Кам'яні і цегляні колодязі своїми руками.

Кам'яні і цегляні колодязі.

Колодязі з природного каменю або цегли довговічні, не проникні для поверхневі забруднень і задовольняють основним технічним санітарним вимогам. Для кам'яно (бутової) кладки зазвичай застосовують такі природні камені , як сланці, щільні вапняки і пісковики. У цих каменів зазвичай є з двох або кількох сторін плоскі ділянки (ліжку), а якщо їх немає, такі площині легко отримати при обробці

.

Колодязь можна побудувати і з цегли, з червоного. Силікатна цегла застосовувати не можна, в землі він швидко руйнується. А от яким повинен бути червона цегла? На жаль, «хороший» цегла, тобто такий, який продасться цегляними заводами як кондиційний, для колодязя, як правил не годиться. Дуже часто виготовлений швидкісним методом сучасний цегла — по кирпичь, а збори тріщин. Мабуть, з цієї причини в деяких посібниках з'явилися категоричні вказівки про непридатність цегли для колодязів.Автор бере на себе сміливість все ж рекомендувати цегла, але за умови, що для колодязя буде відібраний цегла некондичионный, перепалений (нехай навіть і скільки неправильної форми) але щільний і без тріщин.

Кам'яні і цегляні колодязі будують, як правило, круглими з внутрішнім діаметрі 0,75—1 м. При такій формі колодязя витрата матеріалу наимейший. Як і в інших колодязів при невеликій глибині кладка може бути зведена в готове шахті. Глибокі колодязі будують звичайним опускним способом. У цьому випадку також кладку треба зводити на опорному черевику, діаметр якого повинен трохи виступати за зовнішній діаметр кладки. Черевик можна зробити з дерева або залізобетону і забезпечити його ріжучим ножем із сталі. Технологія будівництва в принципі така ж як з монолітного бетону.

Товщину стінок кам'яного (бутового) колодязя приймають рівною 35 см, цегляного криниці — не менше 25 див. Кладку ведуть па цементному розчині складу 1 : 3 або 1 : 4 залежно від марки цементу. З метою економії цементу може бути застосований також і цементиоизвестковый розчин 1:2:5 (портландцемент—вапно—пісок).

Бутовий камінь для кладки колодязя треба підібрати дуже ретельно. Необхідно, щоб ряди були по можливості горизонтальними, щоб окремі камені не виступали ні внутрішньої, ні зовнішньої сторони. Проміжки між каменями слід робити, як можна тонше. При цьому повинна дотримуватися перев'язка швів, а камені повинні бути звернені до центру колодязя вузькою стороною (стусаном), щоб грунтом їх не видавило всередину. Великі і дрібні камені треба розділити і класти їх окремими шарами — ряд великих, ряд дрібних.

Кам'яний колодязь бажано обштукатурити. Всередині — цементним розчином 1 : 2, зовні — біднішим розчином. Якщо цемент доводиться економити, зовні замість розчину кладку можна просто обмазати жирною глиною. Загладжування колодязя зовні цементним розчином чи глиною робиться з метою зменшення тертя при його опусканні.

Кладку колодязя з цегли ведуть стусаном — цегли укладають плиском віялом (але радіусах). Перший ряд цегли кладуть на шар розчину, розстеленого на верхній площині черевика. Під час кладки треба постійно стежити, щоб шви були ретельно, заповнені розчином. Наступний ряд кладуть також стусаном, за зміщують цеглу але окружності з метою перев'язки, щоб вертикальні шви не опинилися в одній площині. По зовнішній стороні колодязя шви при такій кладці виходять дуже широкими, їх забивають цегельним щебенем і замазують розчином. Треба намагатися, щоб за стінки колодязя не падали цеглу та щебінь, так як вони будуть сильно заважати опускання колодязя.

Для правильного виведення стінок кам'яних і цегляних колодязів застосовують шаблон, а вертикальність контролюють схилом.

Кам'яна і цегляна кладка добре пручається стиску й погано-розтяганню. .Тому в тих випадках, коли зустрічаються нестійкі, обвалюється породи, а колодязь будується опускним способом, кріплення шахти необхідно охоронити від розриву. Останній може статися, коли верхня частина кріплення затиснута обвалившимся грунтом, а нижня — вільна. Усувають цю небезпеку армуванням кладки сталевими анкерними тягами (рис. 16).

Бажано анкери зробити з арматурної сталі-«периодички». Якщо її немає, анкери можна виконати з круглої гладкої або смугової сталі. Кінці анкерних тяг треба добре закріпити у кладці -їх слід загнути пли приварити до них зачепи.

Площа поперечного перерізу анкерних тяг і їх число легко визначити розрахунком. Для тих, кому зробити такий розрахунок важко, порадимо просто поставити 4 — 8 анкерних тяг діаметром 20-30 мм і рівномірно розподілити їх по колу колодязя. Анкерні тяги треба пропустити по всій висоті колодязя і зробити різними по довжині, щоб їх зачепи встановилися на різних рівнях.

Для того щоб у колодязь можна було залізти, в його стінки в процесі кладки закладають сталеві скоби.

Водоприймальна частина кам'яних і цегляних колодязів — традиційна для шахтних колодязів.. Будувати кам'яні і цегляні колодязі краще недосконалими, тобто з припливом води через дно і з звичайним гравійним фільтром. У разжижженных водоносних шарах з дрібного піску влаштовують спочатку дощана підлога під стінками колодязя, на який насипають потім гравійний фільтр. При бажанні мати приплив води з боків колодязя в кладці залишають отвори до вигляді проміжків між двома сусідніми камінням або цеглою. Такі отвори роблять в водоприймальної частини на висоті 1 — 1.5 м. Щоб те, що відбувається при атом зниження міцності кладки не досягла небезпечної межі,ці отвори не можна розмішати один над одним. Коли водоносний шар являє собою дрібний пісок-пливун, у бічні отвори доведеться встановити фільтри, наприклад, з крупнопористого бетону, які вже були описані в розділі «Бетонні колодязі».

Водоприймальну частину цегляного колодязя треба оштукатурити зсередини цементним розчином 1 : 2. Це обереже цегла від руйнування і викришування під впливом води.

