Что такое обсадная труба для скважины

Обсадная труба для скважины: какую лучше использовать, размеры, характеристики

Что такое обсадная труба для скважины

Для водоснабжения загородных домов и дач используют скважины, пробуренные до водоносного горизонта. Источником воды на разной глубине являются песчаные и артезианские слои. Обсадная труба для скважины защищает стенки выработки от осыпания грунта и размывания плывунами. Вода в дома подается погружным насосом или центробежной помпой.

Что такое, устройство и назначение

При устройстве водозабора стенку вертикально пробуренной шахты укрепляют, защищая от осыпающейся почвы и загрязненной жидкости из промежуточных слоев грунта. Для этой цели используются обсадные конструкции, выполненные по ГОСТ и техническим условиям, из металла, асбоцемента, металлопластика и полимера.

В зависимости от структуры грунта элемент опускается в шахту, углубленную на некоторое расстояние или устанавливается в начале проходки бурения, формируя ствол выработки.

В некоторых случаях для закрепления колонны и улучшения герметичности проводится цементация пространства между конструкцией и стенкой шахты.

В подготовленную шахту опускается глубинный насос с водоподъемным шлангом НКТ.

Виды и характеристики

Назначение источника и состав грунта определяют тот вид обсадных конструкций, который экономически эффективен и обеспечивает надежную защиту пробуренного ствола на длительный срок. К таким изделиям относятся:

1 ) Асбоцементные, изготовленные из фибробетона. Применяются для обсадки с 1950-х годов. Их отличает дешевизна, надежность, стойкость к агрессивной среде и долговечность – срок эксплуатации составляет 60 лет. Но в связи с хрупкостью асбоцементного материала скважины устраиваются глубиной не более 100 метров, не позволяя вести монтаж и бурение в низких горизонтах.

Для повышения прочности стенки конструкции сделали толще, но дополнительный вес и размер увеличили затраты на монтажные работы.

При стыковке элементов не создается необходимая герметичность колонны, а недостаточная прочность материала не позволяет вести работы в нестабильных грунтах. Сомнения в чистоте воды, поступающей по трубам из асбоцемента, ограничивает их применение техническими нуждами.

2 ) Металлические – электросварные и цельнотянутые конструкции из стали, а также оцинкованный, эмалированный металлопрокат:

  • нержавеющие цельнотянутые трубы для скважины – самый надежный и долговечный вариант защиты выработки от давящего грунта и агрессивной среды. Отсутствие коррозии увеличивает срок их эксплуатации в сравнении с изделиями из других материалов. Высокая стоимость цельнотянутого изделия ставит под сомнение экономическую эффективность проекта для шахт глубиной до 150 метров. Применять нержавеющую сталь целесообразно для обустройства артезианских скважин, поднимающих воду из известнякового водоносного слоя с большой глубины, где стенки конструкции испытывают повышенное давление;
  • усиленная электросварная труба, с толщиной стенки 6 мм, дешевле нержавеющей, незначительно уступает по прочности, а внутренняя коррозия не ухудшает качество поступающей жидкости. Срок использования конструкции из шовных изделий, составляет не менее 50 лет и сопоставим с периодом эксплуатации высокодебитной скважины;
  • оцинкованный и эмалированный варианты, сделаны из тонкой стали для уменьшения стоимости. Но защита металла от коррозии с помощью эмали и цинка, оксид которого при длительном контакте с водой опасен для здоровья, ненадежна. При установке изделия в выработку появляются царапины и сколы, на которых, также как на резьбовых соединениях без защитного покрытия, выступает ржавчина, снижающаяся прочность и разрушающая колонну.

Размеры: толщина стенок от 6.2 до 12 мм, диаметры от 125 мм.

3 ) Пластиковые водоподъемные конструкции изготавливаются из полимеров трех видов:

  • ПНД­-трубы для обустройства ствола шахты – полиэтилен низкого давления. Материал отличается плотной структурой, обладает химической устойчивостью, не разрушается при ударных нагрузках. Соединения составных частей герметичны. К недостаткам ПНД-изделия относится хрупкость материала при изгибе, что может привести к трещинам в процессе обсадки в пробуренную с отклонением от вертикали шахту;
  • НПВХ – изделия из непластифицированного поливинилхлорида. Устойчив к деформации, герметичное соединение элементов выдерживает до 5 тонн нагрузки. Плотность материала такова, что при обсадке шахты поливинилхлорид не всплывает;
  • МПП – полипропиленовое морозостойкое изделие. Плотность материала ниже, чем у конструкций из ПНД и НПВХ, обеспечивает меньший вес элементов, снижается нагрузка на соединения в составных частях. Монтировать изделия можно до -30 С.

Размеры: толщина стенок от 4.3 до 12 мм, диаметры от 90 до 400 мм.

Достоинством пластиковых обсадных конструкций является низкая цена, стойкость к коррозии и агрессивным средам, небольшой вес, герметичность соединений собранной колонны и ориентировочный 50-летний срок эксплуатации.

Питьевая вода, проходящая по ПВХ-трубам, не меняет своих свойств и безопасна для человека.

Отрицательным моментом полимера является низкая механическая прочность, не позволяющая ее использовать в качестве обсадки в плотных породах на глубине более 50 метров.

