Šnekové vŕtanie
Vŕtanie studní šnekovou metódou sa používa najmä pre piesčité a štrkopiesočnaté pôdy. Vyrába sa zariadením, ktoré má vŕtaciu hlavu, za ktorou nasledujú závitovky, ktoré odvádzajú pôdu. Šnekové vŕtanie má jasnú výhodu, pokiaľ ide o rýchlosť prieniku.
Okrem toho sa súčasne s vŕtaním lisujú a ukladajú steny studne, ktoré držia horninu a zabraňujú jej zrúteniu. Inštalované steny studne môžu byť betónové aj oceľové.
Pri šnekovom vŕtaní nie je potrebné studňu počas vŕtania preplachovať.
Šnek je vrtná rúrka, ktorej celá dĺžka je obalená oceľovou páskou. Vŕtanie závitovkovým spôsobom sa vykonáva vŕtacími mechanizmami s pohyblivým rotátorom. Závitovky sú spojené závitom alebo prvkami s tvarovým prierezom.
Zdvih posuvu pri vŕtaní závitovkovým spôsobom je od 1,9-15 m.
Duté utesnené závitovky sú vybavené reverzibilnými zámkami s rôznymi bitmi. Vďaka vysokokvalitnej oceli spojov nástrojov, ktoré majú vysokú odolnosť proti opotrebovaniu, sa výrazne skracuje čas vŕtania. Zároveň sa zvyšuje produktivita práce.
Pri šnekovom vŕtaní studní na mäkkých a sypkých pôdach by čepele vrtáka mali byť v uhle 30-60o vzhľadom na dno. Na hustých pôdach alebo štrko-kamienkových nánosoch by mali čepele vrtáka zvierať uhol 90o vzhľadom na dno. Nastavenie uhla pri vŕtaní závisí od tvrdosti vŕtanej pôdy.
Rezné prvky vrtáka sú ochladzované zničenou pôdou. V tomto prípade zničená hornina stúpa pozdĺž špirály šneku.
Pri skrutkách do veľkosti 100 mm by otáčky nemali presiahnuť 500 ot./min.
Pri vŕtaní studní šnekovou metódou sa za najúčinnejšie považujú šneky so stredovým kanálom. Cez ňu sa privádza vzduch alebo voda pomocou hydraulického čerpadla, ktoré znižuje trenie pri vŕtaní. Zvyčajne sa závitovkové vŕtanie studní vykonáva do hĺbky 50 m. Vo výnimočných prípadoch je možné vŕtanie závitovkovým náradím realizovať do hĺbky 100-120 m.
Pri vŕtaní hlbokých vrtov sa šnekové vŕtanie zvyčajne kombinuje s niektorými inými typmi.
Pri výrobe šnekového vŕtania studní je možné použiť technológiu pažnicových rúr alebo upchávanie stien studne betónom pod tlakom z povrchu. Pri tomto type vŕtania môže rýchlosť prechodu pôdy za deň dosiahnuť až 30 metrov.
V strojoch na šnekové vŕtanie studní sa používajú liate hlavy vrtákov s reznými čepeľami a stopkou. Rezná hrana čepelí musí byť zvyčajne natvrdená. V prípade vŕtania do obzvlášť tvrdých hornín musí byť hlava vrtáka vybavená priemyselnými diamantmi.
Hĺbka šnekového vŕtania studne sa vykoná na veľkosť jednej tyče, potom sa stroj vypne, tyč sa musí odpojiť od vretena, zdvihnúť a vysunúť novou tyčou. Potom môžete pokračovať vo vŕtaní.
Vlastnosti vrtákov na vŕtanie studní
Vrtáky vrtnej súpravy sú chladené zničiteľnou zeminou.
V tomto prípade pôda stúpa pozdĺž špirály rezného nástroja:
- Objem pôdy pri priemernej rýchlosti pohybu by nemal byť väčší ako 0,2 - 0,4 z celkového počtu. V tomto prípade by mal byť počet otáčok vŕtačky 150-200 ot./min.