Отже, ви зважилися будувати шахтний колодязь. Тоді за роботу... Людини, вперше приступающего до риття колодязя, часом бентежить одна обставина: необхідність копатися у вузькій шахті на глибині 15-20 м. В загальному-то це природно, більшості людей властива боязнь замкнутого простору, і автор все це відчув на собі. Однак, починаючи проходити шахту з поверхні землі, швидко звикаєш до специфічних умов роботи, тим більше якщо кріплення шахти міцне і підйомний пристрій надійне. Тоді первісні страхи стають ілюзорними, а робота по риттю колодязя виявляється роботою не гірше будь-якої іншої. Причому з часом робиться дедалі цікавіше з'являється спортивний азарт. А тому — геть всі сумніви і сміливіше за роботу!

 

Абиссинский трубчастий колодязь.

Влаштування трубчастого колодязя розглянемо на прикладі порівняно складного колодязя, типового для північної частини Московської області, де існують багатометрові по товщині валунногаличниковые відкладення. Каменю цих відкладень, щільно «запаковані» міцним суглинком, становлять виключну складність для проходки свердловини саморобним інструментом і з допомогою саморобного обладнання. Причому доводиться бурити свердловину на глибину 20-50 м. Але всі ці труднощі переборні, і в Підмосков'ї побудовано «самобудом» і діє не один трубчастий колодязь.

Свердловину для такого трубчастого колодязя (рис, 17) намагаються спочатку зробити можливо більшого діаметру, зазвичай 300— 350 мм.

Оскільки камені лежать зверху, під двометровим шаром глини, через таку свердловину іноді легше підняти камінь на поверхню, ніж дробити його в забої. Обсадну трубу для цієї першої свердловини роблять з будь-якого підручного матеріалу, навіть з дощок або з покрівельної жерсті. Після проходки валунно-галечникових відкладень починають бурити свердловину під основну обсадну трубу.

Обсадну трубу нижнім кінцем опускають до верхньої частини водоносного шару, а нижче поміщають ще одну трубу — фільтр з відстійником.

В залежності від глибини залягання водоносного шару, його будови і характеру вищерозміщених порід трубчастий колодязь може відрізнятися від наведеного на рис. 17 пристроєм водоприймальної частини, а також мати тільки одну обсадну трубу.

У конструкцію деяких трубчастих колодязів входять також деталі для підключення водопідйомних насосів.

Трубчастий колодязь, якщо він правильно побудований і грамотно обслуговується, забезпечить водопостачання присадибної ділянки не гірше шахтного і пе поступиться йому в довговічності. До того ж він абсолютно але пропускає поверхневі забруднення за умови, що стики обсадної труби щільні і вода в ньому не застоюється через малий обсяг, водоприймальної частини. Цьому сприяє також і те, що в нього не опускають звичайне відро, а воду підіймають насосом.Використовуючи найпростіше бурильне обладнання при сприятливих кліматичних умовах, трубчаты колодязь часто можна швидше побудує (за 2-3 дні н навіть за кілька годин) і на більшу глибину, ніж шахтний. Його порівняно легко побудувати, скажімо, глибиною 25-30 , 50 м і більше. Але все це лише тому випадку, коли породи, які треба пройти свердловиною, мають, як кажуть, хорошу буримость.

Гірських порід, що складають земну кору, безліч, і для процесу буріння важлива не їх структура, а такі характеристики, як щільність, твердість, стійкість. Виходячи з цього всі породи за буримости можна розбити умовно на три групи: пластичні, здатні різатися давати стружку; тверді, які можуть тільки дробитися розколюватися; сыпуче-пливучіе відрізняються неустойчнвостью здатністю зсуватися, обсипатися і заповнювати пробурену в них свердловину. Практика буріння виробила відповідно і три типи робочих бурових ипструментов.

Тому, перш ніж почати будівництво трубчатого колодязя, треба зібрати по можливості повні відомості про характер гірських порід, які доведеться пройти, щоб досягти водоносний горизонт. Зпачительно ускладнюють справу тверді кам'яні шари або валунно-галечникові відклади, особливо коли вони залягають на глибині 10 м більше. Ці породи являють грізне перешкоду, пройти їх за допомогою саморобного інструменту виключно важко. І для того щоб пробитися через такі породи, знадобляться більш серйозне обладнання та інструмент., Радимо спочатку прочитати все, що написано тут про трубчастих колодязях, а потім ще раз добре зважити, чи варто городити» таке обладнання і пробиватися свердловиною через кам'яний пояс. Чи Не легше побудувати шахтний колодязь?

Абиссинский трубчастий колодязь.

Коли тверді (кам'яні) породи відсутні або зустрічаються в невеликій кількості місцями, локально; а водоносний пласт складається з пухких зернистих порід (пісок середньої крупності, суміш піску з галькою) і знаходиться на глибині не більше 7м, простіше всього зробити так званий абиссинский трубчастий забивний колодязь.

Дуже цікаві відомості про цьому колодязі можна почерпнути в старій літературі. Ось витяг з роботи До, В. Масляннікова «Про земляному бураве, як засіб відшукання місць для криниць, і про абиссинском криниці»: Абиссинский (або нортоновских) колодязь, цей відмінний снаряд, чомусь, на жаль, забутий в практиці і у спеціальній друку. Абіссінські колодязі наробили на початку своєї появи чимало галасу в Європі після англійської експедиції в Абіссінії, де співслужили гарну службу при відшуканні води. Цей шум дійшов і до нас, і колодязі з'явилися в наших складах, але невдовзі були забуті.Головна частина абіссинського колодязя — наконечник з труби з внутрішнім діаметром 11/4 11/2 і 2 дюйми і складається з відповідно продірявленій газової трубки начебто фільтра і забезпеченого на кінці копьевідние потовщенням, а всередині — "клапаном у вигляді кульки (рис. 18).

Наступна приналежність — копер легкий залізний триніжок і баба. Коли бажають отримати воду в даному місці, встановлюють триніжок, нагвинчують наконечник на газову трубу, на яку одягають бабу, і бабою забивають трубу в землю, абиссинский колодязь випробовувався в 1869 р. біля Царського Села в кількох місцях і з великим успіхом. Місця обиралися кожного разу або на підставі дослідів місцевих жителів, або за загальним гідротехнічним міркувань.

Незважаючи на те ,що геологичекие умови Царського Села дуже несприятливі для такого роду випробувань, так як там шари вапнякового каменю залягають близько від поверхні землі, за допомогою абіссинського колодязя вдалося отримати свіжу холодну воду у двох місцях з п'яти.

