Rotační vrtání: přehled technologie vrtání a potřebného vybavení

Vrtací šnek

Nástroje pro vrtání šnekem nástroje pro vrtání šnekem se rozlišují podle počtu vinutí a geometrie řezné části. Pro vrtání v tvrdých a polotuhých jílech a písčitých hlínách se často používají jádrové vrtáky s přídavnými frézami.

Ve většině případů se k hloubení vodovodního přivaděče pro soukromé odběratele používá pouze jedna hlava šneku bez přídavných zařízení, protože se vrtá do soudržných a nesoudržných sedimentárních hornin. Při hloubení se nástroj jednoduše doplní vrtacími tyčemi.

V tomto případě se nástroj vytahuje z vrtu každých 0,5 až 0,7 m, aby se vyčistil vrt a odřezky z porušené horniny. Je to úspornější, ale také časově náročnější.

Balvany a oblázky, které se mohou vyskytovat v sedimentárních půdách, se vrtají metodou úderového vedení. K tomu se obvykle používá dláto z nástrojové oceli. Tento vrták, který je na spodní straně nabroušený, se vtlačuje do vrtu, dokud neprorazí "tvrdou bariéru".

Po rozbití balvanu nebo oblázku se úlomky vynesou na povrch pomocí plášťové trubky nebo výkopu. Poté se opět použije šneková metoda. K hloubení tunelu je obvykle nutné použít několik kombinovaných metod vrtání.

Při vrtání do měkkých písků a měkkých jílů se používají šnekové nástroje s lopatkami natočenými směrem k povrchu pod úhlem 30-60º, při vrtání do soudržných jílovitých útvarů pod úhlem 90º.

Šnek je konstrukčně trubka nebo dlouhá souvislá tyč se stočenou spirálou.

Tato spirála se vyrábí navíjením pásu z vysokopevnostní oceli o průměru 5-7 mm na spirálový trn. Je natažena na trubku/tyč a poté svařena.

Čím větší je průměr základní trubky, tím menší je přepravní kapacita šneku. Průměr dlouhého výrobku je však omezen mechanickou pevností šroubu a výrobním postupem šroubu.

Dnes se vyrábějí dva typy šneků:

• Se středovým otvorem, tj. dutý;
• Zatížený - bez otvoru.

Aby se minimalizovalo opotřebení šnekového dopravníku při vrtání v abrazivních formacích, je na vnějším okraji aplikován ocelový pás nebo vrstva kovu.

Při vysokých rychlostech vrtání šnekem je nad šnekem upevněn speciální adaptér s dvojitým vstupem navíjecího ocelového pásu. Tímto způsobem padá většina horniny na šnekový dopravník, aniž by byla přetěžována.

Spojovací prvky na konci svinuté trubky je nutné svařit. Rozlišují se dva typy šnekového spojení: bez závitu a se závitem. V prvním případě jsou šneky spojeny nástrčnými zámky a drží je pohromadě kovové čepy s pojistkami; ve druhém případě jsou šneky sešroubovány.

Závitové spojení šneků s vrtnou soupravou umožňuje mechanizovat spojování a rozpojování šneků při spouštění a vytahování a při dopravě kapaliny do vrtu. Má to však jednu zásadní nevýhodu: šneky se nemohou otáčet opačným směrem. Proto se stále častěji používá bezzávitová spojka.

Specializované vrtné soupravy obvykle obsahují sadu šneků různých průměrů.

Nejúčinnější jsou šneky s centrálním otvorem, kterým se do spodního otvoru přivádí vzduch nebo voda. Tím se snižuje tření na povrchu šnekového dopravníku.

Duté šneky se závitovým připojením se používají k vrtání výduchů, k odčerpávání vody při hloubení válcových výkopů v zemské kůře, k ukládání nálože do geofyzikálních vrtů, k injektáži betonu do pilotových otvorů. Lze je použít i jako plášť.

Při vrtání průběžného spodního otvoru se středový kanál zablokuje vrtacím nástrojem na laně.

Jak zařízení fungují

Rotační vrtání je ideální metodou pro vrtání studní nebo těžbu vody, pokud je třeba získat velké množství čisté pitné vody. Studna musí být schopna fungovat po dlouhou dobu bez přerušení.

