Шнековое бурение скважин технология: Шнековое бурение — технология, цена, отличия. Шнековое бурение скважин в Москве

Шнековое бурение. Выбираем шнек для бурения.

Содержание:

Вращательным шнековым бурением называют один из самых старых способов создания скважин, который со временем почти не менялся — только претерпел небольшие усовершенствования.

Плюсы и минусы шнекового бурения

Недостаток шнекового метода — ограничение по максимальной глубине, которую можно достичь без применения дополнительного оборудования. Однако преимущества делают шнековое бурение самым популярным способом создания скважин.

Все, кто производит бурение скважин навесными гидробурами, ценят скорость производимых работ, универсальность применения оборудования, финансовую доступность, а также относительно несложную технологию.

Фото: Шнек буровой

Когда применяется шнековое бурение?

При шнековом бурении чаще всего бурятся скважины небольшой глубины (до 20 метров) шнеками небольших диаметров (до 1500 мм).

Перечислим несколько самых популярных направлений работ, при которых применяется шнековое бурение:

• установка дорожных ограждений, дорожных знаков, оград, столбов, опор,
• взятие проб грунта с разной глубины,
• создание буронабивных свай,
• пересаживание деревьев,
• завинчивание винтовых свай,
• лидерное бурение для забивки свай.

Наиболее часто такое бурение производится буровыми шнеками в грунтах категорий III- Х по классификации крепости горных пород Протодьяконова. В твердых грунтах категорий III–IV процесс бурения требует высокой квалификации работников и использования наиболее надежного, профессионального рабочего инструмента.

Самые распространенные среди методов вращательного шнекового бурения — рейсовый и поточный.»

Рейсовый и поточный способы бурения

При рейсовом способе бурения используются шнеки, которые наращиваются штанговыми удлинителями для достижения заданной глубины. Шнековый бур забуривается на глубину витков, извлекается из скважины по мере наполнения витковой части буримой породой. Порода сбрасывается в стороне от скважины, шнек погружается обратно за следующей порцией грунта.

Процесс продолжается до достижения необходимой глубины. Производительность такого метода зависит, в том числе, от длины винтовой части шнека. Но тут нельзя забывать о том, что, чем больше диаметр, тем более тяжелый груз извлекается базовой машиной из скважины.

Сам винтовой шнекобур и удлинители — внушительная металлическая конструкция, а вместе с грунтом, особенно при большой глубине бурения, этот комплекс может оказаться на грани грузоподъемности базовой машины. В шнекобурах Технопарка «Импульс» учтена эта особенность — количество витков зависит от серии шнека и его диаметра, но с учетом максимально возможного объема породы, который предстоит извлечь.

Фото: Шнек производства Технопарк «Импульс»

При поточном способе выход породы из забоя происходит постоянно на всей глубине бурения. Этот способ более производительный, чем рейсовый. При работе поточным способом не надо постоянно извлекать шнек с породой, т. к. буримая порода сама движется по всей длине инструмента к устью скважины. Достигается такая производительность за счет того, что реборда идет по всей длине шнека и всех удлинителей. Соединяются шнек и удлинители таким образом, чтобы на стыке последний виток шнека переходил в первый виток удлинителя — получается шнековая колонна.

Выбор способа бурения зависит от поставленной задачи.

Полностью винтовые бурильные колонны всегда производительнее, но дороже, чем шнекобур с удлинителями-штангами. Если бурится скважина глубиной до 5 или 10 м., то рейсовый способ будет комфортным, а если 10 м.и глубже — наиболее предпочтительным будет поточный способ.

Есть виды работ, при которых поточный способ бурения необходим. Это те работы, которые требуют идеально четкие диаметр, вертикальность, ровность по всей глубине скважины, например, лидерное бурение для последующей забивки свай или создание скважин для изготовления буронабивных свай.

Что такое шнек?

Слово „Шнек“ немецкого происхождения, в переводе означает „улитка“, „завиток“, „спираль“. Состоит он из основания в виде стержня, на котором, вдоль оси, закреплены спиральные витки. По сути это конвейеры, которые доставляют по трубе сыпучие материалы. »

Шнек буровой оснащен снизу режущей частью, которая разрушает буримую породу, и присоединительным хабом.

Транспортировка материала осуществляется одновременно с проходкой скважины — это и есть суть шнекового бурения.

Контакт шнекобура с породой происходит не одновременно по всей площади скважины. При забуривании мощное давление, сконцентрированное в зубьях, передается на породу. Происходит вдавливание зубьев в породу. В податливом, мягком грунте, с вкраплением камней 0 — 10%, что соответствует V — X категориям крепости пород по шкале Протодьяконова, зубья для абразивного бурения врезаются в грунт и, срезая слой за слоем, транспортируют по шнеку землю к устью скважины.

Если порода соответствует категориям I — IVa, т. е. крепкая или очень крепкая, то при такой твердости применяются скальные зубья. Вдавливаясь, они скалывают, измельчают породу, посылая измельченный материал по стальным виткам (ребордам) с нижней части скважины к ее устью. Трубой в этом случае является скважина. Благодаря разнице коэффициентов трения породы и коэффициентов трения о стальные витки и породу стенок, поднимающаяся масса укрепляет стенки скважины. Коэффициент трения о сталь ниже, чем коэффициент трения о грунт, поэтому разрушенная порода продвигается по центральной части шнека быстрее, чем на границе с грунтом. Благодаря этому неровности стенок скважины удерживают и уплотняют породную массу, укрепляя таким образом стенки скважины. Увеличивающуюся из-за трения избыточную температуру инструмент отдает буримому грунту.

Фото: Шнек буровой с наплавкой

При шнековом вращательном бурении недопустимы отклонения в сторону крайностей. Количество разрушенной режущей головкой породы не должно быть маленьким — это сократит производительность. Но и не должно быть большим, это забьет межвитковое пространство и будет стопорить продвижение породы по скважине. Шнекобуры Технопарка «Импульс» изготавливаются исходя из того, что производительность шнекового транспортера должна быть выше или равна производительности режущей части шнека.

Непосредственно подъем породы по шнековому транспортеру возможен лишь при условии, когда угол линии спирали меньше значений трения породы о поверхность реборды. Этим важнейшим деталям Технопарк «Импульс» уделяет максимальное значение при проектировании и изготовлении шнековых буров.

Подобрать нужный шнек, буровой комплект или просто проконсультировать по вопросам бурения — наши специалисты всегда готовы помочь.

Михаил Михайлович Протодьяконов (1874—1930 гг. жизни) был великим российским, а затем и советским ученым в области горного дела. Шкала коэффициента крепости горных пород стала первым реальным способом, который оценил горные породы по буримости, взрываемости, зарубаемости. Эта шкала — лишь один из многих глобальных трудов профессора Михаила Михайловича в горнодобывающей области.

Применяемость по буримым материалам. Классификация горных пород по крепости (шкала Протодьяконова):

Кат. породы	Степень крепости	Породы	Коэф. крепости, f	Вид зубьев	Тип шнека	Содержание камня
I	в высшей степени крепкие породы	Наиболее крепкие, плотные и вязкие кварциты и базальты. Исключитель- ные по крепости другие породы	20	Для бурения пород категорий I — IIIa , а также пород с содержанием каменистых включений свыше 30%, шнеки всех серий не применяются, ввиду повышенного износа режущих частей, а так же высокой вероятности поломок.
II	очень крепкие породы	Очень крепкие гранитные породы. Кварцевый порфир, очень крепкий гранит, кремнистый сланец. Менее крепкие, нежели указанные выше кварциты. Самые крепкие песчаники и известняки	15
III	крепкие породы	Гранит (плотный) и гранитные породы. Очень крепкие песчаники и известняки. Кварцевые рудные жилы. Крепкий конгломерат. Очень крепкие железные руды	10
IIIa	крепкие породы	Известняки (крепкие). Некрепкий гранит. Крепкие песчаники. Крепкий мрамор. Доломит. Колчеданы	8
IV	довольно крепкие породы	Обыкновенный песчаник. Железные руды	6	Скала	S6 PA	Скальные шнеки применяются для бурения мягкой скальной породы и грунтов, с содержанием каменистых включений до 30%.
IVa	довольно крепкие породы	Песчанистые сланцы. Сланцеватые песчаники	5	Скала	S6 PA
V	довольно крепкие породы	Крепкий глинистый сланец. Некрепкий песчаник и известняк, мягкий конгломерат	4	Скала Абразив	S5 S6 PA	Абразивные шнеки применяются для бурения песков, земли, глины, суглинков, почв, с содержанием каменистых включений до 10%.
Va	средние породы	Разнообразные сланцы (некрепкие). Плотный мергель	3	Скала Абразив	S5 S6 PA
VI	довольно мягкие породы	Мягкий сланец, очень мягкий известняк, мел, каменная соль, гипс. Мерзлый грунт, антрацит. Обыкновенный мергель. Разрушенный песчаник, сцементированная галька, каменистый грунт	2	Скала Абразив	S5 S6 PA
VIa	довольно мягкие породы	Щебенистый грунт. Разрушенный сланец, слежавшаяся галька и щебень. Крепкий каменный уголь. Отвердевшая глина	1,5	Скала Абразив	S4 S5 S6 PA
VII	мягкие породы	Глина (плотная). Мягкий каменный уголь. Крепкий нанос, глинистый грунт	1	Абразив	S4 S5 S6 PA
VIIa	мягкие породы	Легкая песчанистая глина, лесс, гравий	0,8	Абразив	S4 S5 S6 PA
VIII	землистые породы	Растительная земля. Торф. Легкий суглинок, сырой песок	0,6	Абразив Земля	S4 S5 S6 PA	Земляные шнеки применяются для бурения песков, земли, глины, суглинков, почв с отсутствием каме- нистых включений.
IX	сыпучие породы	Песок, осыпи, мелкий гравий, насып- ная земля, добытый уголь	0,5	Абразив Земля	S4 S5 S6 PA
X	плывучие породы	Плывуны, болотистый грунт, разжи- женный лесс и другие разжиженные грунты	0,3	Абразив Земля	S4 S5 S6 PA

Технопарк «Импульс» изготавливает для Компании «Традиция-К» шнеки и удлинители всех типов и размеров для обоих способов бурения.