В трьох місцях залягає близько шар вапняку змушував припиняти роботу на самому початку, причому вбитий кінець абіссинського колодязя легко выколачивался і потім весь прилад переносився на інше місце. В інших двох місцях знайдені були кращі умови. Так, в одному перше коліно було вколочено за 10 хвилин на глибину 10 футів і вола здалася в трубці з рівнем 3 фути... На копець трубки був навинчен насос, який давав спочатку брудну воду, а потім, приблизно через 1/2 години, досить чистий, в кількості 1 відра в хвилину. В останньому з обраних для досвіду пунктів були досягнуті найбільш цікаві результати. Хоча верхні шари грунту виявилися переповненими великими каменями і з прошарками з міцної глини, тим не менш гідність абіссинського колодязя выказалось в значній мірі! Через 20 хвилин на глибині 2 сажні колодязь був встановлений і давав воду в кількості 1'/2 відра в хвилину, яка стала через '/4 години світлою, годною для пиття. Зняття абіссинського колодязя в цьому останньому випадку вимагало ще менше часу, ніж його встановлення."

У цьому уривку дуже образно і яскраво, живим російською мовою описані простота і гідності абіссинського колодязя, зокрема, відзначена швидкість його установки і зняття. Останнє визначає його цінність для тимчасового водопостачання в польових умовах. Проте в первозданному вигляді абиссинский колодязь має деякі недоліки: примітивний фільтр — просто перфорована трубка (тобто трубка з дрібними отворами); найбільша глибина підйому води всього - 7 м. Останнє пояснюється конструкцією всмоктувального насоса, що піднімає воду тільки в результаті розрідження, створюваного в трубі, а воно, як відомо, не може теоретично підняти стовп води вище 10 м. Ось практично і виходить — 7 м.

В даний час цей колодязь відомий, мабуть, тільки фахівцям.

При бажанні абиссинский колодязь неважко зробити з сітчастим фільтром. Пристрій і технологія виготовлення таких фільтрів наведені нижче в розділах «Водоприймальна частина трубчастих колодязів» і «Водоприймачів з трубчастих колодязів». Підйом води з глибини .більше 7 м може бути здійснений з допомогою заглибного насоса чи ерліфта, описаних у розділі «Водоприймачів з трубчастих колодязів».

Спрощене пристрій забивання абіссинського колодязя.

Для цього на обраному місці для колодязя риють шахту розмірами 6,8x0.8x1 м. Потім, приєднавши до фільтру трубу, на неї вільно надягають бабу масою 25-30 кг. На відстані 1 м від фільтра на трубі зміцнюють болтами сталевий хомут — під-бабок, що складається з двох половин, а вище його па 1--1.5 м встановлюють другий хомут з двома блоками (рис. 19).

Поставивши в центрі тахти підготовлену для забивання трубу, шахту заповнюють грунтом і утрамбовують його. Після цього забивають абиссинский колодязь, піднімаючи бабу за мотузки. Падаючи, баба вдаряє по нижньому хомута і заглубляет трубу. По мірі заглиблення колодязя подбабок і хомут з блоками пересувають вгору по трубі. Заглибивши першу трубу, нагвинчують наступну і т. д. В процесі забивання перевіряють, чи не з'явилася вода в трубі. Для цього в трубу опускають на шнурі невеликої довжини відрізок тонкої трубки, який при зіткненні з водою видає характерний хлопок. Таким чином можна обійтися без копра.

Забивання труб виробляють до тих пір, поки фільтр не зануриться у водоносний шар і рівень води в трубі не буде стояти на 0,5—I м вище верхнього краю фільтра. Після цього забивання труб припиняють і відкачують воду до повного її освітлення. Для підйому води з абіссинського колодязя на висоту до 7 м годяться ручні поршневі насоси. Ручний насос щільно закріплюють на різьбленні або на фланцях безпосередньо на обсадної трубі колодязя.

Ручне ударно-обертальне буріння свердловин.

Ручне буріння свердловин на воду як промисловий спосіб застосовувався ще порівняно недавно. Та й тепер воно можливе в тих місцях, куди важко доставити бурову техніку. Ручним ударно-обертального буріння, використовуючи тільки мускульну силу людини, Проходять свердловини найбільшим діаметром 200-250 мм і глибиною до 70 м, а в окремих випадках — і до 100 м. Проходку свердловини ударно-обертальним бурінням ведуть обертанням різних буров, а в твердих і сьпуче-плывучих породах — довбанням спеціальними долотами н склянками. Ці бурові інструменти під'єднують до стержнів -- бурових штанг, які відповідно обертають руками пли поперемінно піднімають і скидають в забій. Звідси н назву способу проходки ручне ударно-обертальне буріння.

Ложкові бури.

Для проходки пластичних порід (глини та суміші глин з пісками) найбільш пристосованим інструментом є ложкові бури (ложки). Ложка — це полуцилиндр, згорнутий з листової сталі, наприклад Ст. 3, з лівого відігнутою ріжучої, кромкою (якщо дивитися зверху). Порода в порожнині напівциліндра утримується стисненням і прилипання, тому поздовжня щілина між кромками для сипучих порід повинна бути вужчою. Ложка забирає породу вертикальної н нижньої ріжучими крайками.. Нижню частину ложки влаштовують по-різному.

Для саморобного виконання найбільш доступні наступні варіанти (рис. 20): низ ложки виконаний ковшеподібним різцем: низ ложки з лівої сторони зроблений у вигляді різця, а з правої у вигляді поперечного виступу, причому між цими отгибами можна пропустити свердло але металу і приварити його до тіла ложі. І те й інше нескладно виконати, якщо є можливість нагріти метал до пластичного стану. Ложку можна також зробити з труби відповідного діаметра і використовувати її навіть без термічного зміцнення різальних кромок.

Суттєвою особливістю ложкових буров є те, що їх корытообразный корпус звичайно зміщують на деяку відстань від осі обертання. Так, у бура зі свердлом вісь нижнього свердла і вісь обертання штанги повинні збігатися, вісь тіла ложки слід змістити на відстань е (ексцентриситет), рівний 10-15 мм. Такий ложкових бур, обертаючись у свердловині, своєї поздовжньої ріжучою кромкою буде виробляти в породі свердловину більшого діаметру в порівнянні з діаметром ложки.

