Технология монтажа обсадных труб

Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой: особенности монтажа, видео

В тех случаях, когда фундамент для будущего строения возводится в условиях сложных грунтов с большим риском их сдвига, целесообразно применение буронабивных свай с обсадной трубой. Данная технология, которая признается одной из наиболее безопасных, также используется в тех случаях, когда будущее здание планируется возвести на территории, характеризующейся плотной застройкой.

Фундамент из буронабивных свай

Сущность технологии

Обсадные трубы для буронабивных свай (БНС), используемые при обустройстве фундамента, могут различаться как своими геометрическими параметрами, так и конструктивным исполнением. Высокая надежность фундаментных конструкций, полученных по данной технологии, обеспечивается тем, что их основу, кроме бетона, составляют каркасы, для изготовления которых применяется металлическая арматура. Полученная по данной методике конструкция не только надежно фиксируется в грунте, но и сама по себе демонстрирует исключительно высокую жесткость и устойчивость.

Технологический процесс устройства буронабивных свай с обсадной трубой

Сама технология устройства буронабивных свай выглядит следующим образом:

  1. В предварительно выбранном месте строительного участка бурится скважина требуемого диаметра и утвержденной проектом глубины, для чего используется специальная буровая установка.
  2. В полученную скважину погружают обсадную трубу для свай. Важно, что глубина, на которую погружаются такие трубы, предварительно рассчитывается и утверждается проектом.
  3. Внутреннюю полость трубы освобождают от осыпавшейся земли. Для этого используют различные технические средства (в частности, грунт из трубы может вымываться при помощи воды, подаваемой под значительным давлением).
  4. В отверстие обсадной трубы, очищенное от осыпавшейся земли, опускается арматурный каркас для буронабивной сваи.
  5. Во внутреннюю полость трубы, в которую помещен арматурный каркас, заливается бетонный раствор. Данный процесс, если говорить профессиональным языком, как раз и называется набивкой сваи.
  6. Обсадные трубы после заливки бетона посекционно извлекаются из земли.

Естественно, устройство буронабивных свай выполняется по технологии, которая имеет целый ряд нюансов. Их обязательно следует учитывать при ее практической реализации.

Преимущества свай буронабивного типа

Среди многочисленных преимуществ использования свай БНС можно выделить несколько наиболее значимых, к которым относятся следующие.

  • Набивка таких свай бетонным раствором осуществляется оперативно и качественно.
  • Все этапы технологии устройства буронабивных свай отличаются высокой безопасностью для его исполнителей.
  • Набивная свая благодаря особенностям технологии ее обустройства отличается исключительно высокой несущей способностью, устойчивостью к механическим нагрузкам и, соответственно, надежностью.
  • С помощью свай БНС можно создавать надежные фундаменты даже в слабых и насыщенных водой грунтах.
  • Использование данной технологии позволяет четко контролировать соблюдение всех требований проектной документации, а также точно учитывать геологические и инженерные условия, в которых осуществляется данный технологический процесс.
  • Рассматриваемая технология позволяет извлекать из создаваемой скважины крупные камни и валуны.
  • При выполнении скважин по данной технологии грунт не подвергается вибрационным и динамическим нагрузкам.
  • Оборачиваемость используемых обсадных труб, которые можно применять неоднократно, – еще одно важное преимущество применения указанной технологии.
  • Можно контролировать все этапы буровой операции вплоть до достижения водоносного слоя.
  • Полная защита стенок создаваемой скважины от обрушения грунта позволяет перекрывать опасные горизонты (такие, например, как плывуны).
  • В скважинах, полученных по данной технологии, если при устройстве буронабивных свай предусмотрено использование арматурного каркаса, отсутствуют так называемые шейки, которые значительно снижают качество и надежность готовой конструкции.
  • Использование обсадных труб для монтажа свай буронабивного типа, а также их дальнейшая эксплуатация допускается в любых климатических условиях.

Заливка обсадной трубы бетонным раствором

Нюансы применения обсадных труб

Использование обсадных труб позволяет избежать такого негативного явления, как осыпание земли со стенок создаваемой скважины. Благодаря этому трубы данного типа активно применяют не только для создания фундаментных конструкций в промышленном и гражданском строительстве, но и для укрепления стенок газовых, водяных и нефтяных скважин. Конструкция из обсадных труб составляется из отдельных отрезков таких изделий, соединяемых между собой при помощи сварки или посредством специальных зажимных устройств (типа «Като», «Бетоно» и др.).

После того как во внутреннюю часть обсадных труб помещен арматурный каркас, используемый для монтажа буронабивных свай, и залит бетонный раствор, сами трубы извлекают. В отдельных случаях, если это оговорено требованиями проекта, технология допускает оставление обсадных труб на месте.

Монтаж арматурного каркаса внутри обсадной трубы

Современные производители выпускают обсадные трубы различных диаметров, что позволяет оптимально подбирать такие изделия для обустройства скважин различного назначения. Международными нормативными документами, в положениях которых оговариваются требования к геометрическим параметрам обсадных труб, являются стандарты Leffer и Bauer. Согласно требованиям данных стандартов, внутренние диаметры обсадных труб для буронабивных свай могут находиться в интервале 620–2500 мм, а наружные составляют от 640 до 2580 мм.