Чаще водоподъемные пластиковые трубы применяются в качестве колонны, находясь внутри стального каркаса.

4 ) Металлопластиковые – усиленные электросварные изделия с полимерным покрытием. По своим характеристикам не уступает цельнотянутой, но по стоимости дешевле.

При изготовлении они защищаются двуслойным покрытием из слоя адгезива и полиэтилена низкого давления. Сохраняя прочностные свойства, за счет полимерного покрытия в пять раз продлевает срок эксплуатации металлопроката, исключая вероятность наружного повреждения конструкции коррозией.

Соединение

Сборку в колонну обсадных труб обеспечивают три способа: резьбовой, сварной и с помощью муфты. Основные требования к соединению – герметичность и прочность, обеспечивающие качественную работу трубопровода при подъеме воды из источника. Надежность крепления отражается в характеристике:

  • резьбовая сборка самая дорогостоящая, но отличается безупречной герметичностью и быстрым монтажом. Опущенная в выработку конструкция не допускает просадки между составными частями, соединения выдерживают давление грунта. Сечение трубы при резьбовом варианте сборки не изменится, что позволяет сохранить плановые затраты на бурение и использовать насос в соответствии с выбранным диаметром обсадного изделия;
  • сварное соединение выполняется при поэлементном погружении конструкции в шахту, и качество сварного шва зависит от квалификации сварщика. Термическая обработка металла снижает устойчивость к коррозии, и требуется дополнительная защита шва, возникает деформация собранной обсадки. Некачественная сварка повлияет на герметичность крепления, что приведет к попаданию сточной воды. Стоимость изделий без резьбы дешевле, но сварочное соединение удорожает монтажные работы;
  • сборка с помощью муфты применяется для асбоцементных конструкций в связи с их хрупкостью. Надежность стыков при такой сборке снижается. Муфта увеличивает диаметр трубы, что приводит к дополнительным расходам при бурении шахты и не гарантирует герметичность соединения.

Сборка элементов в виде раструба применяется редко по причине отсутствия необходимой герметичности и возможной просадки между составными частями. Единичное использование такого метода возможно для подъема технической воды с небольшой глубины.

Резьбовое соединение элементов при правильно выполненном монтаже – самое надежное.

Требования к обсадке

Для безаварийной работы шахты требования к материалу зависят от конкретных условий эксплуатации: назначения выработки и геологии грунта в месте бурения. Конструкции, постоянно обеспечивающие водой частные дома на дачах и индивидуальные хозяйства, должны обладать следующими свойствами:

  1. Механической прочностью.
  2. Коррозийной стойкостью.
  3. Устойчивостью к давлению грунта.
  4. Устойчивостью к агрессивным средам.
  5. Простотой соединения элементов в колонне.
  6. Герметичностью составных частей.
  7. Длительным эксплуатационным сроком.

Перечисленные свойства обеспечивают герметичность колонны, целостность ствола выработки и защиту потребляемой воды от загрязнения.

Какую лучше выбрать

Приступая к строительству водозабора, нужно вычислить максимальный объем используемой воды и какую трубу лучше использовать. Расчет на воду для потребления учитывает количество жильцов, численность точек водозабора и их назначение. На основании полученных результатов определяется требуемый дебит скважины и диаметр колонны.

  • для источника с технической водой применяется пластик;
  • скважину на песок обустраивают пластиком и металлопластиком;
  • защиту артезианской шахты выполняют металлические шовные, усиленные металлопластиковые и нержавеющие цельнотянутые трубы.

Выбор элементов для обсадной зависит от назначения скважины и грунтовых условий. При оценке цены и качества отдаем приоритет надежности, безаварийной эксплуатации.

Бурение с установкой

Для организации автономного водоснабжения применяется пошаговая инструкция, выполнение которой гарантирует успешный монтаж объекта. Плановая последовательность работ предусматривает следующие действия:

1 ) Заказать в специализированной организации геологическую оценку местности для определения места бурения под шахту с оценкой глубины водоносного горизонта, степенью его влагонасыщенности и потребительских свойств воды.

2 ) Определиться с назначением выработки и обсадной трубой для скважины:

  • верховодка: используется на технические нужды с минимальной глубиной бурения. В качестве обсадной колонны применяются пластиковые изделия с резьбовым соединением;
  • на песок: вода используется на общедомовые нужды и как питьевая. Для колонны применяются пластиковые или металлопластиковые конструкции;
  • артезианская: с большой глубины из скальных карстовых пород. В качестве обсадной колонны применяются изделия с резьбовым соединением: усиленные сварные стальные, металлопластиковые или цельнотянутые стальные, в зависимости от глубины скважины и сложности породы.

3 ) Бурение верховодки (абиссинский колодец: глубина до 12 метров) и скважины на песок (водоносный горизонт 12–50 метров) можно выполнить своими руками, используя ручной винтовой бур или автобур.