Подібне розширення свердловини необхідно для проходу обсадних труб, внутрішній діаметр яких в більшості випадків доводиться брати більше зовнішнього діаметра ложки. Пояснюється це тим, що при небезпеки обвалів стінок свердловини буріння і закріплення свердловини обсадної трубою ведуть одночасно, і ложка повинна при цьому проходити в обсадну трубу.
Порода, яку ложка забирає в забої скважмны, витягується на поверхню разом з інструментом. За одну забурку ложкою зазвичай поглиблюють свердловину на 30-40 см.

Іноді саморобний буровий інструмент роблять у вигляді простого бурава — сталевого диска з вирізаним вузьким сектором та відігнутими краями. Звичайно, можна щось зробити і таким буром в пластичних, необваливающихся породах. Однак він дуже легко відходить у бік, викликаючи просто неприпустиме викривлення стовбура свердловини. Якщо ще з цим якось можна боротися установкою вище бура цептрирующего паска, то про розширенні свердловини для обсадної труби в даному випадку не може бути й мови.

Змеевиковый бур.

Для буріння щільних глин і суглипков застосовують змеевиковый бур (змійовик), що нагадує свердел по дереву (рис. 21). Нижня ріжуче лезо змійовика має форму хвоста і повинна гартуватися. Змійовик діє подібно штопору: обертаючись, він угвинчується в породу. При підйомі бура порода утримується на його гвинтових лопатях. Змійовик під час роботи піднімають на кілька сантиметрів через кожні 1,5— 2 обороту бурових штанг для відриву від основного масиву породи. В іншому випадку зусилля підйому буде дуже велика і штанги можна порвати.

Виготовити сам.го такий змсевик важко, тому в самодіяльному буренип замість нього з успіхом використовують відрізки гвинтових шнеків від сільгоспмашин. Для цього беруть частину шпека з 3-4 витками, знизу приварюють .свердло але металу (або просто конічний штир) для центрування бура в забої, а зверху — відрізок труби для з'єднання зі штангами. Хороші результати отримують, пристосовуючи для буріння щільних глин н суглинків рибальські льодові бури.

Бурові долота.

Для проходки твердих порід і валунно-галечникових відкладень служать бурові долота. При необхідності їх також роблять ексцентричними по відношенню до осі шийки, щоб виробляти розширену свердловину, доступну для проходу обсадної труби. Долота виготовляють із сталей, що загартовуються і гартують до твердості зубила на висоту не більше 25 мм В залежності від фортеці прохідних порід лезо долота повинно мати різний кут загострення. Для проходки відносно м'яких порід кут загострення (двогранний кут.) — 70-30°, для твердих порід і валупно-галечникових відкладень — 110-130°.

Долота мають різну форму стосовно до різних порід за буримости (рис. 22). Буріння не дуже твердих порід ведуть зубильным (плоским долотом), більш твердих — двотаврових і з Z-образпым лезом. Для буріння твердих тріщинуватих порід служить хрестове долото, у якого два леза перетинаються підлогу прямим кутом, — це перешкоджає його заклинювання в тріщині. Скругляющее долото застосовують також для проходки твердих порід, воно забезпечує більш правильну округлість свердловини і дає хороші результати. проходці тріщинуватих порід і валунно-галечникових відкладень. Ексцентричне долото розробляє свердловини більшого діаметру, ніж розмір леза. Для роздроблення невеликих валунів пли відсунення їх в сторону в забої застосовують долото у формі клина — пірамідальне долото.

Зробити самому в домашніх умовах долота класичної форми, представлені на рис. 22, надзвичайно складно. Виготовляють їх куванням в штампах з цільної заготовки, зварювання категорично забороняється, так як при зварюванні сталей, що загартовуються шов у звичайних умовах виходить крихким. Для виготовленні таких доліт необхідні: кузнечнопрессовое важке обладнання, закриті печі з відновної атмосферою, спеціальна технологічна оснастка і т. п. Ковалі, які працюють в даний час вручну ще в деяких ремонтних майстерень, нездатні зробити такі долота з-за неможливості прогріти масивну заготовку у відкритому горні і неможливості утримати її розпечену в лещатах з-за великої маси. Наприклад найменшу плоске долото з довжиною леза 148 мм має масу 42 кг. Тому форму полот треба сприймати як «інформацію до роздумів» при конструюванні саморобних аналогів.

Состовные саморобні долота.

Отже, виникає проблема. Вирішити її можна таким чином: або фрезерувати долото з цільної заготовки (таку можливість має далеко не кожен); або все-таки спробувати зварити долото з м'якої сталі (маючи на увазі його нетривалу роботу) з твердоплавной наплавленням ріжучих кромок, або зробити долото складеним, тобто корпус зварити з м'якої сталі, а ріжучу частину набрати з таких сталевих зубильных лезі. які коваль зміг би прогріти, вручну викувати і загартувати.

На рис. 23 показані складові долота, здатні розробляти свердловину діаметром 250 мм. Всі долота зроблені в основному своїми руками, випробувані на практиці (попрацювали вони грунтовно, показавши гарні результати.

Корпус долота (а) вирізали кисневим різаком на сталевої пластини завтовшки 40 мм Механічній обробці його не піддавали, крім незначної зачистки на наждаку. До корпусу зверху приварена електрозварюванням шийка для з'єднання зі штангами. Знизу просвердлені 4 глухих отвори діаметром 20 мм для вставних зубильных лез і 4 наскрізних бічних отвори діаметром 12 мм для циліндричних клинів, що закріплюють зубильные леза (аналогічними циліндричними закріплюються клинами, наприклад, шатуни у велосипеда). Зубильные леза були откованы ковалем із заготовок (інструментальна сталь ШУ), попередньо виточених на токарному верстаті. Після кування і загартування зубильные леза були заточені, на хвостовика напилком зроблені лиски. Потім леза закріпили в отворах циліндричними клинами, нарізаними з сталевого прутка діаметром 12 мм Клинові лиски на цих деталях також зробили напилком. Вставні зубильные леза можна викувати не з точених заготовок, а, наприклад, зі спрацьованих пальців тракторних гусениць. Змонтувати зубильные леза в корпусі також можна по-різному — в лінію, хрестоподібно, змійкою та ін., наблизивши форму доліт до вищеописаних класичним зразкам. Все це, попятно, легко зробити в одному корпусі, змінюючи тільки зубильные леза.