Чтобы опустить обсадную трубу в предварительно подготовленную скважину, используются различные методики. Наиболее распространенными являются:

  • забивка обсадных труб, для выполнения которой применяется специальное вибрационное оборудование;
  • погружение обсадных труб с помощью бурения, которое может осуществляться по ударной или вращательной методике.

Установка обсадной трубы вращением

Применение вращательной методики предусматривает, что сначала в грунте выполняется скважина под первую секцию трубы, для чего предварительно снимаются все необходимые замеры. После того как первая секция обсадной трубы будет погружена в подготовленную скважину, бурят второй ее участок, при этом также ориентируются на геометрические параметры соответствующей секции. Таким образом, выполняя поэтапное бурение и погружая соединяемые между собой секции обсадных труб, монтируют всю трубную конструкцию для буронабивной сваи.

Суть ударного метода монтажа обсадных труб заключается в том, что секции труб просто забиваются в грунт, для чего применяется специальное оборудование. Осадка труб, осуществляемая при использовании данной технологии устройства буронабивных свай, может выполняться с опережением либо с некоторым отставанием по отношению к выполняемому забою. Все зависит от характеристик грунта, в котором выполняется скважина (в частности, от его проходимости).

Сферы применения свайных конструкций буронабивного типа

На вопрос о том, что такое буронабивные сваи, невозможно ответить, не перечислив сферы их применения. Сваи данного типа используют при:

  1. возведении строительных конструкций на территориях, грунт на которых склонен к оползневым явлениям;
  2. строительстве на территориях, характеризующихся высокой плотностью застройки;
  3. проведении строительных работ на участках со сложными геологическими условиями.

Применение буронабивных свай в частном домостроении

Использовать свайные конструкции, стенки которых дополнительно не укреплены, допускается в тех случаях, когда фундамент обустраивается на участках с тугопластичным и твердым грунтом, каким, например, является глинистый грунт набухающего типа. Кроме того, монтировать сваи с неукрепленными стенками можно тогда, когда их общая длина не превышает 30 метров.

Технология устройства свай буронабивного типа успешно используется в тех случаях, когда строения различного назначения возводятся в местах, характеризующихся высокой сейсмической активностью. Кроме того, буронабивные свайные конструкции применяются для укрепления фундаментов уже возведенных зданий, а также для укрепления грунта на участках со значительным уклоном.

Бурение скважины с обсадной трубой: особенности и технология

В населённых пунктах, расположенных вдалеке от города, централизованное водоснабжение, как правило, отсутствует. У хозяев частных домов выбор источника воды ограничен двумя вариантами: колодец либо скважина. По своим эксплуатационным характеристикам скважина более предпочтительна. При этом, как показывает практика, лучше всего выполнять бурение с обсадной трубой. Эта технология отработана и для специалиста не представляет никаких сложностей.

При бурении водяных скважин обязательно используются обсадные трубы из различных материалов

Виды обсадных труб

Современная промышленность выпускает следующие виды труб для обсадки:

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

Но нельзя обойти вниманием один существенный минус стальной обсадки – подверженность коррозии. В результате уже через непродолжительный период времени хлопья ржавчины с внутренней поверхности начнут попадать в воду, из-за чего её качество значительно снижается. Существуют два способа борьбы с этим явлением: изначальная установка обсадной трубы из нержавеющей стали и использование фильтров. Но, поскольку стоимость нержавейки немаленькая, заказчику такой вариант исполнения обойдётся очень дорого.

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

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

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

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

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

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

Из недостатков подобной трубной продукции можно выделить её неспособность выдерживать большие нагрузки. Поэтому технология бурения с обсадной трубой из пластика ориентирована на создание скважины глубиной до 50 метров. Большое значение имеет диаметр трубного изделия, и выбирать его нужно максимально точно, поскольку от этого зависит потенциальный расход воды, а также возможная глубина бурения.

Технология обсадки

Основой специального оборудования, с помощью которого производится бурение скважин, является бур. Именно его диаметр определяет сечение создаваемой скважины, а также обсадных труб. Коротко саму технологию обсадки можно описать так: бур заглубляется посредством буровой установки. По мере того, как он опускается, в пробуренное отверстие вставляются элементы труб. Соединяются они друг с другом на поверхности. В результате обсадные трубы защищают канал от разрушения по всей глубине.

Иногда на пути бура встречаются твёрдые фракции или даже слои. Тогда в канал под напором подают воду. Она, размягчая грунт, позволяет продолжить бурение. По достижении заданной глубины обсадные трубы наверху крепятся. В канал же опускается другая труба. Именно по ней с помощью насоса и будет подниматься вода. Чтобы минимизировать риск возникновения неприятностей и обеспечить надёжную работу насосного оборудования следует установить фильтр, который предотвратит попадание в систему частиц песка и мусора.