- Pri rezných prvkoch s veľkosťou do 10 cm nesmie byť rýchlosť otáčania vyššia ako 500 ot./min.
- Pri vŕtaní studní pomocou závitoviek sú účinnejšie rezné prvky, ktoré majú centrálny kanál. Vzduch alebo voda ním prechádza pomocou hydrauliky, čo znižuje trenie pri vŕtaní pôdy.
Pred šnekovým vŕtaním je potrebné vykonať analýzu pôdy
Tradične sa vŕtanie závitovkami vykonáva do hĺbky až 50 m. Výnimočne je možné vŕtať zariadením do hĺbky 120 m.
Etapy práce
Metóda šnekového vŕtania sa používa na vytváranie studní vo vertikálnom alebo horizontálnom smere. V druhom prípade existujú tieto fázy práce:
- Zariadenie sa pripravuje a inštaluje na špeciálnu stabilnú plošinu.
- Vykopávajú jamu, aby odstránili voľné a voľné pôdy.
- Pomocou laserových meracích prístrojov určte smer vŕtania.
- Inštalujú sa všetky potrebné zariadenia a kryty.
- Prehĺbenie vrtáka nastáva, kým sa nezastaví, kým sa nedosiahne maximálna hĺbka.
- Pracovný nástroj sa odstráni na povrch.
- K vŕtačke je pripojená nová sekcia, ktorá umožňuje dosiahnuť požadovanú hĺbku.
Vyskytuje sa aj vertikálne vŕtanie, ale táto metóda nevyžaduje použitie plášťovej rúry.
Súvisiace video: Prvým vŕtaním studne sa odlomil vrták zo 16 metrov hliny
Výber otázok
- Michail, Lipeck — Aké kotúče by sa mali použiť na rezanie kovov?
- Ivan, Moskva — Aká je GOST valcovaného oceľového plechu?
- Maksim, Tver — Aké sú najlepšie stojany na skladovanie valcovaných kovových výrobkov?
- Vladimir, Novosibirsk — Čo znamená ultrazvukové spracovanie kovov bez použitia abrazívnych látok?
- Valery, Moskva — Ako vykovať nôž z ložiska vlastnými rukami?
- Stanislav, Voronezh — Aké zariadenie sa používa na výrobu vzduchovodov z pozinkovanej ocele?
Výhody použitia šneku
Proces vŕtania studní na vodu pomocou rezného prvku eliminuje potrebu brúsenia a vymazávania pôdy oddelenej od dna. Porážka sa vykonáva v nepretržitom režime, paralelne s deštrukciou pôdy. Pri oddelení od spodnej časti zeme sa posiela na skrutku, ktorá sa otáča najvyššou rýchlosťou. Odstredivé sily, ktoré proces sprevádzajú, tlačia pôdu na steny vrtu, zatiaľ čo nepretržite sa pohybujúci pás tlačí zem nahor. Časť zeminy zostáva na stenách studne. Tieto techniky zabezpečujú rýchlosť práce až do 4. kategórie hornín podľa vrtáka.
Výhody rotačnej vŕtačky sú nasledovné:
- Vysoká miera penetrácie;
- Preprava zeminy bez zdvíhacieho zariadenia;
- Nepretržitý prísun pôdy na povrch;
- Nie je potrebné žiadne oplachovanie.
Zariadenia na vrtanie závitoviek sú dosť drahé
So všetkými výhodami má nástroj aj nevýhody. Na vytvorenie studne šnekovým spôsobom je dôležitá nevýznamná hĺbka vrtáka
Do úvahy sa berie aj otáčanie masívnej závitovky, čo si vyžaduje značné úsilie. Aby sa zvýšil zdroj bitu, musí byť vystužený frézami z tvrdej zliatiny
Dláto by malo mať časť väčšiu ako šnek o 2 cm.
Najpopulárnejšie vrtáky používané na závitovkové vŕtanie sú tie, ktoré majú v konfigurácii 2-3 čepele. 3-čepelový nástroj má telo vyrobené z kovového materiálu odlievaním. Keď sa robí studňa, otáčanie nástroja na vŕtacom zariadení sa vykonáva pomocou špeciálnych strojov.
Pozor! Bez znalosti pravidiel nebude možné vykonávať vŕtacie práce tam, kde sa používa závitovkový nástroj
Prvou podmienkou pred spustením zariadenia je rozbor pôdy na mieste, druhou je, kam až voda siaha. Prácu s pomocou obrábacieho stroja LBU-50 teda vykonáva špeciálny rotátor, čím odpadá použitie rotačných a vretenových prvkov. To bude potrebné na zabezpečenie veľkej rotácie a vytvorenie axiálneho translačného pohybu skrutky.
Ak je potrebné urobiť vrt čo najrýchlejšie, potom treba použiť výkonné stroje, ktoré dokážu zaručiť najvyššiu produktivitu. Na tento účel sú inštalované na podvozku automobilu. Vŕtanie je možné vykonávať strojmi SO-2.V takejto situácii sa v tandeme so zariadením používa moderný bager.
Vŕtanie studní nie je ľahká úloha, ale ak máte po ruke potrebné nástroje a dodržiavate technológiu, môžete studňu vyvŕtať sami.
Popis technológie
Táto technológia sa používa iba pre studne s nízkym debetom.
Pri závitovkovom vŕtaní je potrebné dodržiavať bezpečnostné predpisy
Štandardné vrtné vŕtanie studne pod vodou sa vykonáva v zemi:
- mrazené;
- Voľný;
- Mäkký.
Pomocou šneku sa zem vybraná počas búrky odstráni z tváre. Šnek je vrtná rúrka, ktorej celá dĺžka je utesnená oceľovou páskou. Prácu šneku vykonávajú vŕtacie mechanizmy, ktoré majú pohyblivý rotátor. Šnek je spojený závitom alebo prvkami, ktoré majú špeciálnu sekciu. Posuvný zdvih pri závitovke je od 1,9-15 m Duté tesnené závitovkové prvky majú špeciálne uzamykacie mechanizmy. Vďaka ušľachtilej oceli zámku, ktorá má vysokú odolnosť proti opotrebovaniu, sa výrazne skráti čas vŕtania. Zároveň produktivita naopak rastie.
Výhody a nevýhody metódy
Technológia šnekového vŕtania studní má mnoho výhod:
- vysoká rýchlosť vŕtania je zabezpečená bez dodatočného brúsenia odpadovej horniny;
- čistenie vybrania v zemi sa vykonáva nepretržite;
- poskytuje hĺbku vŕtania od 1,5 do 70 m;
- jednoduchosť technológie;
- nie je potrebné priťahovať špičkové stroje a zariadenia;
- nie je potrebné dodávať vrtnú kvapalinu, čo zjednodušuje pracovný proces;
- v prípade potreby môže byť studňa umiestnená pod miernym uhlom;
- široká škála aplikácií v rôznych priemyselných odvetviach - na vŕtanie studní na pitie, na vytváranie pilótových základov;
- možnosť vykonávania geologického prieskumu územia.
Vŕtacie stroje
Šnekové vŕtanie nie je bez nevýhod. Túto metódu nemožno použiť v ílovitých pôdach alebo v prítomnosti pôdy s vysokou hustotou. Keď rezný nástroj narazí na kameň (aj malý), práca sa môže zastaviť. Ďalší pohyb sa stáva nemožným. Taktiež pri prehĺbení skrutky do značnej hĺbky je potrebné vynaložiť veľké úsilie.