  • для бурения в слой верховодки применяем шнек диаметром 40–70 мм;
  • используем ПНД 32–63 мм;
  • бурение выполняем винтовым шнеком с промывкой, с помощью центробежного насоса, установленного снаружи. Для достижения требуемой глубины используются штанги длиной 2–5 метров;
  • после достижения водоносного слоя производим обсадку выработки трубой ПНД с установленным в ней фильтром длиной 2,5 метра и откачиваем мутную воду;
  • бурение скважины на песок выполняется буром диаметром 146 мм, для обсадки выработки используется труба ПНД 125 мм;
  • для очистки воды к первой обсадной трубе крепится фильтр, у которого диаметр больше диаметра трубы. Остальные изделия последовательно соединяются на резьбу с опущенной в скважину частью колонны до достижения фильтром водоносного слоя. Для лучшей очистки воды фильтр в конструкции засыпается щебнем;
  • в колонну опускается скважинный насос с водоподъемным шлангом, который через адаптер, встроенный в обсадку, соединяется с наружным водоводом и производится откачка мутной воды до появления чистой.

4 ) Выработку артезианской (на известь) скважины, глубиной 50–200 п/м осуществляют с помощью спецтехники. Применяются четыре водоподъемных варианта с использованием металлических обсадных изделий:

  • обсадка доходит до известкового пласта, а затем открытым стволом меньшего диаметра бурят до водного горизонта;
  • используются две обсадных нитки. Первая доходит до пласта известняка, а вторая, перфорированная, меньшего размера, через пласт до водоносного слоя;
  • для защиты от смешения верхних вод с артезианскими используют кондуктор – второе изделие большего диаметра, чем обсадка, установленное в верхней части выработки;
  • когда известковый слой неоднороден, монтируют три трубы. Первую обсаживают до сложного слоя, вторую, меньшего диаметра, до известняка, третью – меньше чем у второй, до водоносного слоя.

Глубинный насос устанавливается в нижних трубах.

Ошибки при бурении

Приступая к строительству шахты, неквалифицированные и без подготовки работники часто допускают ошибки, игнорируя пошаговую инструкцию монтажных работ:

  1. Ошибка в оценке места бурения и расположении водоносного слоя.
  2. Неправильное бурение по глубине, ошибочная оценка кернового материала.
  3. Нарушение герметичности обсадной колонны по причине плохо скрученных элементов между собой при соединении или некачественной сварке шва.
  4. Ошибка в подборе фильтра приводит к выходу из строя насоса после попадания в ствол песка.
  5. Неправильный выбор обсадного изделия, не учтен размер выработки и состав грунта.

Ошибки совершаются по халатности, неопытности работников, от плохой подготовки, отсутствия нужного оборудования или инструмента. Чтобы не допускать нарушения, важно изучить опыт профессионалов по фото- и видео-материалам.

Информация в роликах более подробная.
Выбираем:

Обсадная труба для скважины | Для чего нужна обсадная труба для скважины

Что такое обсадная труба для скважины

Обсадка применяется для укрепления стенок скважины. Она не дает грунту осыпаться в шахту, изолирует ствол от промежуточных водоносных слоев. Рассмотрим подробнее, для чего нужна обсадная труба для скважины, и как выбрать материал для обсадки ствола.

Для обсадки применяются разные виды материалов:

  • Металл (сталь или чугун).
  • ПНД (полиэтилен низкого давления).
  • нПВХ (непластифицированный поливинилхлорид).

Трубы из асбестоцемента не используются буровыми компаниями. Они считаются устаревшими, поскольку не соответствуют современным требованиям по прочности и долговечности обсадки. Но самое главное – они выделяют вредные для здоровья вещества в воду.

Сталь подвержена коррозии. Когда стенки колонны разрушаются, частицы металла попадают в воду и загрязняют почву. Но металлическая обсадка выдерживают сильный напор грунта. Мы допускаем ее применение в качестве внешней защиты (при обвязке в сложных условиях).

ПНД

Трубы из ПНД дешевле металлических. Но они упруги и уступают стальным аналогам по прочности. Поэтому мы рекомендуем применять лишь в качестве рабочей колонны при использовании двухтрубной конструкции в сочетании с металлическими трубами. При выборе обсадных труб из ПНД обратите внимание на материал.

Обязательно выбирайте трубы только из первичного ПНД. При производстве ПНД часто используется вторичный пластик. В его составе могут оказаться бывшие ампулы лекарств, бензиновые канистры, другие емкости, содержащие вредные вещества. Мы не советуем использовать этот материал для контакта с питьевой водой.

Трубы нПВХ считаются самым современным и безопасным материалом для обсадки скважин. Они распространены в Евросоюзе, США, и других развитых странах. Подробнее о преимуществах этого материала мы расскажем далее.

Как подобрать диаметр

Выбор длины и диаметра зависит от характеристик скважины. При выборе мы учитываем длину ствола, дебит источника. Диаметр обсадной трубы для скважины подбирается по таблице, составленной инженерами:

Диаметр (мм)Глубина монтажа (м)Тип стенкиНасосное оборудование (дюйм)
нПВХ 113до 91стандартная4
нПВХ 125до 117усиленная4
нПВХ 129до 260усиленная4
нПВХ 140до 201усиленная5

Материал выбирается до начала бурения. Будущую глубину и дебит скважины на участке можно определить с высокой точностью. Для этой цели изучаются гидрогеологические карты местности.

Почти в каждом населенном пункте Московской области есть хотя бы одна скважина, пробуренная нашей компанией. При выборе учитываются характеристики скважин, ближайших к точке бурения.

