Pozemné práce sa napriek svojej jednoduchosti považujú za najťažší proces. Vŕtanie vrtov vrtmi je spôsob, ako uľahčiť a zrýchliť vrty pri minimalizácii rizika zrútenia hornín. High-tech vybavenie umožňuje výrobu vykonávať takmer po celý rok bez ohľadu na poveternostné podmienky.
Čo je vrtné vrtné vrtáky
V regiónoch, kde prevládajú pôdy s nízkym indexom tvrdosti, spôsobuje príprava studne na inštaláciu zariadenia na príjem vody veľa problémov. Preto sa pri vŕtaní piesočnatých a piesočnato-štrkových pôd s hĺbkou až 60 m, niekedy aj viac, používa šneková metóda. Dizajn zariadenia predstavuje niekoľko prvkov.
- Šnek je zariadenie, ktorým je kovová rúra s dlátom vŕtacej hlavy a skrutkovou pevnou železnou prírubovou doskou na odstraňovanie zničenej pôdy z povrchu. Výrobok je prefabrikovaný a skladá sa z niekoľkých prvkov, ktoré sú navzájom prepojené počas prevádzky.
- Dláto je pripevnené v uhle 300 až 600 k osi ložiska. Čím je pôda voľnejšia, tým menšia by mala byť hodnota uhla. Pri prechode cez tvrdé štrkové a štrkové útvary sa odporúča použiť hlavu s vysokopevnostnými technickými diamantmi. Sekcia vrtu zvyčajne nepresahuje 600-800 mm, ale v prípade výnimky je povolené použitie skrutiek s veľkosťou 1500 mm alebo viac.
Typy vŕtacích vrtákov - Pri dlhodobej práci sa zariadenie zahrieva, v dôsledku čoho sa znižuje rotačný proces. Šnek na vŕtanie studní má preto čoraz častejšie napájací kanál, ktorým ho ochladzuje voda alebo vzduch vstupujúci do frézy. Všeobecne však proces znižovania teploty nastáva v dôsledku kontaktu hlavy so zničenou pôdou.
- Os nástroja je vyrobená z legovanej ocele so stredným obsahom uhlíka so zvýšenou pevnosťou a zvariteľnosťou. K rúre sú privarené špirálové čepele z mangánovej ocele. Rezná hrana je vyrobená z cementovanej vysokolegovanej ocele, ktorá zvyšuje tvrdosť a zabráni vzniku krehkosti.
- Ak je potrebné vŕtať do veľkej hĺbky, používajú sa špeciálne mechanizmy s rotátorom, ktorých rýchlosť závisí od priemeru studne: pri veľkej sa pohybuje v rozmedzí 100 - 250 ot./min. A pri malý, dosahuje 500 ot./min.
Vŕtanie vrtov vrtov rôznymi vrtnými súpravami - Vŕtanie s vrtákom na strojoch LBU 50 sa často používa v spojení s metódou opláštenia alebo s technológiou upchávania. Takéto štruktúry umožňujú súčasne so vzorkovaním pôdy studňu spevniť, osadiť steny, ktoré držia horninu a zabrániť tak zrúteniu. Bane vyrobené pomocou týchto technológií navyše nevyžadujú splachovanie.
- Vŕtacia hlava so šnekom môže byť samostatná alebo plná. Kombinovaná možnosť sa nazýva auger. Hlavnými požiadavkami na zariadenie sú jeho spoľahlivosť, mobilita a prenosnosť.
Šneková metóda sa používa hlavne pri usporiadaní studní s nízkym príjmom tekutín alebo na vytváranie plytkých studní. V prvom prípade sa používa mechanizovaná práca a v druhom prípade sa môže použiť manuálna práca. Okrem toho je táto metóda rozšírená v inžinierskych a seizmických prieskumoch hydrogeologických prieskumov pri hľadaní minerálov.
Princíp vŕtania šnekom
Metóda je založená na rotačnom pôsobení, ktoré sa v závislosti od množstva vykonanej práce vykonáva ručne alebo mechanicky.
- Pri výbere vybavenia sa berie do úvahy, že príruba je určená iba na prepravu, preto by mal byť priemer vrtáka alebo vrtáka o 20 - 40 mm väčší ako úsek závitovky. Pri nepretržitom vŕtaní pri vysokej rýchlosti odstredivá sila tlačí časť pôdy na steny bane a stláča ich, čo prispieva k tvorbe kalovej kôry.
- Pracovný tok by mal bežať s minimálnym počtom prerušení. Pre zvýšenie krútiaceho momentu a produktivity je zariadenie namontované na podvozku.
- Technológia vŕtania vrtov do vrtov uskutočňovaná strojmi typu LBU 50 zahŕňa: ochladenie pracovného nástroja, prepravu na povrch zničenej pôdy, spevnenie stien výslednej bane. Použitie mobilných súprav znižuje straty času pri zmene umiestnenia vrtnej súpravy. Použitie tohto zariadenia umožňuje prehĺbiť až 200 metrov s úsekom 190 mm. Prítomnosť kladiva umožňuje vytvorenie studne s priemerom 550 mm.
- Na spustenie šneku je potrebné ho dopraviť na miesto a uviesť do pracovnej polohy spustením podperných topánok. Potom nasleduje vŕtanie. Smerový pohyb závitovky pri vysokých rýchlostiach je zaistený tuhou konštrukciou inštalácie. Počas potápania sa pridávajú ďalšie oddiely.
- Pri vŕtaní studne vlastnými rukami pomocou domácej vŕtačky a prídavného priemyselného zariadenia sa technologický proces nezmení. Jediným rozdielom sú rozmery mobilného zariadenia, ako aj hĺbkový limit 60 - 70 metrov.
Metóda vŕtania šnekom umožňuje priechod vo vertikálnej, horizontálnej a naklonenej rovine. Táto technológia zahŕňa použitie hydraulickej stanice. Pri vykonávaní práce sú steny obložené súčasne kovovými rúrkami. Zvyšok procesu je identický.
Výhody a nevýhody metódy
Podľa štatistík sú náklady na výrobu vrtov pomocou vrtného vrtáka najnižšie, rýchlosť ich uvedenia do prevádzky je najrýchlejšia. Táto metóda má však klady aj zápory.
Medzi pozitívne aspekty patrí okrem rýchlosti vykonávania práce aj jednoduchosť vybavenia a nekomplikovaný technologický postup, ktorý umožňuje majiteľom domov vykonávať maloobjemové práce a dostať sa k hlboko položeným vodonosným vrstvám sami. Nástroj sa ľahko montuje a umožňuje rýchlu výmenu opotrebovaných dielov. Počas vŕtania nie je potrebné, aby voda vyliala hriadeľ, a nie je možné odstrániť zeminu bez odstránenia nástroja. Za plus možno považovať absenciu potreby zapojiť sa do dlhodobého čerpania studne, keď je uvedená do prevádzky. Íl, piesok a iné nečistoty v hriadeli prakticky chýbajú, filtre vodného čerpadla nie sú upchaté, nie je potrebná spätná regenerácia.
Táto technológia má tiež veľa negatívnych stránok. Hlavné sú obmedzenia hĺbky a šírky studne, ako aj nemožnosť vŕtania v akejkoľvek pôde. Aj keď parametre pôdy zodpovedajú technologickým požiadavkám, prítomnosť veľkého kameňa na dráhe vŕtačky môže viesť k potrebe zmeny miesta. Počas prevádzky je navyše veľké zaťaženie pohonu nástroja a môže byť demontované alebo poškodené. Preto je použitie tejto metódy najbežnejšie v regiónoch s nízkym výskytom pitnej vody a so slabou pôdou. Medzi nevýhody skrutkových studní patrí aj malý prítok vody, ktorý nemusí stačiť na uspokojenie potrieb veľkej rodiny.