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

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

Читайте также  Цемент в трубу забора

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

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

Особенности обустройства

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Выбор диаметра

В настоящее время разработаны следующие методы бурения скважин:

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

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

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

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

Большинство марок современных скважинных насосов выпускаются с диаметром 74 миллиметра (3 дюйма) и 100 миллиметров (4 дюйма). Для трёхдюймового насоса выбор трубы проводится по следующему принципу: к диметру, выраженному в миллиметрах (в нашем случае это число 74) прибавляется толщина стенок конструкции (у полиэтиленовой обсадки она составляет 15 миллиметров) и зазор между самим насосом и трубой (обычно это 4 миллиметра). В итоге получается миллиметра.

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

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

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

Советы по прочистке скважины

Необходимость выполнения данной процедуры возникает по следующим причинам:

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

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

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

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

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

Виды и применение обсадных труб

После бурения необходимо выполнить обустройство скважины, чтобы она не засыпалась грунтом. Основным методом укрепления скважины является монтаж специальной обсадной трубы, которая может выполняться из пластика, металла и некоторых других материалов. Но как именно должна монтировать обсадная труба для скважины? Из каких материалов делают подобные детали? И в каких сферах используются чаще всего? Ниже мы узнаем ответы на эти вопросы.

Применение

Обсадная труба имеет цилиндрическую форму и монтируется в пробуренную скважину. Ее главной функцией является герметизация и защита скважины от осыпания грунта.

В основном изготавливается из пластика, а самым популярным материалом является ПВХ (поливинилхлорид). Этот материал обладает массой плюсов — малый вес, хорошие технико-эксплуатационные характеристики, высокое качество защиты от промерзания и деформации, простота доставки и монтажа. Для нефтегазовой промышленности обсадные трубы могут делать из металла, а также из композитных материалов.

Качественные трубы (как пластиковые, так и металлические или композитные) надежно предотвращают засорение грунтом, а также имеют большой срок годности (50 и более лет), не деформируются при механическом воздействии и способны выдерживать большие перепады температур.

Обсадная труба подходит для обустройства нефтяных и газовых скважин, а также для создания скважин с питьевой или технической водой. Их часто используют в строительстве для создания буронабивных опор. Качественные надежные трубы должны обладать хорошей степенью герметизации — особенно это критично в случае газовых или нефтяных скважин, а также в случае артезианских скважин с глубоким залеганием воды под землей.

Для нефтегазовой промышленности

Основной областью использования обсадных труб является нефтегазовая промышленность. Для нефтяных или газовых скважин обычно используются металлические обсадные трубы большого диаметра (в качестве материала обычно используются прочные разновидности стали). Такой выбор обуславливается тем, что пластик показывает достаточно плохие показатели относительно прочности при работе на больших глубинах.

Обсадные газонефтяные трубы обычно длиной от 10 до 15 метров. Для соединения друг с другом используется специальные детали с резьбой — это позволяет получить прочные конструкции с высокой степенью герметизации, что позволяет избежать появления протечек в случае износа. На большой глубине при давлении более 30 МПа каждый элемент должен оснащаться резиновым уплотнителем.

Обратите внимание, что согласно ГОСТ трубы различного диаметра должны иметь определенную толщину стенок, чтобы обеспечить надежную и безопасную эксплуатацию в скважине (существует вероятность повреждения отдельных элементов под действием избыточного давления, которое образуется в скважине естественным путем).

Таблица соответствия толщины стенок и диаметра:

Диаметр в сантиметрах Толщина стенок в сантиметрах
42,5 от 1 до 1,5
32,5 от 0,9 до 1,3
19,5 от 0,8 до 1,2
12,5 от 0,6 до 1,1

Обсадные трубы для буронабивных опор

Обсадные трубы также часто применяются в области строительства в качестве буронабивных опор (путем бетонирования основ). Чаще всего для создания буронабивных опор применяются трубы большого диаметра — от 30 до 50 сантиметров. Для соединения отдельных элементов трубной конструкции используется обыкновенная резьба, которая обеспечивает крепкое и надежное сочленение деталей друг с другом.

Сама обсадная труба дополнительно оснащается специальным буровым элементом для надежной фиксации в земле. Обратите внимание, что после монтажа происходит заливка конструкции бетоном. Этот материал после высыхания позволяет надежно зафиксировать трубу в земле.

В малоэтажном строительстве часто используются трубы кустарного производства. При таком сценарии с помощью ручного бура в земле создается небольшая компактная скважина цилиндрической формы — после этого в землю монтируется рулонный рубероид в один или несколько слоев.

Обсадная труба для водяных колодцев

На практике обсадные трубы также очень часто используются для подачи воды (для питья или для технических нужд). Для обустройства скважин с питьевой водой используются две технологии монтажа — метод однотрубной обсадки и метод двухтрубной обсадки.