Производство буровых шнеков и удлинителей — процесс непрерывный, зачастую круглосуточный. Как только запущен техпроцесс, начинается изготовление комплектующих шнекобура. По мере изготовления они перемещаются на участок производственной комплектации: основание, реборды, режущая кромка, держатели зубьев, сами зубья, пилот/забурник, хаб.

Когда комплект собран, его перемещают на сборку, где, используя редуктор, полуавтоматом сваривают комплектующие в изделие.

Чтобы избежать даже минимальных отклонений, завод использует лазерный контроль во время сборки и непосредственно перед выходом со сборочного цеха.

Заготовка собрана, направлена на дробемет, который подает дробь до 1000кг/мин. За счет направленного потока абразива будущий шнекобур очищается от окалины. Далее — чистовая мехобработка, а затем обратно в дробемет для подготовки поверхности к покраске. В малярной камере производится окраска шнека и сушка. Теперь он надежно защищен от коррозии.

Фото: Шнеки в ассортименте

До того, чтобы изделие окончательно стало шнеком, осталось две операции — установка режущих элементов и финальный контроль качества. Установка зубьев и пилота-забурника — самое простое в производстве изделия. Установка режущих элементов производится легко за счет запатентованной системы крепления, это очень ценят наши заказчики. Замена изношенных элементов на новые производится «в поле» быстро без специальных приспособлений. Полностью собранному инструменту при прохождении через ОТК присваивается индивидуальный серийный номер и «выдается» собственный паспорт, который одновременно является инструкцией по эксплуатации.

Эпилог

Кустарный шнек не просто уменьшает производительность бурения или имеет меньший ресурс. Всё не так безобидно. При использовании неверных геометрических параметров забурника на вал гидровращателя передаются как избыточный момент сопротивления, так и разрушительные для зубчатых элементов планетарного механизма вибрации. В результате механизм планетарного редуктора перегревается, а зубья шестерён преждевременно изнашиваются. Также это дополнительный расход топлива экскаватора и нагрузка на гидросистему.

На обывательском уровне шнек можно сравнить с победитовым сверлом. Фирменное сверло и перфоратор загонит в бетон, как в масло, за секунды. И если его не перегревать, то послужит оно верой и правдой.

А можно купить сверло на рынке подешевле. Выглядят почти одинаково, но через пару отверстий его можно просто выкинуть. Забурник перегрелся, затупился и вместо сантиметров в бетоне вы, обливаясь потом, стоите на месте и вспоминаете пословицу «скупой платит дважды».

С неоригинальным шнеком это может быть и трижды, и похуже в случае выхода из строя гидровращателя.

Вот почему мы не только не рекомендуем использовать кустарные шнеки, но и снимаем гидробур с гарантии в этом случае. Уверяем вас, это не просто желание продавать только собственный продукт. Это опыт и здравый смысл.

Подписывайся на нас!

Шнековое бурение скважин технология. Способы бурения

Бурение скважин шнековым методом применяется в основном для песчаных и гравийно-песчаных грунтов. Оно производится установкой, которая имеет буровую головку, следом за которой идут шнеки, отводящие грунт. У шнекового бурения скважин есть несомненное преимущество по скорости проходки. Кроме этого, одновременно с бурением продавливаются и укладываются стенки скважины, которые удерживают породу и предотвращают ее обрушение. Устанавливаемые стенки скважины могут быть как бетонными, так и стальными. При шнековом бурении скважин отпадает необходимость в промывке скважины во время бурения.

Такой метод бурения используется только для скважин с небольшим дебетом. Обычно шнековое бурение скважин на воду производится в мягком, рыхлом или мерзлом грунтах. При помощи винтового шнека из забоя удаляется выбранная при бурении порода. Шнек – это бурильная труба, вся длина которой обвита стальной лентой. Бурение шнековым методом производится буровыми механизмами, имеющими подвижный вращатель. Шнеки соединяются резьбой или элементами, имеющими фигурное сечение. Ход подачи при бурении шнековым методом от 1,9-15 м.

Полые герметичные шнеки оборудованы реверсивными замками, имеющими различные долота. За счет высококачественной стали замковых соединений, имеющих высокую износоустойчивость, время на бурение значительно сокращается. При этом производительность работ возрастает.

При шнековом бурении скважин на мягких и рыхлых грунтах лопасти долота должны находиться под углом 30-60о по отношению к забою. На плотных грунтах или гравийно-галечных отложениях лопасти долота должны иметь угол 90о по отношению к забою. Установка угла при бурении зависит от твердости пробуриваемого грунта.  

Режущие элементы бура охлаждаются за счет разрушаемого грунта. При этом разрушенная порода поднимается по спирали шнека. Объем разрушаемой породы при средней скорости транспортировки должен составлять не более 0,2-0,4 от общего объема пространства. При этом частота вращения бурового инструмента должна быть 150-200 об/мин. Для шнеков, имеющих размер до 100 мм частота вращения не должна превышать 500 об/мин.

При бурении скважин шнековым методом наиболее эффективными считаются шнеки, имеющие центральный канал. Через него подается воздух или вода при помощи гидравлического насоса, что снижает трение при бурении. Обычно шнековое бурение скважин производят на глубину до 50 м. В исключительных случаях бурение шнековым инструментом может производиться до глубины 100-120 м.  

При бурении глубоких скважин шнековое бурение обычно комбинируют с некоторыми другими видами.

При производстве шнекового бурения скважин может быть применена технология с использованием обсадных труб или же тампонированием стен скважины бетоном под давлением с поверхности. При данном виде бурения скорость прохождения грунта в сутки может доходить до 30 метров.

В станках для шнекового бурения скважин применяются литые буровые головки, имеющие режущие лопасти и хвостовик. Режущая кромка лопастей обычно должна быть наплавлена твердым сплавом. В случае бурения на особо твердых породах буровая головка должна быть оснащена техническими алмазами.

Глубина шнекового бурения скважины проводится на размер одной штанги, затем станок отключается, штанга должна быть отсоединена от шпинделя, поднята наверх и наращена новой штангой. После этого бурение может быть продолжено.

Единственный недостаток шнекового бурения скважин заключается в том, что пробуренная скважина имеет, как правило, очень маленький дебит.

Шнековое бурение скважин на воду: технология, методы и способы

Шнековый способ бурения скважин на сегодняшний день является самым простым и универсальным, в том числе для скважин частного пользования. Водозаборные скважины позволяют получить чистую, пригодную для питья и хозяйственных нужд воду. Наличие собственной скважины дает возможность не только экономить большое количество денег на различных системах фильтрации, но и заботиться о здоровье. Так, вода, полученная из подземных источников обогащена различными минералами и микроэлементами в отличие от стандартной воды из-под крана.

Существуют различные технологии и инструменты для шнекового бурения, соответствующие конкретной цели: скважина под воду, прокладка коммуникаций. В данной статье подробно описывается процесс шнекового бурения, область его применения, технологии вертикального и горизонтального бурения, достоинства и недостатки бурения шнековым способом. В завершение статьи анализируются инструменты для бурения: шнеки, буры, их назначение и особенности.

Содержание:

Описание процесса шнекового бурения

Бурение скважины формирует в породе углубление цилиндрической формы. При диаметре от 60 до 200 мм глубина скважины может достигать 50-80 метров в зависимости от твердости грунта. Непосредственно процесс бурения шнековым способом происходит следующим образом: в породу погружается бурильная труба, обвитая металлической лентой, которая за счет собственной тяжести начинает разрабатывать скважину на заранее установленную глубину. За счет конструкции шнека в ходе бурения нет необходимости в дополнительной промывке скважины, так как весь проработанный грунт автоматически и непрерывно поднимается на поверхность.

Эффективность бурения скважин шнеком напрямую зависит от правильного проектирования. Так, большое значение имеет твердость породы, глинистость, рыхлость грунта. Целесообразнее всего использовать шнековое бурение на песчаном или гравийно-песчаном грунте. За счет своей конструкции, шнековый бур будет легко погружаться в такую почву, а на выходе отработанный грунт будет легко убирать. Для глинистой почвы такой способ бурения не подходит, так как спираль бура быстро забивается глинистым грунтом, образуя так называемую «пробку» и препятствуя дальнейшему бурению.

Одновременно с бурением скважины может происходить укрепление ее стенок с помощью бетонных или металлических конструкций, чтобы защитить ее от возможных обрушений.