Леза долота (б) виготовили з шматка листової ресори, яку обрізали кисневим різаком в розмір, відпустили, просвердлили отвори і встановили на заклепках в корпус, підготовлений зварюванням з нарубаних сталевих пластин. Клепка гаряча.

Для долота (в) в якості лез використовували обрізки стали відмінною від гільйотинних ножиць для рубання листового металу. Товщина обрізків 36 мм, тому вставні долота вийшли дуже «потужними» і показали хороші результати при проходці валунно-галечникових відкладень. Форма цього долота в якійсь мірі відтворює класичне скругляющее долото.

Як бачимо, у всіх випадках з'єднання лез, зроблених з сталей, що загартовуються, з корпусом із сталі, не здатної до загартування, виконано клинами, заклепками, болтами, але тільки не зварюванням, яка б дала крихкий шов.

Звичайно, у саморобних складових доліт, та ще наготовленных із застосуванням зварювання, ресурс роботи і продуктивність будуть менше, але вже тут, як кажуть, не до жиру... Тим більше, що завдання самодіяльного бурильника зробити тільки одну свою свердловину, а для цього складеного долота повинно вистачити. У всякому разі, у практиці автора вставні леза тупилися, але поломок не було. До речі, за старими інструкціями при кожному піднятті долота з вибою на поверхню його потрібно ретельно оглядати, своєчасно здійснювати заточку і т. д.

Зауважимо, що якщо у породі багато валунів, може виявитися легше підняти їх на поверхню, ніж дробити в забої. На цей рахунок самодіяльними бурильщиками придумано чимало хитромудрих пристроїв: різні «павуки», вилки з трьома-чотирма сталевими зубами та ін. Автор при глибині до 10 м застосовував сачок — овальний сталевий пруток з мішком (пруток приварений до штанги) і «гарпун» — загострений сталевий стрижень з привареною на кінці під кутом гострої платівкою. Виловлювали валуни так: -«гарпуном» валун вивертали з навколишнього щільного суглинку, попередньо розмоченого водою, і закатували в сачок.

Желонки.

Для буріння пухких порід, сипучих, уламкових (піски, гравій, галечник, мул), порід, наповнених водою, а також для чищення свердловини після роботи долотом застосовують інструмент, званий желонкой. Остання являє собою відрізок труби довжиною 2-3 м, іноді до 4 м, забезпеченою внизу черевиком з клапаном, а вгорі — пристроєм для з'єднання зі штангами (рис. 24).

Клапан зазвичай робиться плоским із сталевої пластини з ущільненням гумою, шкірою або без нього. У желонках невеликого діаметра застосовують кульковий клапан. При скиданні в забій башмак желонки врізається в породу, яка піднімає клапан і входить в трубу. Коли желонку піднімають, клапан закривається і утримує набрану породу. Після заповнення породою желопку витягають на поверхню очищають і, повертаючи її для цього вгору клапаном за допомогою спеціального пристрою, що дозволяє не від'єднувати желонку від штанги. Бурильнику, який вперше «винаходить» желонку з випадкових матеріалів, порекомендуємо не гнатися за продуктивністю і зробити загальну висоту желонки поменше, скажімо, близько 1 м, і з бічним вікном (рис. 25), щоб можна було дотягнутися рукою до клапана. Через це вікно можна й чистити не перевертаючи. Косинки та конус у верхній частині желонки призначені для того, щоб при підйомі не зачепити желонку за обсадну трубу.

В якості бурових штанг для неглибокого буріння (до 25 м) цілком достатніми по міцності є газові труби з внутрішнім діаметром 33 мм (застосовують також труби діаметром 42 і 48 мм). Довжина труб окремих ланок штанги — 5м. Відбираючи труби для штанг, треба уважно оглянути зварні шви. Якщо шви погано проварені, то під час буріння при скручивающих навантаженнях вони легко розходяться.
Звичайні водопровідні або газові муфти для з'єднання штанг небажані із-за недостатніх міцності та довжини. Для з'єднання бурових штанг краще виготовити спеціальні муфти більшої довжини, бочкообразной форми і з гладкими кінцевими внутрішніми проточками, в які кінці свинчиваемых штанг повинні щільно заходити своїми непарезанными частинами (рис. 26).

Останнє робиться для того, щоб зменшити небезпечні згинальні навантаження в кінцевих перерізах штанг, ослаблених різьбленням. Звичайно, набагато прискорює процес з'єднання-разъедииения штанг конічна різьба. Однак зробити таку різьбу дуже важко, і якщо, що, швидше за все, доведеться обмежитися циліндричною різьбою, то нарізати її па штангах треба на токарному верстаті або клуппом з напрямною втулкою, щоб уникнути перекосу різьби. Штанги з перекошеною різьбленням при свинчивании будуть розташовуватися не співвісно, що загрожує великими неприємностями, оскільки призводить до вихлянию всій бурової колони, особливо помітного при її довжині більше 10 м.

В самодіяльному бурінні застосовують і інші способи з'єднання штанг: на фланцях, штифтами з допомогою з'єднувальних втулок або патрубків з труб меншого діаметру. Однак обидва ці способи не дозволяють домогтися відмінкового і співвісного з'єднання штанг внаслідок невеликих похибок в установці фланців на зварюванні і люфту у втулках. А усунути ці дефекти практично неможливо.

При підйомі та спуску штанг у свердловину їх развинчивают не по одному ланці (коліна), а по два або по три - «стовпами», або «свічками». «Стовпи» не можна класти на землю, так як при підйомі з землі вони гнуться. Їх треба утримувати у вертикальному положенні, притуливши до надійної опори. У давнину, якщо буріння проводилося без вишки, призначенням одного робітника в бурової команді було утримувати «стовпи» руками у вертикальному положенні. Штанги в «свічках» можна з'єднувати циліндричними різьбами, а для з'єднання «свічок» між собою дуже добре застосувати конічні.

Коли немає відповідних труб, штанги можна зробити з дерева з металевими накопечниками, з'єднуючи їх внахлестку на болтах. У старовинних посібниках ця конструкція описана як цілком реальна. Дерево для штанг: тонкошарова ялина, модрина, ясен, дуб. Дерев'яними штангами бурили на невелику глибину при діаметрі свердловини до 3 дюймів тільки ударним способом.
При свинчивании-развинчивании штанги висять в свердловині на подкладной вилці, спираючись на неї муфтою, для цієї ж мети, а також для підйому і спуску штанг у свердловину служить фарштуль (рис. 27).

Фарштуль складається з сережки, одягненою своїми вушками на цапфи масивної траверси з вирізом посередині для пропуску робочих штанг. Виріз закривається відкидною клямкою (собачкою, загороджувальної планкою або шпилькою). Штанга, заведена в фарштуль, сідає муфтою на краю вирізу траверси.

Обертальний рух штанг у свердловині здійснюється з допомогою накидного хомута, який може бути виконаний з дерева і стягуватися шпильками.
В процесі ударно-обертального буріння, незважаючи на всі обережності, трапляються неполадки та аварії, що призводять до того, що зі свердловини доводиться витягати якісь предмети. Для цього служить ловительный інструмент (рис. 28). Найчастіше доводиться витягувати з свердловини відірвалися штанги. Розрив штанг відбувається в першу чергу тому, що в домашніх умовах для штанг часто використовують випадкові матеріали, а також із-за недосвідченості бурильника.

Ловильний інструмент.

Для витягування відірвалися штанг застосовують ловильний гвинт, або мітчик, що представляє собою загартований сталевий гвинт конічної форми, нижній кінець якої вільно входить в отвір штанг. Поздовжні канавки ловильного гвинта призначаються для стружки, що утворюється при прорізуванні гвинтом стінок штанги трубок.

У тих випадках, коли отвір відірвалася частини зам'ята і кінець ловильного гвинта в нього не входить, а також для витягування відірвався робочого інструменту з шийкою з суцільного металу, використовують ловильний дзвін.

Аналогічні ловильні інструменти застосовують і для обсадних труб.

Коли втрачений у свердловину штанга має нагорі муфту, для лову застосовують «щасливий» гак, яким штангу підхоплюють під муфту.
Для того щоб із свердловини витягнути впав дрібний предмет, необхідний ловильний штопор — спірально зігнута сталева пластина (смуга) з різьбовим хвостиком нагорі. Штопор опускають у свердловину на штангах, і при обертанні він разом з родою захоплює удавший предмет.

Для підйому важкої колони штанг з глибоких шахт потрібно воріт або лебідка, а так само опора для верхнього блоку.

Бурова вишка.

Зазвичай в цьому випадку устднавливают бурову вишку (рис; 29), яка являє собою триногу висотою 4,5—5 м з канатним блоком нагорі. Через блок повинна бытъ пропущена міцна мотузка або сталевий трос, з допомогою яких колону штанг з інструментом і разбуренной породою можна було б витягнути лебідкою або коміром на поверхню.

При ударному бурінні, коли інструмент зі штангами піднімають 1-1,5 м і скидають в забій, для полегшення праці застосовують балансир (важіль 1-го роду )— дерев'яний брус пли міцну дошку-шестидесятку. Щоб долота розробляли круглу шахту, штанги з інструментом при кожному ударі повертають руками на деякий кут, тому до балансира їх підвішують через штанговий вортлюг (рис. 30).

Більш досконалим пристроєм порівняно з балансиром є спеціальна фрикційна лебідка, що дозволяє здійснити удар у результаті відтягування каната.

Одним із серйозних моментів при ударно-вращателытом бурінні є закладення свердловини. Треба пам'ятати, що обертальне буріння ложковимі бурами завжди пов'язане з небезпекою скручування штанг. І ця небезпека тим більша, чим глибше свердловина. Якщо при цьому закладена свердловина не прямовисно, а під деяким кутом, то до напругам скручування додаються ще напруги від вигину бурової колони. Крім того, всяка похила свердловина має тенденцію з глибиною все більше і більше йти від вертикалі, що сильно ускладнює як саме буріння, так і опускання (особливо!), а також підйом обсадних труб.

При наявності триноги закладення свердловини виробляють підвішеним інструментом, чим і досягається потрібна вертикальність. Якщо триноги немає і штанги утримують руками, то для закладання свердловини необхідні три людини: двоє закручують ложкових бур, а третій стежить за вертикальністю штанги. Коли ложкових бур поглибиться в землю на половину його довжини, його виймають, очищають і знову опускають, підлив в свердловину води, щоб стінки свердловини не обсипалися, а обмуровывались. Потім свердловину знову перевіряють на вертикальність і т. д. Якщо вертикальність не вийшла, свердловину треба почати знову.
Суха порода погано утримується в ложкоиом бурі, тому треба в свердловину підливати воду -вона грає також і роль мастила. При довжині ложки 750 мм свердловина при повному заповненні ложки разбуренной породою поглиблюється приблизно на 350 мм.

Так як гирлі свердловини в землі сильно розробляється, то, пройшовши буром перші 3-4 м, слід обсадити свердловину одним або двома ланками обсадної труби. Це перше кріплень свердловини зазвичай відбувається без ускладнень. Обсадна труба повинна мати внизу ріжучий черевик (див. розділ «Обсадні труби»), а вгорі - патрубок, що оберігає різьблення від зминання.В свердловині обсадна труба повинна висіти вільно на дерев'яному або сталевому хомуті.
Кріплення свердловини обсадної! трубою обумовлено наступними причинами. Пластичні породи. особливо глини, пройдені буром, мають тенденцію набухати, під впливом води або спучуватися у свердловину від тиску верхніх пластів.В результаті просвіт свердловини звужується і ускладнює або навіть унеможливлює) спуск бурового інструменту. Коли ж свердловина прорізає нестійкі породи (піски, гравій, гальку, рухляки тощо), вона починає засипатися або запливати цими породами. Неминучим стає кріплення свердловини і в тому випадку, коли доводиться переходити до довбання твердих порід долотами. Разбуренная при цьому тверда порода у вигляді бурильної бруду відбирається невеликими порціями желонкой; швидкість проходки свердловини часом вимірюється сантиметрами на добу.

Буровий снаряд Шитца.

При глибині свердловини більше 10 м процес ручного ударно-обертального буріння стає дуже важким і трудомістким. Довгі штанги гнуться, важко уникнути викривлення осі свердловини, багато часу йде на свинчивание-развинчивание штанг, виникає небезпека їх розриву. І коли бур не йде, натикаючись на каміння, робота перетворюється на справжню муку.

Між тим справу можна істотно полегшити, якщо штанги замінити сталевим тросом або навіть мотузкою і проводити буріння тільки ударним способом. В даний час цей ударно-канатний спосіб має деяке промислове значення, застосовуючись в основному при бурінні глибоких свердловин на воду.

Верстат ударно-канатного буріння для спорудження колодязів був винайдений ще в Стародавньому Китаї, і в принципі він не відрізняється від сучасних конструкцій. Стародавнє технічне обладнання було переважно дерев'яним і приводилося в рух вручну. Незважаючи на повільні темпи буріння, яке іноді тривало кілька років і навіть десятиліть, споруджувалися глибокі колодязі глибиною 1200-1500 м. Правда, будувалися вони для видобутку ропи і газу, а не для отримання питної води.

Буровий снаряд Шитца.

Ударно-канатне буріння докладно описано в брошурі професора Е. Е. Скорнякова «Як знаходити воду за допомогою буріння і влаштовувати найпростіші бурові колодязі», виданій в 1922 р.
У своїй брошурі Е. Е. Кушнірів згадує буровий снаряд Шитца, який «працює надзвичайно швидко і просто. Протягом дня, якщо працювати удвох, з усіма приготуваннями, можна легко пробити свердловину діаметром 270 мм до 20 м глибиною». Буровий снаряд Шитца складався всього з чотирьох нескладних інструментів і був доступин для виготовлення будь кузні (рис. 31).

Перед бурінням у свердловину глибиною 1 м (робиться буравом) встановлюють вертикально стовп діаметром 140-200 мм і закріплюють відтяжкою за якір. На верху стовпа заздалегідь роблять поперечину (у вигляді глаголиці) з підкосом і блоком. Підвішеним на блоці буравом намічають центр свердловини. Починають, проходку свердловини тим же буравом на глибину 1 м.

Далі роботу ведуть комічним склянкою - це основний інструмент. Піднімають його за мотузку на висоту 1 -1,5 м і кидають. Стакан врізається в дно свердловини, грунт входить в нього, ущільнюється і утримується в склянці, поки його витягують на поверхню. Може статися, що склянка буде забирати ґрунту занадто мало або зовсім його не забирати. Це відбувається в тих випадках, коли грунт дуже твердий і сухий або складається з сипучого; піску або піску, напитанного водою (пливуна). У першому випадку треба підливати в забій воду, у другому —підсипати трохи рослинної землі і незначно змочувати водою. Також можна пустити в справу цилендрический склянку або желонку. Остання і призначена для проходки сипучих н оплывающих грунтів, оскільки забезпечена клапаном. З допомогою желонки можна витягувати і досить великі камені, лише б вони змогли пройти в отвір під клапан.

Желонка в плывучих грунтах буде успішно забирати породу. Але оскільки порода буде заливати свердловину, проходку свердловини доведеться вести одночасно з опусканням обсадної труби.А матеріали, з яких роблять обсадні труби, можуть бути самими різними, тут же ми поки зупинимося на конструкції обсадної труби з дощок (мал. 32).

Це один з найбільш доступних варіантів. Зауважимо, що сучасні матеріали дозволяють спростити конструкцію дощаній обсадної труби — шини зробити вставними, а всі з'єднання зібрати на водостійкому синтетичному клеї, наприклад, епоксидному, з запресовуванням шурупами або цвяхами. Дошки нижнього кінця обсадної труби загострюють, закруглюють і в них також просвердлюють отвори для проходу води у водоносному шарі. Верхні дошки встановлюють вразбег, щоб рознести стик ,при нарощуванні труби. Обсадну трубу під час проходки свердловини опускають до самого дна.Використовуючи описаний вище спаряд Шитца без допомоги коваля виготовити зовсім непросто. Так, навіть в умовах досить оснащеного рементно-механічного цеху конічну склянку автору зробити не вдалося. Тому довелося готувати цей інструмент з двох відрізків труб: у нижній вирізали клини кисневим різаком. нагріли до пластичного стану, підігнули і заварили — вийшов копус (рис. 33).

Недоліком бурового спаряда Шитца є неможливість проходки свердловини в породі з великими валунами і суцільними кам'яними пропластами. Проте усунути цей недолік порівняно легко, якщо використовувати долота (як при ударно-обертальному бурінні), а мотузку замінити сталевим тросом. Тоді ударно-канатне буріння стає універсальним, придатним для будь-яких порід.

Проходка твердих порід вимагає більш сильного удару інструменту в забої. Досягається це застосуванням важкої ударної штанги, яку можна зробити цільної або складової (з окремих сталевих болванок, штанг, заповнених бетоном). З'єднувати ці болванки краще на фланцях з допомогою болтів, оскільки циліндричні різьблення від ударів швидко мнуться і роз'єднати потім болванки вкрай важко. У практиці автора для проходки дуже важких порід (кам'яні плити по 60-80 см завтовшки одна над іншою через 3-4 м) були використані штанги загальною масою по 500 кг. Попятно, що в цьому випадку вже без лебідки не обійтися, а мотузку доводиться замінити сталевим тросом. Останній необхідний тут не тільки через міцності. Справа в тому, що плоскі долота необхідно при кожному ударі повертати на деякий кут, щоб вони розробляли круглу щілину. Коли бурять ударно-обертальним способом, штанги повертають при кожному ударі руками. А як бути, якщо замість штанг мотузка? Заміна мотузки сталевим тросом і дозволяє здійснювати такий поворот за допомогою спеціального пристрою — канатного замку (рис. 34).

Для кріплення троса в замку його протягують під втулку, кінець расчаливают на окремі дроту, очищають до металевого блиску і вирізують пеньковий сердечник. Потім дроту загинають вгору, щоб вони змогли увійти в конічну розточування втулки,затягують туди канат і заливають яким-небудь легкоплавким металом чи сплавом. Втулка з закріпленим канатом має в замку вільно обертатися, переміщатися уздовж осі і прослизати при закручуванні-розкручуванні каната. В цьому як раз і полягає конструктивна ідея канатного замку. Таким чином, при піднятті долота трос натягується і розкручується,повертаючи вільно висить долото разом з втулкою на деякий кут. Коли ж кинуте долото вдаряє в породу,трос в результаті зняття навантаження знову закручується, провертаючи в замку.

Призначення опорної шайби замку — оберегти його корпус від расклепывания при ударах, отвори служать для витікання води, що потрапила в замок. Конусна гребінка у верхній частині замку дозволяє захопити замок з допомогою ловильного пристосування при аварії, якщо трос вирветься з замку, і витягнути ударну штангу з інструментом на поверхню.

Щоб здійснити удар в забої, тобто скинути ударну штангу з буровим інструментом з висоти тих же 1-1,5 м, треба відтягувати канат. Для цього зручно і просто використовувати другу лебідку. Наприклад, з цією метою на вихідний вал якого-небудь редуктора можна встановити невеликий барабан 220 мм діаметром, а на нього кількома витками накинути капронову мотузку (рис. 35).

Один кінець мотузки з допомогою захоплення слід зміцнити на тросі. При натягуванні другого кінця мотузки руками вона (в результаті тертя на барабані) відтягує трос. Якщо відпустити кінець мотузка прослизає по барабану і штанга з інструментом падає в забій. Зрозуміло, у міру поглиблення інструменту в грунт трос необхідно протруювати, а при підйомі з вибою на поверхню мотузку з захопленням від'єднувати. Промислові установки ударно-канатного буріння для відтягування каната забезпечуються спеціальними пристроями з досить складною кінематикою, відтворити які самодіяльному бурильнику складно та й не потрібно.

Барабан для відтягування каната можна зробити і з ручним приводом типу старовинного «донецького» ворота. Такий воріт діаметром до 2 м робили з товстих дощок, щоб він виконував роль маховика (для цього основну масу колеса треба по можливості розмістити на ободі) і полегшував відтягування канату завдяки інерції.

Треба спочатку попрацювати штангами, щоб відчути всю принадність ударно-канатного буріння. Свердловина в цьому випадку йде зовсім прямовисно, прямолінійно, глибина її не лімітується, лише б вистачило троса, а про швидкість підйому і спуску інструменту в забої не доводиться і говорити, особливо якщо використовувати лебідку з механічним приводом. Не вимагає скільки-небудь значних зусиль і на підйом ударної штанги другий лебідкою.
Тут не будуть розглядатися особливості буріння різних порід, занадто їх багато. Будівельник колодязя сам пристосується до «своїм» порід, підбираючи той чи інший інструмент. У ряді випадків справа полегшується, якщо в забій підливати воду. Тоді і процес буріння йде легше, і разбуренные породи, особливо тверді, легше забрати желонкой.

При кожному підйомі з забою бурового інструменту його треба ретельно оглядати. І вага ж, незважаючи на всі обережності, трапляються аварії. Найбільш слабким місцем при ударно-канатному бурінні є кріплення сталевого троса в канатному замку. При заклиниваний інструменту в забої трос іноді можна вирвати із замку. В цьому випадку для вилучення інструменту доведеться виготовити уловлювач (рис. 36).

Перед спуском уловлювачів у свердловину зуби його треба відвести в крайнє положення стискуючи пружини і закріпивши зуби штифтами. Коли уловлювач надінеться на верхню частину канатного замку — на конусну гребінку, торець замку підніме траверсу, штифти звільнять зуби, і останні під впливом пружин захоплять замок за конічні виступи.

Коли проходка свердловини ведеться з обсадною трубою, буровий інструмент повинен проходити всередині труби з проміжком 10—15мм на бік. Залишається на стінках свердловини зайвий грунт буде зрізати обсадної трубою при її опусканні. Тут знову вельми корисною виявиться важка штанга, якій трубу можна основателыю пристукнуть і обсадити вниз. Сталева труба в цьому випадку буде найкращою.

Якщо свердловина проходить через тверді пропласты каменю, зрізати стінки за допомогою обсадної труби вже не вдасться. Можна попытатся розширити щілину ексцентричним долотом, але більш ефективним інструментом є спеціальний розширювач, той розширювач має два резреза, які можуть обертатися на осі і, виступаючи назовні, за краю обсадної труби, розробляти відповідно свердловину більшого діаметра. Розширювач працює разом з долотом. Щоб спустити розширювач в обсадну трубу, треба його різці зігнути вниз, стискаючи пружину.
Пройдя нижний обрез обсадной трубы, резцы под воздействием сжатой пружины (через подкладку) расходятся и устанавливаются в рабочее положение (рис, 37).

При падениях ударной штанги резцы срезают породу со стенок скважины за пределами обсадной трубы. Когда инструмент поднимают на поверхность, резцы упираются в края обсадной трубы, поворачиваются вниз, преодолевая сопротивление пружины, и проходят в обсадную трубу.

 

Обсадные трубы и фильтра.

Обсадные трубы.

Обсадные трубы для самодельного трубчатого колодца лучше взять стальные, особенно для глубоких колодцев. Они прочнее других, и их легче соединить, впрочем, обсадные трубы могут быть асбестоцемептными, пластмассовыми, чугунными и деревянными. Обсадную трубу набирают из отдельных звеньев, длина которых для удобства в работе составляет 2—4 м. Стальные звенья соединяют между собой резьбовыми муфтами или сваркой. В значительной степени способ соединения зависит от диаметра. Так, трубы внутренним диаметром 50 мм (2 дюйма) проще соединять муфтами, а трубы диаметром 100 мм и более — сваркой. В частности, на концах труб диаметром 50 мм резьбу (14 ниток на 1 дюйм) нарезают на длине 50 мм. Вся длина муфты — 112 мм (100 мм резьбы плюс две концевые проточки длиной 6 мм для захода трубы). Форма муфты такая же, как и для соединения штанг.

Для свинчивания отдельных звеньев обсадной трубы лучше применять деревянные хомуты, так как эти трубы сравнительно тонкостенные и могут быть смяты. Подвешивание обсадной трубы в скважине, конечно, надежнее на стальных хомутах.

При соединении звеньев обсадной трубы сваркой сначала трубу нарезают кислородным резаком на отдельные звенья по 2—3 м длиной. Линию разреза делают с мысиком, чтобы при сварке облегчить центрирование и стык бы не имел больших зазоров. Каждый разрез надо не забыть пометить краской.

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о бане

Статьи по пеноблоку,пенобетону,пенобетонным блокам

Статьи pp-budpostach.com.ua Статьи по бетону

Статьи Все о заборах

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о крышах ( виды, материал, как лутше выбрать)

Статьи Все о Фундаменте

Статьи по газобетону ( газоблоку ), газобетонных блоков, газосиликатнных блоков

Новости, статьи, слухи, факты, разное и по чу-чуть

Статьи по кирпичу ( рядовому, лицевому,облицовочному,клинкерному, шамотному, силикатному,)