Technológia šnekového vŕtania
Predpokladá sa, že šnekové vŕtanie je najlacnejší a najjednoduchší spôsob vŕtania studní.Vŕtanie šneku sa skutočne vyznačuje vysokou rýchlosťou prieniku (až 100-300 m za smenu).
Ak je celkom jednoduché vysvetliť princíp fungovania závitovkového vŕtania, môžeme si pripomenúť ľadový vrták, ktorý rybári používajú v zime na výrobu diery. Vrták do ľadu je inštalovaný vertikálne a v dôsledku rotácie a tlaku naráža do ľadu.
Ak hovoríme o technológii, potom pri vŕtaní studne teoreticky nie je oveľa ťažšie.
Kde sa používa závitovkové vŕtanie?
Šnekové vŕtanie sa používa najmä pri vŕtaní piesočnatých a piesčito-štrkových pôd, ako aj stredne tvrdých hornín na trhacie vrty, inžinierske a hydrogeologické prieskumy, geologické prieskumy, prieskum nerastov, mapovanie atď. obľúbené na vŕtanie studní.
Hĺbka studne je zvyčajne do 50 metrov, ale v závislosti od pôdy to môže byť až 100-120 metrov. Priemer vŕtania šnekom, zvyčajne od 60 mm do 600-800 mm. V niektorých prípadoch sa používajú skrutky s priemerom 1500 mm alebo viac.
Technológia Auger
Šnekové vŕtanie je jedným zo spôsobov rotačného vŕtania a vykonáva sa zariadením, ktoré má vrtnú hlavu, za ktorou nasledujú vrtáky, pomocou ktorých sa deštruovaná hornina (kal) dopravuje na povrch.
K deštrukcii horniny dochádza v dôsledku rotácie hlavy vrtáka, čo sa chápe ako ostrie alebo vrták. Nástroj je rôznorodý a vyberá sa na základe vlastností horniny.
Zľava doprava: Kotúčová vŕtačka; Dláto s dvoma čepeľami; Trojčepelový sekáč.
Hlava vŕtačky a závitovka môžu byť samostatné alebo z jedného kusu, druhý sa nazýva závitovka.
Potom sa kal transportuje po špirále (prírube) skrutky na povrch.
Šnekové vŕtanie
Okrem toho sa vrták vyberá na základe skutočnosti, že medziobratový priestor by mal zaberať prepravovaný kameň o 0,2 až 0,4 objemu.
Toto je potrebné vziať do úvahy, pretože v tomto prípade dochádza k normálnemu ochladzovaniu šneku v dôsledku rýchleho prehĺbenia a konštantného prúdenia horniny rôznych teplôt. K ohrevu dochádza v dôsledku rýchleho otáčania a trenia o steny studne.
Príruba šneku slúži len na transport zničenej zeminy, čo znamená, že deštrukčný nástroj (dláto alebo vrták) musí mať väčší priemer.
klady
- Nepretržitý proces zdvíhania pôdy na povrch;
- Struna závitovky si pri vŕtaní nevyžaduje zdvíhanie;
- Vysoká rýchlosť prehlbovania (až 100-300 metrov za zmenu).
Mínusy
- Veľký a ťažký závitový reťazec sa musí rýchlo otáčať, takže vrtná súprava musí byť výkonná;
- Relatívne malá hĺbka vŕtania, zvyčajne do 50 metrov;
- Ak narazíte na balvan, ďalší prienik môže byť problém, s najväčšou pravdepodobnosťou budete musieť vŕtať v blízkosti;
- Vŕtanie do hornín s vysokou tvrdosťou nie je možné;
- V lepkavých a viskóznych pôdach je možné lepenie.
Technológia vŕtania
Čo je studňa
Pri vŕtaní studní šnekom sa pracovný nástroj s čepeľami neustále otáča. To zaisťuje neprerušovaný prísun odpadovej horniny na povrch, čo je veľmi výhodné. Šneky, ktoré vykonávajú všetky operácie predpokladané technológiou, pozostávajú z centrálneho potrubia, ktoré sa tiež nazýva vrtná tyč. Oceľový pás je umiestnený po celej dĺžke pod určitým uhlom pozdĺž jeho povrchu. Práve ona prenáša skazu pôdy na povrch.
Konštrukcia šneku má ostrú špičku, ktorá sa zarezáva do zeme. Najčastejšie sa robí odnímateľný. To umožňuje meniť hrot v závislosti od typu obrábanej pôdy. Pri závitovkovom vŕtaní sa najčastejšie používajú tieto typy hrotov:
- dláto vybavené tromi čepeľami;
- lopatková vŕtačka;
- dláto s dvoma čepeľami.
Pri vŕtaní studní na vodu súčasne dochádza k tvorbe a spevneniu jej stien. Na tento účel je možné použiť betón alebo kov. Malo by sa tiež pamätať na to, že táto metóda sa zriedka používa na výrobu hlbokých vrtov. Ale ak je to potrebné, dĺžka prieniku môže dosiahnuť 50 m. Preto je vŕtací šnek vybavený ďalšími sekciami.
Pri šnekovom vŕtaní je nevyhnutné studňu okamžite posilniť
Pravidlá pre závitovkové vŕtanie
Proces vŕtania studní na vodu vyššie opísaným spôsobom má mnoho výhod, z ktorých jedna je rýchlosť prechodu. Súčasne s výrobou vŕtania dochádza k dierovaniu a inštalácii stien studne, čo pomáha pri zadržiavaní pôdy, s výnimkou jej odlupovania. Usporiadané steny môžu byť kovové alebo betónové.
Táto metóda sa používa iba pre studne s vodou, ktoré majú malý debet. Vďaka skrutke sa pôda odoberá z líca. Zariadenie je špeciálna rúrka, ktorá je úplne obalená kovovou páskou. Proces zahŕňa použitie vŕtacích jednotiek, ktoré sú usporiadané s pohyblivým rotátorom. Frézy sú v kontakte so závitmi alebo časťami, ktoré majú tvar. Krok podávania má limit do 15 m.
Na vŕtanie šnekom sú potrebné minimálne 2 osoby
Skrutky:
- Zahrnuté v dizajne dutiny;
- Majú spätné zámky;
- Vybavené rôznymi dlátami.
Oceľový povrch je odolný voči opotrebovaniu, čo umožňuje niekoľkonásobne skrátiť dobu práce. Ak sa vrták vykonáva na mieste s mäkkými a voľnými pôdami, potom by mali byť čepele vrtáka usporiadané pod uhlom približne 30 - 60 ° ku dnu.Ak je potrebné vŕtanie touto metódou na hustej pôde alebo v pôde so štrkom a okruhliakmi, čepele vrtáka by mali byť umiestnené v pravom uhle k dnu. Uhol sa určuje v závislosti od tvrdosti pôdy, s ktorou sa práca vykonáva.
Keď je usporiadaná studňa, rezné prvky zariadenia uvoľňujú vysokoteplotný režim v dôsledku zničenej pôdy. Pustina stúpa po skrutke. Objem ťažby pri zachovaní priemernej rýchlosti pohybu je približne 0,2-0,4 objemu priestoru. Technika zabezpečuje udržanie frekvencie krútenia vrtáka 150-200 ot./min. Ak sa pri práci používa šnek, ktorý má rozmery do 10 cm, potom by torzná frekvencia nemala presiahnuť 500 ot./min.
Pri stavbe studne pomocou tejto technológie sú najúčinnejšie skrutkové skrutky, ktoré sa dodávajú s kanálom v strede. Je to ten, kto prenáša vzduchové hmoty alebo vodu pomocou hydraulického čerpadla, čo umožňuje dosiahnuť čo najnižšie trenie pri výkone práce.