Dobrých výsledků lze dosáhnout hydraulickým zařízením, například rotační vrtnou soupravou.

Uspořádání vrtné soupravy

Rotační vrtná souprava dokáže vyvrtat velmi hluboký vrt, který zajistí dostatek vody nejen pro pitné účely, jako je zavlažování, údržba bazénů, ale i pro další domácí účely.

Technologie rotačního vrtání je poměrně jednoduchá. Do vrtné trubky se spouští hřídel s hrotem, který je vrtákem. Začne proces rotace a vrták rozbíjí horninu. Samotné otáčení probíhá pomocí hydraulické jednotky. K tomu, aby rozpukaná hornina opustila vrt, se používá výplachová kapalina. Existují dva způsoby krmení:

1. Přímé splachování. Ta se pomocí čerpadla vhání do vrtné trubky a vytlačuje se skrz mezikruží.
2. Zpětné mytí. Přímý výplach probíhá opačně: nejprve se do mezikruží vhání výplachová kapalina a poté se pomocí čerpadel odstraní spolu s horninou z vrtné trubky.

Přímé splachování je v porovnání se zpětným splachováním relativně levné, což z něj činí možnost pro majitele venkovských domů. Při vrtání v průmyslovém měřítku, jako jsou ropné vrty, je metoda zpětného proplachu racionálnější, i když nákladnější.

Samotný čisticí systém se rovněž skládá z několika prvků:

• skluzavka;
• vibrační síto;
• hydrocyklony.

Rotační řiditelný systém

Vybavení

Rotační vrtání nelze provádět bez speciálního vybavení, které zahrnuje následující nástroje a mechanismy.

• derrick;
• rotační;
• vrtná souprava s pohonnou jednotkou;
• pístová čerpací zařízení;
• vrtací otočný kloub;
• Mechanismy a zařízení pro čištění pomocí proplachovacího bahna;
• zvedací systém sestávající z cronobloku;
• skluzavka;
• vibrační síto;
• hydrocyklony (obvykle používané při vrtání ropných vrtů).

Mobilní verze rotační vrtné soupravy má všechny výše uvedené mechanismy kromě systému čištění výplachové kapaliny.

Metody vrtání

Metody vrtání se dělí podle dvou parametrů.

V závislosti na použitém mechanismu může být vrtání:

• Mechanické;
• Příručka.

Varianty provedení vrtu

V závislosti na principu vrtáku:

• Perkusně-rotační metoda;
• Perkusivní;
• Rotační.

Podívejme se, co je na jednotlivých technikách vrtání studní pozoruhodné a jak se provádějí.

Manuální metoda

Ruční vrtání studny je docela vhodné pro samostatné provedení procesu, pokud máte všechny správné nástroje. Taková studna bude hluboká maximálně třicet metrů a půda se prorazí až na úroveň spodní vody.

Bude zapotřebí pažnice, tyče, naviják a vrtné hlavy různých velikostí. Pokud se má vrtat hlubší díra, je zapotřebí vrtná věž pro zvedání a spouštění vrtáku.

Pokud tyč není k dispozici, lze ji vyrobit spojením trubek dýhou nebo závitem. Vrtací hlava je připevněna ke konci spodní tyče. Postup je následující:

Vrtací šnek a stroj pro vrtání studní vlastníma rukama

1. Nad navrhovaným místem vrtu se umístí věž tak, aby byla o něco výše, než je délka šroubovice.
2. Pomocí lopaty vyhloubíte malou prohlubeň pro vrtací šroub.
3. Vložte šnek do otvoru a otáčejte jím. Možná budete potřebovat pomoc, protože s vrtákem se bude hůře pohybovat, když se dostane hlouběji.
4. Po ujetí půl metru zastavte, vyjměte šnek a očistěte jej od nánosů zeminy.
5. Jakmile dosáhnete vrstvy vody, odčerpejte tři až čtyři kbelíky podzemní vody.

Poslední úkon je nutný k odstranění znečištěné vody a lze jej provést pomocí ponorného čerpadla.