Для обсадки мы используем нПВХ трубы от надежного поставщика. Мы закупаем материалы на российском заводе, что позволяет снизить цену обсадки. Перечислим все достоинства нПВХ:

  • Срок службы обсадной колонны: до 50 лет.
  • Стенки не подвержены коррозии при контакте с водой.
  • Материал не влияет на вкус, цвет, запах питьевой воды.
  • Колонна выдерживает сильное давление грунта.
  • Стенки устойчивы к деформации из-за перепадов температуры.
  • Материал выдерживает гидроудары в системе.
  • На гладких стенках не скапливается ил, не размножаются бактерии.
  • Стенки обладают стойкостью к химическим веществам.

Трубы нПВХ отличаются маленьким весом, их легко перевозить и устанавливать. Между трубами получаются герметичные соединения. Изделия из нПВХ не поддаются вторичной переработки. Мы гарантируем, что в составе материал нет вредных веществ.

Монтаж обсадной колонны начинается после первого погружения бура. Сначала устанавливается первая труба длиной 2-4 метра. Она погружается почти на всю длину. На поверхности остается небольшая часть для крепления следующего элемента.

Части обсадной колонны соединяются в раструб, либо с помощью сварной или клееной муфты. После фиксации нового элемента, обсадка погружается еще глубже. На поверхности оказывается только верхняя часть второго отрезка. К нему аналогичным способом присоединяется третий и т.д.

Часть колонны остается на поверхности, формируя устье, на которое устанавливается заглушка. Она защищает устье от попадания дождя, снега и грязи до проведения обвязки.

В ходе обустройства надземная часть обсадки скрывается внутри кессона. Это самый популярный вариант обвязки. По другой схеме на устье фиксируется скважинный адаптер. Тогда оно остается без внешней защиты.

08.12.2019 19:10:27

0

518

При бурении скважины формируется обсад..

Компания «ЭКОБУР» занимается бурением ..

Обсадные трубы применяются при бурении..

Выбирая место для бурения скважины, сл..

Устройство буронабивных свай с применением обсадных труб: что такое обсадная труба, методы обустройства и другие опоры из труб

Что такое обсадная труба для скважины

Для монтажа фундаментов на самых разных видах грунта и в любых климатических регионах используются трубчатые сваи разной конструкции и разных размеров. Благодаря длинным стержням происходит прочное зацепление с почвой любого характера и таким образом, весь нулевой цикл приобретает отличную устойчивость и прочность для поддержания вышестоящих конструкций любой массы.

Буронабивные сваи с обсадными трубами. Монтаж в ночное время

Буронабивные сваи, их конструкция и монтаж

Принципиальная технология буронабивных свай с обсадной трубой

На картинке вверху вы видите принцип, как монтируются и, естественно, изготавливаются буронабивные сваи в обсадных трубах, где:

  • Производится установка бурового станка (не путать с копром) на точку для бурения скважины и сам процесс бурения лидера;
  • Производится погружение обсадной трубы до проектной отметки, а также извлечение осыпавшегося грунта из её полости;
  • Производится погружение арматурного каркаса в полость скважины;
  • Скважина заливается (набивается) бетоном из миксера (автоматического бетоносмесителя);
  • Осуществляется извлечение обсадных труб по секциям.

Что такое обсадная труба

Обсадные трубы для буронабивных свай готовы к установке

  • Трубы такого рода в гражданском и промышленном строительстве используются для крепления нефтяных, газовых, водных и других скважин, чтобы удержать осыпание грунта со стен. С точно такой же целью используется и обсадная труба для свай, которая входит в пробуренное отверстие, плотно соприкасаясь с грунтом, тем самым, исключая всякий обвал.
  • Монтируется обсадная труба для буронабивных свай по секциям, которые фиксируются между собой сваркой или специально обустроенными зажимами (стыки конструкции типа «Като», «Бетоно» и так далее). После выполнения всех работ секции демонтируются, но может быть принято решение об оставлении инвентарной трубы в грунте, о чём делается соответствующая запись в акте приёмки каждой сваи и техническом журнале.

Процесс бурения 1) до грунтовых вод; 2) после грунтовых вод

  • Погружаются обсадные трубы для свай при помощи гидродомкратов в процессе бурения, с применением специализированного бурового оборудования или же посредством вибропогружения (вибростол), а также путём забивки трубы для сваи. Процесс бурения при обустройстве буронабивных конструкций происходит вращательным или ударным методом.
  • Так, ударный метод разработки подразумевает погружение обсадки в грунт вслед за забоем, либо с опережением – всё будет зависеть от проходной способности грунта – до проектной отметки. Секционная сборка или наращивание секций в таких ситуациях происходит по мере необходимости или guantum satis.
  • Если же используется вращательный метод бурения, то вначале делается лидерная скважина (лидер) по размеру одной секции и последняя туда погружается. После этого процесс повторяется заново, то есть, опять бурится скважина по длине секции и та погружается в готовое отверстие. Так продолжается до тех пор, пока обсадная труба не будет заглублена до проектной отметки.