Особенности бурения в разных породах

При проектировании особенно важно обращать внимание на грунт, с которым необходимо работать, так как именно от его плотности будет зависеть осевая нагрузка и частота вращения спирали шнека.

При бурении мягкого грунта и рыхлого песка не делают принудительную подачу осевой нагрузки, так как достаточно и собственного веса бура. В ходе работ необходимо контролировать объем разрушаемой породы на лопастях шнека – он не должен превышать производительности транспортёра. В противном случае куски грунта налипают на инструмент и мешают дальнейшей работе.

При бурении более твердых пород, таких, как суглинки, супеси, алевролиты и агриллиты с начала работ устанавливается осевая нагрузка до 5 кН, а частота вращения колонны при этом не должна превышать 1,7-3,3 с^-1. Если превысить частоту вращения, то за счет вибраций могут открепиться некоторые части колонны, что, как минимум, продлит срок работ.

В зависимости от водопроницаемости грунта, пластичности и рыхлости может быть принято решение о дополнительном укреплении стенок скважины. Шнековый способ бурения позволяет проложить стенки скважины бетонной или металлической оболочкой за короткий промежуток времени.

Бурение в пластичной почве чревато возникновением пробок, так как грунт налипает на спираль шнека и препятствует дальнейшему разрушению почвы и выбрасыванию отработанного грунта. В целом рекомендуется прочищать лопасти шнека каждые полметра, чтобы избежать пробок.

Чем более твердая порода, тем более сильная осевая нагрузка устанавливается. Так, например, для бурения мерзлого грунта ставят осевую нагрузку 8-10 кН, частота вращений может быть в пределах 1,3-2,2 с^-1. Однако, важно помнить, что шнековое бурение эффективно лишь для III категории буримости. Для галечников и монолитных пород шнековое бурение не используется.

Этапы работы

Первый и главный этап в работе с шнековым буром – это проектирование скважины. Помимо определения твердости породы, необходимо определить глубину и наклон будущей скважины. Наклон зависит от твердости грунта, то есть чем более плотная порода, тем более прямой угол бурения. При бурении мягких пород и рыхлого грунта наклон бурения составляет 30-60 градусов, а при гравийно-галечном грунте наклон будет 90 градусов. От правильного понимания плотности, пористости, водопроницаемости породы зависит успешность бурения. Также немаловажно понимать, на какой глубине проходят подземные воды, чтобы скважина гарантированно достигла нужной глубины.

После проектирования следуют подготовительные работы, которые могут включать в себя:

• Подготовку пространства для отработанного грунта, который будет поступать через скважину;
• Подбор необходимых инструментов для бурения в зависимости от плотности грунта и диаметра будущей скважины;
• Установку оборудования на платформу;
• Определение необходимой мощности бурения исходя из особенностей породы. Для бурения рыхлых песков и мягких грунтов может хватить собственного веса шнековой колонны, а для твердых пород необходимо установить дополнительную осевую нагрузку;
• Подготовку материала для укрепления стенок скважины, если это необходимо.

Затем можно приступать к бурению шнековым способом. При любых буровых работах необходимо помнить правила техники безопасности во избежание несчастных случаев. При соблюдении всех необходимых условий, шнековое бурение – это самый доступный и простой в использовании способ бурения скважины.

Технологии шнекового бурения

Шнековое бурение разделяется на две технологии по направлению бурения: горизонтальную и вертикальную. Технология вертикального бурения предназначена для разработки скважин под воду, а горизонтальное бурение используется для прокладки инженерных коммуникаций.

Если вертикальное бурение достаточно активно используется на частной собственности в силу своей доступности, то горизонтальное требует гораздо больше времени, средств и человек, которые будут контролировать процесс работы.

Технология горизонтального бурения

Горизонтальное бурение применяется в тех случаях, когда присутствуют различные препятствия на пути из точки А в точку Б. Такими препятствиями могут выступать лесной массив, магистраль, железная дорога. Шнековое бурение позволяет бурить на глубине до 80 метров, то есть ниже уровня грунтовых вод. Таким образом, чтобы проложить наиболее безопасный и короткий путь, используется горизонтальное направление бурения. По сравнению с вертикальной скважиной, горизонтальная имеет намного более широкий диаметр.

В отличие от вертикального бурения, при горизонтальном необходимо подготовить не только стартовую точку бурения – устье – но и конечную, то есть забой. Подготовка к горизонтальному бурению будет выстраиваться следующим образом:

• Рытье котлованов в устье и забое на одном уровне с будущей скважиной;
• Размещение установки для бурения;
• Подготовка необходимого оборудования;
• Бурение происходит под контролем оператора, который с помощью монитора и зонда регулирует направление и угол наклона бура. Когда буровая установка достигает забоя, шнековый бур заменяется на трубу и расширитель, а установка начинает движение в обратном направлении. Таким образом, горизонтальная скважина готова и в ней проложена труба без дополнительных усилий, что существенно экономит средства и время.

Технология вертикального бурения

Вертикальное бурение шнеком активно используется в частном хозяйстве для бурения скважин под воду. Это объясняется доступностью и простотой использования данной технологии. Так, для получения скважины глубиной до 80 метров достаточно сравнительно небольшой бурильной установки и правильно подобранного шнека. При бурении глубоких скважин устье в диаметре может быть шире забоя.

Шнек для вертикального бурения имеет витки различной толщины и ширины, в зависимости от назначения шнека. Таким образом разрушение породы происходит за счет непрерывного вращения витков шнека. Удобство заключается в том, что при вертикальной технологии бурения, как правило, нет необходимости в дополнительной промывке или продувке, так как разрушенная порода автоматически поступает на поверхность.

Технология вертикального бурения используется не только для скважин под воду, но и для монтажа столбов, разведочных скважин, наблюдательных колодцев. Последнее необходимо для взятия проб с подземных вод и их дальнейшего анализа.

Плюсы и минусы шнекового бурения

Преимущества шнекового бурения скважин:

• Скорость работы: конструкция шнекового бура позволяет одновременно сверлить скважину и поднимать отработанный грунт за короткий промежуток времени;
• Глубина: можно получить скважину до 80 метров глубиной;
• Удобство использования: параллельно с бурением скважины можно проводить укрепление ее стенок, что тоже значительно упрощает работу;
• Простота технологии;
• Возможность регулировать угол направления бурения;
• При шнековом бурении нет необходимости в промывочной жидкости.

Есть у технологии и свои недостатки, которые нужно учитывать при выборе. Существенный недостаток заключается в том, что шнековый бур подходит только для пород до третьей категории буримости. Для последующих категорий использование шнека будет нецелесообразно, так как потребуется значительно больше средств, материалов и мощностей бурения. При этом для вращения достаточно тяжеловесной шнековой колонны может понадобиться достаточно мощная буровая установка. Важно учитывать при выборе шнекового метода бурения, что любой подземный валун может замедлить или вовсе остановить процесс. Еще один недостаток заключается в ограничении по глубине: сделать скважину глубже 80 метров не получится, а нередко из-за особенностей местности ограничение глубины может быть и до 50 метров. Считается, что бурение шнековым способом не относится к числу бюджетных, так как требуется специальная буровая установка и большое количество дополнительных инструментов.

Способы бурения

В зависимости от сложности работ и плотности грунта необходимо подобрать правильный способ бурения. Наиболее популярны следующие способы:

1. Вращательный: стандартное механическое бурение, при котором разрушение породы идет за счет непрерывного вращения инструмента;
2. Роторный: способ схож с вращательным, но при бурении используется инструмент роторного типа;
3. Ударный: механический вид бурения, когда разрушение породы происходит за счет ударов бурового инструмента. Нередко используется при бурении монолитных и плотных пород;
4. Ударно-канатный: ударное бурение, использующееся при бурении галечных отложений и других плотных пород.

Нередко в ходе разработки одной скважины возникает необходимость прибегнуть к сразу нескольким из перечисленных способов бурения.

Шнеки для бурения: виды, назначение, особенности

На сегодняшний день представлен большой выбор шнеков для бурения и других вспомогательных инструментов, каждый из которых имеет свое предназначение и характеристики. В зависимости от того, какой грунт предстоит разрабатывать, подбирается вид шнека, его диаметр и другие параметры.

Главное отличие шнеков друг от друга заключается в диаметре и длине. Диаметр инструмента подбирается под размер потенциальной скважины. Если предстоит бурить не мягкую почву, а достаточно плотный грунт, например, алевролиты, суглинки, рекомендуется выбирать шнек, укрепленный резцами из твердого сплава. Длина шнека зависит от буровой установки, ее технических требований, мощности и так далее. Толщина может также разниться: утолщенные лопасти шнека прослужат дольше. Закономерно, что при бурении более твердых пород необходимо подбирать шнек с большей толщиной, в противном случае он может быстро износиться из-за больших нагрузок.

Для стандартной скважины при частном доме чаще всего используется классический стартовый шнек без каких-либо дополнений. Нет необходимости в приобретении специального шнека, так как грунт достаточно рыхлый и мягкий.

Шнеки принято разделять и по другим характеристикам:

Вид соединения: шнеки могут иметь резьбовое и безрезьбовое соединение. Резьбовое соединение удерживает шнеки за счет ввинчивания, но имеет существенный недостаток: у такой конструкции нет возможности обратного вращения. В случае же с безьрезьбовым соединением шнеки закрепляются за счет муфтовых замков и удерживаются с помощью пальцев с фиксаторами. Второй вид намного более универсален, а потому и встречается чаще;

Наполнение шнека, другими словами, имеет он центральное отверстие или нет. Эта характеристика также влияет на эффективность конкретной модели шнека. Так, например, полые шнеки позволяют использовать продувку. Также через полый шнек может поступать и вода для дополнительного охлаждения конструкции и снижения трения. Более тяжеловесный вариант не имеет дополнительных функций;

Направление и диаметр лопастей. При бурении мягкого грунта направление лопастей должно быть примерно 60 градусов, а при более твердых породах лучше использовать шнеки с лопастями под 90 градусов.

Помимо непосредственно шнеков при бурении могут понадобиться и другие инструменты, например, шнек-переходник. Этот инструмент необходим в качестве соединения между основной колонной и буровой установкой.

Телескопические шнеки

Телескопический шнек — отдельный вид шнека, предназначенный для изменения длины бурового инструмента. Шнек такого вида имеет выдвижной внутренний шток, который позволяет достичь большей глубины при бурении и значительно сокращает нагрузку на оборудование. Обычно отдают предпочтение телескопическим шнекам из-за их удобства, так как нет необходимости дополнительно наращивать колонну шнеков. Также за счет своей раскладной конструкции, такой шнек удобнее транспортировать.

Шнек такого вида достаточно универсален и может использоваться на различных установках, например, на манипуляторах, экскаваторах и ямобурах.

Виды буров

При бурении большое внимание стоит уделить и выбору бура. Существуют различные буры, предназначенные для конкретных случаев, разберем наиболее популярные модели и их назначение:

Колонковый бур – бур, предназначенный для первичного разрушения породы. Главная особенность бура такого типа – его кольцевидная форма. Незаменим, если есть необходимость бурения в породах высокой твердости. При этом за счет своей формы разрушение грунта происходит только по кольцу, оставляя внутреннюю часть – керн – нетронутой, что позволяет в дальнейшем ее поднять на поверхность и использовать;

Бур лопастной – применяется для разрушения мягких и средних пород. За счет широких лопастей, бур быстро и беспрепятственно проникает в грунт и позволяет существенно сократить время работы. Лопастной бур активно используется при бурении различных скважин, в том числе под воду;

Бур конусный – один из наиболее универсальных видов буров. Предназначен для разработки средних и тяжелых грунтов более 5-ой категории. Поскольку конусный бур преимущественно работает по твердым породам, при выборе необходимо обращать внимание на его износостойкость;

Перовой бур используется для бурения на легких и средних грунтах. Внешний вид перового бура соответствует его названию – кончик бура представляет собой заостренное перо. Чаще всего перовой бур используется для скважин и столбов. Конструкция бура позволяет использовать его и галечника небольшого размера;

Шнековый бур лучше всех предыдущих видов подходит для бурения скважин под воду. Благодаря своей конструкции он может разрушать породу до 7-ой категории. Зачастую шнековый бур оборудован твердосплавными резцами для повышенной износостойкости при работе с твердым грунтом.

Таким образом, при проектировании скважины необходимо правильно понимать плотность грунта, чтобы подобрать подходящий бур. При бурении особенно твердых пород лучше подбирать бур, укрепленный алмазными резцами для наиболее эффективного бурения. Бур должен иметь сечение больше шнека приблизительно на 2 сантиметра.

Заключение

Шнековое бурение скважин активно применяется для разработки скважин под воду и другие технические нужды, например, как прокладка коммуникаций бестраншейным способом. Принцип работы бурения шнеком заключается в том, что из-за непрерывного вращения лопастей по спирали происходит одновременное разрушение породы и ее поднятие на поверхность. Так бурение с помощью шнека позволяет значительно сократить сроки работ, а также их стоимость. Технология шнекового бурения позволяет разрабатывать грунт до 4-ой категории буримости и этого достаточно для стандартной скважины под воду в частном хозяйстве.

Существует также и горизонтальная технология бурения шнеком, которая используется для получения доступа к нужной точке. Горизонтальное бурение необходимо, если на пути прокладки есть препятствия, например, лесной массив, автомобильные и железные дороги, магистрали. Главное отличие горизонтальной технологии от вертикальной заключается в сложности работ: необходимо контролировать не только исходную точку бурения, но и конечную. При этом горизонтальное бурение позволяет сразу укреплять стенки полученной скважины бетоном или другим необходимым материалом.

Таким образом, бурение скважин шнековым способом является одним из самых доступных и простых в исполнении, что объясняет его популярность.

Технология шнекового бурения скважин

Шнековое бурение скважин – это технология высверливания грунта, в которой для работы используют лопастной резец или шнек. Резец входит в грунт, и отработанная порода удаляется по мере углубления шнека.

Особенности шнекового бурения, описание процесса

Шнековое бурение подразделяется на бурение с обсадными трубами и с тампонированием стенок (два различных способа укрепления стенок скважины от обрушения). С помощью данного вида бурения возможно обустраивать скважину даже в мягких, очень подвижных, склонных к разрушению и насыпных типах почв, особенно эффективно его использование в почвах с высоким содержанием песка. Наличие подземных валунов высокой твердости, напротив, делает шнековое бурение неэффективным. Данный вид бурения применяют в ходе сейсморазведочных и взрывных работ.

Шнековое бурение малогабаритной установкой

Шнековое бурение скважин на воду относится к вращательным видам бурения. Бурильная установка оснащена бурами, вставленными один в другой (они соединяются либо резьбой, либо фигурным сечением). Благодаря шнеку порода вскрывается, её куски режутся долотом и по лопастям, расположенным в виде ленты по спирали вокруг трубы, поднимается на поверхность. Способ почти аналогичен простому способу бурения лунки во льду для зимней рыбалки.

Шнековое бурение не набольшие глубины можно проводить самостоятельно

Достоинства и недостатки шнекового бурения

• Основное преимущество шнекового бурения – высокая скорость работы. Малогабаритная буровая установка, оснащенная шнеками, способна выдать до 300 метров глубины за день.
• Относительная дешевизна выполнения работ, ввиду его простоты. Широкая распространенность способа.
• Возможность бурить без промывки на низкие глубины. Скважину глубиной до 10 метров можно бурить без промывки
• Возможность использовать малогабаритную, мобильную и высокотранспортабельную установку, без привлечения крупной техники, следовательно, без особого ущерба для окружающей среды и инфраструктуры.

Единственным недостатком бурения можно считать невозможность его использования на твердых и сверхтвердых породах и при попадании на валуны – крупные каменистые включения могут затормозить бурение и даже повредить инструмент.

Технология шнекового бурения скважин

Шнековое бурение скважин – эффективный способ, не требующий привлечения высокотехнологичного оборудования. Данный метод преимущественно используется для грунтов песчаного или гравийно-песчаного типа. Принцип работы бурильного оборудования заключается в разрушении режущим инструментом породы и доставка ее на поверхности при помощи винта шнека. При этом для повышения эффективности процесса бурения промывка скважины не осуществляется. Данный метод не применяется на территории, где находятся грунты высокой твердости.

Технология бурения

Что такое Скважина

Для бурения скважин шнековым способом происходит постоянное вращение рабочего инструмента с лопастями. Это обеспечивает бесперебойную подачу отработанной породы на поверхность, что очень удобно. Шнеки, осуществляющие все предвиденные технологией операции, состоят из центральной трубы, которую также называют буровой штангой. По ее поверхности по всей длине под определенным углом размещается стальная полоса. Именно она транспортирует разрушению почву на поверхность.

В конструкции шнека присутствует острый наконечник, который осуществляет врезку в грунт. Чаще всего его делают съемным. Это позволяет менять наконечник, зависимо от типа обрабатываемого грунта. При шнековом бурения чаще всего применяются следующие типы наконечников:

• долото, оснащено трема лопастями;
• лопастный бур;
• долото с двумя лопастями.

Во время бурения скважин на воду одновременно происходит формирование и укрепление ее стенок. Для этого может использоваться бетон или металл. Также следует не забывать, что данный метод редко применяется для производства глубоких скважин. Но при необходимости длина проходки может достигать 50 м. Поэтому шнек для бурения оснащается дополнительными секциями.

При шнековом бурении обязательно нужно сразу укреплять скважину

Особенности технологии

Шнековый метод бурения эффективен в сыпучих и рыхлых грунтах. При этом он категорически не подходит для работы в глинистых пластичных грунтах. В последнем случае порода будет прилипать к лопастям, и ее удаление из глубины на поверхность станет невозможной. При использовании метода достигается отличная скорость передвижения бура – до 100-200 м за сутки.

При эксплуатации бурильного оборудования необходимо внимательно выбирать шаг между витками стальной ленты. Он должен рассчитываться таким образом, чтобы отработанный грунт занимал менее половины межвиткового пространства. Лучший вариант – выработка занимает 30% объема.

Также во время работы шнековый бур имеет способность нагреваться. Поэтому при изготовлении оборудования необходимо учитывать соотношение между диаметром инструмента  его скоростью вращения:

• при диаметре до 200 мм допустимая скорость вращения составляет 100-150 об./мин.;
• при диаметре до 100 мм оптимальная скорость вращения – 500 об./мин.

Шнековый бур, изготовленный своими руками

Снижение температуры оснастки будет происходить при передвижении разрушенной породы по лопастям. Некоторые модели оснащены водяным охлаждением. В данном случае шнек выполняют в виде полой трубы. Для охлаждения внутрь инструмента подается вода, которая предотвращает перегрев.

Достоинства и недостатки метода

Технология шнекового бурения скважин имеет множество преимуществ:

• обеспечивается высокая скорость бурения без дополнительного перемалывания отработанной породы;
• очищение углубления в грунте осуществляется непрерывно;
• обеспечивает глубину бурения от 1,5 до 70 м;
• простота технологии;
• отсутствие необходимости привлечения высокотехнологичной техники и оборудования;
• не нужно осуществлять подачу бурильной жидкости, что упрощает процесс работы;
• при необходимости скважина может размещаться под небольшим углом;
• широкий спектр применения в различных отраслях – для бурения питьевых скважин, для формирования свайных фундаментов;
• возможность осуществления геологической разведки территории.

Машины для бурения

Шнековое бурение скважин не лишено недостатков. Данный метод невозможно использовать в глинистых грунтах или при наличии почвы с большой плотностью. При попадании режущего инструмента на камень (даже небольшой по размеру) работу можно прекращать. Дальнейшее передвижение становится невозможным. Также при углублении шнека на значительную глубину необходимо приложить немало усилий.

Применение ручных установок

Оборудование ручного типа обладает множественными достоинствами – компактность, мобильность, возможность эксплуатации в ограниченной по площади территории (например, в подвальном помещении). Для облегчения проведения всего комплекса работ аппарат может оснащаться электрическим приводом.

Средний вес таких установок составляет 50-70 кг. При этом максимально данное оборудование может весить 200 кг. Ручные установки способны пробурить питьевую скважину или отверстие для свайного фундамента.

Легкое самоходное оборудование

Легкое самоходное оборудование является более мощным. Его устанавливают на базе грузового автомобиля, что позволяет осуществить транспортировку на любое расстояние. При этом их шасси может использоваться в качестве платформы, из которой будет осуществляться бурение.

К другим особенностям легких самоходных установок относят:

• высокая производительность;
• оборудование относят к промышленному типу;
• мобильность;
• максимальный вес оборудования достигает 1000 кг.

Буровое оборудование ЛБУ

Модель ЛБУ 50 устанавливается на шасси многих грузовых автомобилей – ЗИЛ, УРАЛ, КамАЗ. Данное оборудование характеризуется высокой скоростью, универсальностью и надежностью.

С помощью самоходной установки ЛБУ 50 можно пробурить скважину диаметром до 850 мм и глубиной до 200 м. При этом шнеки применяются только до уровня 50 м. Глубже используются альтернативные способы бурения – ударно-канатный, с промывкой или продувкой.

Этапы проведения работ

Шнековый способ бурения применяется для формирования скважин вертикального или горизонтального направления. В последнем случае присутствуют следующие этапы работ:

1. Осуществляется подготовка оборудования, его установка на специальную устойчивую платформу.
2. Роют котлован для удаления сыпучих и неуплотненных грунтов.
3. При помощи лазерных измерительных устройств определяют направление бурения.
4. Происходит установка всего необходимого оборудования, обсадной трубы.
5. Углубление бура происходит до упора, пока не будет достигнута максимальная глубина.
6. Рабочий инструмент извлекают на поверхность.
7. К буру подсоединяют новую секцию, что позволяет достигнуть необходимой глубины.

Вертикальное бурение происходит также, но данный метод не требует применения обсадной трубы.

Видео по теме: Первое в жизни бурение скважины обломал шнек 16 метров глины

Шнековое бурение скважин — технология, описание метода, фото.

Обустройство автономного водоснабжения на загородном участке начинается с выбора способа бурения. Но современный рынок переполнен предложениями, а методов получения скважины столько, что, не обладая специальными знаниями, легко запутаться. Тем более что подрядчики не всегда честны с клиентами и зачастую предлагают не тот способ, который будет оптимальным на конкретном участке, а тот к которому привыкли. Одной из традиционно используемых методик является шнековое бурение скважин на воду. Рассмотрим этот способ подробнее, чтобы узнать о его преимуществах и недостатках.

Технология шнекового бурения: фото, примеры, плюсы и минусы

Термин «шнек» произошел от немецкого слова Schnecke, которое в переводе означает — завиток, улитка. По сути, это усовершенствованный винт Архимеда. Он представляет собой металлическую трубу, оснащенную спиральной лентой. Именно она при вращении винта поднимает разрушенный грунт на поверхность.

Не менее важным элементом шнековой установки бурения является долото. Во время буровых работ на него приходится основная нагрузка, поскольку оно разрушает грунт. При этом стоит сказать, что шнековый метод бурения скважин не предполагает подачи жидкости на рабочий орган бурового инструмента. Режущие элементы долота отдают тепло разрушаемому грунту и за счет этого охлаждаются. Это упрощает организацию работ.

Что касается других преимуществ, то можно отметить приемлемое качество скважины. Так как долото подается с поступательным усилием, боковой грунт уплотняется. Благодаря этому снижается вероятность обрушения стенок скважины в процессе работ. Но этим преимущества шнекового бурения исчерпываются. А вот минусов у данной технологии заметно больше. К их числу следует отнести такие факторы, как:

• низкая скорость прохода, которая дополнительно падает при бурении вязких грунтов, к примеру, глины;
• крупная техника (ЗИЛ, ГАЗ, КАМАЗ), не только требующая свободного пространства на участке, но и оказывающая разрушительное воздействие на ландшафт;
• ограничение по характеру грунта — чаще всего шнековое бурение используется на мягких и рыхлых почвах;
• невозможность бурить по водоносу, в этом случае шнек меняют на желонку, что отрицательно сказывается как на скорости работ, так и на их стоимости;
• ограничение по глубине скважины — точная глубина бурения шнековым методом зависит от грунта и других особенностей участка, но в подавляющем большинстве случаев она не превышает 50 метров.

Если у вас остались какие-то сомнения или вопросы, вы можете обратиться к техническим специалистам компании «Скважинов». Свяжитесь с нами по телефону: +7 (910)-732-35-25, чтобы получить подробную консультацию или заказать бурение скважины на загородном участке.

Шнековое бурение как востребованная технология современного строительства

Шнековое бурение представляет собой одну из разновидностей вращательного бурения. Слово «шнек» происходит от нем. Schnecke, что значит «винт, завиток, улитка».

Особенности шнекового бурения

От других типов вращательного бурения оно, в первую очередь, отличается способом удаления разрушенной породы. Транспортировка изымаемого грунта осуществляется не потоком бурового агента, а посредством самого вращения колонны.

Универсальность шнекового бурения обеспечила ему широкую сферу применения. Особенно он удобен для бурения скважин малой и средней глубины в мягких или рыхлых грунтах. В частности, он идеально подходит для бурения скважин в галечных породах.

Кроме того, шнековое бурение востребовано в сейсмологической разведке, создании взрывных скважин, при гидрогеологических исследованиях, геологических съемках, разведывании залежей полезных ископаемых.

Технология процесса

Буровой шнек при его опускании в грунт дробит и рыхлит породу, транспортируя вынимаемый продукт вверх по скважине посредством шнекового транспортера.

Главные технологические особенности процесса:

1. инструмент, с помощью которого разрушается порода, требует постоянного охлаждения;
2. получаемый продукт необходимо транспортировать на поверхность;
3. стены полученной скважины нуждаются в укреплении.

Существует три группы бурового инструмента:

• колонна простых шнеков с долотом;
• магазинный шнек с коронкой;
• колонны простые и полые со съемными долотом и приемником для керна.

С помощью долота с двумя или тремя лопастями, лезвия которых являются плоскими или спиралевидными, в основном бурят мягкие грунты. Если же отверстие пробуривается в грунте средней твердости, более разумно использовать долото округлого профиля, выполненное из твердых сплавов.

Так как одним из главных требований к буровому оборудованию является его мобильность, современные бурильные установки выполняются самоходными либо переносными.

Одним из важных достоинств бурения с помощью шнеков является то, что при таком бурении отверстий стенки скважин непроизвольно закрепляются разрушенной породой, когда она поднимается вверх по шнекам, словно штукатуркой. Таким образом риск обрушения скважины минимален.

Следует отметить и такой момент, как минимальная деформация поверхности при шнековом бурении, благодаря чему его можно применять для работ под железнодорожными и автомобильными путями, различными постройками и т. п.

Все это обеспечило широкое применение шнекового бурения в различных сферах строительства, геологии, сейсморазведке и пр.

Бурение отверстий с помощью ямобура

Введение в шнековое бурение

Шнековое бурение можно проследить до 250 г. до н.э., когда Архимед изобрел первый известный шнек, который перемещал воду в гору. Хотя бурение появилось позже, ясно, что это одна из старейших технологий в мире, но это не значит, что вы знаете, как она работает.

Если все, что вы знаете об «Архимеде» и шнеках, является туманным воспоминанием (или вы совсем не помните), ничего страшного — в этом сообщении блога мы дадим вам обзор шнекового бурения.

В шнековом бурении используется буровое долото, которое очень похоже на винт — оно сделано из стального корпуса с изогнутыми лопастями, которые вращаются, когда буровая головка оказывает давление, чтобы продвинуть долото глубже в землю. Вращение лопастей важно, поскольку оно механически перемещает материал на поверхность.

Шнеки могут быть установлены на различных машинах или грузовиках, они бывают разной длины и диаметра — от 2 до 18 дюймов.

Шнековая технология чрезвычайно универсальна и может использоваться в экологических, геотехнических, водоотливных и строительных проектах. Наиболее частыми причинами его использования являются бурение почвы, установка колодцев, сбор грунтовых вод (как и мечтал Архимед!) И сбор геологических данных.

Шнек отлично подходит для геологии, содержащей песок, гравий, глину или городскую насыпь. Это также хороший выбор, когда требуется глубокое отверстие — многие другие методы не могут достичь такой же глубины, как шнек.

У использования шнекового бурения есть много плюсов:

• Может производить глубокое сверление.
• Буровые растворы не требуются при использовании шнековой технологии (которая обеспечивает более чистый образец для экологических проектов).
• Возможен широкий диапазон диаметров растачивания.
• Его можно установить и использовать практически на любой буровой установке или грузовике.
• Это рентабельная технология.

Но, как и у любого метода сверления, есть недостатки:

• Имеет ограниченные возможности в плотной городской засыпке (такой как бетон, кирпич и дерево) и плотной почве.
• Эта технология может производить больше отходов, чем другие методы бурения, которые потребуют утилизации.

После того, как вы изучите геологические данные для этого района и составите проект объема работ, вы захотите обсудить свой проект с опытным буровым подрядчиком.В идеале вы должны поговорить с тем, кто предлагает несколько технологий бурения, чтобы получить независимое от технологий мнение. Этот человек должен иметь возможность сэкономить ваше время, поскольку он или она может выявить потенциальные проблемы бурения на этапе планирования, что позволит вам решить их заранее.

Любимый метод бурения Архимеда — одна из старейших технологий, но она все еще используется не зря. Если вы хотите поговорить с кем-нибудь об использовании шнека в вашем следующем проекте, сообщите нам.

ЗАПРОСИТЬ ЦИТАТУ >>

Если вам нужен обзор технологий бурения, используемых в экологических и геотехнических проектах, посмотрите наш веб-семинар «Бурение 101» или прочтите нашу запись в блоге «Бурение 102».

СМОТРЕТЬ ВЕБИНАР >>

ПРОЧИТАТЬ СВЕРЛЕНИЕ 102 >>

Шнековое бурение при проектировании фундамента — различные методы

Шнековое бурение — это метод установки шнековых свай, который обычно применяется для бурения на небольших глубинах через рыхлую породу.Установка свай с помощью шнекового бурения помогает сбалансировать нагрузку на конструкцию в более глубоких слоях почвы. Шнековое бурение практически не требует вибрации и шума, поэтому эту технику можно использовать и в городских условиях. Это одно из преимуществ буровых шнеков перед такими методами, как приводное бурение.

Дополнительную информацию о работе с буровым шнеком можно найти здесь!

Как работает шнековое бурение?

Шнековое бурение не требует больших труб, поэтому и подготовка, и сам процесс довольно несложны.Буровой шнек — полый изнутри — ввинчивается в землю, и начинается бурение. При достижении заданной глубины через скважину закачивается бетон. В конечном итоге это снова прижимает буровой шнек. Если используется что-то другое, кроме стального фибробетона, стартовые стержни необходимо вбить в бетон вибрацией.

Если в процессе сверления необходимо изменить глубину сверления, ее можно отрегулировать в любой момент.

Инструменты для шнекового бурения

Существует несколько различных методов шнекового бурения, которые мы хотели бы представить вам ниже.

Один из них — шнек непрерывного полета (CFA). Это считается стандартной процедурой шнекового бурения, как описано выше. Мы предлагаем режущие кромки, адаптированные к геологии строительной площадки. Кроме того, мы регулируем размер и длину буровых шнеков для вашего конкретного строительного проекта.

Метод фронтальной стенки (FOW) специально используется для шнекового бурения в ограниченном пространстве или прямо у фундамента существующих зданий.

Так называемые двухголовые сверлильные приводы позволяют одновременно сверлить и прокладывать трубы.

Кроме того, мы предлагаем вертикальные и горизонтальные шнековые буры, которые у нас есть на складе для всех распространенных типоразмеров. Однако переднюю кромку можно настроить так, как вам нужно.

Еще один инструмент для шнекового бурения — телескопический вертикальный шнек. Эти сверла идеально подходят для участков с небольшой высотой. Специальная конструкция позволяет сверлить на большую глубину — даже в зданиях или под воздушными проводами.

Мы будем рады посоветовать вам на месте, какой метод следует использовать для вашего конкретного проекта сверления и какие режущие кромки необходимы.

Буровые шнеки изготовлены специалистами

Буровые шнеки EMDE сделаны в Германии, качественные и прочные. Благодаря тщательному консультированию мы гарантируем, что вы получите идеальное устройство и конфигурацию для вашего индивидуального строительного проекта.

Если у вас есть дополнительные вопросы относительно шнекового бурения, вы можете связаться с нашим отделом продаж. Мы с нетерпением ждем вас и ваш проект!

Методы бурения — Summit Drilling

Sonic Drilling — Sonic Drilling — это безопасный, чистый и малоударный метод бурения.Скважины бурятся, забиваются керном и обсаживаются за счет вращения и вибрации штанги, колонкового ствола и обсадной колонны на резонансных звуковых частотах. При ультразвуковом бурении образуется значительно меньше бурового шлама, чем при бурении шнеком, буровым раствором или воздухом, что позволяет экономить дополнительные ресурсы проекта.

Сценарии использования
Ультразвуковое бурение отличается выдающейся способностью получать непрерывные, ненарушенные образцы керна в любой геологической формации.

Air Rotary — через бурильную колонну нагнетается воздух с высоким потоком, охлаждая долото, удаляя породу из ствола скважины и стабилизируя ствол скважины во время бурения.Воздушно-вращательный метод намного более эффективен, чем другие методы бурения по горным породам (т. Е. Канатный инструмент), потому что поток воздуха с высоким потоком постоянно очищает забой скважины, что обеспечивает постоянный контакт между буровым долотом и неповрежденной коренной породой. Размер воздушного компрессора и ствола скважины определяет достижимую глубину, поскольку компрессор должен поддерживать скорость вверх по скважине приблизительно 3000 футов в минуту для эффективного удаления бурового шлама. В коренных породах, где удаление выбуренной породы затруднено, к закачиваемому воздуху можно добавить пену для увеличения вязкости и облегчения подъема выбуренной породы из ствола скважины.

Сценарии использования
Воздушно-вращательное бурение — идеальный метод для продвижения скважин в консолидированных коренных породах.

Шнек с полым штоком — Для нормального продвижения отверстия через режущую головку вставляется пилотное сверло для просверливания центра отверстия. Буровая штанга прикреплена болтами к внутренней части крышки привода с помощью адаптера штанги к крышке, так что пилотное долото может вращаться вместе со шнеками. Этот метод позволяет выполнять отбор проб с помощью раздельной ложки, отбор проб из трубки Шелби, отбор проб Деннисона, дискретный отбор проб воды Hydropunch и взятие керна, оставляя шнеки на месте.

Буровые штанги обычно добавляются каждый раз при добавлении шнека. В мягких породах (грязь и песок) в конец режущей головки можно вставить коническую деревянную пробку, чтобы предотвратить подъем материала внутрь шнеков и исключить использование буровой штанги. Когда отверстие будет завершено, пробка может выбить нижнюю часть колонны шнека. Следующим шагом является установка экрана мониторинга и кожуха, который затем заливается раствором для предотвращения загрязнения сверху отверстия.

Сценарии использования
Шнековое бурение с полым штоком — идеальный метод для продвижения неглубоких скважин в рыхлых породах, особенно когда требуется отбор проб грунта во время продвижения скважины.

Ротор для бурового раствора — Буровой раствор нагнетается через бурильную колонну, охлаждая и смазывая долото, вынося шлам на поверхность для отложения в ванне для бурового раствора или в яме, что позволяет удалить шлам из бурового раствора на поверхности .Буровой раствор очистит забой ствола скважины, отложит корку в непроницаемой стенке, преодолеет давление пластовой жидкости и предотвратит обрушение стенок ствола скважины. Буровой раствор предотвратит повреждение зон продуктивной воды, позволит получить интерпретируемые каротажные диаграммы и защитит бурильную трубу от коррозии.

Сценарии использования
Роторное бурение — идеальный метод для проходки глубоких скважин в рыхлых породах.

Geoprobe / Direct Push — Технология Direct Push включает несколько типов буровых установок и бурового оборудования, которое продвигает бурильную колонну путем толкания и / или удара без вращения бурильной колонны.Хотя это не соответствует правильному определению бурения, все же достигается тот же результат — скважина. Установки прямого выталкивания включают как установки для испытаний на проникновение конуса (CPT), так и установки для отбора проб прямым выталкиванием, такие как Geoprobe. Установки прямого выталкивания обычно ограничиваются бурением рыхлых грунтовых материалов и очень мягких пород.

с прямым выталкиванием используются гидроцилиндры и гидравлический молот (с азотной нагрузкой) для перемещения пробоотборника с полым керном для отбора проб почвы и грунтовых вод.Скорость и глубина проникновения в значительной степени зависят от типа почвы, размера пробоотборника, а также веса и мощности установки. Методы прямого выталкивания обычно ограничиваются извлечением пробы неглубокого грунта в рыхлых грунтовых материалах. Преимущество технологии прямого выталкивания заключается в том, что при правильном типе почвы она может быстро и дешево производить большое количество высококачественных образцов, обычно от 150 до 300 футов в день. Вместо удара, прямой толчок также можно комбинировать с акустическими (вибрационными) методами для повышения эффективности бурения.

Сценарии использования
Direct Push широко используется для менее интрузивных действий, часто для сбора огромных объемов данных о почве и грунтовых водах с минимальным временем и вмешательством в свойства и состояние почвы / грунтовых вод. Прямой толчок также используется для закачки в почву и грунтовые воды широкого спектра химикатов для восстановления.

4 ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ БУРЕНИЯ, ОБЫЧНО ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В ТЕХАСЕ

Методы экологического бурения, используемые в Техасе, могут сильно различаться.Это сильно зависит от цели проекта и местоположения строительной площадки.

Воздушное роторное бурение

При воздушном роторном бурении используется долото для заточки ствола скважины. Воздух вытягивает обрезки снизу вверх и убирает их с пути сверла. Прямое воздушное вращательное бурение и обратное воздушное бурение являются наиболее распространенными видами. Этот метод быстро проникает в землю и может легко проникать в твердые породы.

Воздушно-вращательное бурение хорошо подходит для установки контрольных скважин в определенных слоях, а также для взятия качественных репрезентативных проб почвы в разных слоях.Однако это не лучший метод для песчаных грунтов, так как стенки скважины имеют тенденцию стираться при смыве воздуха.

Роторное бурение

Роторное бурение работает так же, как и воздушное роторное бурение. Основное отличие состоит в том, что вместо воздуха для удаления бурового шлама система использует воду или другую жидкую среду для удаления бурового шлама. Система отфильтровывает шлам на поверхности и направляет жидкость обратно в отверстие.

Этот способ бурения хорошо работает на всех типах грунтов, в том числе и на песчаных.Износ, который создает воздух, не является проблемой при вращательном бурении с буровым раствором. Однако буровая бригада должна собирать и утилизировать сточные воды, использованные в процессе бурения.

Шнековое бурение с полым штоком

Когда требуется отбор проб на небольшой глубине в более мягких породах, шнековое бурение с полым штоком может быть хорошим выбором. Наконечник бурового оборудования имеет острие, которое врезается в пласт ниже. Черенки поднимаются по спиралевидным крыльям стебля. Как только сверло достигает заданного уровня, отбор проб может происходить через полый шток.

Хотя шнековое бурение происходит медленнее, чем роторное бурение, оно позволяет быстро отобрать пробу, поскольку нет необходимости снимать шнек. Если шнек сталкивается с насыщенным песком, он может подняться по штоку и вызвать проблемы.

Бурение с прямым выталкиванием

Для получения профиля грунтового основания требуется чистый отбор проб. Бурение с прямым толканием идеально. Этот вид бурения использует ударную силу для забивания стальных буровых штанг глубоко в почву. Буровые бригады могут брать пробы подземных вод, почвы и почвенного газа.Для снятия показаний можно использовать щупы на стержнях.

Этот метод сверления быстрый и недорогой. Ограничениями являются глубина, твердые породы и потребность в большой ширине ствола.

Если вам нужно провести экологическое бурение, позвоните в Talon / LPE Drlling Services. У нас есть многолетний опыт бурения на всех ландшафтах штата.

Шнеки с твердым стержнем против Шнеки с полым штоком в экологическом бурении

Экологическое бурение происходит в самых разных геологических условиях, и цели проекта часто очень разнообразны.Методы бурения различаются в зависимости от ряда факторов, таких как вид проекта, почва на участке и отбор проб воды. Двумя распространенными формами бурения являются шнек со сплошным штоком и шнек с полым штоком. У каждого есть свои преимущества и недостатки.

Что такое сверление со шнеком с цельным штоком?

В этом методе обычно используется долото с когтями для продвижения лопастей шнека с твердым штоком в землю. Буровое оборудование оказывает давление на верхнюю часть штанги, поворачивая ее в землю.Долото с когтями смещает почву и перемещает ее вверх по лестнице по мере того, как буровая установка углубляется в глубинную литологию.

Преимущества сверления со сплошной штангой:

• Быстрое бурение грунтов с большим количеством глины, экономящее время и деньги.
• Не требует циркуляционных жидкостей, что упрощает очистку площадки по сравнению с некоторыми другими методами бурения.
• Проект не требует обсадных материалов в устойчивых породах.
• Позволяет легко отбирать пробы в пластах с полууплотненным грунтом.
• Глубина бурения может достигать 400 футов и более в полусуплотненных грунтах.

Цельный шток подходит не для всех условий и имеет определенные недостатки. Он неэффективен в рыхлой песчаной почве, особенно на определенных глубинах. Максимальная ширина ствола — 24 дюйма. Он плохо себя чувствует ниже уровня грунтовых вод из-за инфильтрации воды.

Что такое сверление с полым шнеком?

Этот вид сверления похож на сплошной шток, за исключением того, что корончатая коронка прикрепляется к полому штоку, а не к сплошному.Как только ствол скважины достигает желаемой глубины, полый шток действует как временная обсадная колонна, предохраняя стороны ствола от обрушения. Буровая бригада может брать пробы через полый шток или использовать его для установки скважины для мониторинга грунтовых вод в место.

Преимущества бурения со шнеком с полым штоком:

• Позволяет проводить незагрязненный отбор проб из отложений рыхлых грунтов.
• Быстрое бурение глинистых грунтов — это просто и экономично.

Бурение шнеком с полым штоком имеет недостатки. Бурение неэффективно при обнаружении валунов или крупных булыжников. Также отказ шнека может произойти при обнаружении крупных консолидированных магматических образований. Его использование ограничено в рыхлых песчаных почвах, где инфильтрация грунтовых вод может привести к загрязнению отбора проб. Для отбора проб из рыхлых почв требуется альтернативное оборудование для отбора проб, такое как разрезная ложка или сплошная колонка. Глубина ограничена 150 футами или меньше.

Что лучше для моего проекта бурения: шнек с полым штоком или шнек со сплошным штоком?

Несмотря на то, что буровые шнеки со сплошным штоком и шнек с полым штоком имеют некоторые общие черты, они также имеют существенные различия.Каждый по-своему используется в проектах экологического бурения. Инженеры / консультанты проекта решат, какой тип лучше всего подходит для любого проекта.

Если вам требуется экологическое бурение любого рода в Техасе, Нью-Мексико, Канзасе или Оклахоме, свяжитесь с Talon / LPE. У нас есть парк бурового оборудования, который может справиться практически с любым проектом, необходимым в этом регионе, включая бурение полых и сплошных штоков, и наша команда экспертов может определить, какой метод бурения идеально подходит для участка вашего проекта.Свяжитесь с Talon / LPE сегодня.

Сравнение горизонтально-направленного бурения и шнекового бурения

Советы по определению, какой бестраншейный метод использовать для отверстий большого диаметра

Горизонтально-направленное бурение (ГНБ) и шнековое бурение — отличные варианты бестраншейной установки для инженерных сетей и трубопроводов большого диаметра. Однако у каждого из них есть области, в которых они лучше других для конкретных проектов подземной инфраструктуры.

По словам Тода Майкла, менеджера по бестраншейной продукции Vermeer, и Дэйва Гасмовича, менеджера по развитию бизнеса Vermeer MV Solutions Inc., ГНБ и шнековое бурение дополняют друг друга для проектов бурения большего диаметра. «Хотя наклонно-направленное бурение используется для всего, от небольшого оптоволоконного трубопровода до крупных нефте- и газопроводов, после установки трубопровода диаметром от 60,9 до 152,4 см или больше шнековое бурение становится жизнеспособным вариантом», — сказал он. — сказал Гасмович.

Майкл добавил, что вода, канализация, электричество и природный газ, а также нефте- и газопроводы относятся к этой категории размеров.«Местоположение проекта, материал грунта, расстояние и требования к высоте являются факторами при определении того, какой метод следует использовать», — пояснил он.

Чтобы определить, когда использовать установку для ГНБ или буровой станок, важно понимать преимущества и недостатки каждого бестраншейного метода.

Преимущества ГНБ для отверстий среднего и большого диаметра

ГНБ является предпочтительным в отрасли бестраншейным методом прокладки подземных коммуникаций на большие расстояния. «Расстояние и диаметр, с которым могут работать средние и большие буровые установки макси-буров, а также возможность управления — основные причины, по которым ГНБ так широко используются», — сказал Майкл.«Отверстия для ГНБ до 2438,4 м и диаметром более 76,2 см становятся все более распространенными в наши дни. Эти типы буровых скважин проделываются как в городских, так и в более сельских районах, где могут возникнуть экологические проблемы при копании ».

Когда (а когда нет) использовать направленное бурение

Заболоченные земли, реки, озера и гористая местность — вот несколько примеров некоторых экологических зон, где обычно требуется ГНБ. Однако благодаря мощной технологии отслеживания и всем различным типам инструментов, доступных для буровых установок, существует несколько условий, при которых нельзя использовать ГНБ.

Майкл сказал, что грунтовые условия не являются причиной, по которой большинство подрядчиков ГНБ выбирают другой бестраншейный метод, например бурение шнеком, для выполнения бестраншейных работ большего диаметра. Вместо этого решение сводится к деталям проекта, включая то, под чем проходит ствол, расстояние до ствола, радиус изгиба продукта и требуемое расстояние для выхода на желаемую глубину.

«При бурении ГНБ бригады используют буровые растворы для промывки канала ствола перед установкой на место инженерных сетей, обсадных труб и трубопроводов», — пояснил Майкл.«Чтобы буровой раствор мог циркулировать во время оттока, бригады должны оставлять дополнительное пространство в стволе скважины — обычно около 25% надреза. В большинстве проектов наличие лишнего пространства между установленной линией и землей не имеет значения. Однако некоторые инженеры, участвующие в проектах по пересечению крупных дорог и железных дорог, предпочитают бурение шнеком на этих участках ».

Для отверстий большего диаметра есть требования к оборудованию, кроме ГНБ — системы смешивания бурового раствора, системы рециркуляции / регенерации бурового раствора, экскаваторы для перемещения буровых штанг и т. Д.Эти требования к оборудованию могут быть еще одной причиной, по которой подрядчик может рассмотреть возможность бурения шнеком на более короткие расстояния.

Наконец, допустимый радиус изгиба буровой штанги и установленного изделия влияет на расстояние возврата сверла. «Более глубокие глубины и жесткие трубопроводы, такие как стальные обсадные трубы, требуют более длинных стволов», — сказал Майкл. Он добавляет, что для более длительных работ это обычно нормально, но когда ствол просто пересекает проезжую часть или железную дорогу, может не хватить обратного расстояния — и даже если оно есть, ГНБ может быть не таким рентабельным, как другой бестраншейный метод .

СВЯЗАННО: Использование картриджей решает проблемы с жестким диском при охоте. Bayou

Преимущества шнекового бурения

Шнековое бурение — одна из старейших форм бестраншейной технологии. Он по-прежнему актуален сегодня, поскольку он экономичен на расстояниях до 183 м по сравнению с другими методами установки большого диаметра. Он также продолжает использоваться, потому что работа может проводиться на уровне для канализационных работ.

«Шнековые сверлильные станки могут устанавливать обсадные трубы от 10 шт.От 2 до 182,9 см в диаметре и до 182,9 м в длину », — пояснил Гасмович. «Такая универсальность по размеру означает, что шнек можно использовать для установки всего, от небольшой канализации или ватерлинии, помещенной внутри стального корпуса, до водопропускной трубы под железнодорожным полотном или шоссе».

Гасмович также отметил, что бурение шнеком является одним из немногих бестраншейных методов, с помощью которых подрядчики могут точно контролировать качество устанавливаемого продукта. «Во многих населенных пунктах есть системы самотечной канализации, и качество линий становится невероятно важным при ремонте или расширении системы», — пояснил он.«Шнековые расточные станки дают подрядчикам высокий уровень контроля качества. Кроме того, есть возможность использовать систему рулевого управления, такую ​​как система рулевого управления по цели (OTS) или система управляемой скалы (SRS). Используя одну из этих двух систем — OTS для грязи, песка и глины или SRS для твердых пород или твердого булыжника — бригады могут отслеживать уклон устанавливаемой обсадной трубы, а также управлять ею слева направо ».

Кроме того, поскольку бурение шнеком обычно выполняется из входной ямы, вырытой на заданной глубине, а также выходной ямы на аналогичной глубине, расстояние возврата минимально.

СВЯЗАННЫЙ: Эксперт по бурению шнеков использует новейшие технологии

Когда (а когда нет) использовать шнековое растачивание

В отличие от отверстий ГНБ, которые возвращают продукт на место, шнековые бурильные машины проталкивают обсадную трубу через скважина, как она вырывается без использования бурового раствора. Между обсадной колонной и грунтом имеется минимальный перерез, а на грунт вокруг ствола скважины не создается положительное давление. Это идеальная ситуация для растачивания под крупными автомагистралями и железными дорогами, поскольку помогает снизить риск вздутия, которое может быть вызвано другими бестраншейными методами, а также помогает снизить опасения по поводу непреднамеренного возврата.

Кроме того, поскольку степень наклона ствола можно контролировать, бурение шнеком является отличным бестраншейным методом работы с канализационными и водопроводными магистралями. «Во многих случаях муниципалитеты могут избежать необходимости рыть улицы при ремонте боковой канализации», — сказал Гасмович. «Квалифицированные бригады, работающие без траншеи, вырывают яму для входа, устанавливают шнековый буровой станок с управляемой головкой и устанавливают новый отвал, выходящий через существующее отверстие для технического обслуживания. Все это можно сделать, сохранив контроль успеваемости ».

Гасмович продолжил, что, хотя большая часть бестраншейных работ может быть выполнена с использованием шнековых бурильных машин, максимальная длина ствола обычно составляет около 183 м, в зависимости от грунтовых условий.Кроме того, почти все операции по растачиванию шнеков включают забивание стальных обсадных труб. Таким образом, хотя можно внести некоторые корректировки в рулевое управление, все отверстия должны быть практически прямыми.

«Еще одно соображение, которое подрядчики должны учитывать при рассмотрении вопроса о бурении шнеков, — это существующий уровень грунтовых вод в районе», — добавил Гасмович. «Бурение скважин на глубине около уровня грунтовых вод может стать настоящей проблемой, потому что бригадам приходится откачивать воду из ям для входа и выхода».

Идеальное сочетание бестраншейных технологий

Майкл и Гасмович согласны с тем, что выбор между ГНБ и шнековым бурением довольно прост.Для направленного бурения лучше подходят большие расстояния с большим количеством рулевого управления. Более короткие отверстия большего диаметра под проезжей частью и железными дорогами, а также для работы на грунте — хорошие ситуации для использования шнекового расточного станка. На многих проектах водоснабжения, канализации и трубопроводов ответом может быть использование обоих бестраншейных методов.

Кристин Смит, специалист по маркетингу продукции в Vermeer Corp.

Ручное шнековое бурение — сеть водоснабжения в сельской местности

Описание: Ручное бурение можно производить с помощью тяжелого штатива и лебедки (например, поставляемых Vonder Rig).В качестве альтернативы можно также использовать очень легкое оборудование, такое как распространенное в Нигере. Общим для обеих этих установок является буровое долото. Желонка также может использоваться для удаления грунта из ямы в виде навозной жижи. Бурение осуществляется путем вращения шнека в земле и добавления дополнительной бурильной трубы по мере углубления скважины.

Возможности: Бурение ручным шнеком может проводиться в ограниченном диапазоне рыхлых пластов, например, в неразрушающихся песках, илах и некоторых глинах.Жесткая глина, гравий и твердые материалы невозможно бурить, если эта техника не сочетается с ударным бурением. Временную оболочку можно использовать с некоторым оборудованием. Предел глубины для ручного бурения составляет около 20 метров. Диаметр от 50 до 200 мм.

Местоположение : Буровая установка Vonder широко использовалась в Зимбабве и широко распространена в странах Африки к югу от Сахары. Опыт ручного бурения был сделан в Нигере, Чаде, Сенегале, Гамбии, Уганде, Зимбабве, Танзании, Нигерии и Нигере.

Наличие оборудования: Стандартный ручной шнек (с тяжелым штативом) доступен по адресу:

• V&W Engineering (Зимбабве) — & W Engineering в Зимбабве (49 Leyland Road, P.O.Box 131, Harare
  Тел. / Факс: 04-663417 Телефон: 666432 / 2912906-7
  Факс: 664365 (по запросу)
• Van Reekum Materials (Нидерланды)
• Эйкелькамп (Нидерланды),
• Dormer Engineering (Австралия).

Более легкое, но эффективное оборудование для ручных шнеков также производится в Нигере компанией Chafagane Maiga, S / C BP: 10988 Niamey, Tel: +227 96 53 18 88.

Документация:

• БЛЭКВАРДТ (1984) Скважины, пробуренные вручную . Институт водных ресурсов Рвегарилии, а / я 35059, Дар-эс-Салам, Танзания,

• DHV (1979) Мелкие скважины . Информационный отдел корпорации развития, инженеры-консультанты DHV, инженеры-консультанты DHV, а / я 85, Амерсфорт, Нидерланды,

• КОГЕЛЬ, Р.(1985) Самопомощь Wells , Бумага ФАО по ирригации и дренажу, ФАО, Рим. ISBN 92-5-100398-X [html-версия]
• NAUGLE, J. (1996) Hand Augered Garden Wells, Lutheran World Relief (3-е издание, 1996 г.). В наличии (на английском и французском языках)
• Картер, Р. К. (2005) Технологии бурения с использованием человека. обзор технологий бурения с использованием энергии человека для строительства неглубоких скважин малого диаметра, для бытового и сельскохозяйственного водоснабжения, Силсо Колледж, Университет Крэнфилд, Бедфордшир, Великобритания
• ДАНЕРТ, К.

  No related posts.