Rotační metoda

Jedná se o rotační metodu, která se nejčastěji používá při vrtání hlubokých vrtů. K tomu je zapotřebí speciální zařízení vybavené trubkou. Tato trubka má rotující hřídel a bit. Na bit působí hydraulická jednotka. Zemina z vyvrtaného otvoru se vyplaví speciálním roztokem.

Tímto způsobem se trubka umístí nad místo vrtu a při otáčení hřídele a vrtáku prorazí půdu. Kapalinu lze do vrtu čerpat shora, poté se roztok vyplaví prostorem vrtu. Tato metoda se nazývá přímé proplachování.

Lze použít i zpětné proplachování, kdy roztok gravitačně vtéká do mezikruží a po propíchnutí je odčerpán ponorným čerpadlem.

Metoda perkusního vedení

Metoda je založena na spuštění co nejtěžšího nástroje, obvykle poháněného poháru, z věže v místě zamýšleného vrtu. Pokud chcete sami používat metodu perkusního lana, budete potřebovat:

• Pevné lano;
• Dláto, obvykle pevná kovová trubka, zavěšená na laně;
• Nástroje pro výkopové práce.

Technologie a posloupnost operací:

Metoda perkusního lana - technologie vrtání

1. Věž je vyrobena z ocelových trubek nebo silných klád ve tvaru trojnožky. Výška věže závisí na délce konkávní části a měla by přesahovat 1,5 metru.
2. Porážecí plošina je vyrobena z ocelové trubky, na jejímž konci je řezný nástroj.
3. K vrcholu kužele je připevněno lano.
4. Nastavením lana se pohár v místě průniku rychle uvolní.
5. Po každém půlmetru vrtání se z hrnce odstraní zemina.

Pro vytvoření hlubokého vrtu lze použít jednotky typu UGB-1VS.

Šnekový způsob

Vrtání studny šnekem

Název metody je odvozen od hlavního používaného nástroje, šneku nebo Archimédova šroubu. Vypadá jako vrtací tyč se spirálovitě přivařenými lopatkami. Otáčením takového šneku se zemina vynáší na povrch a shromažďuje se.

Pro hlubší studnu si budete muset najmout malou, snadno přenosnou vrtnou soupravu, protože vlastnoručně vyrobený vrták nevyvrtá více než deset metrů do hloubky.

Je třeba poznamenat, že metoda vrtání je vhodná pouze v případě, že je půda bohatá na písčité horniny. Také pokud šnek narazí na kámen v cestě, je třeba hledat jiné místo, kudy proniknout do země, a práci přerušit.

Sloupcová metoda

Metoda jádrového vrtání se v dnešní době používá pro vrtání vody stále méně často. Častěji se používá pro hydrogeologický průzkum. K tomu se používá zařízení, jako je ZIF-650, které odebírá sloupec zeminy a vytváří tzv. sloupec.

Schéma jádrového vrtáku pro vodní vrty

Půda se vytěží kruhovým způsobem a poté se propláchne. Rychlost takové soupravy je poměrně vysoká a umožňuje proniknout i do tvrdých hornin, ale vyžaduje velké náklady na pronájem seriózního geologického vybavení.

Různé vrtné soupravy

Mini vrtná souprava

Zkoumané jednotky jsou klasifikovány podle zvláštností vrtných metod.

Například při příklepovém vrtání je půda rozrušována těžkým závažím připevněným k nosnému rámu, jehož žebra jsou ve většině případů spojena do pyramidy. Zátěž se jednoduše zvedne a shodí tolikrát, kolikrát je třeba k vytvoření otvoru požadované velikosti.

Vrtání metodou příklepového tunelování

S rotačními kladivy je manipulace snazší i obtížnější. Takové zařízení vyžaduje od dodavatele mnohem menší fyzickou námahu, ale konstrukce takových zařízení je složitější - mnoho součástí systému nelze jednoduše vyrobit ručně bez speciálního vybavení a příslušných dovedností.

Schéma vrtání

Některé z požadovaných prvků je proto nutné zakoupit nebo objednat. Náklady jsou však stále mnohem nižší ve srovnání s náklady na instalaci z výroby.