Бурение скважин штангой Келли

  • После установки обсадной трубы инструкция в обязательном порядке предусматривает очистку полости от осыпавшегося грунта, что производится тем же буром. Очень действенно при таком виде работ использование штанги Келли, которая представляет тот же бур, только при нагрузке его лопасти раздвигаются на нужную ширину, что позволяет наиболее эффективно производить опережающее бурение лидерных скважин. При ослаблении нагрузки лопасти штанги принимают исходное положение, соответствующее внутреннему диаметру обсадки и во время поднятия бура вверх, шнеком вынимается и отбрасывается весь грунт из полости.
  • Для наглядности мы предлагаем ниже несколько таблиц труб стандарта BAUER и LEFFER с одинарными и двойными стенками:

Соединительные муфты для труб разного диаметра Ввинчиваемый тип обсадной двустенной трубы стандарта BAUER Ввинчиваемый тип обсадной моностенной трубы стандарта BAUER Башмаки

Методы обустройства

Техника на строительной площадке

  • Монтаж и технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой подразумевает выполнение обеих процессов производства непосредственно на строительной площадке, на месте установки (см. фото вверху). Изготовление наряду с установкой такой конструкции не представляют ничего сложного по замыслу – в скважину погружается обсадная труба, армируется и заполняется бетоном, но сложности могут возникнуть с точки зрения технического обеспечения. Длина таких конструкций может достигать от 20 до 30 м при сечении от 50 до 150 см, но если усовершенствовать техническое обеспечение, используя установки KATO, BENOTO, LIEBHERR, то сечение сваи можно увеличить до 3,5м, а длину до 60м, возрастив при этом её несущую способность до 500т!
  • Чаще всего применима глубина конструкций 6-12м и диаметром от 25 до 40 см, да и цена такого продукта наиболее приемлема. Процесс сборки происходит следующим образом: скважина заполняется на метр бетонной смесью и утрамбовывают, после чего обсадка приподнимается вверх до тех пор, пока уровень раствора не опустится до 30-40 см. Процесс повторяется до тех пор, пока весь стержень не окажется полностью заполненным.
  • Во время бурения лидерной скважины её стены не могут оказаться ровными и гладкими, так как грунт в любом случае будет обваливаться и между обсадной трубой и стенками пробуренного отверстия остаётся зазор. Поэтому, для уплотнения туда тоже заливают бетон, к тому же смесь проникает в поры грунта, делая его тем самым, гораздо прочнее. Главным недостатком такой технологии является отсутствие возможности контроля плотности раствора по длине всего ствола и это может грозить размывом не застывшей смеси грунтовыми водами, если таковые имеются в изобилии.

Арматурный каркас

  • Армирование скважины производится не по всей её длине, а лишь в верхней части с заглублением арматурного каркаса в свежезалитый бетон на 1,5-2м.

Рекомендации. Помимо применения обсадных труб используется также сухой способ для твёрдых и устойчивых грунтов, которые способны выдерживать давление без обвалов стен. Каркас монтируется непосредственно в скважину и происходит набивание бетонной смеси.

Если буронабивная скважина без обсадки монтируется в водонасыщенных или слабых грунтах, то её стенки обмазываются глиной. Плотность такого раствора должна быть минимум 1,15-1,3 г/м3.

Другие сваи из труб

Винтовые сваи из металлических труб

  • Такой тип свай, который показан на верхней фотографии зачастую применяется в частном строительстве за городом и на приусадебных участках для малых и средних архитектурных форм, а также для мачт, антенн, маяков и заборов. Преимущество таких стержней в том, что их можно завинчивать практически в любой грунт, за исключением скалистого, но и там возможен такой монтаж при бурении лидерных скважин меньшего диаметра. К тому же такие сваи для фундамента без особых трудовых затрат можно установить своими руками, используя для этого рычаги для кругового вращения.

Перенос деревянного дома на новый фундамент

  • Кроме того, металлические сваи из труб с буром могут быть использованы для возведения нового фундамента взамен старого. Это означает, что вокруг каркасного или бревенчатого дома завинчиваются такие стержни, на них навариваются наголовники, а затем деревянная конструкция приподнимается на домкратах на 20-25 см выше уровня наголовников. Для её поднятия используют обычно швеллеры или двутавры, изредка – деревянные балки.
  • После того, как деревянное здание поднято вверх, на сваи приваривается линейная площадка из прямоугольного полого металлопрофиля или того же двутавра и дом опускается на неё. Металлические стержни между собой скрепляются профилями и дом, перенесённый на такое основание, простоит ещё не один десяток лет. Но такой перенос обусловлен обязательным наличием прочных брёвен внизу строения – в противном случае вся реконструкция не имеет смысла.

Совет. Для увеличения срока эксплуатации винтовых свай их тоже делают набивными, заливая в полость трубы бетонную смесь и тщательно её там утрамбовывая – это дополнение защищает металл от коррозии.

Впрочем, такую конструкцию можно с таким же успехом назвать инъекционной, но суть от этого не изменится.

Свайный фундамент из асбестоцементных труб с заглубленным ростверком

  • Также достаточно часто применяются сваи из асбестоцементных труб, которые могут иметь подвесной или заглубленный ростверк и устанавливаться на пучинистых грунтах без вреда для качества. Такие трубы тоже лучше инъекционировать бетонной смесью, что намного повысит их прочность и продлит срок эксплуатации.

Совет. Можно сказать, что трубобетонные сваи являются неотъемлемой частью нулевого цикла для склонов, оползней и водонасыщенных грунтов.
Благодаря длине стержня вы всегда сможете установить подвесной ростверк в ровном горизонтальном положении, создав тем самым хорошее основание для вышестоящей конструкции.