Технология однотрубной обсадки

При таком сценарии в скважину монтируется только одна труба, которая выполняют и обсадочную, и эксплуатационную функцию. Водяной насос и различное вспомогательное оборудование опускаются непосредственно в нее. Данный способ монтажа подойдет для песочного грунта, а также в ситуации глубокого залегания подземных вод. Также такой сценарий подойдет, когда вам нужна вода в малых количествах (пример — для полива компактного огорода на придомовом участке).

Однако у однотрубной обсадки есть недостатки:

  • Малый срок годности. Повредить одну трубу достаточно просто — это могут быть механические повреждения, перепады температур, агрессивные условия окружающей среды. Особенно это критично в случае частого использования скважины.
  • Низкое качество воды. При использовании одной трубы значительно повышается риск заражения водой болезнетворными бактериями. Нейтрализовать этот недостаток можно с помощью установки фильтрационной системы, которая будет очищать воду от различных примесей — от песка, земли, фрагментов органики и так далее.

Технология двухтрубной обсадки

В скважину вставляется две трубы разного диаметра. Первая выполняет роль эксплуатационной установки, через которую подается вода (в нее также может монтироваться вспомогательное оборудование — фильтры, аварийные насосы).

Читайте также  Фазовая труба в майнкрафт

Вторая выполняет роль обсадочной установки, которая надежно фиксирует конструкцию в земле, а также защищает ее от неблагоприятных воздействий окружающей среды.

Технология двухтрубной обсадки — универсальная. Она подойдет для небольших колодцев и для крупных артезианских скважин для промышленной подачи воды.

Преимущества данной технологии помимо универсальности — большой срок годности, высокое качество воды, стабильный напор и другие. Однако необходимо помнить и о недостатках двухтрубной обсадки:

  • Нужно больше материалов. Для обустройства колодца придется купить и поставить еще одну трубу, а также различные вспомогательные монтажные элементы для надежной фиксации в земле.
  • Могут возникнуть затруднения при монтаже. Без опыта будет сложно ставить подобную конструкцию самостоятельно.

Однотрубные установки обладают не очень большим сроком эксплуатации, а починка сломавшейся установки является достаточно затратным мероприятием. Поэтому технология двухтрубной обсадки является все же более предпочтительной, чем методика однотрубной.

Основные типы труб

Современные обсадные трубы делают из трех различных материалов — ПНХ-пластмассы, сталь и асбестоцементные смеси. При выборе нужно учесть множество особенностей и нюансов — назначение скважины, тип грунта, глубина залегания грунтовых вод (в случае водонапорных установок). Ниже мы кратко рассмотрим основные разновидности и узнаем о том, в каких сферах их чаще всего используют.

Стальные

Стальные трубы обычно используются в сфере нефтегазовой промышленности, где требуются повышенные показатели устойчивости относительно давления грунта в скважине. Однако помимо очень высокой прочности у стальных труб есть серьезные недостатки — чувствительность к воздействию воды (в случае колодцев и питьевых источников), высокая стоимость, не самый простой монтаж и другие.

Чтобы минимизировать вероятность ржавчины, в системе рекомендуется поставить фильтр, который будет смягчать воду.

Также сегодня в продаже много стальных труб с дополнительным покрытием:

  • Оцинкованная сталь. Главный плюс — полная устойчивость к коррозии. Однако частички цинка могут попадать в воду, а цинк является достаточно токсичным элементом для человека. Поэтому оцинкованная сталь может применяться только с сфере газовой и нефтяной промышленности. Для создания колодцев этот материал не подойдет.
  • Трубы на основе нержавеющих сплавов. Не ржавеют при длительной эксплуатации и полностью безопасны. У них есть один серьезный недостаток, который сводит на нет все преимущества — очень высокая цена. В случае скважин гораздо проще использовать пластик.
  • Трубы с эмалированным покрытием. Не ржавеют и полностью безопасны для человека. Недостатки — неудобный монтаж, достаточно тонкие стенки, достаточно серьезная чувствительность к механической деформации.

Пластмассовые

Самые массовые и популярные. Их делают из различных материалов — ПВХ, полиэтилен и другие. У пластмассовых труб есть масса плюсов в сравнении с металлом:

  • Полная экологическая безопасность при правильном применении.
  • Невосприимчивость к коррозии (даже в случае постоянной работы).
  • Простота монтажа, высокое качество герметичности, большой срок годности.
  • Достаточно низкая цена и доступность.

Однако нужно помнить, что пластик не слишком хорошо переносит механическое воздействие и высокое давление. Поэтому пластиковые трубы нельзя использовать на глубине более 50 метров. В этом случае предпочтение рекомендуется отдать металлическим изделиям того или иного типа.

Асбестоцементные

На практике очень часто применяется обсадная труба из асбестоцементных смесей. Обладают низкой ценой при отличных технико-эксплуатационных характеристиках. Однако врачи рекомендуют полностью отказаться от использования асбестоцементных труб. В некоторых европейских странах использование асбестоцемента запрещено на законодательном уровне. В состав асбеста входит большое количество вредных примесей, которые влияют на работу легких и вызывают рак.