Obecně existují 4 hlavní typy vrtných souprav, a to:

• Vrtné soupravy, které pracují metodou příklepového lana. Tato konstrukce má podobu rámu s trojúhelníkovou základnou. Silné ocelové lano je připevněno přímo k rámu pomocí chaseru;

• šnekové instalace. Při použití tohoto typu zařízení se zemina vyhloubí pomocí speciálního šneku. Otvor v zemi se během vrtání neproplachuje;

• rotační jednotky. Fungují na principu hydraulického vrtání;

• Rotační ruční stroje. Nejjednodušší typ jednotky. Konstrukce neobsahuje elektromotor - místo něj se používá fyzická síla. Vyžaduje nepřiměřeně vysoké náklady na pracovní sílu, proto se používá velmi zřídka.

Technika vrtání

Vrtání na moři s podmořskou hlavicí se liší od podobných prací na pevnině. Zde se používá speciální technologie sestávající z jednotlivých kroků.

Zpočátku se do mořského dna zatlouká pilota, která slouží jako směr vrtání. V tomto místě se pak instaluje spodní deska. Na něm je namontováno zařízení pro podvodní vrty. Může vážit až 175 tun a být vysoký až 12 m. Podvodní část je připojena k plovoucímu zařízení, kde jsou instalovány speciální napínací systémy a plováky.

Podmořský komplex zahrnuje diverzní jednotku, řídicí systém, preventivní jednotku a nouzový akustický systém.

Náklady na jeden vrt na moři mohou v běžných podmínkách dosáhnout až 6 milionů dolarů, v arktických podmínkách až 50 milionů dolarů.

Typy metod vrtání

Dříve se studny pro osobní potřebu vrtaly převážně ručně. Jednalo se o pracný a časově náročný proces, takže ne každý majitel pozemku nebo chaty se mohl pochlubit vlastním vodovodem.

Ruční vrtání postupně nahradily mechanizované metody, které proces značně usnadnily a urychlily.

Dnes se téměř všechny vrty na vodu vrtají mechanicky, což je založeno na rozrušování zeminy, která se dostává na povrch jedním ze dvou způsobů: suchým, kdy je odpadní zemina z vrtu odstraňována pomocí strojů, a hydraulickým, kdy je vymývána vodou působící pod tlakem nebo gravitačně.

Existují tři hlavní metody mechanického vrtání:

• Rotační (zemina se hloubí otáčením).
• Úderové (vrták ničí půdu údery).
• Vibrační (zemina se hloubí vysokofrekvenčními vibracemi).

Rotační metoda je považována za nejproduktivnější a je 3-5krát účinnější než perkusní a 5-10krát účinnější než vibrační metody. Kromě toho je rotační metoda nejlevnější a nejdostupnější a často se používá jako hlavní metoda ručního vrtání.

Mechanické rotační metody vrtání nahradily neefektivní ruční metody.

Rotační vrtání, které se hojně používá k budování vodních vrtů, se dělí na čtyři hlavní typy vrtání:

• jádrové vrtání;
• šnek;
• bicí nástroje;
• rotační.

Každý typ rotačního vrtání má své vlastní vlastnosti a provádí se pomocí speciálního zařízení, které je pro něj určeno. Podívejme se na tyto typy vrtání podrobněji, definujme, jaké jsou mezi nimi rozdíly a jakou metodu je třeba v každém případě použít.

Určení hloubky vrtu

Středně hluboká studna (až sedm metrů) vám umožní mít vodu vhodnou k pití. K vytvoření vrtné soupravy vlastníma rukama budete kromě vrtačky potřebovat také lopatu a čas na vybudování vrtu. Pro usnadnění vrtání do větších hloubek se používá vrt o rozměrech 2x2x2 metry. Pro usnadnění práce ji lze zajistit deskami nebo překližkou. Po dokončení prací se výmol zasype. Přívod vody se provádí pomocí čerpadla.

Hluboká studna (více než sedm metrů) umožní plně pokrýt potřeby vody všech obyvatel chaty nebo soukromého domu. A je zde dostatek vody nejen pro individuální použití, ale také pro technické účely, zavlažování, hygienické potřeby, údržbu rybníka nebo bazénu.

Obecně platí, že výběr typu jímání vody se určí po geologickém průzkumu místa stavby studny. Navrhujeme podrobněji prozkoumat poslední možnost - výstavbu hluboké studny vlastníma rukama, jako nejsložitější z popsaných.