Заключение

Несмотря на огромные преимущества обустройства буронабивных свай для фундаментов их применение несколько ограничено. Дело в том, что такой монтаж оказывает непосредственное влияние на весь близлежащий грунт, что может оказаться вредоносным для находящихся поблизости зданий.

Читать далее…

Что такое обсадная труба для скважины и зачем она нужна

Что такое обсадная труба для скважины

Всякое водозаборное устройство нуждается в укреплении, как, впрочем, и любое сооружение.

Основной опасностью для скважин является обрушение ее стенок, в результате чего насос и заборный патрубок оказываются безнадежно утраченными, а саму скважину придется тампонировать и обустраивать новую.

Чтобы предотвратить такое бедствие, приходится укреплять стенки водозабора искусственно специальными трубами. Рассмотрим, что такое обсадная труба и как она применяется.

Трубы для обсадки стенок скважин

Обсадная труба устанавливается в месте бурения скважины в начале процесса или после проходки некоторого расстояния. Это зависит от характеристик грунта в месте бурения. В зависимости от применяемого способа проходки шурфа, этот элемент может служить дополнительным инструментом формирования ствола скважины.

Рис.1. Вариант исполнения обсадной колонны

Трубы обсадные производятся с учетом требований ГОСТ 632-80 и 53366-2009, а также ряда технических условий.

Размерный ряд этого вида продукции начинается с диаметра 114 мм и далее, вплоть до 426 мм. Толщину стенок по мере возрастания наружного диаметра от 6 до 14 мм.

Марки стали самые различные, общим требованием является высокая свариваемость металла, применяемого для обсадки.

Соединение отдельных элементов обсадной колонны производится разными способами:

Рис.2. Безмуфтовое соединение изделий с высаженными концами

  1. Резьбовое безмуфтовое. Применяется для сборки изделий с высаженными концами. Это означает, что на одном конце производится горячая высадка, то есть его нагревают и специальным инструментом производят раздачу примерно на 10 мм по диаметру на длину 150 – 200 мм. После чего на этом конце нарезается внутренняя резьба, а на противоположном конце трубы нарезается соответствующая наружная. Соединение производится завинчиванием по резьбе.
  2. Муфтовое соединение. На концах труб нарезается наружная резьба, соединение производится резьбовыми муфтами, на которых нарезается внутренняя резьба соответствующего размера. Поставка таких изделий производится с навернутой муфтой на одном конце обсадной трубы. Резьбовые части закрываются полиэтиленовыми колпаками.
  3. Сварное соединение. Применение такого способа в настоящее время практически не применяется, во всяком случае, при бурении промышленных шурфов. Однако требование по непрямолинейности обсадной колонны в местах стыка менее 0,7 мм на метр длины, осталось.

Рис.3. Обсадка с муфтовым соединением

Подбор размера трубы для обсадки

Расчет нужного диаметра нужно начинать с определения потребности в количестве воды для нормального функционирования хозяйства. После чего подбирается насос соответствующей производительности. Для скважин могут применяться погружные насосы, размещаемые внутри обсадки или наружные центробежные насосы.

Во втором случае учитываемый фактор – чем больше диаметр обсадной трубы, тем выше дебит скважины, что связано с площадью фильтрующей поверхности.

Для первого случая решающее значение имеет диаметр погружного насоса, зазор между ним и обсадкой должен быть не менее 5 мм. Таким образом, обсадная труба для скважины должна иметь внутренний диаметр, определяемый соотношением:

Dвн = dнас +10 (мм), где

Dвн – внутренний диаметр обсадки;

dнас – диаметр насоса.

Например, для случая, когда размер насоса составляет 95 мм, внутренний диаметр обсадки составит 95 + 10 = 105 мм. Учитывая, что для таких труб толщина стенки составляет обычно 6 мм, расчетный диаметр трубы составит 105 + 6х2 = 117 мм. Ближайший стандартный размер по ГОСТ 632-80 — 127 мм.

Однако необходимо учесть еще один немаловажный фактор. Жизненный цикл таких изделий составляет примерно 10 лет и приходит время, когда обсадку нужно менять. Извлечь старую обсадную колонну не всегда возможно ввиду ее ветхости и трудоемкости операции, к тому же для этого нужно специальное оборудование.

Чтобы избежать таких проблем, обычно первоначальные скважины выполняют с учетом ремонтного размера. Это означает, что вместо расчетных 127 мм ставят трубы следующего размера из гомологического ряда, а это 140 мм. При ремонте остается просто вставить новую обсадку в старую, выполнить прокачку скважины и жить спокойно до следующего ремонта.

Пластиковые трубы для скважин

С появлением на рынке изделий из пластика их стали активно применять и в качестве обсадки для скважин.

Прочностные характеристики пластиковых изделий не достигают показателей металлических, однако для них свойственно хорошо переносить нагрузки с равномерным обжатием, поэтому обсадная труба из пластика нашла широкое применение. Как положительный фактор рассматривается и более низкая цена на этот вид продукции.

Материалами для изготовления пластиковых труб являются:

  • полиэтилен низкого давления (ПНД);
  • поливинилхлорид;
  • полипропилен, который находит широкое применение и в качестве наружных и внутренних трубопроводов.