Список источников и литературы:

  • Кривцов, А. И., Мигачев, И. Ф., Ручкина, Г. В. Геологическая служба и развитие минерально-сырьевой базы. М.: ЦНИГРИ, 1993.
  • Башкатов Д. Н., Панков А. В., Коломиец А. М. Прогрессивная технология бурения гидрогеологических скважин //М.: Недра. — 1992.
  • Буровая карта России – Журнал «Сибирская нефть» — ПАО «Газпром нефть»

Буронабивные сваи с обсадной трубой: технология монтажа

Бетонирование свай применяется при устройстве загородных построек и коттеджей на слабых и рыхлых грунтах. Изначально технология возведения обсадных труб (ВПТ) использовалась в ходе оборудования скважин нефтяной и газовой индустрии. Однако с течением времени представленный способ возведения надежных опор плавно перекочевал в домашнее строительство. Благодаря методике выполнения, оборудованные опорные элементы препятствуют осыпанию почвы как во время бурения скважины, так и после окончания всех земляных работ.

Особенности технологии и варианты установки

За счет высокой плотности материала трубы достаточно легко входят в почву, предотвращая осыпание земли. Как правило, обсадные элементы при оборудовании буронабивных свайных опор изготавливаются по секциям. Каждый составная деталь скрепляется друг с другом при помощи сварочного аппарата и вспомогательных крепежных приспособлений.

В некоторых случаях после окончательной заливки свай возведенный обсадной «кожух» демонтируется. Однако нередки случаи, когда в момент вхождения в грунт поверхность трубы сильно прикипает к земле, что заставляет застройщиков для экономии сил и времени бетонировать непосредственно сами обсадные элементы.

Единственный минус исследуемой технологии – отсутствие возможности осуществления контроля над просачиванием грунтовых вод. В случае установки обсадной трубы через водный слой увеличивается риск того, что поток размоет часть неокрепшего бетона.

Для максимальной защиты от такого неприятного момента следует в ходе очистки внутренней полости обсадной трубы следить за влагосодержанием извлеченного грунта и в случае его чрезмерной насыщенности перед бетонированием добавить в раствор специальные присадки-стабилизаторы.

Разновидности установки

Существует несколько способов погружения обсадных труб в почву:

  • ударный тип (в сопровождении с бурением обсадные элементы заходят в грунт посредством давления гидравлических домкратов, параллельно установленных на специальные буровые приспособления), наращивание обсадной конструкции выполняется в том случае, когда требуемая глубина свайных опор превышает размер оборудованной обсадки.
  • вращательный тип (в данном варианте первоначально выполняется устройство центральной скважины на длину приобретенной обсадной секции, погружаемой одновременно с бурением; после установки первого элемента процесс бурения продолжается с одновременным выставлением второго секционного изделия и т.д. до достижения необходимой глубины; по завершении укладки всех обсадных конструкций из образовавшейся полости вычищается осыпавшийся грунт посредством использования буровой установки)

Как правило, для бурения целесообразнее использовать технику, оборудованной штангой Келли. Главным достоинством такого бура является эффект опережения при высверливании скважин. В процессе функционирования лопасти изделия раздвигаются на установленное расстояние, а при снижении вертикального давления возвращаются в начальное положение, соответствующее диаметру внутренней полости трубы.

При возвращении бура в изначальное положение за шнеком (специальным транспортирующим устройством) поднимаются излишки почвы из обсадной конструкции и за счет кругового вращения раскидываются по периметру обустраиваемого углубления.

Необходимый инструментарий и приспособления

Для более оперативного выполнения всех монтажных работ потребуется заблаговременно подготовить следующие инструмент и материалы:

  • уширитель для пяты сваи;
  • каркас из арматурных прутьев;
  • бетонолитную обсадную трубу;
  • автоматизированную бетономешалку;
  • вибратор для погружения и выдергивания свай;
  • раствор глины;
  • деревянные доски, из которых будут изготавливаться желоба;
  • набор быстроразъемных хомутов;
  • донный клапан;
  • составной вибросердечник;
  • дозирующий бункер;
  • головной кондуктор.

Использование электрического и автоматизированного оборудования существенно упрощает процесс строительства, а также экономит временные и трудовые ресурсы.

Общая технология возведения

Устройство набивных свай с обсадными трубами не требует глубоких строительных навыков и знаний. По общему принципу в установленную обсадную конструкцию выполняется монтаж каркаса из арматуры и осуществляется заливка внутренней полости бетоном. Из особенностей изготовления надлежит выделить следующие моменты:

  1. Выполняется заливка скважины бетонным раствором (примерно на метр от длины трубы).
  2. Осуществляется вертикальное перемещение обсадного элемента, таким образом, чтобы толщина слоя бетона в трубе составляла 30-40 см.
  3. Поочередно выполняем описанные пункты до достижения необходимой высоты.

За счет неровности стенок скважины бетон максимально заполняет образовавшиеся пустоты, тем самым надежно укрепляя сформированный опорный элемент и фиксируя его на своем месте.