Klasifikace a obecná charakteristika metod vrtání

Proces vrtání spočívá v destrukci horniny v místě vrtu (díry) vrtným nástrojem a odstraňování produktů destrukce (jemných částic) z díry.

Při všech způsobech vrtání se provádějí tyto hlavní operace: příprava a instalace vrtného stroje k zahájení prací, vrtání (rozrušování horniny) s vyčištěním dna vrtu od produktů lomu, zvětšení vrtné soupravy k dosažení požadované hloubky vrtání a její demontáž po ukončení prací, výměna opotřebovaných vrtných nástrojů a přesun stroje na nový vrt nebo místo vrtání.

V současné době se uplatňují rotační, příklepově-rotační, rotačně-rotační a rotačně-nárazové metody vrtání vrtů a studní (mechanické metody vrtání), jakož i požární a kombinované vrtání. Zkoumá se účinnost použití výbušné energie při výbušném vrtání vrtů a také vysokonapěťových elektrických výbojů při elektroimpulzním vrtání.

Při rotačním vrtání se nástroj otáčí kolem osy shodné s osou vrtu nebo díry a současně je poháněn definovanou silou ke dnu díry. Síla je nastavena tak, aby na kontaktní ploše mezi řeznými noži nástroje a horninou překračovala pevnost vtisku do horniny. Zlom vzniká postupně v důsledku vtisku a odlamování částic horniny z povrchu. Produkty lomu se odstraňují pomocí kroucených tyčí (při vrtání vrtů), šneků (při vrtání studní), proplachováním dna vrtu vodou nebo profukováním vzduchem.

V důlních podnicích se používají tyto metody: rotační vrtání vrtů frézami pomocí ručních a jádrových vrtáků; rotační (šnekové) vrtání vrtů frézami a diamantovými nástroji pomocí vrtných souprav.

Při příklepovém vrtání nástroj (vrták nebo jádrový vrták) naráží na dno otvoru a rozbíjí horninu pod ostřím. Po každém úderu se nástroj pootočí o určitý úhel, aby se postupně porušila celá oblast dna otvoru a získal se kruhový výřez vrtu nebo díry.

Při rotačním příklepovém vrtání s konvenčními a ponornými kladivy (vrtačkami) se nástroj mezi jednotlivými údery pouze přerušovaně otáčí pomocí otočného zařízení zabudovaného v kladivu. U některých konstrukcí vrtacích kladiv se nástroj otáčí, zatímco píst naráží na nástroj.

Při příklepovém rotačním vrtání s ponorným pneumatickým kladivem a nezávisle rotujícími vrtacími kladivy působí příklep na neustále rotující nástroj. Porušení horniny při těchto způsobech vrtání je způsobeno pouze vniknutím vrtáku při nárazu.

Při rotačním příklepovém vrtání působí příklep na neustále rotující nástroj s velkou axiální silou. K lámání dochází jak v důsledku pronikání nástroje při nárazu, tak v důsledku tříštění horniny při otáčení nástroje.

Vrtání s válečkovými kuželovými vrtáky se provádí jak při příklepovém vrtání s čistě valivými vrtáky, tak při rotačně-nárazovém vrtání s posuvnými vrtáky, kdy zuby kromě odvalování po spodním otvoru řežou horninu i posouváním po povrchu spodního otvoru.

Při požárním vrtání dochází k destrukci horniny na dně vrtu v důsledku tepelného namáhání vznikajícího rychlým ohřevem povrchu horniny proudy horkých plynů (2000 °C), které se řítí z trysek nadzvukovou rychlostí (2000 m/s a více).

Při explozivním vrtání se hornina na dně vrtu rozbíjí postupnými výbuchy malých náloží výbušnin. Jsou známy dva způsoby vrtání výbušnin: vrtání patronami, při němž se používají patrony s kapalnými nebo pevnými výbušninami, které se odpálí na dně vrtu nárazem nebo rozbuškou, a tryskové vrtání, při němž se kapalné složky výbušnin (palivo a okysličovadlo) přivádějí na dno vrtu přes vrták a vytváří se kapalná plochá nálož. Výbuch této nálože je způsoben vstříknutím kapky iniciační sloučeniny (eutektické slitiny draslíku a sodíku).

Při elektrickém pulzním vrtání se hornina na dně vrtu ničí elektrickým průrazem její části vysokonapěťovým (až 200 kV) výbojem. Okamžitě uvolněná energie v rozkladném kanálu ničí horninu, která je ze spodního vrtu odstraňována proudem dielektrické kapaliny cirkulující ve vrtu (nafta, voda atd.).

Vyvíjejí se kombinované metody vrtání, při nichž se do spodního otvoru zasahuje příklepovým nástrojem a kuželem (metoda příklepu s kuželem), frézami a kuželem (metoda řezání s kuželem), kuželem a plamenným hořákem (metoda tepelného kužele), plamenným hořákem a příklepovým nástrojem (metoda tepelného příklepu).

1 Jaké jsou zvláštnosti technologie rotačního vrtání?

Rotační vrtání je technologie, která se hodí v případě potřeby velkého objemu vody, která je nejšetrnější k životnímu prostředí, a to při stabilním a dlouhodobém provozu celého systému. Za těchto okolností je rotační vrtání bezkonkurenční.

Obecně mají rotační vrtné soupravy při provozu oproti svým protějškům následující výhody:

• Velkoobjemový odběr vody;
• Rotační vrtání má dlouhou životnost;
• Velké objemy vody jsou dodávány trvale, bez přerušení a problémů;
• Vysoká kvalita vyrobené vody.

Rotační vrty jsou schopny odebrat z pramene takové množství vody, že postačí nejen k zásobování domu, ale také k plnění různých nádrží (např. bazénu), zavlažování a pro potřeby několika nebo tří dalších budov. Díky tomu je možné spolupracovat se sousedy, aniž by bylo nutné vynakládat obrovské finanční prostředky na zřízení přívodu vody.

Technologie rotačního vrtání se osvědčila jako odolná a stabilní. Při dodržení všech pokynů pro práci s rotačním vrtacím systémem a provozování plastových trubek v jeho konstrukci si může být uživatel jistý, že takový systém vydrží nejméně dvě desetiletí.

Při vrtání hlubokých vrtů se obvykle používá rotační vrtání. Mechanismus takového systému je následující: do vrtné trubky je vložen rotující hřídel se silným hrotem - vrták (např. PDC). Zatížení bitu se dosahuje pomocí hydraulického agregátu.

Díky tomuto ovládacímu mechanismu lze dosáhnout libovolné hloubky vrtu pro odběr vody. Vrt se vypláchne od stávající zeminy pomocí speciálního vrtného kalu, který se čerpá trubkami dvěma různými způsoby:

Proces vrtání

• Do vrtné trubky se čerpá speciálním čerpadlem a poté gravitačně vytéká prostorem vrtu (tzv. "přímý výplach");
• Bahno gravitačně vtéká do mezikruží a poté je spolu se zeminou odčerpáváno z vrtné trubky (tzv. "zpětný výplach").

Rotační vrtání se používá i v ropných vrtech s těmito metodami.

Výhodou zpětného proplachování je vyšší průtok, protože se nejlépe proniká do vodonosné vrstvy. Tento způsob práce však vyžaduje velmi sofistikované a technicky vyspělé vybavení a takové rotační vrtání je spojeno s vysokými náklady.

Rotační vrtání přímým výplachem je o něco levnější než první možnost, proto je pro většinu majitelů jejich pozemků tato metoda cenově nejpřijatelnější a nejadekvátnější.

1.1 Vybavení pro provádění prací

Zařízení používané při rotačním vrtání zahrnuje následující součásti:

• Věž;
• Vrtná souprava a její pohon;
• Rotor;
• Pístová čerpadla;
• Vrtací kloub;
• Zvedací systém Cronobloc;
• Čistící systém se speciálními kapalinami;
• Vibrační síto;
• Skluzavka;
• Hydrocyklony (nejčastěji vyžadované pro ropné vrty).

Je důležité si uvědomit, že neexistují pouze stacionární rotační jednotky (například při těžbě ropy). Existují také mobilní verze, které jsou vybaveny speciální plošinou umístěnou na přívěsu.

Kompaktní rotační vrtná souprava

Všechna uvedená zařízení s výjimkou systému pro mokré čištění jsou k dispozici v mobilní verzi. S touto verzí rotační soupravy, která je obratná a dokáže změnit svou polohu v co nejkratším čase, můžete ušetřit peníze ve fázi výběru správného vrtu.

Výhody a nevýhody metody

Rotační vrtání je považováno za jednu z nejoblíbenějších metod mezi vrty na vodu. Tato metoda je rozšířená po celém světě.

Mezi výhody patří:

1. Rozměry. Celá konstrukce rotační vrtačky zabírá málo místa.
2. Přepravitelnost zařízení. Malé rozměry umožňují umístit plošinu na speciální plošiny pro další přepravu.
3. Všestrannost. Rotační vrtání lze použít v širším rozsahu podmínek než vrtání s příklepem, protože lze použít mnoho vrtacích hlavic. Díky tomu je možné pracovat v jakémkoli typu půdní vrstvy.
4. Rapid. Vzhledem k vlastnostem rotačního vrtání je produktivita mnohem vyšší než u vrtání s příklepem.

Existují však i některé nevýhody. Problémy mohou nastat následujícím způsobem:

1. Když je půda zmrzlá, brání to rotačnímu vrtání. V takovém případě je nejlepší použít perkusní metodu, která je vhodná i pro práci v zimních podmínkách.
2. Bahno je jílovité. To vyvolává potíže při zkoumání vrstev.
3. Rozdíly ve výkonu. Hodnota závisí na výkonu rotoru, který je poměrně zranitelnou součástí celé konstrukce.

Rozmanitost vrtů

Úkolem vrtu je propojit vodonosnou vrstvu se spotřebištěm vody. Průzkumný vrt se provádí za účelem zjištění hloubky zvodnělé vrstvy a jejích parametrů. Práci lze zlevnit použitím vrtáků s malým průměrem. Pro rozvoj vodního ložiska stačí vrták o průměru 10 cm, pro hlubší ložiska stačí vrták o průměru 20 cm. Hloubka se určuje pomocí speciálních sond.

Habešská studna

Hlavní výhody uvažovaných studní: nízké náklady, možnost vlastní výroby, rychlé uspořádání, možnost instalace téměř kdekoli (i ve sklepě domu). Životnost se odhaduje na 25-35 let. Mezi nevýhody patří následující: nemožnost vybavení na obzvláště pevném podkladu, povrchové čerpadlo lze použít pouze v hloubce nejvýše 6 m.

Pískový vrt

Filtrační vrt se vrtá při vývoji písčité zvodnělé vrstvy, která se nachází v hloubce do 40-45 m. Vrtá se pomocí speciálního zařízení a ihned se opatří pažnicí, aby se zabránilo rozpadu stěny. Jako plášť se používají kovové, plastové nebo betonové trubky o průměru 13-20 cm. Ve spodní části je nainstalován filtr. Vodu zvedá ponorné čerpadlo.

Výhody studny na písku: použití malé techniky pro vrtání, která snižuje náklady; je možné zřídit čerpadlo s malým výkonem; studna je vyvrtána za 1-2 dny. Nevýhody: nízká produktivita (do 2 m3 za hodinu), závislost kvality vody na mnoha faktorech a její nestabilita, závislost hladiny vody na ročním období.

Vápencové vrty

Výhody artézských studní: vysoká čistota vody, stálá hladina ložiska, zvýšená vydatnost (až 9-10 m3/h), trvanlivost (více než 40 let). Nevýhody: vyšší náklady na vrtání a vybavení, doba výroby (5-8 dní), potřeba plošiny pro provoz velkých zařízení.

Fáze pracovního výkonu

Použití vrtáků umožňuje vrtat studny pro různé účely, a to buď vertikálně, nebo horizontálně. V případě potřeby se při vrtání používají pažnice nebo technika podbíjení stěn vrtu betonem z povrchu pod tlakem.

Pracovní proces zahrnuje několik fází:

• geologický průzkum pomocí speciálního zařízení, který zajistí správný výběr místa pro budoucí hydrologickou stavbu.
• Vyhloubení jámy pro následné vypouštění kalů ve vzdálenosti asi 1 m od plánovaného místa vrtu (objem jámy se vypočítá na základě velikosti vrtu);
• příprava zařízení, jeho instalace na stabilní plošinu (na podvozku jsou vytvořeny opěrné body pro vrtnou soupravu, aby se zabránilo jejímu pohybu během práce);
• Vykopání prvního šneku do horniny, jeho vytažení na povrch a vrácení do původní polohy (tyto operace se provádějí proto, aby se zabránilo ulpívání zeminy na pracovním mechanismu);
• připojení nové sekce k pracovnímu nástroji pro dosažení požadované hloubky.

Po dokončení všech prací se šnek postupně odstraní, přičemž je třeba dodržet zvláštní postup, aby nedošlo k jeho poškození nebo ztrátě:

• Sloupek mechanismu je zvednutý do takové úrovně, že horní část nástroje je zcela nad povrchem a následující část je zvednutá přibližně o 15 %;
• pod spirálou je umístěn kanál pro zajištění konstrukce;
• Odstraňte kovové upevňovací svorky a vyjměte šnek.

Proces

Při rotačním vrtání se používají dva systémy vrtání, které určují jak použitý způsob operace, tak rychlost a hospodárnost procesu. Pokud jsou vrty prováděny v omezeném prostoru na soukromém pozemku, používá se přímé proplachování, a pokud to pracovní podmínky vyžadují, používá se zpětné proplachování.

S přímým průtokem

Směs se přivádí trubkami přímo na dno vytvářeného vrtu a poté stoupá vzhůru mezerou mezi pláštěm trubky a stěnou. Poté, co se dostane na povrch, je odeslána do usazovací nádrže, kde je znovu filtrována a uvedena do provozu pro nový cyklus.

Se zpětným tokem.

Proces je obrácený - proudí dolů skrz mezikruží, podél stěny vrtu a zpět nahoru skrz vrtné trubky. Zřídka, ale někdy se používá kombinovaná metoda, při které se používá jeden i druhý typ proplachování. Od doby vynálezu byly motory zdokonaleny, základní součásti upraveny a byla použita různá složení kapaliny. Princip fungování však obecně zůstal stejný.

V současnosti se používá také při stavbě ropných a plynových vrtů a při hloubení artézských studní v omezeném prostoru usedlostí nebo letních chat. Pro majitele soukromého pozemku, který je vzdálen od vodního zdroje a od centrálního vodovodu, existuje jediná možnost, jak získat vodu - artézská studna získaná rotačním vrtem.

V následujícím videu se můžete podívat na rotační vrtání.

Možnosti vrtání

Stativ

Čerstvé poznámky
Motorová nebo elektrická pila - kterou zvolit na zahradu? 4 chyby při pěstování rajčat v květináčích, kterých se dopouštějí téměř všechny hospodyňkyTajemství pěstování sazenic od Japonců, kteří jsou velmi nároční na zeminu.

Stativ může být vyroben ze dřeva (bez suků) nebo z profilové trubky. Délka trubky nebo tyče by měla být přibližně 4,5 až 5,5 metru.

Na stativ se pak připevní mechanický naviják s lanem, na kterém je připevněn vrták.

Souprava je poměrně malá a má dostatečnou bezpečnostní rezervu. Mechanismus funguje jednoduše: plášť se spustí do země a půda se nasaje. S ohledem na složení půdy lze na jeden zátah dosáhnout 0,30-1,2 m zeminy. Práci si můžete usnadnit zalitím vrtané oblasti vodou. Vrtací šálek je třeba očistit od případných nánosů zeminy.

Plášť lze vkládat současně s vrtáním nebo až po něm.

Vrtné a pažnicové trubky

Při práci sledujte vlhkost vytěžené zeminy, abyste v zemi nenechali žádnou vodní vrstvu (jinak by ji mohla plášť jednoduše zablokovat).

Jakmile je vodonosná vrstva lokalizována, je třeba odčerpat znečištěnou vodu, aby se zjistilo, zda je ve vodonosné vrstvě dostatek vody. K tomuto účelu lze použít ruční nebo ponorné čerpadlo. Pokud po odčerpání několika kbelíků špinavé vody stále nevytéká čistá voda, je nutné vrtat dál do kapacitnější žíly.