Технология производства буровых работ в строительстве

Бурением образуют в грунте выработки в виде цилиндрических каналов-скважины различных диаметров и длины (глубины)

Буровая скважина - цилиндрическая выработка в грунте характеризуется относительно малым диаметром по сравнению с ее глубиной (диаметр превышает 75 мм).

Различают следующие элементы скважины:

Элементы скважины:

Устье скважины – начало скважины, то есть место пересечения ее с земной поверхностью или с поверхностью горной выработки.

Забой скважины – дно скважины

Стенки скважины – боковые поверхности скважины.

Ствол скважины – пространство в недрах, занимаемое скважиной.

Скважина характеризуется глубиной, диаметром, направлением бурения, назначением. Направление бурения: вертикальное, горизонтальное, наклонно-направленное бурение.

Наклонно-направленное бурение оказывается целесообразным при: сложном рельефе местности (например, при расположении залежи под дном крупного водоёма или под капитальными сооружениями); геологических условиях залегания полезных ископаемых, не позволяющих вскрыть их вертикальными скважинами.

Назначение скважин (по тетрадке):

1. инженерно-технические (, вентиляционные, дренажные, и т. д.), диаметр до 200 мм, глубина до 40 м

2. скважины на воду (для изыскания воды)-глубина в зависимости от глубины залегания водоносного горизонта от 10-20 м (верховодка) до 500-600 м (артезианские).

Верховодка— подземные воды, залегающие вблизи поверхности земли.(гидравлически связаны с поверхностью-дожди, снег)

Грунтовыми водами называются воды, залегающие на первом водоупорном горизонте ниже верховодки, гидравлически связаны с поверхностными водами. Напорные (артезианские) воды — воды, которые находятся в водоносном слое, заключенном между водоупорными слоями, и испытывают гидростатическое давление, обусловленное разностью уровней в месте питания и выхода воды на поверхность (гидравлически не связаны с поверхностными водами).

3. Скважины для устройства набивных и буроинъекционных свай. Диаметр от 200 до 1200 мм, длина до 40 м.

Скважины малого диаметра предназначены для устройства буроинъекционных свай длиной до 20 м.

4. Скважины для производства взрывных работ, например, шпуры. Их диаметр 30-50 мм, глубина до 10 м. Для работ по разрушению, дроблению, разрыхлению и перемещению скальных пород, обычных горных пород (т.е. в устойчивых породах).

5. Скважины горизонтального бурения, диаметр 100-1400 мм, длина до 60 м.

Диаметр 100 мм-скважины для прокладки кабеля, диаметр 1400-для водоводов; горизонтальные скважины устраивают также при устройстве лучевых водозаборов.

Горизонтальное:бурение применяется в технологии бестраншейной прокладки коммуникации. Применение такой технологии позволяет:
Проводить работы бестраншейным способом, не разрушая строения, дорожные покрытия и лесопарковое хозяйство, а также под дном рек и водоемов;
Строительство подземных коммуникаций по технологии горизонтально направленного бурения (ГНБ) осуществляется в три этапа:

· бурение пилотной скважины;

· последовательное расширение скважины;

· протягивание трубопровода.

Бурение пилотной скважины осуществляется при помощи буровой головки. В передней части буровой головки со скосом устанавливается режущий инструмент.

Во время пилотного бурения с буровой установки, установленной на земле, по нужной трассе проталкивается управляемый пилотный бур. Как только бур проходит трассу на длину буровой штанги, насаживается следующая штанга и процесс продолжается, пока пилотный бур не появится в точке выхода. Местонахождение под землей пилотного бура определяется при помощи установленного в буровой головке зонда и локационного оборудования. После того, как бур выйдет в намеченной точке, буровая головка отсоединяется от буровых штанг и вместо нее присоединяется расширитель, который, вращаясь, протаскивается обратно к буровой установке. Взамен каждой демонтированной штанги на буровую установку на трубной стороне насаживается новая. Этот процесс длится до расширения скважины до нужного диаметра.

Лучевые водозаборы – это система радиально расположенных водоприемных лучей-фильтров (горизонтальные скважины), которые собирают воду из водоносного пласта и отводят ее в центральный водозаборный колодец (шахту), откуда ведется откачка насосами и подача потребителю.

1 - шахта; 2 - лучевые скважин ы; 3 - центробежные насосы

Приемный колодец, расположенный в центральной части водозабора, предназначен не только для приема воды и установки соответствующего насосного оборудования, но и для проведения работ по устройству лучей-скважин. Устройство горизонтальных дрен лучевого водозабора осуществляется проталкиванием в грунт из шахтного колодца горизонтальных труб с помощью двух спаренных гидравлических домкратов. Горизонтальный луч набирается из коротких фильтровых патрубков. Первым звеном служит заостренная буровая головка, которая ползет вперед, захватывая специальными шламозаборными отверстиями разжиженный грунт (шлам) из водоносного пласта.