Важные особенности

Каркас из арматуры укладывается не на всю длину углубления, а вблизи поверхности земли. Сразу же после выполнения бетонирования необходимо заглубить арматурную конструкцию не более чем на 1,5-1,8 м.

При отсутствии сыпучести грунта процесс бурения скважины целесообразнее реализовать без применения обсадных труб. В таком варианте каркас фиксируется на стенках вырытой скважины и осуществляется заливка бетоном.

В ситуации, когда на слабых или изобилующих грунтовой водой почвах буронабивная скважина формируется без серьезной обсадки, то целесообразно перед заливкой бетона добавлять с погружением бура глинистую смесь. Посредством смешивания тонкодисперсной глины и воды приготавливается слегка вяжущий состав, который образует надежный защитный слой, препятствующий обильному проникновению влаги. В дальнейшем излишки глины выдавливаются наружу бетонным раствором.

Буронабивные сваи на сухих и слабовлажных почвах

Процедура изготовления буронабивных свайных опор подразумевает выполнения следующих действий:

  • установку и закрепление бурового механизма;
  • бурение скважины;
  • избавление от излишков грунта;
  • заливку бетона;
  • установку каркаса из арматурных прутьев.

Общее описание хода работ

Буровая установка, функционирующая по технологии вращательного бурения, формирует скважину требуемой глубины и сечения в строгом соотношении с требованиями подготовленного проекта и используемого оборудования. Для предотвращения возможного обвала грунта рекомендуется в устье скважины установить металлический патрубок.

По достижению необходимой глубины в нижней части оборудованного углубления посредством использования уширителя подготавливается полость, играющая роль «пятки» свайной опоры. Затем, выполняется извлечение грунта и установка каркаса из арматуры. Далее, опускаем на дно скважины бетонолитную обсадную трубу и монтируем приемную воронку.

Завершающий этап – бетонирование внутренней полости труб и обработка голов свайных опор специальный кондуктором. Представленный способ позволяет обустраивать буронабивные свайные опоры диаметром от 500 до 1200 мм и длиной до 35 м.

Буронабивные сваи на грунтах с избыточным содержанием грунтовых вод

Наиболее рациональным признано использование буронабивных свайных опор в ходе установки основания на неустойчивых почвах. За счет доступности конструкции в ходе бурения скважины сваи оборудуются с дополнительной фиксацией стенок, образуемых посредством избыточного давления влаги или раствора глины.

Устройство скважины осуществляется как ударным, так и вращательным способом. В случае прохождения бура через твердые скальные породы целесообразно применять специальные сменные рабочие насадки ударного вида.

Ход работ

Устройство буронабивных свайных опор с фиксацией раствора из глины:

  1. Установка бурового механизма и изготовление скважины.
  2. Изготовление расширительной плоскости.
  3. Монтаж каркаса из арматурных прутьев.
  4. Установка обсадных труб.

Для регулирования неконтролируемого разброса извлекаемых масс по периметру буровой установки в ее направлении монтируются под уклоном деревянные желоба, изготавливаемые из любых подручных материалов.

В ходе работ через бур подается раствор из глины, основным предназначением которого является противодействие обрушению почвы создаваемым гидравлическим давлением. В конечном итоге при постоянной циркуляции состава на боковых стенках образуется глинистая корка.

Посмотрите видео, как происходит монтаж опор своими руками.

По завершении мероприятий, связанных с бурением скважины и очистки отработанного забоя, в пробуренную скважину устанавливается армированный каркас. Заключительным этапом технологии ВПТ является фиксация бетонолитных обсадных труб. С началом бетонирования трубу извлекают из скважины по аналогично описанному выше способу, а оборудованную сваю подвергают формовке.

Читайте также  Важные характеристики сварочных генераторов

В случае использования секционных конструкций с подъемом каждого из составных участков необходимо разъединять соединительные хомуты, тем самым снизив удельный вес обсадной конструкции и сократив усилия по ее извлечению.

Монтаж свайных опор с фиксацией обсадной трубы

Достоинствами представленной технологии является широкий спектр ее применения в различных условиях гидрогеологической обстановки. Обсадные элементы в зависимости от степени прикипания могут извлекаться из грунта, как во всех указанных выше случаях по методике ВПТ, или же параллельно фиксироваться в почве вместе с изготавливаемой сваей.

Существенным отличием данной методики является способ соединения составных частей. Поскольку при слабых грунтах обратный ход труб не затруднен, профессионалы советуют использовать классические соединительные хомуты из металла, однако при устройстве буронабивных скважин на грунтах со сложной структурой целесообразнее всего соединительные элементы фиксировать сварочным аппаратом.

Рекомендуем посмотреть видео, как производится устройство опор с фиксацией трубы.

Установка обсадных труб выполняется посредством вдавливания в почву путем использования специальных домкратов, ударных приспособлений или вибрационным способом.