Рис.4. Обсадные нарезные из ПНД

Нарезная пластиковая обсадная труба черного или синего цвета производится в размерах 90 – 225 мм в соответствии с требованиями технических условий.

Гомологический ряд размеров отличается от такого показателя для металлических изделий и по факту выглядит следующим образом: 90 – 110 – 113 – 117 – 125 – 140 — 165 – 195 – 225 мм.

Поэтому использование двух видов труб в одной обсадной колонне невозможно.

Толщина стенок пластиковых изделий 6,3 – 12 мм в зависимости от размера. Удобна форма выпуска нарезных обсадных труб длиной 3000 или 4000 мм, при этом ее вес составляет порядка 4-х килограмм, что облегчает работу с ними при бурении скважины на воду своими руками.

Преимущества пластиковых изделий по сравнению со стальными

Основные положительные отличия пластика по сравнению с металлом в рассматриваемой области применения состоят в следующем:

  • цены на пластиковые трубы позволяют уменьшить стоимость водозабора в несколько раз по применяемым материалам;
  • весовые характеристики пластиковых обсадок упрощают их транспортировку и монтаж;
  • высокая степень герметичности резьбовых соединений;
  • длительный срок эксплуатации – на водопроводных системах срок их использования составляет порядка 50 лет;
  • благодаря пластичности материала даже замерзшая вода не приводит к разрывам труб;
  • материал химически пассивен, что позволяет применять для дезинфекции водозаборов любые реагенты;
  • пластик не подвергается коррозии и структурным изменениям;
  • внутренняя поверхность не подвержена зарастанию осадками даже при значительной жесткости воды:

Устройство обсадной колонны

Обсадка имеет определенное строение, обусловленное особенностью ее применения и назначения:

  1. На первой секции колонны изготавливается фильтрующее устройство для очистки воды от песка и глины. Материалами для него являются различные сетки или нержавеющая проволока, намотанная виток к витку.
  2. Нижний открытий торец оборудуется донным гравийным фильтром для изоляции от опорной водонепроницаемой поверхности, здесь происходит первичная фильтрация.
  3. Оголовок скважины должен быть герметичным, тогда при откачке воды в ней создается отрицательное давление, способствующее увеличению притока воды в водозабор.

Изложенное здесь, несомненно, поможет принять правильное решение при подборе материалов для обсадки. Успехов вам!

Советуем почитать: Оголовок для скважины

Возможно вам также будет интересно почитать: Пользуясь сайтом oBurenie.ru вы автоматически соглашаетесь с политикой конфиденциальности для использования любых доступных средств коммуникации таких как: комментарии, чат, форма обратной связи и т.д.

Об обсадных пластиковых трубах в водяных скважинах

Что такое обсадная труба для скважины

При обустройстве скважины под воду устанавливается обсадная труба, которая выполняет несколько функций. От правильного выбора зависит долговечность использования источника воды, работа насосного оборудования. Перед покупкой необходимо изучить виды скважинных труб, их характеристики, расчет диаметров и правила установки.

Требования к скважинному стволу

Основные требования к конструкции, материалу и техническим характеристикам изложены в ГОСТ-632-80. Все трубы для бурения скважины на воду должны быть герметичными, показатель прочности в местах соединений не меньше, чем в остальном стволе. Для уменьшения количества стыков применяют изделия длиной от 3 до 13 метров. Чем меньше элементов, тем выше прочность конструкции.

Общие требования к скважинному стволу:

  • Отклонения вертикального направления бурения не должно превышать 10° на 10 метров.
  • Рекомендуется использовать изделия с классом жесткости SN-4 или SN-8. Выбор зависит от глубины скважины и расчетного давления грунта.
  • Толщина стенок одинаковая по всей длине, дефекты не превышают допустимые значения по ГОСТ.
  • Диаметр одинаковый по всей длине. Допускается расширение на выходном патрубке, но с обязательной герметизацией отверстия.

Дополнительно контролируется качество материалов. Для каждого вида определяется максимально допустимое число стыков, способы соединения. Так же учитывается влияние влаги, что важно для металлических обсадных труб.

Важно: нельзя устанавливать и соединять в одном скважинном стволе трубы из разных материалов. Разница температурного расширения приведет к разгерметизации и повреждению конструкции.

Виды обсадных труб и правила их использования

Определяющими критериями выбора обсадных труб является длина скважинного ствола, расчетное давление грунта. Исходя из этого можно установить пластиковые, металлические или асбестоцементные конструкции. Каждый вид имеет свои преимущества, недостатки и требования к монтажу, эксплуатации.

Трубы из металлов и сплавов

Чаще применяют железные (стальные) трубы для бурения скважинного ствола. Причина – доступность материала, относительно простая обработка, устойчивость к механическим воздействиям. Недостатки – постепенное разрушение из-за коррозии, большая масса, что усложняет монтаж. Для последнего необходима специальная техника.

Как выбрать металлическую трубу для водяной скважины:

  • Марка стали – СТ.20 или выше.
  • Рекомендуется использовать бесшовные модели. У сварных повышена вероятность повреждения, если шов сделан некачественно.
  • Толщина стенки – от 5 мм.
  • Соединение – резьбовое муфтовое. Сварное усложняет обслуживание (замену поврежденных участков).

Стальные обсадные трубы должны советовать ГОСТ-8732-78 (цельнотянутые) или ГОСТ-10705-80 (электросварные шовные). Для изготовления используется углеродистая низколегированная сталь.

Применение изделий из оцинкованной стали не рекомендуется. Причина – при контакте с почвой появляется эффект «блуждающих токов» – электрохимическая коррозия.

Использование дополнительных защитных средств увеличит бюджет.

Асбестоцементные трубы

Редкое применение асбестоцементных трубопроводов обусловлено их относительной хрупкостью и недостаточно надежным раструбным соединением. Так же сложен монтаж из-за большой массы асбестоцемента. Для повышения прочности делают толстые стенки, что приводит к повышению веса. Возможен монтаж только с применением спецтехники.

Однако они не подвергаются коррозии, при длительном температурном воздействии сохраняют форму и целостность. Нейтральный состав не вступает в химические реакции с окружающей средой, не влияет на воду в скважине. Срок эксплуатации асбестоцементных труб – до 70 лет.

Какая скважина лучше из пластика или металла

Выбор обсадных труб для бурения водяной скважины зависит от расчетных характеристик последней. Учитывается глубина пролегания трубопровода, состав и возможное смещение грунта на участке. Однозначный выбор можно сделать только после детального анализа будущей скважины. В большинстве случаев можно установить пластмассовые трубы. Но бывают исключения.

Когда необходимо использование стального скважинного ствола:

  • высокое давление на стенки почвой, смещение пластов грунта;
  • низкая температура зимой, что приводит к глубокому промерзанию грунта;
  • создается высокое давление в зоне работы погружного насоса, входного патрубка.

Еще одна причина – нет пластиковых трубопроводов с требуемыми характеристиками. Стальные аналоги найти легче, не все монтажные компании соглашаются делать водяную скважину из полимерных изделий. Это требует определенных навыков у монтажников, использование специального инструмента.

Совет: при выборе пластика или металла спросите у знакомых или соседей, какая система установлена у них. Желательно, чтобы срок эксплуатации был больше 2-3 сезонов.

Какой способ соединения труб выбрать

Выбор соединения зависит от материала и доступных инструментов, оборудования. Важно, чтобы в местах стыков толщина трубопровода была не меньше допустимого значения. Это относится к сварным соединениям, когда происходит ручная сварка. В этом случае возможно появление дефектов. Выход – выбрать другой способ формирования целостного трубопровода.

Способы соединения обсадных труб для бурения скважин:

  • Резьбовое. Применяется для стальных моделей, обладает высокой надежностью. Недостаток – трудоемкость формирования внутренней резьбы, что сказывается на бюджете.
  • Раструбное. Чаще используется для пластиковых трубопроводов или из асбестоцемента. Качество состыковки среднее, усложнен демонтаж и обслуживание.
  • Муфтовое. Установка муфт увеличивается диаметр трубопровода в месте состыковки, что заставляет делать скважину большего сечения.

Способ соединения обсадных труб для скважины скажется на трудоемкости монтажа и дальнейшего обслуживания. Поэтому чаще выбирают резьбовою состыковку элементов. Она будет дороже, но упростит установку системы, даст возможность заменить отдельные элементы относительно быстро.

Причина для установки пластиковой трубы внутрь стальной в артезианской скважине

Глубина залегания артезианских источников – от 40 метров и глубже. Из-за этого требования к скважинному стволу повышаются, допускается установка только стальных изделий. Однако средний срок их эксплуатации составляет 25 лет.

Он может уменьшиться из-за коррозийной активности почвы, неравномерного давления на стенки. В результате происходит повреждение трубопровода, смешение вод различных горизонтов, что приводит к ухудшению состава артезианской жидкости.

Выход – установка вовнутрь стальной магистрали пластикового трубопровода. Это увеличивает срок эксплуатации скважины без капитального ремонта до 50 лет. Проводить ремонт такой системы намного проще.

Расчет диаметра трубы для обсадки скважины

Одно из правил эксплуатации погружных насосов – отсутствие контакта со стенками обсадной трубы. Иначе это приведет к появлению дополнительной вибрации и разрушению трубопровода, насосного оборудования. Выход – сначала выбрать насос, а затем рассчитать диаметр скважины. Внутреннее рабочее сечение последнего должно быть минимум на 4 мм больше габаритов насосного оборудования.

Пример: приобретен погружной насос диаметром 100 мм. Расчет минимального сечения скважины.

  1. Плюсуем диаметр насоса (100 мм) и 2 минимальных расстояния до стенки (4 мм) – 100+4+4=108 см.
  2. Ближайшая по размеру пластиковая труба 110 мм. Однако из-за толщины стенок 5 мм она не подходит, так как внутреннее сечение составит 100 мм.
  3. Выбираем диаметр 125 мм.

По такому же принципу можно рассчитать размеры стальной обсадной трубы. Обычно в паспорте глубинных (погружных) насосов указывают минимально допустимый диаметр скважинного ствола.

При выборе обсадной трубы для водяной скважины нужно учитывать все параметры. Для этого рекомендуется пригласить специалиста или воспользоваться услугами профильных компаний. Попытки самостоятельного обустройства могут привести не желаемому результату – быстрому выходу из строя оборудования, повреждению трубопровода.

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.