Jádrové vrtání: technologie a nuance pracovního výkonu

Výhody a nevýhody jádrového vrtání

Mezi pozitiva tohoto procesu patří:

• Bodové působení jádrového vrtáku, který na rozdíl od rotačního vrtáku, který při průchodu ničí zeminu, prořezává horninu v jejím poloměru.
• Vysoká účinnost metody.
• Možnost studovat podzemní strukturu půd v oblasti prací pomocí jádrového vrtání.
• Touto metodou lze vrtat stoupající, víceprůlinové a šikmé vrty v jakémkoli typu vrstev, včetně čediče a žuly.
• Otáčky jsou nastavitelné: v měkkém terénu stačí nízké otáčky, v tvrdé skále jsou nutné vyšší otáčky.
• Poměrně vysoké ROP, které snižují celkové náklady na vlastnictví, a nízká spotřeba energie.

Jako každý proces má i jádrové vrtání určité nevýhody:

• V procesech, kde se používá jílové bahno, existuje riziko zanášení vodonosné vrstvy produkty praní.
• Rychlé opotřebení nástroje.
• Suché vrtání je příliš nákladné.

Tyto faktory zůstávají rozhodující při práci s hlubokými formacemi. Náklady na vybavení a cena zemních prací se vyšplhají na vysokou částku.

Proces jádrového vrtání probíhá v několika fázích; zařízení je třeba pravidelně kontrolovat, zda není poškozené a zda se v něm netvoří třísky.

Předáci jsou pravidelně školeni o bezpečnosti práce, což je opatření, které výrazně snižuje míru škod.

Video na téma: Technologie vrtání

ČASTO KLADENÉ DOTAZY

• Mikhail, Lipetsk - Jaký druh řezných kotoučů na kov mám použít?
• Ivan, Moskva - Jaký je GOST pro ocelové plechy?
• Maxim, Tver - Jaké jsou nejlepší regály pro skladování válcovaných kovových výrobků?
• Vladimir, Novosibirsk - Co znamená ultrazvukové zpracování kovů bez abraziv?
• Valerij, Moskva - Jak vykovat nůž z ložiska vlastníma rukama?
• Stanislav, Voroněž - Jaké zařízení se používá pro výrobu pozinkovaných ocelových kanálů?

Volba: s filtrem nebo bez něj?

Aby se zabránilo vniknutí kontaminantů do vrtu, je uvnitř vrtu instalováno druhé potrubí s filtrem. Je vyrobena z dlouhého kusu trubky, jejíž průměr by měl být menší než průměr pláště. Horní část trubky slouží k utěsnění a ve střední části trubky je vytvořena řada otvorů.

V části trubky použité k výrobě vrtaného filtru by mělo být vytvořeno několik častých a dostatečně velkých otvorů. Tato perforace zajistí, že filtrovaná voda může rychle proudit do vrtu.

Perforovaná plocha by měla být pokryta galunovým pletivem, ale v krajním případě postačí i běžné jemné pletivo, např. 0,2X0,13 oka. Síť lze upevnit pomocí drátu.

Spodní část filtru je jímka a není třeba ji perforovat. Pokud je možné filtr spustit do vrtu pomocí propojených tyčí, je filtr během příklepového vrtání dopraven kovovým lanem.

Perforovaný filtr vrtu by měl být pokryt pozinkovaným kovovým pletivem a zajištěn nerezovým drátem. Místo pozinkované sítě lze použít obyčejné, poměrně jemné pletivo.

Tím se zabrání přílišnému přitlačení filtru, aby se zajistilo vodotěsné utěsnění vývodky. V takovém případě lze účinně použít předlisovanou těsnicí pásku. Tento materiál se hojně používá při montáži plastových oken.

