Нина Лапшина - Колодцы. Устройство и обслуживание
В отдельных случаях нет необходимости устраивать глиняный замок. Это касается ситуаций, когда под верхним плодородным слоем лежат песчаные, торфяные или каменистые грунты. Не делают его и в грунтах, подверженных морозному пучению.
Для плотных грунтов (глин и суглинков) изготавливают бур другой формы – змеевик с нижним режущим лезвием, напоминающим ласточкин хвост, причем бур необходимо закаливать. Диаметр змеевика – 70, 104, 140 мм, длина – 650, 700, 820 мм соответственно.
Принцип действия змеевика прост – он работает, как штопор, т. е. при вращении он постепенно погружается в породу. Выбранный буром грунт удерживается на лопастях.
Поскольку змеевик изготовить непросто, то самодеятельные бурильщики вместо него применяют отрезки винтовых шнеков, которые устанавливают на сельскохозяйственных машинах (иногда для этих целей используют ледовый бур). Для этого, подобрав шнек с 3–4 витками, к нему снизу приваривают сверло по металлу (его роль – центрировать бур в скважине), а сверху – кусок трубы, чтобы смонтировать со штангами.
Для бурения твердых пород и галечников применяют буровые долота, которые, если требуется, делают эксцентричными относительно оси шейки. Таким образом тоже можно выполнить уширенную скважину, необходимую для опускания обсадной трубы. Для пород разной плотности подбирают долота, различающиеся углом заострения лезвий, например для мягких пород он составляет 70–80°, для твердых и галечников – 110–130°. Сообразуясь с буримостью пород, используют долота разной формы, например для не слишком твердых применяют зубильное долото, для твердых и галечников – двутавровое или скругляющее, для твердых трещиноватых – крестообразное (его лезвия перпендикулярны друг другу, благодаря чему не заклиниваются в трещине), для разрушения попадающихся некрупных камней – пирамидальное и т. д.
Изготовить долото той или иной классической формы в домашних условиях, не имея специального оборудования (кузнечно-прессового, особой закрытой печи и др.), практически невозможно, но можно сконструировать самодельный аналог (разумеется, если есть такая возможность), прибегнув к фрезерованию его из цельной заготовки; изготовлению долота из мягкой стали и выполнению режущих кромок способом твердосплавной наплавки. Есть еще один способ, представляющийся более доступным: из мягкой стали сварить корпус долота, из стальных зубильных лезвий собрать для него режущую часть (последнее можно сделать в условиях обычной кузнечной мастерской). Для долота можно применить кусок листовой рессоры, обрезанный до нужного размера автогеном, потом ее отпустили, просверлили в ней отверстия и вмонтировали в корпус (его сварили из стальных пластин) с помощью заклепок. Практика свидетельствует, что таким приспособлением можно бурить скважину диаметром 250 мм. Есть и другие варианты, информацию о которых можно найти в соответствующей литературе.
Конечно, самодельное долото нельзя сравнивать с заводским, ведь понятно, что ресурс и производительность первого весьма ограничены, но, учитывая, что самодеятельный бурильщик предполагает пройти только одну скважину, то их оказывается достаточно. Кроме того, следуя инструкциям, при каждом подъеме долото надо осматривать, вовремя затачивать (вставные лезвия быстро тупятся) и т. п.
При выполнении проходки могут попадаться валуны. В ряде случаев оказывается, что их легче извлечь, чем дробить долотом непосредственно в скважине. Хитроумные самодеятельные бурильщики на этот случай имеют специальные приспособления, например вилку с несколькими стальными зубьями или сачок (стальной пруток овальной формы, приваренный к штанге, с мешком) и гарпун (стальной стержень с заостренным концом и острой пластиной, которая приварена к нему под углом).
Если проходку ведут в рыхлых, обломочных породах, то для этого используют особый инструмент, называемый желонкой (она же пригодится, когда нужно очистить скважину после применения долота). Это отрезок трубы длиной 2–3 м, у которой внизу имеется специальный башмак с клапаном (как правило, он бывает плоским, изготовленным из стальной пластины, дополнительно может иметь уплотнение из резины и т. п.; если диаметр желонки небольшой, то устанавливают шариковый клапан), а вверху она оснащена устройством, с помощью которого соединяется со штангой.
Желонка работает так:
• будучи опущенной в забой, ее башмак врезается в породу;
• последняя поднимает клапан и втягивается в трубу;
• при подъеме клапан возвращается на место и не позволяет породе выпасть;
• забитую породой желонку поднимают на поверхность, переворачивают вверх клапаном (для этого есть особое устройство, при использовании которого можно не отсоединять желонку от штанги), очищают.
При бурении змеевиком действует правило: через каждые 1,5–2 оборота надо приподнимать его на несколько сантиметров, чтобы освободить буровые штанги от основного массива породы, иначе усилие подъема возрастет и штанги могут порваться.
Самодеятельному бурильщику, который изготавливает желонку из подручных материалов в домашних условиях, лучше сделать желонку длиной не более 1 м (не стоит гнаться за производительностью профессионального оборудования), а сбоку сделать отверстие (окно), через которое легко достать до клапана и очистить желонку, не переворачивая ее. Чтобы при подъеме не зацепиться желонкой за обсадную трубу, в ее верхней части есть косынки и конус.
Помимо названных инструментов, необходимо иметь буровые штанги. При бурении до 25 м глубиной допустимо использовать газовые трубы с внутренним диаметром 33, 42 или 48 мм длиной 3 м (штанги длиной 1–1,5 м нужны для начального забуривания). Перед тем как пустить их в дело, надо обратить внимание на сварные швы. Дело в том, что, если они выполнены некачественно, то при бурении, когда на них будет оказываться большая нагрузка, они могут разойтись. Поэтому лучше брать цельнотянутые трубы.
В старинных руководствах указывают, что штанги можно сделать из дерева и что более всего для этой цели подходят тонкослойная ель, дуб, лиственница или ясень (понятно, что деревянными штангами бурить на большую глубину невозможно, диаметр же скважины не превышает 3 дюймов).
Для соединения труб надо заготовить специально для этого предназначенные муфты, которые не только длиннее обычных водопроводных или газовых муфт, но и имеют бочкообразную форму и гладкие концевые внутренние проточки, способные принимать и плотно удерживать концы свинчиваемых штанг, у которых отсутствует резьба (она может ослабить концевые сечения штанг и те не выдержат возникающих при бурении изгибающих нагрузок).
В процессе свинчивания и развинчивания штанги повисают в забое на подкладной вилке. Опорой им служит муфта.
Из принадлежностей штанги надо назвать фарштуль, с помощью которого тоже осуществляют подъем и спуск штанг. Его составными частями являются серьга, ушки которой надеты на цапфы траверсы. В середине последней есть вырез, предназначенный для пропуска штанг. Для фиксации выреза установлена щеколда. Когда штангу заводят в фарштуль, муфта опирается на край выреза траверсы.
При ударно-вращательном бурении могут возникать нештатные ситуации (причины – отсутствие опыта у самодеятельного бурильщика, применение материалов по принципу «что есть под рукой» и пр.), при которых из скважины требуется достать какой-либо предмет (обычно это оторвавшаяся штанга). Для таких случаев необходимо иметь специальный инструмент:
• ловильный винт (метчик), выполненный из закаленной стали в виде конуса. Его нижний конец сделан так, что он входит в отверстие штанг. На винте выбраны продольные канавки. В них помещается стружка, которая образуется, когда винт прорезает стенки штанги;
• ловильный колокол, который применяют, если отверстие оторвавшейся штанги деформировано (замято);
• ловильный штопор для подъема мелких предметов.
Чтобы поднять из глубокой шахты колонну штанг, необходимы ворот или лебедка и опора для верхнего блока. Для этого устанавливают буровую вышку (копер), которая имеет вид треноги с канатным блоком наверху, через который пропускают прочный канат или стальной трос. Ее высоту определяют глубина бурения, длина обсадных труд и др.
При ударном бурении требуется поднять инструмент со штангами примерно на 1–1,5 м и бросить его в шахту. Эту тяжелую работу облегчает балансир, изготовленный из стальной балки или деревянного бруса (подойдет и доска толщиной 60 мм), хотя более современным является фрикционная лебедка, с помощью которой удар осуществляют, оттянув канат.
Для подъема труб, зажатых породой, используют рычаги, подставив под них козелки. К трубе крепят хомут, в который упираются рычаги и который передвигают, чтобы поднять трубу.
