Обсадная труба: разновидности и особенности применения

Содержание

1 Особенности применения
- 1.1 Конструкционные особенности
- 1.2 Сопутствующие материалы и аксессуары
2 Вывод

Обсадная труба ПНД или ее стальной аналог применяется для укрепления стен ствола скважины. Сразу же после того как пробурена скважина, возникает необходимость в применении обсадной трубы (колонны). После того как колонна установлена в скважину, проводится цементный или глиняный тампонаж ствола.

И только по окончанию проведения этих работ можно быть уверенным в том, что скважина оптимально защищена от плывунов, грунтовых вод и прочих не менее актуальных рисков. Рассмотрим подробнее то, как используются металлические или пластиковые обсадные трубы.

Бурение скважины на приусадебном участке

Особенности применения

Современные обсадные трубы для буронабивных свай представляют собой секции труб, которые жестко соединяются между собой. Толщина стенок конструкции, как правило, не превышает 4 см.

Соединение нескольких труб в единую конструкцию может выполняться посредством соединительных муфт для труб. Для этого на трубах предусмотрена коническая резьба с треугольным профилем.

На схеме изображена треугольная резьба обсадных труб

Интенсивность проходки определяется диаметром скважины, рабочими характеристиками бурового оборудования, особенностями грунта и т.д.

Применение обсадной колонны обеспечивает следующие преимущества:

возможность проведения работ в водонасыщенном слабом грунте;
возможность перекрытия горизонта в плывунных грунтах;
предотвращение вибрационного и динамического воздействия на грунт;
обеспечение безопасности установки свай;
возможность установки свай в непосредственной близости от уже эксплуатируемых строительных объектов без ущерба для их целостности;
меньшая цена проведения буровых работ и последующей эксплуатации скважины;
обеспечение надёжной защиты скважины от обрушения;
обеспечение оптимального контроля бурения вплоть до достижения несущего слоя;
возможность осуществления контроля соответствия фактических и проектных инженерных и геологических условий непосредственно в ходе бурения;
эффективное разбуривание или извлечение валунов;
эффективное заполнение скважин бетоном.

Бесшовная труба обсадная 508 с конической резьбой треугольного профиля

Промышленно изготавливаемые обсадные трубы для свай бывают двух типов:

обсадные модификации;
колонковые модификации.

И та и другая категория применяется для упрочнения скважин в ходе их бурения и последующего применения. Изделие погружается грунт и не позволяет нестабильным слоям породы осыпаться.

Бурение с обсадной трубой проводится следующим образом:

Бурятся верхние слои породы;
В полученное углубление опускается и цементируется колонна;
Между внешним диаметром колонны и внутренним диаметром скважины заливается бетон (реже закладывается глиняный раствор);
После того как бетон набрал достаточную прочность, в первичную колонну опускается труба меньшего диаметра и продолжается бурение;
После того как очередная труба заняла требуемое положение, работы продолжаются вновь до тех пор, пока буровое оборудование не выйдет на проектную глубину.

Конструкционные особенности

Изделия из поливинилхлорида

ГОСТ на обсадные трубы предъявляет к этим сооружениям целый ряд строгих требований.

Например, несмотря на разную толщину стенок и конфигурацию колонн, эти параметры должны соответствовать пределам установленным правилами:

Если обсадные трубы по ГОСТу 632 80 изготавливаются с обычной точностью, то их непрямолинейность из расчета на 1 м при диаметре до 89 мм не может превышать 0,7 мм и не может быть более 1 мм при диаметре до 146 мм.
Если изготавливаются трубы повышенной точности, параметры непрямолинейности должны составлять не более 0,5 мм для изделий с диаметром до 146 мм.

Инструкция применения обсадных труб для скважин во многом зависит от материала, примененного при их изготовлении. Современные изделия производятся с применением чугуна, стали, полимерных материалов, асбестоцемента и древесины.

В настоящее время наибольшее распространение получили конструкции, произведенные с применением полимерных материалов, таких например, как поливинилхлорид (ПВХ).

Среди преимуществ поливинилхлоридных колонн отметим следующее:

меньшая цена в сравнении с металлическими аналогами;
большая прочность в сравнении с асбестоцементом;
абсолютная устойчивость к коррозийным процессам и, как следствие, практически неограниченный эксплуатационный ресурс;
устойчивость к механической нагрузке до 5 т;
идеально гладкая внутренняя и внешняя поверхность и, как следствие, простота применения своими руками.

Сопутствующие материалы и аксессуары

Сама по себе колона, независимо от того из какого материала она изготовлена, не способна справляться с поставленными передней задачами.

Для обеспечения должной эффективности эксплуатации применяется ряд сопутствующих аксессуаров, среди которых отметим следующие категории:

Резец — представляет собой режущий элемент, который монтируется на ножевой секции в начале трубы. Посредством резцов производится заглубление и позиционирование колонны в грунте.

Резец (колонковая фреза)

Резец обсадной трубы производится с применением таких материалов как твердосплавная сталь или победитовые сплавы.

Как правило, сталь используется при изготовлении головки и хвостовика, которые не вступают в непосредственный контакт с грунтом в процессе бурения. Победитовые сплавы применяются при отливке зубьев, которые разрушают грунт, а потому должны характеризоваться повышенными прочностными качествами.

Важным условием, которое должно быть соблюдено при производстве резцов, это высокое качество спайки зубьев и головки.

Важно: Большая часть производимых сегодня резцов проходит предпродажные испытания.
В ходе испытаний, спайка проверяется посредством сдвиговой механической нагрузки.

Современные резцы на рынке представлены двумя основными разновидностями — скоросъёмными и приварными модификациями.

Выбор той или иной категории аксессуаров выполняется в соответствии с особенностями используемых труб.

Центратор – применяется для придания обсадной колонне строго перпендикулярного положения и равномерного удаления от края скважины по всему ее периметру.

Центратор колонковый

Центараторы являются необъемлемым условием, обеспечивающим качественную и эффективную обсыпку колонны. Установка центраторов на трубы производится с шагом не более 9 метров. Конструктивно устройство представляет насадки в виде муфты с распорочными крылышками.

Крышка для обсадной трубы — это устройство, которое устанавливается на скважинные колонны для предотвращения обсыпания в их полость грунта и прочих посторонних предметов.

Схема пластиковой крышки с указанием технологических отверстий

Крышка не только плотно закрывает устье скважины, но и, в зависимости от модификации, может оснащаться крюком и набором клемм для подключения и преследующей эксплуатации насосного оборудования. Крышки для обсадной трубы, чаще всего, изготавливаются из алюминия или из пластика. И тот и другой вариант демонстрирует достаточную прочность и герметичность притвора.

Схематическое изображение переходника

Переходники – это конструкционная арматура, предназначенная для перехода с большого диаметра обсадной колонны на меньший диаметр труб, в которых может располагаться фильтрующая часть.
Монтажная оснастка — используется для установки труб. В соответствии с глубиной скважины применяется различная оснастка, включая подъемные и спусковые держатели, подъемные патрубки и т.д.

На фото — ключ в действии

Работая с колоннами и фильтрующими элементами с диаметром не более 30 мм, целесообразно использовать ременные ключи для обсадных труб. Чаще всего, применение ключей ременного типа распространяется на колонны, изготовленные из поливинилхлорида.

Важно: Гибкая ременная затяжка позволяет обхватить трубу с круглым или овальным сечением и при этом ее не деформировать.

Для простоты и эффективности применения, ключ ременного типа оборудован трещоточным зажимом, нейлоновым ремнем и центральной призменной опорой.

Ключ шарнирный (КШ)

Для работы с обсадными трубами, изготовленными из металла, принято использовать шарнирный ключ, который, в отличие от ременного аналога, обеспечивает более плотный захват, но в то же время неспособен деформировать сталь.

Вывод

Теперь вы знаете, что собой представляет обсадная колонна и как она используется по назначению. Применить полученную информацию можно практике, например, обустраивая водоносную скважину на дачном участке.

Остались какие-либо вопросы требующие пояснений? В этом случае больше полезных сведений вы обнаружите, посмотрев видео в этой статье.