Veekaevu seade on seotud erinevate puurimismeetodite kasutamisega. Lahtised ja veega küllastunud pinnad ekstraheeritakse katte abil. Savi- ja kivimikivide puurimisel kasutatakse kaevu puurimismeetodeid, mis põhinevad pöörlemis- ja vibratsioonipõhimõttel.
Töö hõlmas mehhanisme, mis võimaldavad arendada erinevat tüüpi ja erineva sügavusega muldasid. Me ütleme teile, kuidas valida optimaalne puurimistehnoloogia, mis võimaldab teil kiiresti ja veatult läbida veehaardeseadme väljatöötamise.
Meie pakutud teabe visuaalseks esitamiseks on teksti täiendatud kasulike skeemide, fotokogude, videojuhenditega.
Puurimismeetodite tüübid
Varasem põhjaveekihtide puurimine isiklikuks kasutamiseks toimus peamiselt käsitsi. See oli aeganõudev ja pikk protsess, nii et mitte iga saidi või suvila omanik ei saanud kiidelda oma veevarustuse allika olemasolul.
Järk-järgult nihkusid mehhaniseeritud puurimine käsitsi meetoditega protsessi olulise hõlbustamise ja kiirendamise tõttu.
Tänapäeval puuritakse peaaegu kõiki põhjaveekihte mehhaniseeritud viisil, mis põhineb pinnase hävitamisel, toites seda pinnale kahel viisil: kuiv, kui jäätme pinnas eemaldatakse kaevust mehhanismide abil ja hüdrauliline, kui see pestakse välja surve all oleva veega või raskusjõu abil.
Mehaanilisel puurimisel on kolm peamist meetodit:
- Pöörlev (pinnas arendatakse rotatsiooni teel).
- Sokk (bursnaryad hävitab maapinna löökidega).
- Vibratsioon (mulda arendavad kõrgsageduslikud võnked).
Pöörlemismeetodit peetakse kõige suuremaks jõudluseks, tõhusus on 3–5 korda suurem kui löök ja 5–10 vibreeriv. Lisaks on rotatsioonimeetod kõige odavam ja taskukohasem, seda kasutatakse sageli käsitsi puurimise peamise meetodina.
Veekaevude puurimise mehaanilised pöörlemismeetodid asendasid ebaefektiivseid käsitsimeetodeid
Vesikaevude rajamiseks laialdaselt kasutatav rotatsioonpuurimismeetod jaguneb omakorda neljaks peamiseks puurimistüübiks:
- tuum;
- tigu;
- löök-köis;
- pöörlev.
Igal pöörleval puurimisel on oma omadused ja seda teostavad spetsiaalselt selleks loodud seadmed. Mõelge seda tüüpi puurimisele üksikasjalikumalt, määrake, millised on nende erinevused ja millist meetodit tuleb igal juhul kasutada.
Südamiku puurimise eripära
Tuumpuurimine on mehaaniline pöörlemismeetod, mille käigus kaevandatakse savi või tihe liivane pinnas silindrilise südamiku kujul. Südamikpuur on paksude seintega metalltoru.
Südamikpuuri ülaosas on seade puurinööri ehitamiseks vajalike varraste kinnitamiseks. Allpool on kroon, mille tüüp valitakse sõltuvalt puuritava mulla kategooriast.
Pildigalerii
Foto
Põhitehnoloogia olemus
Hävitatud pinnase hõivamine
Maa külviku vabastamine
Core puurimispinnas
Kolonni meetodil sõites hävitatakse pinnas rõngakujulise krooniga. Samal ajal jääb südamiku tuum puutumatuks. Puurimisprotsessi hõlbustamiseks kõval ja pooltahkel savil antakse näole savi, kivi, loputusvedelikku.
Südamiku puurimisel pinnast ei hävitata, vaid see puuritakse võra abil ja hõivatakse südamiku toruga. Pinnalt ekstraheeritakse puuritud kivim südamiku kujul - kivimi monoliitne silindriline kolonn
Altpoolt tekkinud setted eemaldatakse mõnikord pesemisega - suure koguse vee pumpamisega tünnisse. Kõige sagedamini asendatakse loputamine kompressori poolt torusse suruõhuga puhumisega. Seda tüüpi puurimine võimaldab puurida kuni 1000 meetri sügavusi ja 8 kuni 20 cm läbimõõduga kaevusid.
Südamiku mehaaniline puurimine toimub ZIF, UGB, UKB tüüpi puurplatvormidega, mis on paigaldatud KAMAZile, KRAZile, libisevatele traktoritele jne. Käsitsi puurimise teostuses lühendatakse südamiku toru, mida nimetatakse kelluks või klaasiks. Kui viimane majapidamistarve on tagurpidi pööratud, on tuumitoru struktuurilt sarnane.
Südamiku puurimist kasutatakse järgmistel juhtudel:
- maavarade uurimine;
- uuringukaevude puurimine;
- mis tahes sügavusega põhjaveekihtide paigutamine, sealhulgas filtrita kaevud kivimites.
Privaatsete kaevude paigaldamiseks vee jaoks kasutatakse mõnel juhul enne tigu või pöördpuurimise alustamist südamiku meetodit, täites nii uurimuslikku kui ka ettevalmistavat rolli.
Privaatsete kaevude kujundamisel kasutatakse südamiku puurimist koos löökköitega. Savi kihid läbivad südamiku toru. Lahtised liivakruvid, kruus ja liiva täitematerjaliga veeris, mis ei torka südamiku torus, eemaldatakse vaadist zhelonimise teel.
Tõhususe osas on südamikumeetod mõnevõrra madalam veekaevude puurimise kruvimeetodist. Need puurivad tigu kiiremini, kuid see ei võimalda pagasiruumi puuritud kivist täielikult vabastada. Neid kasutatakse paarina harva. Ja kui see antakse, siis läbivad paar esimest meetrit kruviga.
Kroonid ei hävita mulda, vaid lõikavad selle hoolikalt ümber perimeetri, moodustades “sambad” - südamikud, uurides, millest saate teha saidi hüdroloogilise lõigu
Kasutatud seadmed ja tööriistad
Südamiku puurimisel kasutatakse järgmisi tööriistu:
- teemandist või muust karbiidmaterjalist (teras, volfram, vints) valmistatud puurid;
- südamiku toru;
- toru muda eemaldamiseks;
- vardad, mis on vajalikud puurinööri ehitamiseks;
- ühendusliited, torudevahelised adapterid, loputustihend.
Kivides puurimisel kulub puurvarda kiiresti ja see tuleb välja vahetada. Krooni materjal on kallis, taludes tohutut koormust, kõige laialdasemalt kasutatavaid teemantpuurimisvõimalusi.
Kõik puurimisprotsessis kasutatavad tööriistad tuleb joondada, s.t. asuvad täpselt puuritelje suhtes.
Tuumpuurimistehnoloogia
Südamiku puurimise peamine omadus on kivimi läbipääs selle täieliku säilimisega südamiku torus. Need. puurimisseadmete töötamise ajal hävitab kroon rõngakujuliselt pinnase, mis süvenedes surutakse südamiku torusse ja hoitakse oma tiheduse abil kinni.
Täidetud toru eemaldamisel töövõllilt vabastatakse see südamikust, koputades kelguga.
Südamiku järkjärgulise puurimise protsess on järgmine:
- puur on ühendatud südamiku toruga;
- südamiku toru on ühendatud varrastega, mis süvenedes kasvavad;
- ülemine varras on puurplatvormis fikseeritud;
- külvik pöörab külviku stringi ja järk-järgult “kruvitakse” see maasse;
- südamiku toru täidetakse järk-järgult südamikuga - kinnikiilunud pinnasega;
- pärast 50 - 70 cm pikkust sõitu eemaldatakse puurikeel pinnale, vardad ühendatakse lahti kuni südamiku toru eemaldamiseni;
- toru vabastatakse pistikutest;
- tühi kest langetatakse jälle näo poole, suurendades puurimisnööri varrastega.
Toiminguid teostatakse kirjeldatud järjekorras, kuni kaev paljastab põhjaveekihi ja sukeldub 50 cm sügavuselt selle all asuvasse veekindlasse kivisse.
Kui põhjaveekihi ülemise kinnitamine ei ole uppumise eesmärk, võib ülemised kihid läbi loputada. Sel juhul müüb pump loputuslahuse vooliku kaudu torudesse. Siis kannab lahus kaevatud pinnase pinnale.
Kui kaevu paigutuse eesmärk ei ole liiva põhjaveekiht, võib puurimise enne kaljuni jõudmist loputada
Head tugevused ja nõrkused
Võrreldes mehaanilise puurimise löökköitega ja pöörlevate meetoditega tehakse südamiku puurimine üsna kiiresti, vähendades oluliselt tööaega. Selle peamine puudus on veega küllastunud lahtiste muldade ja kivikeste tõstmise võimatus. Kaljude ajamiseks on vaja aeglaselt liikuda mööda kaljusid.
Südamiku puurimise eeliste hulka kuuluvad:
- kõrge tootlikkus ja võime kaevu puurida sügavamal kui 100 m;
- puurimisseadmete koormuste vähendamine savi hävitamise tõttu, võrreldav selle lõikamisega;
- võimalus kasutada kompaktsete mõõtmetega mobiilset puurimisseadet.
Südamiku puurimine on üks kiiremaid meetodeid veehaarde toimimise arendamiseks. Selle liivakaevu saab oma tööga valmis ühe tööpäeva jooksul. Käsitsi välja töötatud veehaare võtab palju rohkem aega.
Teo puurimise omadused
Seda tüüpi puurimist kasutatakse tänapäeval kõige sagedamini erafarmide põhjaveekihtide ehitamisel. Teo puurimise eripära on see, et arenenud kivim eemaldatakse puuraugust täielikult, ilma et oleks vaja lisavarustust. Meetod sarnaneb kruvimisega, võimaldab puurida sügavusele ja samal ajal eemaldada tarbetu pinnas.
Puurimiseks kasutatavat tööriista nimetatakse tiguks. See on teradega metallvarras. Maasse kruvides hävitab tigu kivi, mis jääb oma labadele kinni. Kruvi spetsiifilise konstruktsiooni tõttu on võimatu nägu tera täielikult vabastada. Seetõttu kasutatakse seda peamiselt ülemiste kihtide juhtimiseks.
Tugipuurimine on kiire ja odav meetod, mis ei vaja loputusvedeliku reservuaari
Kruvi abil puurimine ei nõua palju pingutusi ja rahalisi kulusid, seega on selle meetodi rakendusala piisavalt lai: uuringukaevude rajamine, kommunikatsioonide rajamine, puurkaevude rajamine ja osaliselt vee puurimine.
Nüüd kasutatakse seda aktiivselt Abessiinia kaevude ehitamiseks, et mitte nõela auku täielikult tihedasse pinnasesse ühendada, vaid hõlbustaks pagasiruumi sukeldamist varem hävinud kivisse.
Meetod sobib põhjaveekihtide arendamiseks, mille sügavus on kuni 30 m pehmetel ja lahtistel pinnastel ja kuni 20 m sügavusel keskmise tihedusega pinnasel. Pärast tigude läbitungimist ja korpuse paigaldamist tuleb puurauk puhastada punkteerimata kivimite punkriga.
Tigu kategooriliselt ei sobi kivides töötamiseks! Seda kasutatakse kuni 120 m kaevude osaliseks puurimiseks, samal ajal kui seda meetodit kombineeritakse teistega: pöörlevad, lööktrossiga, südamikuga.
Pildigalerii
Foto
Teo puurimismeetodi põhimõte
Puurimise käsitsi mehhaniseerimine
Augerite puurimise puudused
Kaasnevad seadmed ja tööriistad
Tugipuurimist viib läbi puurimisseade, mille põhielement on kruvidega puurimise tööriist, mis on valmistatud ülitugevast metallist. Puurimisnöör süvenedes moodustavad võrdse suurusega kruvid.
Komplektis kasutati mõnikord lahtiste kivimite läbimiseks vajalikke lõiketera, samuti ümmarguste või kooniliste otstega tera, mida kasutatakse kõvade kivimite arendamiseks.
Võimsa mootoriga autol põhinev puurimisseade on parim võimalus puurimiseks kaugetes ja ligipääsmatutes kohtades
Enamik kaasaegseid puurplatvorme on varustatud õõneskestadega, mis on varustatud pööratavate lukkudega, mis takistavad tööriista liikumist vastassuunas.
Teo lõikeosad puurimise ajal jahutatakse väljaarenenud pinnase poolt ja arenenud kivim tõuseb spiraalidena üles. See võimaldab teil puurida peatumata, vähendades oluliselt põhjaveekihi loomise aega ja energiakulu.
Tigude puurimistehnoloogia
Pärast läbitungimise lõpetamist, mille sügavus on 1,5 - 2,0 m, kruvi eemaldatakse ja kaevu paigaldatakse korpustorud. Kruviga puuritud kaevu läbimõõt on 50 - 200 mm ja see sõltub kasutatud tööriista suurusest.
Puurkaevu seinte varisemine takistab korpust. See on eriti oluline lahtiste, mitteseotud muldade puhul, nii et puurijatel on reegel: kasutada liivsavi ja saviliivide puurimisel teradega 30–60º nurga all olevaid tendereid ning tiheda lisandiga liiva puurimisel 90º nurga all olevate labadega tööriista.
Teespiraali pöörde väiksema kalde korral toob teo pinnale rohkem kui lahti ühendatud tera.
Tugipuurimine ei nõua loputusvedeliku kasutamist, peite abil välja töötatud kivim tuuakse tööriista labadele pinnale
Kruvi kasutamise plussid ja miinused
Tiguri puurimismeetod võimaldab kaevu võimalikult kiiresti ehitada, eeldusel, et tigu suurus ja naelu kaldenurk on valitud õigesti.
Teo puurimise eeliste hulka kuuluvad:
- pinnas tõuseb puurimise ajal kohe pinnale;
- pinnasesse süvenemise suur kiirus ilma tehnoloogiliste peatusteta;
- puurauku pole vaja loputada;
- maja sees (keldris) saab puurida kompaktse tigivarustuse või käsiteo;
- pole vaja esimest lüli pinnale tõsta ja külviku nööri lahti võtta / kokku panna nagu südamikumeetodi puhul.
Teo puurimise peamiseks puuduseks on lahtistel ja väga kõvadel pinnastel töötamise võimatus, kuid samal ajal on tigu ideaalne tööriist savise, segatud (savi- ja liivsavi) ning pehme savimulla pinnasesse puurimiseks.
Veel üks puudus, mis piirab kruvi kasutamist põhjaveekihtide ehitamisel, on vajadus kasutada prügimäie meetodit prügimäe puhastamiseks.
Tegurilaadset mähist kasutatakse laialdaselt käsitsi puurimisel. See hävitab ka kivimi ja haarab selle kaevandamiseks teradega.
Rotary puurimise funktsioon
Pöördeline puurimine on pöörleva vibratsioonipuurimise meetod, mille käigus pinnase hävitamine toimub puurvarda rootori juurest kaevu põhjas oleva bitti abil. Rootor pöörleb auto mootorist või eraldi paigaldatud elektrimootorist läbi veovõlli.
Arenenud pinnas pestakse kaevu võllist välja otsese või vastupidise loputamisega. Pesulahust võib tarnida kas raskusjõu või pumbajaama kaudu.
Enamikku arteesiakaeve puuritakse pöörleva puurimise meetodil: rootori pööratud puurvarda abil, millele järgneb kaevu loputamine ja korpuse kinnitamine
Pöördpuurimist kasutatakse kiviste ja poolkiviste muldade arendamiseks sügavate kaevude paigaldamisega kuni 150 m.Pöördpuurimisseade õigesti valitud peitli ja kaalutud puurtorudega teeb kivimoodustiste suurepärase töö.
Puurijad soovitavad seda puurimismeetodit kasutada järgmistel tingimustel:
- Koha hüdrogeoloogiline osa on üsna hästi uuritud. On teada, et kivid tuleb puurida. Põhjaveekihi esinemise tase aluspõhjas on teada.
- Põhjaveele on arteesiakaevudele iseloomulik rõhk
- Kaevu loputamiseks on protsessi katkematu tarnimise võimalus.
Lõunapoolsetes piirkondades võib rotatsioonpuurimist läbi viia aastaringselt ja põhjamaises kliimas on selle meetodi rakendamine piiratud loputusvedeliku külmumise võimalusega.
Kasutatud seadmed ja tööriistad
Põhjaveekihtide rotatsioonpuurimine toimub raami või trellisorni abil, millel asuvad tõsteseadmed ja muud puurplatvormi elemendid. Torn võimaldab puurkaevu kaevu tõsta ja langetada.
Pöörlevat tüüpi puurimisseade sisaldab:
- raami- või trellitorn;
- ajamiga mootor;
- rootor ja puurinöör;
- pumpamisseadmed ja loputusvedeliku puhastussüsteem;
- tõsteseadmed, survetoru, pöörlev, õlitihendid jne.
Iseliikuvatel seadmetel kasutatakse mootorina sõiduki mootorit, mille alusel puurikompleks asub. Sel juhul reguleerib mootori pöörlemiskiirust puurimisseadme kiirus.
Statsionaarne või liikuv elektrimootor, auto ICE, generaatorid võivad toimida pöörleva puurimisseadme energiaallikana
Rootor käigukasti abil edastab pöörde juhttorule, mis omakorda edastab selle peamisele puurimistööriistale - peitele. Teral võib olla erinev kuju ja see on valmistatud ülitugevatest materjalidest: komposiidid, teemandiga kaetud teras jne.
Iga mullatüübi jaoks valitakse tera spetsiifiline suurus ja kuju, tagades seeläbi kõrge efektiivsuse ja läbitungimise määra.
Pildigalerii
Foto
Käsitsi puurimismasin
Tigude puurimistehnoloogia
Puurige nööri pikendusvardad
Puurkaevu arendamine
Pöördtehnoloogia eripära
Veekaevude rotatsioonpuurimine toimub kolmes etapis:
- Kivimurd peitliga.
- Hävitatud kivimi eemaldamine pinnale sissepritud veega.
- Puurkaevu seinte tugevdamine korpustorudega.
Hävitatud pinnase eemaldamine toimub vastupidise või otsese pesemisega. Loputusmeetodi valik sõltub konkreetsetest tingimustest: kaevu sügavus, pinnase tüüp, loputusvee vajaliku mahu olemasolu.
Reeglina kasutavad erafarmid otsest loputuspuurimistehnoloogiat, mis hõlmab järgmisi samme:
- suure läbimõõduga bittide süvendamine maasse;
- bitti pöörlemine rootori mõjul;
- puurtorude paigaldamine ja kaalutud torude paigaldamine nende ja naelu vahele;
- jäätmekolmu eemaldamine vedeliku rõhu abil pumba abil;
- korpuse paigaldamine pinnase piserdamise vältimiseks kaevu sees;
- väiksema läbimõõduga puurimisega ja kogu tsükli korramine.
Tagasipesu ajal eemaldatakse pinnas puuritoru kaudu kaevust ja loputusvedelik valatakse kaevu seinte ja torude vahele.
Vesi voolab raskusjõu mõjul eelnevalt ettevalmistatud reservuaari, kus see puhastatakse pinnasest ja settest ning naaseb puurvarda juurde uue osa jäätmekivist.
Mõnel juhul ei kasutata pöördpuurimisel otsest ega vastupidist loputamist, vaid kompressori abil tekkiva rõhu all puhutavat õhku
Pöörleva puurimise eelised ja puudused
Pöördamismeetodi peamine eelis on võime puurida sügava kaevu veega sisselaskega purustatud lubjakivi.
Lisaks on sellel puurimismeetodil järgmised eelised:
- veekandja kvaliteetne avamine aluskivimites;
- võimalus korraldada kuni 200 cm läbimõõduga kaevu;
- suur puurimiskiirus, madalad energiakulud.
Pöörleva puurimise oluliseks puuduseks võib nimetada kaevude loputamise korraldamise vajadust.
Millist puurimismeetodit valida?
Kõiki kaalutud mehaanilise puurimise meetodeid kasutatakse põhjaveekihtide ehitamisel laialdaselt.
Kokkuvõtvalt võime öelda, et:
- Südamikpuurimist on soovitatav kasutada vajutamisel plastist savimulladesse. Kolonnimeetod sobib enamiku veehaardeseadmete jaoks, vajadusel kasutatakse seda koos põrketrossiga.
- Tigude puurimine rakenduses sarnaneb südamiku meetodiga. See erineb selle poolest, et tünn puhastatakse halva kvaliteediga, nõuab enne töö alustamist kaevu kohustuslikku kasutamist või kaevu pikaajalist pesemist.
- Rootorpuurimine on parim võimalus kiviaedade puuraukude mulgustamiseks.
Ühe või teise puurimismeetodi abil kaevu väljaarendamise kulud sõltuvad suuresti sellest, milliseid seadmeid kasutatakse, samuti puuritavate kivide kategooriatest.
Hästi valitud kaevu puurimisviis ei aita mitte ainult vähendada puurimisele kuluvat aega, vaid võimaldab ka tulevikus veeallikat probleemideta kasutada
Selle kohta, kuidas puurimisseadet oma kätega teha, saate lugeda meie saidi veel ühest populaarsest artiklist.
Video nr 1. Klassikalise südamiku puurimise põhimõtte demonstreerimine koos südamiku ekstraheerimisega veesurve abil:
Video nr 2. Tiguri kaevude puurimise omadused:
Video nr 3. Kaevu südamiku puurimine põhja pesemise ja kahekordse korpuse paigaldamisega, mille välimine osa on valmistatud terastorudest, sisemine polümeer:
Põhjaveekihi puurimine on aeganõudev protsess. Mitte ainult autonoomse veeallika seadme kiirus, vaid ka rahalised kulud sõltuvad valitud puurimismeetodi õigsusest.
Esimene asi, millele peaksite puurimismeetodi valimisel tähelepanu pöörama, on pinnase tüüp ja põhjaveekihi sügavus. Nende parameetrite põhjal saate valida parima võimaluse, mis võimaldab teil kaevu kiiresti ja odavalt puurida.
Kas soovite jagada oma ala kaevu puurimise ajalugu või kasulikku teavet artikli teema kohta? Palun jätke kommentaarid allolevasse lahtrisse. Siin saate esitada küsimuse või juhtida tähelepanu vaieldavatele punktidele tekstis.