Заключение

В завершение хотелось бы обратить внимание, что изготовление буронабивных свай по принципу ВПТ – один из наиболее эффективных способов возведения надежной опоры. Все недостатки этой технологии, связанные с использованием спецтехники и завышенными расходами, с лихвой перекрываются практичностью и продолжительным периодом эксплуатации. В связи с этим еще на стадии проектирования дома следует взвесить все «за» и «против» каждой технологии и на основе проведенного анализа грунта установить для себя наиболее подходящий тип.

Трубы обсадные: разновидности, производство и монтаж

Обсадные трубы – что это такое знают все специалисты по трубопроводам и бурению скважин. И в данной статье мы прикоснемся к этому знанию, разобравшись в разновидностях таких труб, способах монтажа трубопроводов из подобных изделий и прочих нюансах, связанных с производством и применением данной продукции.

Что такое труба обсадная? Если вы ищите ответ на этот вопрос, то мы готовы удовлетворить ваше любопытство: таким термином обозначают особый вид трубного проката, используемый в процессе бурения скважины для укрепления ее стенки. Проще говоря, обсадная труба – это армирующий кожух системы, выкачивающей из скважины воду, нефть или газ.

А теперь, разобравшись с терминологией, перейдем к требованиям, предъявляемым к таким изделиям. Этот этап не отнимет много времени, ведь в списке требований ест всего три пункта: прочность, габариты, скорость монтажа.

И такие требования, повлиявшие на процесс изготовления труб, объясняются следующими причинами:

  • Установка обсадной трубы после прокола грунта предохраняет скважину от осыпания стенок или подвижек в пластах почвы. Поэтому такие трубы должны быть очень прочными.
  • Все работы по монтажу транспортирующего трубопровода, выкачивающего нужную нам среду из недр земли, начинаются только после установки обсадной системы. Поэтому размеры и диаметры обсадных труб должны быть достаточно значительными. Ведь иначе в них не поместится откачивающий трубопровод.
  • Монтаж обсадных труб в скважину проводится сразу же после бурения шахты. Поэтому неспешное соединение звеньев обсадной трубы из чугуна или стали, в данном случае, недопустимо. Элементы обсадного каркаса должны стыковаться за считанные минуты. В итоге, еще одной особенностью обсадных трубопроводов является возможность быстрой стыковки элементов.

Ну, а теперь самое время изучить особенности производства обсадных труб. Ведь они определяют и характеристики, и ассортимент изделий трубных заводов.

Как делают обсадные трубы — обзор технологий

Обсадные трубы производят из разных конструкционных материалов.

Однако потребителю, чаще всего, попадаются всего две разновидности подобных изделий:

  • Металлические трубы
  • Пластиковые трубы

Трубы из металла делают из классической пары конструкционных материала данной группы – стали и чугуна. И производство обсадных труб, в данном случае, основано на двух технологиях: сварной и прокатной. По сварной технологии из листовой заготовки (штрипса) производятся только обсадные стальные трубы. Данный технологический процесс предполагает выпуск изделий диаметром от 114 до 508 миллиметров в форме мерных отрезков длиной от 9,5 до 13 метров.

Методом проката изготавливают оба варианта металлических изделий. Причем труба обсадная стальная или чугунная, в этом случае, изготавливается из заготовки гильзовой формы методом горячей или холодной деформации.

Стальные изделия имеют диаметр от 114 до 508 миллиметров, а чугунные – от 127 до 194 миллиметров.

Для стальных и чугунных изделий характерна высокая прочность, поэтому такие трубы используются в промышленных скважинах на нефтяных и газовых промыслах, где глубина бурения достигает отметки в несколько сотен метров.

Обсадные трубы из пластика изготавливаются из полиэтилена – очень пластичного материала с высокой прочностью (при достаточной толщине стенки). Технология производства пластиковых труб основана на термопластичной экструзии – выдавливании перегретого сырья из особого аппарата сквозь образующий профиль.

Полиэтиленовые обсадные трубы не такие прочные, как стальные или чугунные аналоги. Однако срок службы таких труб измеряется десятилетиями, а их малый вес (удельная масса пластика равна всего 900 кг/м3) позволяет задействовать такие изделия в процессе ручного монтажа каркаса неглубокой скважины. В итоге, лучшей сферой применения пластмассовых труб обсадного типа являются бытовые скважины для индивидуальных водопроводов.

Полиэтиленовые обсадные трубы

Ассортимент обсадных труб для скважин

Ассортимент обсадных труб определяется особым нормативным документом — ГОСТ 632-80.

Согласно этому документу, основу классификации обсадных труб составляет способ стыковки элементов трубопровода.

Основной документ, определяющий сортамент и габариты такого изделия, как труба обсадная – гост 632-80 – делит ассортимент подобной продукции на следующие разновидности.

Изделия с короткой резьбой треугольного профиля

В эту категорию попадают изделия диаметром от 114 до 508 миллиметров и толщиной стенки в 5-16 миллиметров. Для соединения труб используется особая муфта, диаметр которой соответствует диаметру трубы. Резьба на таких трубах либо нарезается, либо накатывается на конус.

Коммуникации с длинной резьбой треугольного профиля

В этот ряд попадают изделия диаметром от 114 до 245 миллиметров и толщиной стенки в 6-15 миллиметров. Такие коммуникации стыкуются на муфту соответствующего диаметра. Резьба на них накатана или нарезана по торцам. Торец изделия имеет коническую форму.

Изделия с резьбой трапецеидального профиля

К этой категории причисляют трубы диаметром от 114 до 340 миллиметров. Толщина стенок у таких изделий изменяется с 6 до 15 миллиметров. Стыки труб фиксируются резьбовым соединением на муфту. Резьбовое соединение имеет коническую форму.

Изделия под соединение с высокой герметичностью стыков

Такие трубы используют в условиях повышенной влажности почвы. Диаметр таких изделий колеблется между 114 и 273 миллиметрами. Стыки фиксируются на муфту, причем внутренний диаметр муфты может быть меньше внутреннего диаметра трубы, поскольку труба ввинчивается в муфту до упора.

Стыки соединяемых труб, в данном случае, не соприкасаются. Резьба накатывается или нарезается на конической площадке у торца изделия.

Изделия под соединение в раструб

Раструбные соединения позволяют обойтись без муфт, однако габариты таких изделий очень умеренны. Например, диаметр может уместиться между 114 и 194 миллиметрами. Причем диаметр утолщения на раструбе ограничен, соответственно, 136 и 206 миллиметрами. Впрочем, все разновидности из ассортимента продукции, регламентированной гост 632-80, монтируют по одним и тем же правилам.

Монтаж обсадной трубы

Технология монтажа труб раструбного типа зависит от вида конструкционного материала, использованного в процессе изготовления трубы. Проще говоря, металлические изделия соединяются одним способом, а пластиковые конструкции – другим. Рассмотрим обе технологии.

Монтаж труб из металла

Установка трубы в шахту скважины осуществляется после извлечения бура.

Сам процесс монтажа труб в скважину выглядит следующим образом:

  • На торец первого отрезка обсадного трубопровода наваривают специальную насадку – фрезер, которая будет подчищать ствол шахты, после чего первый отрезок трубы подается в отверстие практически до самого конца.
  • У самого края скважины на резьбовой торец навинчивается муфта, в которую вкручивают следующую трубу и все повторяется заново.

Причем звенья обсадной трубы могут стыковаться не только на муфту, но и на сварное соединение. Хотя с учетом желаемой скорости монтажа резьбовое соединение стыков будет предпочтительнее.

Однако, если для стыковки отрезков используется сварка, то порядок монтажа будет немного иным.

Девятиметровую трубу нарезают на участки по 2-3 метра, маркируя место стыка мелом или насечкой на поверхности трубы. На первый отрезок наваривают фрезер и опускают эту конструкцию в скважину. У края скважины трубы стыкуются по метке, центрируются специальным калибром и завариваются по кругу. Увеличенный трубопровод проседает в грунт и на следующем стыке вся операция повторяется заново.

В финале – после проседания трубы до дна шахты – необходимо заполнить пустоты между внешней стенкой обсадного трубопровода и стенками шахты. В большинстве случаев для этих целей используется бетон, который не только укрепляет всю конструкции, но и защищает стальную трубу от коррозии. Внутреннюю антикоррозийную защиту трубы реализуют с помощью специальной краски, наносимой на изделие в процессе производства. Защиту резьбовых стыков выполняют путем оцинкования резьбового сгона по краям трубы.

Монтаж труб из пластика

Применение труб обсадных из пластика вынуждает прибегнуть к иной технологии монтажа. Ведь на этих изделиях попросту нет резьбовых соединений. Поэтому они стыкуются либо на клееную муфту, либо на раструб. Клееная муфта стыкуется с трубой после нанесения клеящего раствора на внешнюю поверхности трубы и внутреннюю поверхность муфты.

Только это способ монтажа не очень корректен в условиях постоянно прирастающей продольной нагрузки. Поэтому монтаж на сварную муфту будет предпочтительнее.

Сварка двух пластиковых изделий предполагает использование особого нагревателя, расплавляющего внутреннюю часть муфты и внешнюю часть трубы. Далее изделие запрессовывается в муфту, стык остывает, молекулы расплавленных слоев образуют одну полимерную цепочку, а мы получаем прочное и герметичное соединение. Монтаж в раструб, характерный не только для пластика, но и для металла, предполагает простую стыковку, путем инсталляции гладкого торца трубы в раструбное утолщение на торце принимающего изделия.

Герметичность стыка, в данном случае, обеспечивает особый бандаж из стекловолокна, наносимый на поверхность трубы. Причем процесс обработки стыка начинается с очистки и смазки места соединения эпоксидным герметиком. Далее, вокруг трубы оборачивают несколько витков ленты из стекловолокна, затем повторение пропитки и следующий этап обмотки. Такая операция может повториться многократно.

В финале монтажа полимерной трубы ее фиксируют в скважине с помощью бетонной стяжки, заливаемой в промежуток между внешней поверхностью обсадного трубопровода и стенкой шахты.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: