Ūdens urbuma ierīce ir saistīta ar dažādu urbšanas metožu izmantošanu. Vaļīgas un ar ūdeni piesātinātas augsnes ekstrahē, izmantojot smalcinātāju. Urbšanai caur māla un iežu veidojumiem tiek izmantotas urbumu urbšanas metodes, kuru pamatā ir rotācijas un vibrācijas princips.
Darbā tika iesaistīti mehānismi, kas ļauj attīstīt dažāda veida un dažāda dziļuma augsnes. Mēs jums pateiksim, kā izvēlēties optimālo urbšanas tehnoloģiju, kas ļauj ātri un nekļūdīgi iziet cauri ūdens ņemšanas ierīces izstrādei.
Lai vizuāli atspoguļotu mūsu piedāvāto informāciju, tekstu papildina noderīgas shēmas, foto kolekcijas, video ceļveži.
Urbšanas metožu veidi
Iepriekš ūdens nesējslāņu urbšana personīgai lietošanai tika veikta galvenokārt ar rokas līdzekļiem. Tas bija laikietilpīgs un ilgstošs process, tāpēc ne katrs vietnes vai vasarnīcas īpašnieks varēja lepoties ar to, ka tam ir savs ūdens piegādes avots.
Mehāniska urbšana pakāpeniski aizstāja manuālās metodes, pateicoties ievērojamam procesa atvieglojumam un paātrinājumam.
Mūsdienās gandrīz visus ūdens nesējslāņus urbj mehanizētā veidā, kas balstās uz augsnes iznīcināšanu, barojot to ar virsmu vienā no diviem veidiem: sausa, kad atkritumu augsni no akas noņem, izmantojot mehānismus, un hidraulisko, kad to izskalo ar ūdeni, kas tiek piegādāts zem spiediena vai ar gravitācijas palīdzību.
Ir trīs galvenās mehāniskās urbšanas metodes:
- Rotācijas (augsni attīsta rotācijas ceļā).
- Šoks (bursnaryad iznīcina zemi ar sitieniem).
- Vibrācija (augsni attīsta augstfrekvences svārstības).
Rotācijas metode tiek uzskatīta par visaugstāko veiktspēju, 3–5 reizes lielāka efektivitāte nekā triecienam un 5–10 vibrāciju. Turklāt rotācijas metode ir vislētākā un pieejamākā, to bieži izmanto kā galveno manuālās urbšanas metodi.
Ūdens urbumu urbšanas mehāniskās rotācijas metodes aizstāja neefektīvās manuālās metodes
Savukārt rotācijas urbšanas metodi, ko plaši izmanto ūdens aku izveidošanai, iedala četros galvenajos urbumu veidos:
- kodols;
- gliemežtransportieris;
- triecien virve;
- rotācijas.
Katram rotācijas urbšanas veidam ir savas īpašības, un to veic ar speciāli šim mērķim izstrādātu aprīkojumu. Sīkāk apsveriet šos urbšanas veidus, nosakiet, kādas ir to atšķirības un kāda metode ir jāpiemēro katrā gadījumā.
Kodolu urbšanas specifika
Pamaturbšana ir mehāniskā rotācijas metode, kurā māla vai blīvu smilšainu augsni iegūst cilindriskas serdes veidā. Urbjmašīna ir biezu sienu metāla caurule.
Urbjmašīnas augšpusē ir ierīce stieņu piestiprināšanai, kas nepieciešami urbšanas auklas izveidošanai. Zemāk ir vainags, kura tips tiek izvēlēts atkarībā no urbjamās augsnes kategorijas.
Attēlu galerija
Foto no
Pamattehnoloģijas būtība
Iznīcinātās augsnes sagūstīšana
Grunts urbja atbrīvošana
Core urbšanas augsne
Braucot pa kolonnu metodi, augsni iznīcina ar gredzenveida vainagu. Tajā pašā laikā pamatkodols paliek neskarts. Lai atvieglotu urbšanas procesu uz cieta un daļēji cieta smilšmāla, sejai tiek piegādāts māls, ieži, skalošanas šķidrums.
Urbšanas laikā augsni neiznīcina, bet to “urbj” vainags un notver ar serdes cauruli. Uz virsmas urbto iežu ekstrahē serdes veidā - monolīta klinšaina cilindriska kolonna
Dūņas no apakšas dažreiz noņem, mazgājot - mucā iesūknējot lielu daudzumu ūdens. Visbiežāk skalošanu aizstāj ar pūšanu ar saspiestu gaisu, ko kompresors piegādā caurulē. Šis urbšanas veids ļauj urbt akas līdz 1000 metru dziļumam un ar diametru no 8 līdz 20 cm.
Mehānisko serdeņu urbšanu veic ar ZIF, UGB, UKB tipa urbšanas platformām, kas uzstādītas uz KAMAZ, KRAZ, buksējošiem traktoriem utt. Manuālā urbuma izpildījumā serdeņa caurule ir saīsināta, to sauc par zvaniņu vai stiklu. Kad pēdējais mājsaimniecības priekšmets ir apgriezts otrādi, serdeņa caurule ir strukturāli līdzīga.
Galveno urbumu izmanto šādos gadījumos:
- derīgo izrakteņu izpēte;
- izpētes urbumu urbšana;
- jebkura dziļuma ūdens nesējslāņu izvietojums, ieskaitot nefiltrētas akas akmeņu veidojumos.
Lai uzstādītu privātas akas ūdenim, dažos gadījumos pirms urbuma vai rotācijas urbšanas sākšanas tiek izmantota pamatmetode, veicot gan izpētes, gan sagatavošanas lomu.
Privātu aku projektēšanā tiek izmantota urbšana urbumā kombinācijā ar triecien virvi. Māla slāņi iziet caur serdes cauruli. Beramās smiltis, grants un oļi ar smilšu pildvielu, kas neietilpst pamatcaurulē, no stumbra tiek noņemti ar želatīna palīdzību.
Pēc efektivitātes pamata metode ir nedaudz zemāka par skrūvju metodi urbumu urbšanai. Viņi urbj gliemežus ātrāk, taču tas neļauj pilnībā atbrīvot stumbru no urbtās klints. Tos reti lieto pa pāriem. Un, ja tas tiek dots, tad dažus pirmos metrus izlaiž ar skrūvi.
Vainagi neiznīcina augsni, bet uzmanīgi to sagriež pa perimetru, veidojot “kolonnas” - serdeņus, izpētot, kurā vietā var izveidot hidroloģisko vietnes sadaļu
Lietots aprīkojums un instrumenti
Kodolu urbšanā tiek izmantoti šādi instrumenti:
- urbji, kas izgatavoti no dimanta vai cita karbīda materiāla (tērauda, volframa, win);
- serdes caurule;
- caurule dūņu noņemšanai;
- stieņi, kas nepieciešami urbšanas auklas izveidošanai;
- savienojuma savienojumi, adapteri starp caurulēm, skalošanas blīvējums.
Urbjot akmeņos, urbjmašīna ātri nolietojas un ir jānomaina. Vainaga materiāls ir dārgs, iztur milzīgas kravas, visizplatītākās dimanta urbšanas iespējas.
Visi urbšanas procesā izmantotie instrumenti ir jāsaskaņo, t.i. atrodas tieši attiecībā pret urbšanas asi.
Core urbšanas tehnoloģija
Galvenā urbuma iezīme ir klints caurbraukšana ar pilnīgu saglabāšanos serdes caurulē. Tie. urbšanas iekārtu darbības laikā vainags uz gredzena iznīcina augsni, kas, dziļāk nonākot, sava blīvuma dēļ tiek iespiesta serdes caurulē un turēta tajā.
Noņemot piepildīto cauruli no darba vārpstas, tā tiek atbrīvota no serdes, piesitot ar kamanu āmuru.
Pakāpeniskais serdes urbšanas process ir šāds:
- urbis ir savienots ar serdes cauruli;
- serdes caurule ir savienota ar stieņiem, kas aug, padziļinoties;
- augšējā josla ir fiksēta urbšanas platformā;
- urbis pagriež urbja auklu un pakāpeniski “ieskrūvē” to zemē;
- serdes cauruli pakāpeniski piepilda ar serdi - iestrēgušu augsni tās dobumā;
- pēc nobraukšanas 50 - 70 cm, urbšanas auklu noņem virspusē, stieņus savukārt atvieno, līdz tiek noņemta serdes caurule;
- caurule ir atbrīvota no spraudeņiem;
- tukšais apvalks atkal tiek nolaists uz sejas, palielinot urbšanas auklu ar stieņiem.
Darbības tiek veiktas aprakstītajā secībā, līdz urbums atklāj ūdens nesējslāni un 50 cm ienirst apakšējā ūdensnecaurlaidīgā klintī.
Ja augšējā ūdens nesējslāņa nostiprināšana nav grimšanas mērķis, augšējos slāņus var urbt ar skalošanu. Šajā gadījumā sūknis caur šļūteni skalošanas šķīdumu pārdod caurulēs. Tad šķīdums nes izstrādāto augsni uz virsmas.
Ja urbuma izvietojuma mērķis nav smilts ūdens nesējslānis, urbumu var izskalot pirms nonākšanas pie klints
Labas stiprās un vājās puses
Salīdzinot ar šoka virvju un mehāniskās urbšanas rotācijas metodēm, serdes urbšana tiek veikta diezgan ātri, ievērojami samazinot darba laiku. Tās galvenais trūkums ir neiespējamība pacelt irdenas augsnes un oļus, kas piesātināti ar ūdeni. Lēnām virzoties gar klintīm, laukakmeņu vadīšanai ir nepieciešams mazliet.
Galvenās urbšanas priekšrocības ietver:
- augsta produktivitāte un spēja urbt akas dziļāk par 100 m;
- urbšanas iekārtu slodzes samazināšana māla iznīcināšanas dēļ, salīdzināma ar tā griešanu;
- iespēja izmantot kompaktu izmēru pārvietojamu urbšanas platformu.
Caururbšana ir viena no ātrākajām metodēm, kā attīstīt ūdens ņemšanas darbības. Smilšu aku ar tās pielietojumu var pabeigt vienas darba dienas laikā. Manuāli izstrādāta ūdens ņemšana prasīs daudz vairāk laika.
Gliemežu urbšanas pazīmes
Šis urbšanas veids mūsdienās visbiežāk tiek izmantots ūdens nesējslāņu būvniecībā privātajās saimniecībās. Gliemežu urbšanas iezīme ir tāda, ka izveidotā ieža tiek pilnībā noņemta no urbuma, neiesaistot papildu aprīkojumu. Metode atgādina skrūvēšanu, ļauj urbt līdz dziļumam un tajā pašā laikā noņemt nevajadzīgu augsni.
Urbšanai izmantoto instrumentu sauc par gliemežtransportieri. Tas ir metāla stienis ar asmeņiem. Ieskrūvējot zemē, gliemežtransportieris iznīcina iežu, kas paliek uz tās asmeņiem. Skrūves īpašās konstrukcijas dēļ nav iespējams pilnībā atbrīvot seju no asmeņa. Tāpēc to galvenokārt izmanto augšējo slāņu vadīšanai.
Gliemežu urbšana ir ātra un lēta metode, kurai nav nepieciešams skalošanas šķidruma rezervuārs
Urbšanai, izmantojot skrūvi, nav vajadzīgas lielas pūles un finansiālas izmaksas, tāpēc šīs metodes darbības joma ir pietiekami plaša: izpētes urbumi, komunikāciju ierīkošana, urbumu izveidošana un daļēja ūdens urbšana.
Tagad to aktīvi izmanto Abesīnijas aku izveidošanai, lai adatas caurumu pilnībā neaizbāztu blīvā augsnē, bet nedaudz atvieglotu stumbra iegremdēšanu iepriekš iznīcinātā iežā.
Metode ir piemērota tādu ūdens nesējslāņu izveidošanai, kuru dziļums ir līdz 30 m mīkstā un vaļīgā augsnē un līdz 20 m vidēja blīvā augsnē. Pēc gliemeža iespiešanās un apvalka uzstādīšanas urbuma urbējs ir jāiztīra no neizmantotajiem iežiem.
Gliemežvāks kategoriski nav piemērots darbam klintīs! To izmanto urbumu daļējai urbšanai līdz 120 m, savukārt šī metode tiek kombinēta ar citām: rotējošām, triecien virvēm, serdi.
Attēlu galerija
Foto no
Gliemežu urbšanas metodes princips
Manuālā urbšanas mehanizācija
Gliemežu urbšanas trūkumi
Iesaistītais aprīkojums un instrumenti
Gliemežu urbšanu veic urbšanas iekārta, kuras galvenais elements ir skrūves tipa urbšanas rīks, kas izgatavots no augstas stiprības metāla. Urbšanas aukla, padziļinoties, veido vienāda izmēra skrūves.
Komplektā dažreiz izmantoti asmeņu uzgaļi, kas nepieciešami brīvu iežu caurbraukšanai, kā arī uzgaļi ar apaļām vai koniskām galviņām, ko izmanto cieto iežu veidošanai.
Urbšanas iekārta, kuras pamatā ir automašīna, kas aprīkota ar jaudīgu motoru, ir labākais risinājums urbšanai attālās un nepieejamās vietās
Lielākā daļa mūsdienu urbšanas platformu ir aprīkotas ar dobām čaumalām, kas aprīkotas ar atgriezeniskām slēdzenēm, kas novērš instrumenta pārvietošanos pretējā virzienā.
Urbuma griezējdaļas urbšanas laikā tiek atdzesētas attīstītās augsnes dēļ, un attīstītā klints paceļas spirālēs. Tas ļauj urbt, neapstājoties, ievērojami samazinot ūdens nesējslāņa izveidošanai nepieciešamās laika un enerģijas izmaksas.
Gliemežu urbšanas tehnoloģija
Pēc iespiešanās, kuras dziļums ir 1,5 - 2,0 m, gliemežs tiek noņemts un urbumā ir uzstādītas apvalka caurules. Ar skrūvi urbta ūdens diametrs ir 50 - 200 mm un ir atkarīgs no izmantotā instrumenta lieluma.
Urbuma sienu sabrukums novērš apvalku. Tas ir īpaši svarīgi vaļīgām, nesakarīgām augsnēm, tāpēc urbējiem ir noteikts noteikums: dzenot smilšmāla un smilšmāla smiltīs, izmantot urbjus ar asmeņiem 30 - 60º leņķī, bet urbjot stingri sablīvētas smiltis - instrumentu ar asmeņiem 90º leņķī.
Ar mazāku gliemeža spirāles pagriezienu slīpumu vairāk nekā ar atvienotu asmeni gliemežtransportieris nonāk virspusē.
Urbšanai ar urbumu nav nepieciešams izmantot skalošanas šķidrumu, un ar kalta palīdzību izveidotā klints tiek nogādāta uz virsmas uz instrumenta asmeņiem
Plusi un mīnusi, izmantojot skrūvi
Gliemeža urbšanas metode ļauj aku izveidot pēc iespējas ātrāk, ja vien svārpsta lielums un griezuma leņķis ir izvēlēti pareizi.
Gliemežu urbšanas priekšrocības ietver:
- urbšanas laikā augsne nekavējoties paaugstinās līdz virsmai;
- liels dziļums padziļinoties zemē bez tehnoloģiskām pieturām;
- nav nepieciešams izskalot urbumu;
- mājas iekšpusē (pagrabā) var urbt kompaktu gliemežnīcu vai rokas gliemežturi;
- nav nepieciešams paaugstināt pirmo saiti uz virsmu un izjaukt / salikt urbšanas auklu tāpat kā serdes metodē.
Galvenais urbuma urbšanas trūkums ir neiespējamība strādāt pie vaļīgām un ļoti cietām augsnēm, taču tajā pašā laikā gliemežtransports ir ideāls rīks urbšanai smilšmāla, jauktā (māla un smilšmāla) un mīksta māla augsnēs.
Vēl viens trūkums, kas ierobežo skrūves izmantošanu ūdens nesējslāņu būvniecībā, ir nepieciešamība izmantot triecien virvju metodi, lai notīrītu izgāztuvju stumbru.
Gliemežveidīgo spoli plaši izmanto urbšanā ar rokām. Tas arī iznīcina iežu un satver to ar asmeņiem, lai iegūtu virsotni.
Rotācijas urbšanas funkcija
Rotācijas urbšana ir rotācijas vibrācijas urbšanas metode, kurā grunts iznīcināšanu veic, izmantojot mazliet, ko iedziļina urbuma apakšā no urbšanas platformas rotora. Rotors griežas no automašīnas motora vai atsevišķi uzstādīta elektromotora caur piedziņas vārpstu.
Izveidoto augsni izskalo no akas vārpstas ar tiešu vai reversu skalošanu. Mazgāšanas šķīdumu var piegādāt ar gravitācijas palīdzību vai sūknēšanas staciju.
Lielāko daļu artēzisko urbumu urbj, izmantojot rotācijas urbšanas metodi: izmantojot urbjmašīnu, ko pagriež rotors, kam seko urbuma skalošana un apvalka nostiprināšana
Rotācijas urbumu izmanto akmeņainu un daļēji akmeņainu augsņu izveidošanai ar dziļu aku ierīkošanu līdz 150 m.Rotācijas urbšanas iekārta ar pareizi izvēlētu kaltu un svērtām urbuma caurulēm tiek galā ar iežu veidojumiem.
Urbēji iesaka izmantot šo urbšanas metodi šādos apstākļos:
- Vietnes hidroģeoloģiskā sadaļa ir diezgan labi izpētīta. Ir zināms, ka klintis ir jāizurbj. Ir zināms ūdens nesējslāņa sastopamības līmenis pamatiežos.
- Gruntsūdeņiem ir raksturīgs artēzisko aku spiediens
- Akas skalošanai ir iespējama nepārtraukta procesa ūdens piegāde.
Dienvidu reģionos rotācijas urbšanu var veikt visu gadu, un ziemeļu klimatā šīs metodes piemērošana ir ierobežota skalošanas šķidruma iesaldēšanas iespējas dēļ.
Pielietotais aprīkojums un instrumenti
Ūdens nesējslāņu rotējošo urbšanu veic, izmantojot rāmi vai režģa torni, uz kura atrodas celšanas aprīkojums un citi urbšanas platformas elementi. Tornis ļauj pacelt un nolaist urbšanas virknes akā.
Rotācijas tipa urbšanas iekārta ietver:
- rāmis vai režģa tornis;
- motors ar piedziņu;
- rotors un urbšanas aukla;
- sūknēšanas aprīkojums un skalošanas šķidruma apstrādes sistēma;
- celšanas aprīkojums, spiediena vads, šarnīrsavienojums, eļļas blīves utt.
Pašpiedziņas vienībās par motoru izmanto transportlīdzekļa motoru, uz kura pamata atrodas urbšanas komplekss. Šajā gadījumā motora ātrumu regulē urbšanas instrumenta ātrums.
Stacionārs vai pārvietojams elektromotors, automašīnas ICE, ģeneratori var darboties kā enerģijas avots rotācijas urbšanas iekārtai
Rotors ar pārnesumkārbas palīdzību pārraida griešanos uz svina cauruli, kas savukārt to sazinās ar galveno urbšanas instrumentu - kaltu. Uzgalim var būt citāda forma, un tas ir izgatavots no augstas izturības materiāliem: kompozītiem, tērauda ar dimantu pārklājumu utt.
Katram augsnes tipam tiek izvēlēts īpašs griezuma izmērs un forma, tādējādi nodrošinot augstu efektivitāti un iespiešanās ātrumu.
Attēlu galerija
Foto no
Manuālā urbšanas mašīna
Gliemežu urbšanas tehnoloģija
Urbjiet auklas pagarināšanas stieņus
Izurbtas urbuma izstrāde
Rotācijas tehnoloģijas īpatnība
Aku rotācijas urbšana ūdenim tiek veikta trīs posmos:
- Akmens laušana ar kaltu.
- Iznīcinātās iežu noņemšana virspusē ar ievadīta ūdens straumi.
- Urbuma sienu nostiprināšana ar apvalka caurulēm.
Iznīcinātās augsnes noņemšana tiek veikta ar reversu vai tiešu mazgāšanu. Skalošanas metodes izvēle ir atkarīga no īpašiem apstākļiem: urbuma dziļuma, augsnes veida, nepieciešamā skalošanas ūdens tilpuma pieejamības.
Parasti privātās saimniecības izmanto tiešās skalošanas urbšanas tehnoloģiju, kas ietver šādus soļus:
- padziļinot lielu diametru bitu zemē;
- bitu rotācija rotora ietekmē;
- urbšanas cauruļu uzstādīšana un svērto cauruļu uzstādīšana starp tām un uzgali;
- atkritumu augsnes noņemšana ar šķidruma spiedienu, izmantojot sūkni;
- apvalka uzstādīšana, lai novērstu augsnes izliešanu urbuma iekšpusē;
- urbšana ar mazāka diametra bitu un atkārtot visu ciklu.
Veicot atkārtotu mazgāšanu, caur urbšanas auklas caurulēm no urbuma tiek noņemta augsne, un skalošanas šķidrumu ielej starp urbuma sienām un caurulēm.
Ūdens ar gravitācijas palīdzību plūst iepriekš sagatavotā rezervuārā, kur tas tiek notīrīts no augsnes un dūņām, un atgriežas urbšanas auklā jaunai atkritumu iežu daļai.
Dažos gadījumos, veicot rotācijas urbumu, tiek izmantota nevis tieša vai reversa skalošana, bet gaisa pūšana zem spiediena, kas izveidots, izmantojot kompresoru
Rotācijas urbšanas priekšrocības un trūkumi
Rotācijas metodes galvenā priekšrocība ir spēja urbt dziļas akas ar ūdens ņemšanu lūzušā kaļķakmenī.
Turklāt šai urbšanas metodei ir šādas priekšrocības:
- augstas kvalitātes ūdens nesēja atvēršana pamatiežā;
- spēja sakārtot liela diametra akas līdz 200 cm;
- liels urbšanas ātrums, zemas enerģijas izmaksas.
Par būtisku rotācijas urbšanas trūkumu var saukt nepieciešamību organizēt urbuma skalošanu.
Kuru urbšanas metodi izvēlēties?
Visas apsvērtās mehāniskās urbšanas metodes tiek plaši izmantotas ūdens nesējslāņu būvniecībā.
Apkopojot, mēs varam teikt, ka:
- Nogremdēšanai plastikāta māla augsnēs jāizmanto pamata urbumi. Kolonnas metode ir piemērota lielākajai daļai ūdens ņemšanas darbu, ja nepieciešams, to izmanto kopā ar triecien virvi.
- Gliemežu urbšana pielietojumā ir līdzīga pamatmetodei. No tā atšķiras ar mucas nekvalitatīvu tīrīšanu, pirms operācijas ir obligāti jāizmanto smalcinātājs vai urbuma ilgstoša mazgāšana.
- Rotācijas urbšana ir labākais variants urbumu caurduršanai akmeņainās augsnēs.
Akas izstrādes izmaksas, izmantojot vienu vai otru urbšanas metodi, lielā mērā ir atkarīgas no tā, kāds aprīkojums tiek izmantots, kā arī no akmeņu kategorijām, kuras nodod urbšanas ceļā.
Labi izvēlēta urbuma urbšanas metode ne tikai palīdzēs samazināt urbšanai veltīto laiku, bet arī ļaus nākotnē bez problēmām darbināt ūdens avotu
Par to, kā padarīt urbšanas platformu ar savām rokām, varat lasīt citā populārā rakstā mūsu vietnē.
1. videoklips. Klasiskās serdes urbšanas principa demonstrēšana ar serdes ekstrakciju ar ūdens spiedienu:
2. video. Skrūvju urbuma urbšanas pazīmes:
3. video. Akas pamata urbšana ar apakšas mazgāšanu un dubultā apvalka uzstādīšanu, kura ārējā daļa ir izgatavota no tērauda caurulēm, iekšējais polimērs:
Ūdens nesējslāņa urbšana ir laikietilpīgs process. Ne tikai autonoma ūdens avota ierīces ātrums, bet arī finansiālās izmaksas ir atkarīgas no izvēlētās urbšanas metodes pareizības.
Pirmais, kas jums jāpievērš uzmanība, izvēloties urbšanas metodi, ir augsnes tips un ūdens nesējslāņa dziļums. Balstoties uz šiem parametriem, jūs varat izvēlēties labāko variantu, kas ļaus ātri un lēti urbt aku.
Vai vēlaties dalīties ar akas urbšanas vēsturi savā apkārtnē vai noderīgu informāciju par raksta tēmu? Lūdzu, komentārus atstājiet zemāk esošajā blokā. Šeit jūs varat uzdot jautājumu vai norādīt uz strīdīgiem punktiem tekstā.