Металлический кессон установка: изготовление и установка своими силами

Содержание

Металлический кессон для скважины: установка, гидроизоляция

Содержание

Какие особенности кессонов для скважин?
1. Виды металлических кессонов
Как установить кессон из металла?
1. Монтаж кессона с круглым сечением (видео)

Скважины в наше время оборудовать очень легко. Но мало кто знает, что после прокладки скважины и создания системы водоснабжения, надо еще озаботится ее защитой. В первую очередь скважину защищают от промерзания, так как от низких температур трубопроводы получают больше всего проблем.

Монтаж металлического кессона для скважин с помощью автомобильного крана

С защитой источников от пониженных температур в зимнее время года отлично справляется кессон. Это специальная герметичная и теплоизолированная капсула, что монтируется на оголовке скважины и защищает все узлы от промерзания, контакта с водой и других неприятностей. О нем сейчас и пойдет речь.

1 Какие особенности кессонов для скважин?

Основная задача кессона для скважины любого типа – обеспечение стабильной положительной температуры оголовка скважины. Также, ёмкость из выбранного материала защищает скважину от затопления паводковой водой в определённое время года, или того же эффекта при сильных осадках.

В результате, возводимый резервуар может быть пригоден и для размещения сантехнического оборудования, а размеры его позволяют хозяину спускаться туда при необходимости.

Выбор материалов, из которых можно изготовить кессон для скважины достаточно велик. Использование бетона, к примеру, сопряжено со сложностями при монтировании, а также включает дополнительную гидро/теплоизоляцию. При этом, «коробка» достаточно долговечна, аналогичными качествами отличается и кессон из кирпича.

Пластиковый кессон для скважины – напротив, достаточно прост в монтировании, а также – герметичен, но материал по сравнению с предыдущими вариантами не отличается прочностью (что приходится компенсировать, сочетая его с бетоном). Возможен вариант создания скважинного кессона и из металла

Металлический кессон для скважины, как и другие варианты, обеспечивает защиту скважины от загрязнений и осадков, а в зимнее время – от воздействия низких температур.

Стандартный прямоугольный кессон из металла

Из особенностей следует отметить, что поскольку металлы страдают от коррозионных воздействий – преимущественным материалом для металлических разновидностей служит нержавеющая сталь или алюминий.

Толщина стенок качественного стального покрытия должна быть не менее трёх миллиметров, выполнение его из металла также исключает появление трещин за счёт гибкости.

Стоит заметить, что металлический кессон требует тщательной антикоррозийной обработки корпуса в обязательном порядке (внутри и снаружи), но за счёт сравнительной простоты монтирования установить металлический кессон можно и своими руками, что позволит сэкономить на монтажных работах и нивелировать нагрузку на бюджет от покупки антикоррозийных составов.

Из плюсов использования можно отметить простоту монтажа и прочность, а при правильном уходе – и достаточную долговечность конструкции. Тем не менее, при покупке следует обращать внимание на качество швов, поскольку слабина конструкции проявляется именно через них. Некачественные сварные швы — это очень большой риск.

Именно поэтому многие рекомендуют пользоваться металлическими кессонами только производственного назначения. Кустарные модели, хоть и обходятся дешевле, но далеко не каждый мастер способен выполнить качественную двухстороннюю проварку швов.
к меню ↑

1.1 Виды металлических кессонов

Сам металлический кессон для скважины отличается от других моделей прежде всего формой. Возможны следующие варианты:

Металлический кессон с квадратным сечением. Это фактически, параллелепипед или куб из металла. При этом, горловина, которая уже чем основная ёмкость, может быть в сечении круглой, квадратной, овальной;
Металлический кессон с круглым сечением. Основная ёмкость выполнена в форме цилиндра. Горловина может быть различной формы, по аналогии с предыдущим вариантом. Также, кессон может представлять собой цилиндр без горловины вообще.

Круглый металлический кессон, готовый к установке и подключению

Выбирая форму для будущего кессона, нужно учитывать, что его изготовление предполагает сварку, а чем меньше швов будет у конструкции – тем меньше потенциально подверженных коррозионному воздействию участков у неё будет.

Изготовление возможно и самостоятельно. Именно поэтому, образцы металлического кессона для скважины, изготовленные кустарно, следует осматривать очень тщательно – тут экономия может повредить прочности.

Квадратный или круглый по сечению кессон лучше выбирать – определённого подхода нет. Можно исходить из того, что квадратный в сечении буде более удобен для размещения гидроаккумулятора и другого сантехнического оборудования

Толщина стенок капсулы может колебаться от трёх до шести миллиметров, что влияет на его прочность, но как следствие, увеличивает цену и усложняет монтаж из-за веса.

Грунтование внутренней поверхности стен, и антикоррозийная обработка внешней грани – обязательны. Может возникнуть необходимость и в дополнительном утеплении, но здесь каких-либо специальных технологий именно для этого материала нет.

Металлические кессоны обычно оборудованы лестницей, чтобы было удобно спускаться внутрь, а также – пружинами, которые позволяют легко опустить кессон в котлован.
к меню ↑

2 Как установить кессон из металла?

Прежде, чем выбирать модель для установки, нужно спланировать, какое насосное оборудование будет находится внутри (и будет ли вообще).

Смонтированный кессон с круглым сечением и подведенным шлангом насоса

От этого будет зависеть, в том числе как будет расположено отверстие в нижней части кессона (при размещении оборудования оно смещается к краю). Установка самой сантехнической аппаратуры производится уже после монтирования.

Монтаж включает в себя следующие этапы:

Первой идет подготовка котлована под кессон. Производится разметка с учётом отверстия под скважину по размерам кессона, также даётся припуск примерно 20 сантиметров или более (котлован будет немного шире кессона).
Вынимается грунт по разметке, при этом нужно рассчитать глубину так, чтобы горловина установленного кессона возвышалась над уровнем грунта сантиметров на десять. Также производится засыпка «подушки», обычно песчаной.
Перед монтированием «коробки» производится установка ниппелей под трубы и врезка под кабели электропитания, идущие от него к дому (если производитель не предусмотрел их заранее – так бывает в некоторых моделях). Обсадная труба обрезается, так чтобы она была на уровне земли. Часто к нижнему отверстию приваривается специальная «гильза» для установки на обсадную трубу.
Металлический кессон устанавливается на подготовленное место. Обычно коробку располагают над ямой так, чтобы совпали оси трубы скважины и гильзы, затем аккуратно опускают кессон вниз.
Место соединения трубы затем герметизируется. Через ниппеля и врезки подаются соответствующие трубы и кабеля. Производится обработка всех сварных швов антикоррозийным составом, после чего котлован засыпается.

Квадратный или круглый по сечению металлический кессон, также может быть изготовлен «с нуля» по чертежам самостоятельно. Изготовление потребует достаточной массы металла и опыта работы со сварочным оборудованием. Установка такого самодельного варианта будет аналогичной указанному выше способу.
к меню ↑

2.1 Монтаж кессона с круглым сечением (видео)

Главная страница » Обустройство скважины

Установка металлического кессона на скважину

Позвоните, наш технолог поможет подобрать кессон для скважины и рассчитать монтаж. Вы получите грамотные квалифицированные ответы на Все вопросы:

8 (495) 540-58-85

Монтаж металлического кессона на скважину

Установка кессона необходима для того, чтобы обеспечить защиту водопроводных труб и скважины от промерзания суровой зимой. Кроме того, монтаж кессона дает возможность сэкономить полезное пространство дома, так как в нем можно поместить различное оборудование, к примеру, фильтры и датчики давления, автоматику и гидроаккумулирующий мембранный бак, а также прочее оборудование скважины.

Монтаж кессона в зимний период в мерзлом грунте

Котлован для кессона в мерзлом грунте

Установка кессона обеспечивает защиту скважины от попадания неблагоприятных грунтовых и сточных вод. Это значит, чтоб монтаж кессона, сделанный корректно, спасет скважину и от весенних паводков, и от других неприятностей. А вода всегда будет превосходной.

Бурение скважин на воду — это очень ответственное мероприятие, требующее профессионального подхода. Поэтому важно, чтоб монтаж кессона выполняли опытные специалисты. Это позволит предотвратить нарушение гидроизоляции и работы скважины либо дорогостоящего оборудования.

Этим вопросом должна заниматься команда специалистов, имеющая большой опыт и все необходимое для этого специализированное оборудование и точно соблюдающая все важные этапы:

Вокруг скважины выкапывают яму больше диаметра кессона примерно на 30см и глубиной в 1,8м (превышающей глубину промерзания на 1,5м).

При наличии воды в яме, делается углубление, чтобы её откачать.

Заранее подготовленный кессон с отверстием в дне и металлической гильзой монтируется на обсадную трубу.

Кессон герметично приваривают к трубе, чтобы полностью исключить попадание в него воды.

После сборки кессон засыпают, оставляя на поверхности лишь крышку люка, чтоб можно было попасть в кессон.

Профессиональная установка кессона поможет добиться максимальной эффективности и долгосрочности его использования.

Установка скважинного кессона с грунтовыми водами

Установка кессона с большим уровнем грунтовых вод

Установка, монтаж кессона: этапы и главные особенности

Вода нужна человеку одинаково и в городе, и за его пределами. Но если горожане вынуждены пить водопроводную воду или покупать очищенную бутилированную, то владельцу частного дома достаточно просто пробурить скважину на своем приусадебном участке и он навсегда будет обеспечен природной водой без хлора и других вредоносных элементов.

