадного канала. Трубы из поливинилхлорида (ПВХ) или полиэтилена низкого давления (ПНД) обладают прекрасными качествами, которые используются в различных коммуникациях, как в быту, так и на производстве:

  • Полное отсутствие процессов коррозии и образования известкового налета.
  • Надежность и прочность обеспечивают внушительный срок эксплуатации.
  • Удобство при выполнении монтажных работ из-за небольшого веса.
  • Использование современных способов соединения труб позволяет обеспечить надежный уровень герметичности канала.
  • Отсутствие негативного влияния на качество питьевой воды.
  • Стоимость изделий из полимеров намного меньше, чем труб из стали и асбестоцемента.

Однако их область применения в скважинах ограничена глубиной. Как правило, их используют на глубине до 50 метров. Их диаметр зависит от глубины скважины и расхода воды. В скважинах частных домов обычно используются пластиковые трубы размером 125 миллиметров.

Технология обсадки скважины

Бурение производится специальным оборудованием, где одним из основных элементов является бур. Его размер должен быть равным или немного большим диаметра обсадной трубы. По мере прохождения бура через слои грунта в канал поочередно вставляются трубы для обсадки. Их соединение происходит на поверхности земли, после чего труба продвигается постепенно вниз.

Технология бурения скважин с обсадной трубой технология

Бурение скважины буром

В зависимости от состояния почвы периодически или постоянно осуществляется процесс промывки с помощью мощного насоса. Вода подается через специальные каналы в буре и размягчает грунт, вымывая камни и твердые фракции, которыми насыщена земля.

После достижения необходимой глубины обсадной элемент закрепляется наверху и в него вставляется подающая труба для подъема питьевой воды, к которой затем подключается насос и вода может поступать к потребителю.

Внизу на подающем элементе должен быть оборудован фильтр, который не пропустит наверх песок и другие частицы грунта.

Сразу подавать воду в дома не рекомендуется, так как требуется некоторое время для того, чтобы вода стала чистой и прозрачной.

Как сделать скважину своими руками

Если вода находиться на небольшой глубине, порядка 15 метров, то сделать скважину можно самостоятельно.

Для выполнения этой работы потребуется один помощник и некоторые принадлежности с инструментами:

  • бур в виде желонки, который прикручивается резьбовым способом к трубе;Технология бурения скважин с обсадной трубой технология
  • тренога для облегчения процесса бурения;
  • приспособление для поворачивания трубы в земле – ворот;
  • кувалда, молоток и ключи, которыми соединяется муфта к трубам.

Труба для обсадки скважин должна быть большего размера, чем конструкция бура. Это нужно для того чтобы желонка свободно перемещалась в канале.

Бурение происходит способом вращения бура с трубой в грунте. Периодически необходимо вытаскивать бур на поверхность и удалять из его стакана землю, песок и глину.

После достижения глубины примерно в два метра и более необходимо в канал вставить обсадную трубу для того, чтобы грунт не обрушился и не завалил скважину.

Так, постепенно продвигаясь вниз, следует присоединять трубы бурового станка и изделия для обсадки.

При достижении необходимого уровня, когда появится вода в достаточном количестве, необходимо закрепить на поверхности обсадную трубу. После этого можно вставить в канал полиэтиленовую трубу и подсоединить к ней насос.

Как видно, процесс создания скважины с питьевой водой несложен, требуется только кропотливая работа в течение нескольких дней. При желании можно за два дня пробурить скважину глубиной до 10 метров. Можно использовать трубы обсадные стальные для скважин, которые изготовлены из нержавейки, что сделает качественный источник на многие десятилетия.

Если нет возможности пробурить скважину самостоятельно, то в этом случае нужно пригласить профессиональную бригаду, которая за короткий срок сделает скважину с питьевой водой. При этом работа будет производиться до тех пор, пока не пойдет хорошая вода. Дополнительно они помогут установить обсадную трубу, насосное оборудование и дадут гарантию на определенный срок.

После того, как скважина будет готова, в течение нескольких дней необходимо выкачивать воду с целью ее расширения внизу. Чем больше будет объем скважины на самом дне, тем больше воды будет у потребителя.

Кроме этого, в результате процедуры бурения происходит проникновение в источник питьевой воды глины, песка и других веществ, которые делают воду непригодной для использования в течение определенного времени.

Специалисты рекомендуют проводить контрольную очистку источника после длительных перерывов в откачке воды. Особенно актуально данное мероприятие на даче, где в зимний период нет жильцов, и скважина временно законсервирована.

Если произведено бурение скважины – обсадка ее является обязательным условием долгого срока эксплуатации.

Некоторые, особенно неопытные домовладельцы, не устанавливают обсадную трубу из-за упрощения и удешевления работ.

Они с успехом пользуются источником определенное время, однако скоро могут появиться проблемы: нарушение герметичности соединений, засорение или обрыв фильтра, которые вызваны подвижками слоев грунта.

При возникновении подобных ситуаций без обсадки извлечь трубу и фильтр будет невозможно. И когда-то сэкономленные средства придется расходовать на бурение новой скважины.

Особенности обустройства подземной скважины

После того, как произведена обсадка скважины, многие специалисты рекомендуют на дно засыпать небольшое количество чистого речного песка и мраморную или гранитную крошку, которые будут являться дополнительным фильтром. Вода в этом случае будет весьма хорошего качества.

Почему нужно использовать речной песок и крошку из твердых пород камня?

Если на дно источника засыпать грунтовой песок или известковый гравий, то качество питьевой воды будет очень низким, так как в этих материалах содержатся примеси. Они будут долгое время выходить вместе с водой, которая станет мутной и непригодной для пищевых целей.

После завершения всех процедур, когда вода будет чистой, целесообразно ее образец представить на экспертизу для подтверждения ее качества и пригодности. Специалисты СЭС сделают анализ и представят акт об испытании питьевой воды.

Иногда возникает ситуация, при которой вода не поступает из источника или идет с перерывами и громкими  звуками. В некоторых случаях может появляться песок или помутнение воды.

Это говорит о разных причинах:

  • недостаточный уровень воды в источнике;
  • засорение или повреждение фильтра;
  • нарушение герметичности в подающей трубе;
  • выход из строя обратного клапана в насосной станции.
Читайте также:  Утяжелители комплект для труб

Если производилось бурение скважин с обсадной трубой, то можно без труда устранить повреждения или заменить фильтр. Не нужно сразу торопиться и извлекать трубу из источника – причина может быть на поверхности. Сначала необходимо проверить состояние обратного клапана, который расположен перед насосной станцией. В этом случае его можно просто заменить.

Если клапан в порядке, то только после этого следует извлекать из обсадного канала подающую трубу с фильтром. А подобные ситуации возникают нередко.

Бурение скважины с обсадной трубой: особенности и технология

В населённых пунктах, расположенных вдалеке от города, централизованное водоснабжение, как правило, отсутствует. У хозяев частных домов выбор источника воды ограничен двумя вариантами: колодец либо скважина.

По своим эксплуатационным характеристикам скважина более предпочтительна. При этом, как показывает практика, лучше всего выполнять бурение с обсадной трубой.

Эта технология отработана и для специалиста не представляет никаких сложностей.

Технология бурения скважин с обсадной трубой технология

При бурении водяных скважин обязательно используются обсадные трубы из различных материалов

Виды обсадных труб

Современная промышленность выпускает следующие виды труб для обсадки:

  • металлические. Именно такие изделия нашли наибольшее применение в качестве обсадных труб. Металлические трубы обеспечивают безопасность источника воды благодаря тому, что легко выдерживают небольшие подвижки грунта.

Но нельзя обойти вниманием один существенный минус стальной обсадки – подверженность коррозии.

В результате уже через непродолжительный период времени хлопья ржавчины с внутренней поверхности начнут попадать в воду, из-за чего её качество значительно снижается.

  Существуют два способа борьбы с этим явлением: изначальная установка обсадной трубы из нержавеющей стали и использование фильтров. Но, поскольку стоимость нержавейки немаленькая, заказчику такой вариант исполнения обойдётся очень дорого.

  • асбоцементные. Трубной продукции из этого материала тоже присущ ряд достоинств. Так, например, домовладельцев привлекает большой срок эксплуатации при невысокой цене продукции. Но применять асбоцементные обсадные трубы можно лишь на глубину до 15 метров, поскольку при большем значении этого параметра давление, оказываемое грунтом, способно вызвать разрушение данного непрочного материала. А стоимость работ увеличивает необходимость бурения канала с большим диаметром из-за значительной толщины стенок трубной продукции такого типа. И ещё следует помнить о вреде асбеста для здоровья человека.

Полезно знать! Хоть асбест связан цементом, со временем риск попадания этого материала в питьевую воду увеличивается.

  • трубы из пластика. В качестве обсадных используются изделия из полиэтилена и поливинилхлорида. Этим полимерам присущи качества, позволяющие минимизировать (насколько это возможно) уровень трудозатрат при монтаже обсадки и уменьшить финансовые расходы при эксплуатации созданной системы водоснабжения.

Если сравнивать пластиковые трубы с металлическими и асбоцементными аналогами, можно выделить их такие достоинства:

  • не подверженность коррозии;
  • процесс старения материала не вызывает попадание в воду опасных химических соединений;
  • на стенках полимерных труб не образуется известковый налёт;
  • физические и химические свойства обеспечивают продолжительный срок эксплуатации;
  • по сравнению с другими материалами соединение пластиковых элементов обсадки обеспечивает лучшую герметичность;
  • стоимость полимерных труб ниже этого показателя у существующих аналогов.

Технология бурения скважин с обсадной трубой технология

Несмотря на популярность полимерных труб, для скважин, работающих в сложных условиях, применяют только стальные обсадные колонны

Из недостатков подобной трубной продукции можно выделить её неспособность выдерживать большие нагрузки.

Поэтому технология бурения с обсадной трубой из пластика ориентирована на создание скважины глубиной до 50 метров.

 Большое значение имеет диаметр трубного изделия, и выбирать его нужно максимально точно, поскольку от этого зависит потенциальный расход воды, а также возможная глубина бурения.

Технология обсадки

Основой специального оборудования, с помощью которого производится  бурение скважин, является бур. Именно его диаметр определяет сечение создаваемой скважины, а также обсадных труб.

Коротко саму технологию обсадки можно описать так: бур заглубляется посредством буровой установки. По мере того, как он опускается, в пробуренное отверстие вставляются  элементы труб. Соединяются они друг с другом на поверхности.

В результате обсадные трубы защищают канал от разрушения по всей глубине.

Иногда на пути бура встречаются твёрдые фракции или даже слои. Тогда в канал под напором подают воду. Она, размягчая грунт, позволяет продолжить бурение. По достижении заданной глубины обсадные трубы наверху крепятся. В канал же опускается другая труба.

Именно по ней с помощью насоса и будет подниматься вода. Чтобы минимизировать  риск возникновения неприятностей и обеспечить надёжную работу насосного оборудования следует установить фильтр, который предотвратит попадание в систему частиц песка и мусора.

Совет! Пользоваться водой даже при наличии фильтрующего компонента в конструкции скважины лучше не сразу, а слить некоторое её количество. И только добившись прозрачности и максимальной чистоты жидкости, её можно будет использовать в бытовых целях.

И ещё один момент. Чем на самом дне объём скважины будет больше, тем больше воды будет доступно потребителю. С этой целью, закончив строительство, на протяжении нескольких дней выкачивайте из скважины жидкость.

Технология бурения скважин с обсадной трубой технология

Обсадная труба играет роль стенок шахты, вода же подается по другой трубе, которая опускается внутрь обсадки

По завершении всех этих процедур, когда вода станет чистой, целесообразно будет предоставить её образец в СЭС. Специалисты этой организации проведут анализ и выдадут заключение о пригодности/непригодности воды к употреблению.

Особенности обустройства

После того, как обсадка скважины будет произведена, специалисты рекомендуют засыпать на дно небольшое количество речного чистого песка и гранитную или мраморную крошку. Они будут выполнять функцию дополнительного фильтра. Тогда вода будет очень хорошего качества.

Почему требуется использовать крошку из камня твёрдой породы и речной песок.  Если засыпать на дно источника грунтовой песок либо известковый гравий, вода будет загрязнена примесями, неизменно содержащимися в этих материалах. Выходят вместе с жидкостью они очень долго, и на протяжении этого периода та будет мутной и для пищевых целей непригодной.

Вода идёт с громкими звуками и перерывами либо вообще из источника не поступает. Эти явления могут возникать по следующим причинам:

  • в источнике недостаточный уровень воды;
  • фильтр засорён или повреждён;
  • в подающей трубе нарушена герметичность;
  • вышел из строя обратный клапан насосного оборудовании.

Необходимость установки оголовка на обсадную трубу. Основной задачей данного элемента является предотвращение попадания в устье канала посторонних предметов. Кроме этого, немаловажным фактором является то, что оголовок защищает оборудование и комплектующие от кражи.

В целом, установив подобную конструкцию, хозяин решит вопросы такого плана:

  • вероятность промерзания зимой верхней части скважины уменьшится;
  • источник будет надёжно герметизирован;
  • дебет скважины увеличится;
  • можно будет подвешивать насос и надёжно крепить проводку.

Технология бурения скважин с обсадной трубой технология

Оголовок — важная деталь скважины, это своего рода крышка, защищающая всю конструкцию от негативных факторов

Сегодня производители стараются максимально полно удовлетворить потребности клиента путём реализации дополнительных возможностей по использованию оголовка скважины. Наибольшее распространение получили следующие опции:

  • цанговые зажимы и секретные болты для защиты конструкции от взлома;
  • карабины и рым-болты для подвешивания оборудования;
  • дополнительные отверстия с пружинными предохранителями от перегибов для вывода кабеля питания и др.

Выбор диаметра

В настоящее время разработаны следующие методы бурения скважин:

  • с помощью шнека;
  • колонковое бурение;
  • ударно-вращательный метод;
  • способ ударно-канатного бурения с обсадной трубой.

Каждый из них рассчитан на формирование скважин, диаметр которых может варьироваться в определённых пределах. Например, при бурении с помощью шнека значение данного параметра колеблется в диапазоне 11≤Dскв.≤12,5 см, а при колонковом бурении 4,5≤Dскв.≤13 см, где Dскв. – диаметр скважины.

Полезно знать! Правильный подбор способа бурения и числовых значений параметров всех элементов ствола, в том числе его диаметра, осуществляется с учётом поставленных задач на основе анализа особенностей приусадебного участка, а также характеристик имеющегося силового оборудования.

Технология бурения скважин с обсадной трубой технология

Диаметр обсадной трубы подбирается в зависимости от типа бурения и размеров скважины

Большинство марок современных скважинных насосов выпускаются с диаметром 74 миллиметра (3 дюйма) и 100 миллиметров (4 дюйма).

Для трёхдюймового насоса выбор трубы проводится по следующему принципу: к диметру, выраженному в миллиметрах (в нашем случае это число 74) прибавляется толщина стенок конструкции (у полиэтиленовой обсадки она составляет 15 миллиметров) и зазор между самим насосом и трубой (обычно это 4 миллиметра). В итоге получается  миллиметра.

Таким образом, с учётом стандартной номенклатуры выпускаемых, например, стальных обсадных изделий, приобретать подобную трубную продукцию следует с диаметром 127 или 133 миллиметра  — это ближайшие стандартные значения.

Представленный пример носит практически идеальный характер, поскольку реальный размер ствола, хоть и не на много, но, всё-таки, может отличаться. Обусловлено это сложной конструкцией сооружения, геометрия которого зависит от различных факторов. В частности, от структуры геологического разреза на участке.

Длина звеньев колонн из обсадных труб колеблется в диапазоне  метра, а при бурении начинают их опускать с большего диаметра. По мере увеличение глубины скважины осуществляется переход на малые сечения. Соединение звеньев между собой выполняется свинчиванием методом «труба в трубу», муфтами либо ниппелями.

Советы по прочистке скважины

Необходимость выполнения данной процедуры возникает по следующим причинам:

  • снижение уровня зеркала;
  • ухудшение состава воды;
  • уменьшение дебета.

Технология бурения скважин с обсадной трубой технология

Скважину, оборудованную обсадной трубой, можно использовать долгие годы,а при необходимости и легко провести прочистку

Советы профессионалов по борьбе с этими явлениями в обобщённом виде звучат так:

  • чтобы не допустить обильное засорение скважины во время её эксплуатации, на этапе обустройства подбирайте насос и фильтры очень тщательно. Особому контролю подлежит их совместимость с диаметром применяемых труб;
  • регулярность проведения очистки пробуренного источника – основное правило, которым должен руководствоваться хозяин дома, желающий избежать серьёзных материальных затрат, когда выполнить работу самостоятельно будет невозможно и придётся привлекать бригаду профессионалов;
  • если пробуренный источник используется только летом, в осенне-зимний период рекомендуется не реже одного раза в месяц прогонять воду с помощью насоса по системе вхолостую;
  • при невозможности самостоятельной прочистки скважины следует воспользоваться услугами специалистов. Они оперативно решат проблему, поскольку в их распоряжении находятся все необходимые инструменты и оборудование.
Читайте также:  Технология изготовления стальных сварных труб

Конечно же, если вы планируете пользоваться скважиной всего один сезон, можно обойтись и без обсадки. Но по происшествии времени подвижки грунта вызовут его осыпание. Тогда вы не только останетесь без воды, но и потеряете часть оборудования  — подающую воду трубу и фильтр.

Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб: что такое обсадная труба, методы обустройства и другие опоры из труб

Для монтажа фундаментов на самых разных видах грунта и в любых климатических регионах используются трубчатые сваи разной конструкции и разных размеров. Благодаря длинным стержням происходит прочное зацепление с почвой любого характера и таким образом, весь нулевой цикл приобретает отличную устойчивость и прочность для поддержания вышестоящих конструкций любой массы.

Буронабивные сваи с обсадными трубами. Монтаж в ночное время

Буронабивные сваи, их конструкция и монтаж

Принципиальная технология буронабивных свай с обсадной трубой

На картинке вверху вы видите принцип, как монтируются и, естественно, изготавливаются буронабивные сваи в обсадных трубах, где:

  • Производится установка бурового станка (не путать с копром) на точку для бурения скважины и сам процесс бурения лидера;
  • Производится погружение обсадной трубы до проектной отметки, а также извлечение осыпавшегося грунта из её полости;
  • Производится погружение арматурного каркаса в полость скважины;
  • Скважина заливается (набивается) бетоном из миксера (автоматического бетоносмесителя);
  • Осуществляется извлечение обсадных труб по секциям.

Что такое обсадная труба

Обсадные трубы для буронабивных свай готовы к установке

  • Трубы такого рода в гражданском и промышленном строительстве используются для крепления нефтяных, газовых, водных и других скважин, чтобы удержать осыпание грунта со стен. С точно такой же целью используется и обсадная труба для свай, которая входит в пробуренное отверстие, плотно соприкасаясь с грунтом, тем самым, исключая всякий обвал.
  • Монтируется обсадная труба для буронабивных свай по секциям, которые фиксируются между собой сваркой или специально обустроенными зажимами (стыки конструкции типа «Като», «Бетоно» и так далее). После выполнения всех работ секции демонтируются, но может быть принято решение об оставлении инвентарной трубы в грунте, о чём делается соответствующая запись в акте приёмки каждой сваи и техническом журнале.

Процесс бурения 1) до грунтовых вод; 2) после грунтовых вод

  • Погружаются обсадные трубы для свай при помощи гидродомкратов в процессе бурения, с применением специализированного бурового оборудования или же посредством вибропогружения (вибростол), а также путём забивки трубы для сваи. Процесс бурения при обустройстве буронабивных конструкций происходит вращательным или ударным методом.
  • Так, ударный метод разработки подразумевает погружение обсадки в грунт вслед за забоем, либо с опережением – всё будет зависеть от проходной способности грунта – до проектной отметки. Секционная сборка или наращивание секций в таких ситуациях происходит по мере необходимости или guantum satis.
  • Если же используется вращательный метод бурения, то вначале делается лидерная скважина (лидер) по размеру одной секции и последняя туда погружается. После этого процесс повторяется заново, то есть, опять бурится скважина по длине секции и та погружается в готовое отверстие. Так продолжается до тех пор, пока обсадная труба не будет заглублена до проектной отметки.

Бурение скважин штангой Келли

  • После установки обсадной трубы инструкция в обязательном порядке предусматривает очистку полости от осыпавшегося грунта, что производится тем же буром. Очень действенно при таком виде работ использование штанги Келли, которая представляет тот же бур, только при нагрузке его лопасти раздвигаются на нужную ширину, что позволяет наиболее эффективно производить опережающее бурение лидерных скважин. При ослаблении нагрузки лопасти штанги принимают исходное положение, соответствующее внутреннему диаметру обсадки и во время поднятия бура вверх, шнеком вынимается и отбрасывается весь грунт из полости.
  • Для наглядности мы предлагаем ниже несколько таблиц труб стандарта BAUER и LEFFER с одинарными и двойными стенками:

Соединительные муфты для труб разного диаметра Ввинчиваемый тип обсадной двустенной трубы стандарта BAUER Ввинчиваемый тип обсадной моностенной трубы стандарта BAUER Башмаки

Методы обустройства

Техника на строительной площадке

  • Монтаж и технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой подразумевает выполнение обеих процессов производства непосредственно на строительной площадке, на месте установки (см. фото вверху). Изготовление наряду с установкой такой конструкции не представляют ничего сложного по замыслу – в скважину погружается обсадная труба, армируется и заполняется бетоном, но сложности могут возникнуть с точки зрения технического обеспечения. Длина таких конструкций может достигать от 20 до 30 м при сечении от 50 до 150 см, но если усовершенствовать техническое обеспечение, используя установки KATO, BENOTO, LIEBHERR, то сечение сваи можно увеличить до 3,5м, а длину до 60м, возрастив при этом её несущую способность до 500т!
  • Чаще всего применима глубина конструкций 6-12м и диаметром от 25 до 40 см, да и цена такого продукта наиболее приемлема. Процесс сборки происходит следующим образом: скважина заполняется на метр бетонной смесью и утрамбовывают, после чего обсадка приподнимается вверх до тех пор, пока уровень раствора не опустится до 30-40 см. Процесс повторяется до тех пор, пока весь стержень не окажется полностью заполненным.
  • Во время бурения лидерной скважины её стены не могут оказаться ровными и гладкими, так как грунт в любом случае будет обваливаться и между обсадной трубой и стенками пробуренного отверстия остаётся зазор. Поэтому, для уплотнения туда тоже заливают бетон, к тому же смесь проникает в поры грунта, делая его тем самым, гораздо прочнее. Главным недостатком такой технологии является отсутствие возможности контроля плотности раствора по длине всего ствола и это может грозить размывом не застывшей смеси грунтовыми водами, если таковые имеются в изобилии.

Арматурный каркас

  • Армирование скважины производится не по всей её длине, а лишь в верхней части с заглублением арматурного каркаса в свежезалитый бетон на 1,5-2м.

Рекомендации. Помимо применения обсадных труб используется также сухой способ для твёрдых и устойчивых грунтов, которые способны выдерживать давление без обвалов стен. Каркас монтируется непосредственно в скважину и происходит набивание бетонной смеси.

Если буронабивная скважина без обсадки монтируется в водонасыщенных или слабых грунтах, то её стенки обмазываются глиной. Плотность такого раствора должна быть минимум 1,15-1,3 г/м3.

Другие сваи из труб

Винтовые сваи из металлических труб

  • Такой тип свай, который показан на верхней фотографии зачастую применяется в частном строительстве за городом и на приусадебных участках для малых и средних архитектурных форм, а также для мачт, антенн, маяков и заборов. Преимущество таких стержней в том, что их можно завинчивать практически в любой грунт, за исключением скалистого, но и там возможен такой монтаж при бурении лидерных скважин меньшего диаметра. К тому же такие сваи для фундамента без особых трудовых затрат можно установить своими руками, используя для этого рычаги для кругового вращения.

Перенос деревянного дома на новый фундамент

  • Кроме того, металлические сваи из труб с буром могут быть использованы для возведения нового фундамента взамен старого. Это означает, что вокруг каркасного или бревенчатого дома завинчиваются такие стержни, на них навариваются наголовники, а затем деревянная конструкция приподнимается на домкратах на 20-25 см выше уровня наголовников. Для её поднятия используют обычно швеллеры или двутавры, изредка – деревянные балки.
  • После того, как деревянное здание поднято вверх, на сваи приваривается линейная площадка из прямоугольного полого металлопрофиля или того же двутавра и дом опускается на неё. Металлические стержни между собой скрепляются профилями и дом, перенесённый на такое основание, простоит ещё не один десяток лет. Но такой перенос обусловлен обязательным наличием прочных брёвен внизу строения – в противном случае вся реконструкция не имеет смысла.

Совет. Для увеличения срока эксплуатации винтовых свай их тоже делают набивными, заливая в полость трубы бетонную смесь и тщательно её там утрамбовывая – это дополнение защищает металл от коррозии.

Впрочем, такую конструкцию можно с таким же успехом назвать инъекционной, но суть от этого не изменится.

Свайный фундамент из асбестоцементных труб с заглубленным ростверком

  • Также достаточно часто применяются сваи из асбестоцементных труб, которые могут иметь подвесной или заглубленный ростверк и устанавливаться на пучинистых грунтах без вреда для качества. Такие трубы тоже лучше инъекционировать бетонной смесью, что намного повысит их прочность и продлит срок эксплуатации.

Совет. Можно сказать, что трубобетонные сваи являются неотъемлемой частью нулевого цикла для склонов, оползней и водонасыщенных грунтов. Благодаря длине стержня вы всегда сможете установить подвесной ростверк в ровном горизонтальном положении, создав тем самым хорошее основание для вышестоящей конструкции.

Заключение

Несмотря на огромные преимущества обустройства буронабивных свай для фундаментов их применение несколько ограничено. Дело в том, что такой монтаж оказывает непосредственное влияние на весь близлежащий грунт, что может оказаться вредоносным для находящихся поблизости зданий.

Читать далее…

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector