Kaevude tigupuurimine: tehnoloogia omadused ja tööriist käsitsi puurimiseks ja paigalduse abil

Joogivee kaevude puurimine tigudega on tänapäeval eramajapidamiste territooriumil kõige populaarsem puurimisviis. Madala vett kandva kaevu saate teha ise, kasutades käeshoitavat mullatrelli. Töö hõlbustamiseks kasutatakse sageli väikese suurusega ajamiga puurimisseadmeid.

Me ütleme teile, miks see meetod on nii populaarne. Vaatame, kuidas see erineb teistest puurimismeetoditest ja millistes olukordades on seda tõhus kasutada. Artiklis kirjeldatakse üksikasjalikult tigude tehnoloogiat ja puurimisseadmete konstruktsiooni, samuti käsitsi ja mehaanilisel puurimisel kasutatavaid puurimistööriistu.

Tigupuurimise eripära

Puurkaev on silindrikujuline süvend maapõues, mis vaatamata oma suurele ulatusele on väikese ristlõikega. Selle algust nimetatakse suuks, külgpinda nimetatakse seinteks ja kaevandi põhja nimetatakse näoks.

Optimaalne puurimismeetod valitakse, võttes arvesse kaevu funktsionaalset eesmärki, vajalikku läbimõõtu ja sügavust. Oluline on arvestada kivimite füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi, mida tuleb veehaarde kaevandi moodustamisel läbida.

Mõjutab ka puurimise tehniline ja majanduslik teostatavus konkreetsetes tingimustes. Tegemist on olulise etapiga kaevude projekteerimisel, mille käigus määratakse kindlaks põhilised tehnoloogilised lahendused – kasutatavate seadmete tüüp ja puurimisrežiimid.

Tigupuurimismeetodi tehniline ja majanduslik teostatavus määratakse, võttes arvesse kaevu kvaliteeti, selle vastupidavust, ehitustähtaegu ja maksumust.

Veevõtukaevude projekteerimisel ja hilisemal puurimisel on vaja keskenduda konkreetselt pikaajalisele kasutamisele. Oluline on põhjaaugu tsooni stabiilse voolukiiruse ja pideva veeläbilaskvuse säilitamine pikema aja jooksul.

Kaevu puurimise protsess hõlmab mitmeid tööetappe:

1. Kivimi hävitamine esiküljel, st osakeste eraldamine massiivist.
2. Jäätmepinnase transportimine pinnale.
3. Kaevu tööks ettevalmistamine puurkaevu puhastamise ja varustamise teel, samuti veevõtušahti pesemine.

Puurimise efektiivsus sõltub otseselt loodusele omastest füüsikalistest ja mehaanilistest omadustest, milleks on puistetihedus, poorsus, mittesiduva pinnase vee läbilaskvus ja savikate siduskivimite konsistents.

Tigupuurimist on soovitav kasutada kaevude puurimiseks läbimõõduga 60 mm kuni 200 mm, sügavusega mitte üle 80 m lahtises ja sidusas pinnases (Ⅰ-Ⅲ puuritavuskategooria). Keskmise kõvadusega kivimitesse (kategooria Ⅳ-Ⅵ) tungimiseks ei ole soovitatav kasutada kruvipuurit

See meetod ei sobi kivimite puurimiseks, mida iseloomustab tahke ja kristalliline osakeste vaheline seos. Mida kindlamalt mineraalsed terad kivimis kinnituvad, seda rohkem tööd kulub selle hävitamisele.

Meetodi eelised ja puudused

Tigupuurimise võimalust kasutatakse tööstuses, tsiviilehituses ja kaevude käsitsi puurimine. Selle eripäraks on hävinud kivimi eemaldamine mitte pesuvedeliku või spetsiaalsete gaasi-vedelike segudega, vaid otse teomürsu osadega.

Seal on vertikaalselt ja horisontaalselt suunatud tigupuurimine. Esimest meetodit kasutatakse vett kandvate kaevude rajamisel, samuti vaiade jaoks aukude moodustamisel. Teist kasutatakse kommunaalteenuste paigaldamisel kaevikuta meetodil.

Pöördpuurimine pehmetes kivimites on teiste meetoditega võrreldes kõige kiirem ja odavam

See meetod tagab samaaegselt suure läbitungimiskiiruse mittekivistes pinnastes 50-80 meetri sügavusele, võimaldades teil koheselt moodustada kaeve seinad, paigaldades mantelnööri.

Teine pluss on jääkpinnase väljatõmbamine pinnale ilma tööriista tõstmata. Ja veel üks asi: kuna tigupuurimine ei vaja loputusvedelikku, kasutatakse seda edukalt veevabades piirkondades ja seda kasutatakse ka perioodidel, mil valitsevad madalad temperatuurid.

Tänapäeval kasutatakse tiguseadmetega puurimist:

• Üksikute veekaevude paigaldamiseks;
• Kruvi-/puurvaiadest vundamentide ehitamisel;
• Piirdeaedade ja raudbetoontugede paigaldamiseks;
• Kommunikatsiooni kaevikuteta paigalduse teostamisel;
• Madalate kaevude ja süvendite rajamiseks.

Siiski on ka puudusi. Kõrge kõvadusega kivimitesse on tigudega kaevu puurimine võimatu. Puurimisel kõvadesse ja pooltahketesse savidesse, lubjakivikihtidega savidesse võivad tekkida tüsistused ning abrasiivsete kivimite puurimisel on suur puurimisseadmete kulu.

Lisaks on kaevetööde sügavus piiratud.Üle 80 meetri sügavust kaevu on sel viisil väga raske ehitada.

Vertikaalse tunneli loomise tehnoloogia

Tigu on keritud spiraaliga ülitugev puurtoru, mis toimib vertikaalse kruvikonveierina. Teljekoormuse mõjul tungib puuri tööosa läbi kivimi ning lõhub selle lõikamise ja kobestamise teel. Samal ajal toidab tigupuur jääkmulda tigu spiraalile.

Kaevu puhastamise protsess on pidev ja paralleelne kivimi hävitamisega. Esipinnast eraldatud pinnas langeb suurel kiirusel pöörlevale teole.

Tsentrifugaaljõudude mõjul tõuseb kobestunud pinnas mööda puurnööri labasid ülespoole. Tõstmine toimub spiraalselt libisemise tõttu, kuna pinnase hõõrdumine teol on väiksem kui kaevu seintel.

Seega toimetatakse hävinud kivi purustatuna näost pinnale ja visatakse läbi kaevupea välja. Lihtsa transpordiga täidab pinnas 30-40% vaheruumi kogumahust.

Teokolonni parameetrid peavad tagama kogu teo poolt hävitatud pinnase massi kiire tõstmise. Küll aga langeb osa kobestunud pinnasest puurimisel põhja tagasi. Seetõttu on tigupuurimise teostamisel vajalik tünni intensiivsem puhastamine ja selle lõpetamisel kohustuslik läbipesu.

Horisontaalne suunateoga puurimine

Tehnoliinide paigaldamisel erinevatel funktsionaalsetel eesmärkidel takistuste alla (maanteed, raudteed, metsad) kasutatakse horisontaalselt suunatud tigupuurimist.

Tööde algstaadiumis kaevatakse kaks süvendit – algus- (töö)kaev ja vastuvõtukaev.Need peavad olema projekteeritud kaevuga samal tasemel. Pärast seda langetatakse vajalikud seadmed töökaevu ja paigaldatakse.

Horisontaalses suunas tigupuurimiseks kasutatakse suurema pöördemomendiga liikuva puurrotaatoriga suuri paigaldusi

Sellistel seadmetel on suur etteandekäik ja need on varustatud kõrglegeeritud terasest valmistatud kulumiskindla puuripeaga. Sellele on paigaldatud ka puurimise jälgimissond. Monitorile signaale vastu võttes kontrollib operaator protsessi kulgu ja saab reguleerida liikumissuunda, aga ka puuripea kaldenurka.

Kui tigu siseneb vastuvõtukaevu, see tähendab projektijärgsesse lõpp-punkti, eemaldatakse puur. Selle asemel on laiendaja ja toru fikseeritud. Pärast seda pööratakse terasid vastupidises suunas, et tõmmata toru valmis kaevu. Puurimistööde lõppedes eemaldatakse teo paigaldus algussüvendist.

Kaevikuteta meetod võimaldab paigaldada kommunikatsioonide torusid allapoole põhjavee taset kuni 80 m pikkused.Lisaks tehakse kõik keerulised tööd ilma töömahuka kaevetöödeta, mis võimaldab minimeerida teostusaega ja vähendada finantskulusid.

Horisontaalset tigupuurimist kasutatakse survetorustike paigaldamisel ja sidesüsteemide paigaldamisel kohtadesse, kus paigaldamine muul viisil ei ole võimalik. Peamine eelis kaevikuta paigaldus - kasumlikkus. Lisaks ei ole vaja kasutada bentoniiti ega muid polümeere, et säilitada valmis kaevetööde stabiilsus.

Erinevates kivimites puurimise omadused

Kaevu puurimise põhilised tehnoloogilised parameetrid on telgkoormus ja tigukonveieri pöörlemiskiirus. Koormuse kasvades kindlasti suureneb ka läbitungimiskiirus, mis võib kaasa tuua erinevaid hädaolukordi.

Seetõttu tuleb kindlasti jälgida, et teo poolt ajaühikus eraldatud kivimaht ei ületaks konveieri tootlikkust. Vastasel juhul tekivad pööretele pistikud.

Tigupuurimise kiirus sõltub otseselt pinnase omadustest, kaevu sügavusest ja läbimõõdust, kolonni pöörete arvust, põhja aksiaalsest koormusest ja kivimi hävitamiseks kasutatava tööriista konstruktsioonist.

Reeglina puuritakse plastsavikivimid, lahtised ja keskmise tihedusega liivad ilma sunnitud aksiaalkoormuseta. Tigutööriist sisestatakse maasse nii oma raskuse all kui ka reaktiivjõu toimel, mis tekib jääkkivi söötmisel silindrilise ava suudmesse.

Kuni 5 kN aksiaalkoormused tekivad tavaliselt kaevu esmasel puurimisel, kõvade liivsavi, liivsavi, savi, mudakivi ja aleuriit puurimisel. Kolonni pöörlemissagedus ei tohiks ületada 1,7-3,3 s^-1.

Kõrgematel sagedustel tekib sisemine vibratsioon, mis võib põhjustada puurnööride lõdvenemise. Selle tulemusena jääb puur põhja, seda on peaaegu võimatu välja saada, mis tähendab, et peate puurida uus töö. Ja madalatel sagedustel muutub jääkpinnase transportimine tippu väga keeruliseks.

Kivimi kõvaduse kasvades suurenevad aksiaalsed koormused.Kruusa- ja kruusamuldade, külmunud liivsavi, veega küllastunud liiva, aleuriitidega puurimine toimub teljekoormusega 8-10 kN biti kohta ja samba pöörlemiskiirusega 1,3-2,2 s^-1.

Kivikivisid ja rändrahne sisaldavaid kivimeid tigumeetodil ei puurita. Need ümarad kivikillud hävitatakse peitliga ja tõstetakse lindiga pinnale.

Erineva tiheduse ja küllastusastmega liivas puurimine vee, kruusa ja killustiku ladestustega toimub suurtel kiirustel ning samal ajal tugevdatakse kaeveõõne seinu mantelkonstruktsioonidega.

Tigutiguga läbi pehmeplasti ja vedelplasti savide puurimine on sageli komplitseeritud korkide moodustumise tõttu. Kui saviosakesed kleepuvad tigutööriista külge, peatub kaevu süvendamine ja jääkkivi transportimine tippu muutub väga keeruliseks.

Selle vältimiseks vähendage puurimiskiirust miinimumini, kõndige kolonni ja lisage kaevu vett. Ka sellises olukorras aitab puurtööriista perioodiline pinnale tõstmine ja kleepunud liivsavi puhastamine.

Tigu puurimistööriist

Kaevude tigupuurimise tööriistad vastavalt konstruktsiooni tüübile eristuvad pöörete arvu ja lõikeosa geomeetria järgi. Kõvadesse ja pooltahketesse liivsavidesse ja liivsavidesse läbistamiseks kasutatakse sageli puurtööriistu, mille servad on varustatud täiendavate lõikuritega.

Kõige sagedamini kasutatakse eraomanikele mõeldud veevõtu kaevetöödel ainult ühte käivitustegu ilma lisanditeta, sest Settekujulised sidusad ja mittesiduvad kivimid tuleb puurida. Süvendamisel pikendatakse tööriista lihtsalt puurvarrastega.

Sel juhul eemaldatakse mürsk puuraukust iga 0,5–0,7 m järel, et puhastada puur ise ja hävitatud kivi põhi. See on säästlikum, aga ka töömahukam puurimisvõimalus.

Settemuldades leiduvate rahnude ja kivikeste puurimiseks minnakse üle põrutusköie meetodile. Reeglina kasutatakse selleks tööriistaterasest peitlit. See alumisse otsa suunatud puur "visatakse" jõuga näole, kuni "tahke barjäär" on hävinud.

Pärast kivi või rändrahnu hävitamist eemaldatakse killud pinnale klaasi (südamiku toru) või pandipidaja. Seejärel lülituvad nad uuesti kruvimeetodile. Kõige sagedamini on kaevanduse kaevamiseks vaja kombineerida mitut puurimismeetodit.

Lahtise liiva ja pehme liivsavi puurimisel kasutatakse tigupuure, mille labad on pööratud põhja poole 30-60º nurga all ja sidusate saviste kivimite puurimiseks - 90º.

Struktuuriliselt on tigu toru või pikk täiskeeratud spiraaliga varras/varras

See spiraal saadakse 5-7 mm läbimõõduga kõrgtugeva teraslindi keeramisel kruvisüdamikule. See venitatakse torule/vardale ja seejärel keevitatakse.

Mida suurem on alustoru läbimõõt, seda väiksem on teo transpordivõime. Pika toote diameetrit piirab aga kruvi mehaaniline tugevus, aga ka selle tootmistehnoloogia.

Tänapäeval toodetakse kahte tüüpi kruvisid:

• Keskse auguga, see tähendab õõnsaga;
• Kaalutud - ilma auguta.

Kruvikonveieri kulumise minimeerimiseks abrasiivsete kivimite puurimisel kruvitakse välisservale terasriba või sulatatakse pinnale metallikiht.

Suurte tigude puurimiskiiruste korral kinnitatakse mürsu kohale spetsiaalne ribaterasest kahesuunalise mähisega adapter. Sel juhul langeb suurem osa kivist ilma lihvimiseta tigukonveierile.

Keritud spiraaliga toru otsas tuleb ühenduselemendid keevitada. Kruviühendusi on kahte tüüpi: keermeta ja keermestatud. Esimesel juhul ühendatakse kruvid ühenduslukkudega ja hoitakse kinni klambritega metalltihvtide abil, teisel juhul kruvides.

Tigude keermestatud ühendamine puurnööriga võimaldab mehhaniseerida nende ühendamist ja lahtiühendamist väljalülitustoimingute tegemisel ja vedelikuga varustamisel. Kuid on ka märkimisväärne puudus - sel juhul pole kruvide vastupidise pöörlemise võimalust. Seetõttu on keermeta ühendused muutunud laiemaks.

Spetsiaalsed puurimisseadmed sisaldavad tavaliselt erineva läbimõõduga tigude komplekti.

Kõige tõhusamad on tsentraalse avaga teod, mille kaudu juhitakse näole õhku või vett. See võimaldab vähendada kivimi hõõrdumist tigukonveieri pinnal

Keermestatud ühendusega õõnestegusid kasutatakse puhumisega puurimisel, vee pumpamiseks maapõue silindriliste avade ajamisel, laengu paigaldamiseks geofüüsikalistesse kaevudesse, betooni pumpamiseks vaiade aukudesse. Neid saab kasutada ka ümbrisena.

Pideva näoga puurimisel blokeeritakse keskkanal trossil oleva puurtööriistaga.

Ülevaade puurimisseadmetest

Tigupuurimiseks kasutavad nad mõlemat Käsitööriistadja mehhaniseeritud paigaldised. Lihtsaim disain on käeshoitav maapuur.See koosneb kruvikujulise teraga vardast/torust ja jäigalt fikseeritud T-kujulisest käepidemest.

Seda tüüpi puuritööriist kruvitakse maasse nagu korgitser. Kaevetööde käigus laiendatakse seda varrastega. Käsimuldpuurid on tehtud kokkupandavad, et muuta neid sõiduautodes võimalikult mugavaks transportimiseks. See võimaldab muuta ka tigu puurnööri pikkust.

Käsitööriistade abil saate teha kuni 2 meetri sügavusi auke, mille läbimõõt ei ületa 20 sentimeetrit. Samuti on olemas bensiini- või elektriajamiga mootortrellid. Nende konstruktsioon sisaldab kruvikonveierit, see tähendab tigu ja käigukastiga mootorit. Mootori võlli pöörlemine tagab teo liikumise.

Kasutades käitatavat tööriista ja pikenduseks mõeldud puurvarraste olemasolu, on võimalik puurida kuni 25 meetri sügavuseid kaevu. Kuni 30 sentimeetrise läbimõõduga kasutatakse tänavale valgustuspostide paigaldamiseks, aiapostide, vundamentide kontrollimise šahtide, pinnase vundamentide paigaldamiseks.

Veekaevude puurimine eramajapidamiste territooriumil ja suure läbimõõduga aukude moodustamine vaivundamendi jaoks toimub kaasaskantavate väikese suurusega masinate või mobiilseadmete puurimisseadmete abil.

Mobiilsed üksused on väikesed elektri- või bensiinimootoriga masinad. Nende abiga saate kiiresti puurida sobib hästi suveresidentsiks valmistage ette suur hulk auke erinevatel funktsionaalsetel eesmärkidel mõeldud tugede jaoks.

Sageli valmistatakse sellised puurimisseadmed sõiduautode haagise kujul, et hõlbustada transportimist töökohale.

Tsiviil- ja tööstusehituses kasutatakse suure sügavuse ja läbimõõduga tööde moodustamiseks spetsiaalseid tiguseadmeid, mis on kinnitatud mobiilsetele seadmetele - veoautodele, traktoritele.

Seda kasutatakse kõrgepingeliinide ja tänavavalgustuspostide tugede paigaldamisel, staadionide, spordikomplekside, tööstusrajatiste ja lennuväljade taratugede paigaldamisel. Lisaks ehitavad nad mobiilsetel seadmetel tigupuurplatvorme kasutades kaevude jaoks lehtvaiapiirdeid ja paigaldavad kruvivaiu.

Kasulik video sellel teemal

20 m sügavuse veekaevu puurimine eramajapidamise territooriumil:

See video näitab maantee alla kommunikatsioonide paigaldamiseks kaevu horisontaalse teoga puurimise tehnoloogiat:

Vaiade paigaldamine pideva suure läbimõõduga keskkanaliga teo abil. Tööde teostamiseks kasutatakse puurimisseadet Bauer BG-30 ja suure jõudlusega statsionaarset Liebherri betoonipumpa:

Tigu meetod tagab kõrge puurimise kiiruse. Kaevu väljaarendamine ja jääkpinnase varustamine tööpinna esiküljest suudmeni toimub üheaegselt ja pidevalt, mis säästab nii puurijate aega ja vaeva kui ka projekti investeeritud vahendeid. Seetõttu on tigupuurimise meetod populaarne.

Palun jätke kommentaarid allolevasse blokeerimisvormi. Rääkige meile, kas olete kunagi kasutanud käsitegu või puurinud väikesel puurimisseadmel teo abil. Jagage tehnoloogilisi peensusi, mis võivad saidi külastajatele kasulikud olla.