Tato páska by měla být omotána kolem okraje filtru a ihned spuštěna do jímky, protože PSUL se poměrně rychle rozpíná. Pokud se filtr spustí ihned po omotání páskou, rozšíří se ve spodní části a zajistí, aby byl filtr řádně utěsněn. Po spuštění filtru se plášťová trubka opatrně zvedne nahoru.

PSUL - předkomprimovaná samoroztahovací těsnicí páska se používá při montáži plastových oken, ale je vhodná i pro vytvoření filtrační šachty. Samolepicí těsnicí pásku byste měli omotat kolem 30 cm v horní části filtru a ihned ji spustit do vrtu.

Většina filtru by měla být pod okrajem pláště. Ke zvedání potrubí lze použít dva pětitunové zvedáky. Část potrubí, která byla vyvedena na povrch, se odřízne nebo odšroubuje. Aby se zabránilo sklouznutí svorky, jsou k vyčnívajícímu kusu trubky přivařeny kusy výztuže.

Metoda příklepového vrtání umožňuje vytvořit vrt bez filtru. Za tímto účelem je třeba spustit pažnicovou trubku asi 0,5 metru pod úroveň vodonosné vrstvy. Vyjmutí jádra z vrtu mokrým vrtacím šnekem nebo jádrovým vrtákem může být obtížné. Výstružník snadno odstraňuje volné, vodou nasycené nečistoty.

Schéma zařízení bezfiltrační studny: 1 - studna; 2 - zvodeň - vodonosná vrstva; 3 - jímací trychtýř; 4 - strop; 5 - pažnice; 6 - písek; 7 - dutina vzniklá při čerpání písku erliftem.

Jakmile je plášť na místě, spustí se do otvoru dvě hadice. Jeden z nich přivádí do studny proud vody a druhý čerpá do studny vzduch pomocí kompresoru. Vzniká tak tzv. erlift a proud vody zabraňuje zanášení pískem.

V důsledku toho bude trubkou pláště proudit směs vody, písku a vzduchu, kterou je třeba vypustit do samostatné nádoby. Po usazení směsi změřte objem písku, který se ze studny vyplavil. Podle referenčních knih se každý metr krychlový takového písku rovná přibližně 4,5 metru krychlového průtoku.

S jádrovou a vrtnou metodou vrtání studny vás seznámí další článek, který doporučujeme přečíst.

Technologické vlastnosti jádrového vrtání

Pokud je průměr otvoru v rozmezí 1 m, lze úhel průniku nastavit. Jádrové trubky o délce 40-60 cm se znovu používají k určenému účelu. V průběhu provozu dochází k opotřebení jádrového bitu a je třeba jej vyměnit.

Vlastnosti jádrového vrtání pro vodu.

Před spuštěním nového diamantového vrtáku se dno otvoru vyřízne. Toto opatření prodlužuje životnost nástroje. Vrtná souprava musí být umístěna na vodorovné plošině.

Systém se montuje na podvozky těžkých nákladních vozidel. Pro práci v obtížném terénu se používá pásové speciální vybavení. Studny se vrtají pomocí mobilního zařízení.

Zvláštní vlastnosti technologie

Při technologii jádrového vrtání se zemina vtlačuje do země pomocí speciálních vrtáků ve tvaru dutých válců s frézami na jedné straně. Díky vysokým otáčkám mohou nože vrtat do různě ztvrdlé půdy. Aby se prodloužila životnost nástroje, je hornina předem ošetřena vrtákem. V tvrdých horninách je třeba zkontrolovat souosost součástí nástroje pomocí karbidového výstružníku.

Jádrové vrtání lze provádět pod všemi úhly sklonu k povrchu. Vrty, které se mají zpracovat, mají malý průměr, ale jsou dostatečně hluboké. Stroj sám o sobě neváží mnoho, a proto je poměrně obratný. Diametrální zpracování umožňuje odebrat a analyzovat celý úsek půdy s ohledem na přirozený sled vrstev.

Za nezbytný se považuje proplachovací postup, při kterém se stroj promyje vodou nebo jílovými roztoky, které chrání vrt před propadnutím. Poslední fází je hloubení pomocí šnekového stroje.

Různé vrtací nástroje

Základním pracovním nástrojem pro vrtání otvoru a zvedání zeminy je šnek. Používají se různé metody vrtání:

1. Šnek nebo hadovitý šnek se používá k rotačnímu vrtání ve středně hustých půdách, jako jsou hlíny, písčité hlíny, jíly a zeminy. Je vybavena kovovou tryskou s naostřenými hranami, která provádí broušené vrtání.
2. Tumbler neboli Sheetzův plášť se používá pro viskózní a husté zeminy v lanových vrtných soupravách.
3. Lžíce se používá pro sypké a pohyblivé půdy - písek, drcený kámen. Metoda vrtání je rotační a příklepová.
4. Lžíce se používá k čištění kanálu vrtu od polotekutých a sypkých zemních směsí, které zůstaly po průniku vrtáku. Je určen pro drátovou vrtnou soupravu.
5. Tento vrták se používá k pronikání do tvrdých a skalnatých útvarů. Jedná se o speciální desku se zaoblenými hranami stejného kalibru, jako je vnitřní průměr pouzdra, minus 5 mm. Je určen pro vrtání s pomocí drátu.

Řezné prvky šneku jsou vyrobeny z kalených ocelových plechů o tloušťce 3-5 mm.

Vlastnosti šnekového vrtání

Tento typ vrtání je dnes nejčastěji používanou metodou pro stavbu studní v domácnostech. Zvláštností vrtání šnekem je, že vytěžená hornina je z vrtu zcela odstraněna. bez použití dalšího vybavení. Tato metoda je podobná vrtání šrouby, umožňuje vrtat hluboko a zároveň odstraňovat nežádoucí zeminu.

Nástroj používaný k vrtání se nazývá šnek. Jedná se o kovovou tyč s čepelemi. Po zašroubování do země šnek rozbíjí horninu, která je zachycena na jeho lopatkách. Vzhledem ke specifické konstrukci nelze šnek použít k úplnému uvolnění odřezků z odřezků. Proto se používá hlavně k penetraci vrchní vrstvy půdy.

Vrtání pomocí šneku nevyžaduje velké úsilí a finanční prostředky, takže oblast použití je poměrně široká: průzkumné vrty, instalace inženýrských sítí, vrty a částečně i vodní vrty. Nyní se aktivně používá u habešských vrtů, nikoliv k úplnému zaboření vrtné jehly do husté půdy, ale k mírnému usnadnění procesu hloubení vrtu do předem rozpukané horniny.

Metoda je vhodná pro vodonosné vrty s hloubkou do 30 m v měkkých a nezpevněných půdách a do 20 m ve středně hustých půdách. Po zavedení vrtáku a instalaci pažnice je třeba vrt vyčistit od nekonsolidovaného materiálu pomocí výkopového nářadí.

Šnek se kategoricky nehodí pro práci v tvrdých horninách! Používá se k částečné penetraci vrtů do 120 m a tuto metodu lze kombinovat s dalšími metodami: rotačním vrtáním, vrtáním s příklepem, jádrovým vrtáním.

Jádrové vrtání se používá k vrtání průzkumných vrtů s velkou hloubkou, k hloubení horninových horizontů a k budování artézských vrtů. Metoda má řadu výhod, mezi které patří mobilita zařízení a možnost odebrat vzorek horniny. Těžba jádrového materiálu na povrch umožňuje studovat geologii lokality a zdůvodnit perspektivu dalšího průzkumu a rozvoje.

Vrtání studny je jádrové vrtání.

Mechanické metody výstavby studní

Nejúčinnější z mechanických metod je metoda jádrového vrtání. Tato metoda umožňuje dosáhnout značné hloubky (až 1000 m). Tato metoda se nejčastěji používá v tvrdých horninách. Proces spočívá v otáčení vrtáku opatřeného silnou tryskou. Tato metoda je zvolena kvůli rychlosti pronikání. V tomto procesu bude nutné použít malé a obratné soupravy, které díky destrukci půdy v kruhovém výřezu, nikoliv v souvislém, zajistí vysokou úroveň účinnosti.

Vrtání studny lze provádět také rotačním vrtáním. Tato technologie vyžaduje bit upevněný na rotačním nástroji. Tato metoda se úspěšně používá v extrémně tvrdých půdách. Tato metoda si vysloužila titul nejproduktivnější metody.

Výhody mechanického vrtání:

• Schopnost vrtat studny do značné hloubky;
• Vynikající výtlak vody, protože je možné použít ponorné čerpadlo;
• vysoká míra penetrace.

Nevýhody mechanického vrtání:

• Nedostatečná schopnost provádět práce samostatně bez účasti odborníků;
• nutnost pronájmu drahých strojů a zařízení;
• vysoké náklady.

Mechanické metody vrtání studní

Výstavba artézské studny.

Mechanické vrtání se provádí pomocí trysek z tvrdých slitin. Jsou umístěny na vrtacím nástroji. K tomu bude zapotřebí i těžká technika.

Takto provedené vrty se vyznačují vysokou vydatností a vynikající kvalitou vody. Tato kategorie metod vrtání zdrojů pro získávání vody se dále dělí na podtypy.

Mezi mechanické metody lze tedy zařadit následující 3 hlavní typy, které se používají v moderním hydrogeologickém inženýrství:

• mechanický rotační podtyp;
• Podtyp jádrového vrtáku;
• Podtyp šneku.

Vlastnosti základní metody

Fotografie diamantového vrtáku.

Jádrové vrtání je považováno za dobrou a účinnou možnost z kategorie mechanických metod, při nichž je vytěžená zemina tvořena souvislou tyčí zvanou "jádro". Tato metoda je vhodná pro hluboké vrty (až 1 000 m) v oblastech s převahou tvrdých hornin.

Technologie jádrového vrtání se provádí otáčením vrtáku, který má vysoce pevný diamantový jádrový vrták.

Kromě těchto výhod má tato metoda několik dalších důležitých předností:

• vynikající průchodnost vrtáku;
• Jádrová vrtačka je kompaktní a snadno ovladatelná;
• Účinnost vrtání se zvyšuje díky tomu, že hornina je rozbíjena kruhovým způsobem, nikoli souvislým průnikem.

Mezi nevýhody této metody patří skutečnost, že touto metodou lze provádět pouze vrty o malém průměru (do 15-16 cm). Také při jejich tvorbě tímto způsobem dochází k poměrně rychlému opotřebení vrtáků.

Vlastnosti mechanické rotační metody

Fotografie mechanické rotační metody.

Technologie rotačního vrtání zahrnuje použití vrtáku, který je připevněn k rotačnímu vrtacímu nástroji. Ten je zase poháněn speciálním vestavěným zařízením zvaným "rotor".

Tento způsob vrtání je považován za jeden z nejproduktivnějších, protože umožňuje dosáhnout hlubokých vodonosných vrstev, které obsahují nejčistší vodu bez různých sloučenin, včetně železa. Rotační vrtání také umožňuje dosáhnout vysoké a stabilní rychlosti proudění prakticky ve všech půdách.

Nevýhodou této metody je pravděpodobně vysoká spotřeba jílu a vody, které jsou potřeba k výrobě promývací směsi, a také skutečnost, že při samotném promývání vrtu dochází k propadu jílových prvků do vodonosné vrstvy. To vše samozřejmě zvyšuje pracnost tohoto způsobu tvorby studní.

Při mechanické rotační metodě vrtání se vrták musí chladit vodou.

Kromě toho se s touto metodou v zimním období pojí určité potíže. Důvodem je, že v tomto případě je třeba prací směs zahřát, což při takovém objemu není snadné.

Vlastnosti šnekové metody

Konstrukce vrtacího nástroje.

Tato metoda je považována za nejlepší metodu pro mělké prameny v oblastech s kyprými půdami. Při použití šnekové verze vrtání se práce na vytvoření studny pro odběr pitné vody provádí dostatečně rychle.

Tato metoda navíc nevyžaduje zaměstnávání vysoce kvalifikovaných pracovníků a používání těžkého speciálního vybavení. Proto se často volí pro vytvoření vodních zdrojů na soukromých pozemcích.

Veškeré práce s tímto typem vrtání se provádějí pomocí šneku. Šnek je tyč s noži a frézami. Ty se používají k odstraňování horniny z kanálu vrtu.

Vrtná souprava pro šnekovou metodu.

Šroubová metoda má tyto další výhody

• zajištění vysoké mechanické rychlosti;
• Dno vrtu se čistí průběžně během prací, tj. souběžně s procesem destrukce horniny;
• Současně je možné vrtat a pokládat betonové nebo ocelové stěny vrtu, které jsou nezbytné k zadržení horniny, aby nedošlo k jejímu zřícení.

Obvodový zdroj nebo vrt v domě?

Majitelé příměstských pozemků, kteří se ještě nerozhodli pro nejlepší variantu, by měli zvážit možnosti umístění ze všech úhlů pohledu.

1. Obytné budovy: v provozu nebo v plánu? V prvním případě je lepší dát přednost venkovní stavbě, protože práce a stavba nejsou ničím omezeny: ani plochou potřebnou pro techniku, ani hloubkou studny.
2. Volba typu zdroje. Ideálem pro dům zůstává minimálně hluboká habešská jehla, kterou lze poměrně snadno zařídit pro "trvalý pobyt" v suterénu. Závažnější vrty je stále nejvhodnější budovat venku.
3. Náklady. Pokud dům ještě není postaven, budou vnitřní práce dvakrát dražší než vnější práce. Po úplném dokončení se situace obrátí: stavba uvnitř domu bude dvakrát dražší než venku.
4. Možnost použití speciálního vybavení - "hned" i později pro údržbu. Nejlepší místo je u brány vedle příjezdové cesty. V tomto případě můžete do plotu zabudovat odnímatelnou část.

Dalším důležitým kritériem je životnost. Venkovní studny jsou údajně odolnější než studny pod ochranou domu. Existuje ještě jedna možnost - studna umístěná pod budovou, ale ne pod obydlím (dílna, garáž, samostatný sklep, skleník). Lepší je, pokud je možné konstrukci částečně rozebrat, aby bylo možné zdroj vody bez problémů opravit nebo servisovat.

Jak vytvořit studnu ve venkovském domě

Téměř každý majitel venkovského domu a zemědělec chce mít na svém pozemku studnu. Jedná se o zdroj vody, ze kterého můžete vždy získat vysoce kvalitní vodu.

Stojí za zmínku, že pokud se voda nachází v hloubce deseti metrů, můžete si takovou studnu vyvrtat sami. Není to tak časově náročné, jak by se mohlo na první pohled zdát. Budeme potřebovat standardní čerpadlo. Odčerpá vodu a zároveň v jistém smyslu vyvrtá studnu.

Video - jak vyvrtat studnu na chalupě

Přejděme k samotnému procesu vrtání. Trubka, která se spouští do vrtu, musí být svislá. Voda se do tohoto potrubí čerpá pomocí čerpadla. Hroty musí být umístěny na spodním konci trubky. Tyto hroty lze vyrobit vlastníma rukama. Voda, která je pod tlakem z dolního konce a eroduje půdu. Protože je potrubí těžké, klesá stále níže a brzy se dostane do vodonosné vrstvy.

Video o správném vrtání studny

Abychom mohli vrtání skutečně provést, potřebujeme trubku vyrobenou pouze z oceli. Poloměr takové trubky musí být nejméně 60 mm (raději více). Takové potrubí slouží jako plášťová trubka. Délka takové ocelové trubky nesmí být menší než hloubka podzemní vody. Horní konec potrubí bude utěsněn přírubou a speciálním přírubovým spojem.

K tomuto účelu se používá pouzdro. Voda bude tímto prvkem čerpána hadicí. Musíme také použít svářečku. Pomocí něj navaříme čtyři "oka" se speciálními otvory. Tyto otvory musí odpovídat šroubům M10.

Jako nádrž na vodu použijeme 200litrový sud. Pro urychlení procesu vrtání je třeba trubkou kývat a trochu s ní otáčet ve směru a proti směru hodinových ručiček. Tímto způsobem se odplaví velké množství půdy. Pro pohodlné otáčení potrubí můžeme použít šoupátko. Za tímto účelem vezmeme dvě kovové trubky a připevníme je k potrubí. K tomuto účelu můžeme použít speciální vázací svorky.

Pro vrtání potřebujeme několik lidí (můžeme použít dva). Na místě určeném pro studnu se vyhloubí jáma. Hloubka takového otvoru by měla být alespoň 100 cm. Do tohoto otvoru se spustí trubka. Do této jámy se spustí trubka, jejíž konec se zářezem směřuje dolů. Poté se potrubí prohloubí pomocí trubkového hradítka. Je třeba poznamenat, že trubka by měla být ve svislé poloze. Poté zapneme čerpadlo. Jáma bude naplněna vodou. Bude vydlabán. Poté ji lze přelít přes síto a nalít zpět do sudu. Je zcela reálné navrtat šest metrů za několik hodin.

Zde si můžete přečíst:

jak správně vyvrtat studnu, jak vyvrtat studnu video, jak správně vyvrtat studnu, jak správně udělat studnu, jak udělat studnu na pozemku video

Princip a technologie provozu

V základním uspořádání je jádrové vrtací zařízení umístěno na podvozku nákladního automobilu, v pracovním stavu může zaujmout svislou polohu a také se naklonit pod požadovaným úhlem. Pro náročnější aplikace však existují speciální pásové plošiny. To svědčí o širokém využití této metody v různých klimatických podmínkách.

Technologie je následující

Vrtná souprava se umístí na místo, kde se má vrtat, a pevně se připevní k zemi;
Je možné použít různé nástavce, které umožňují práci na různých půdách, včetně skalnatého podloží;
Tato metoda umožňuje zvednout půdu bez jejího promíchání, což je důležité zejména pro následný průzkum půdy;
je široce používán ve stavebnictví při vrtání pilot pro podpěrné piloty;
umožňuje rychlou výrobu vody a vytvoření studny pro domácí použití;
určené pro výstavbu hlubokých vrtů, které dosahují hloubky několika tisíc metrů.

Je možné měnit rychlost otáčení vrtné soupravy, čímž se řídí proces jejího zahřívání a zvyšuje se účinnost vrtných prací.

Vlastnosti jádrového vrtání na výstavě

Zvláštnosti jádrového vrtání a jeho technologie jsou zdůrazněny na adrese Na největší oborové výstavě Neftegaz jsou zdůrazněny vlastnosti jádrového vrtání vrtů a technologie jeho použití.který se každoročně koná v Expocentru.

Jedná se o mezinárodní akci, na které se setkávají společnosti ze všech oblastí souvisejících s ropným a plynárenským průmyslem.

Vrtání je jedním ze žhavých témat, kterým je na výstavě Neftegaz věnována mimořádná pozornost. Mezi probíraná témata patří vývoj a zdokonalování zařízení, aplikace nových technologií a metody vrtání.

Zařízení proti vyfukování používané při vrtáníSloupové vrtání studníJak projít bublinovým otvorem při vrtání