Если скважину планируется использовать в зимнее время, стоит сделать выбор в пользу кессона. Кессон для скважины — это сварная металлическая конструкция в виде цилиндра 2-метровой высоты, в котором и находится скважина.

Продажи стальных катаных и сварных кессонных труб

Новые и бывшие в употреблении стальные трубы и насосно-компрессорные трубы, включая углеродистую сталь, нержавеющую сталь и специальную легированную сталь из

Crestwood Tubulars, Inc

P.O. Box 6950
St. Louis, MO 63123
Бесплатный номер: 800-238-7473
Факс: 314-842-9064
Эл. нам с любыми запросами и предложениями, или заполните нашу онлайн-форму.

Типы труб

Кессоны представляют собой трубы большого диаметра, которые чаще всего используются для строительства мостов или других строительных объектов, где
необходимо просверлить материал русла реки или другой материал, находящийся под водой, чтобы создать опорный фундамент или установить сваи.
Кессоны могут быть изготовлены из катаной или сварной трубы, стальной трубы со спиральным сварным швом и трубы ERW/DSAW и обычно имеют диаметр около 3 футов или более.

Компания Crestwood Tubulars поставляет кессоны различных типов и размеров, включая катаные и сварные кессонные трубы. Кроме того
для поставки кессонов для строительных проектов, мы также можем модифицировать и изготавливать кессоны в соответствии с уникальными заказами наших клиентов, добавляя функции
такие как нарезание зубьев, прорезей и выбор глаз по мере необходимости для удовлетворения потребностей каждого клиента.

Применение и использование кессонов

Кессоны обычно используются во время различных строительных проектов, включая строительство зданий и мостов. Они могут быть
используется для удержания воды и другой влаги при закладке свай или прокладке фундамента, особенно когда это необходимо в связи со строительным проектом
для бурения в материале русла реки или ниже уровня воды во время строительства. Стальная кессонная труба обеспечивает прочное и надежное решение для постоянного
и строительство временного фундамента. Три самых популярных типа стальных кессонов включают катаные и сварные стальные трубы, стальные трубы со спиральным сварным швом.
и производство типа DSAW.

Продажа и распространение кессонных труб

В Crestwood Tubulars мы можем поставить полный ассортимент кессонов практически для любого строительства или строительного проекта. Мы можем поставить
катаные и сварные кессоны, кессоны со спиральной сваркой и кессоны из сварных труб диаметром до 120 дюймов. Эта общая и высокая прочность
труба может быть разрезана и сращена в соответствии с требованиями каждого клиента для их конкретного проекта. Для клиентов, расположенных по всей
Соединенные Штаты, мы можем доставить наши новые и бывшие в употреблении кессонные трубы непосредственно на строительную площадку клиента.

Наша кессонная труба является идеальным выбором для многих строительных проектов, потому что:

Мы можем предоставить кессоны, прокатанные из листового проката конструкционного качества, с сертификатом компании, а также кессоны.
которые прокатываются из первичного листа с отчетами о заводских испытаниях, чтобы гарантировать долговечность и качество.
Мы можем поставить кессоны, отвечающие требованиям ASTM A252 – классы 2 и 3 и ASTM A139 – класс B.
Мы предлагаем стальные кессонные трубы, изготовленные из импортного или отечественного материала.
Мы можем изготовить стальные кессоны в соответствии с потребностями вашего проекта, добавив режущие зубья, прорези, проушины, фитинги, сплайсеры или конические
точки.
Мы можем помочь вам скоординировать доставку ваших кессонов, чтобы убедиться, что у вас есть необходимая команда и необходимое оборудование.
разгрузить трубу при доставке.
Мы можем нанести на нашу кессонную трубу различные покрытия как внутри, так и снаружи.
Мы можем отрезать и доставить кессоны различной длины, чтобы удовлетворить ваши потребности для любого проекта.

Если вы заинтересованы в покупке кессонов у нашей компании по продаже стальных труб, свяжитесь с нами по адресу Crestwood Tubulars, чтобы найти
о нашем текущем выборе трубы для продажи. Вы также можете связаться с нашей трубой
дистрибьюторам, чтобы узнать информацию о ценах на любую из наших новых или бывших в употреблении стальных труб или получить индивидуальное предложение
по доставке кессонов и труб на объект.

Веб-дизайн
Silver Scope Web Design в Сент-Луисе, Миссури

Глава 6. Корпуса и вкладыши

От пробуренных валов: процедуры строительства и методы проектирования LRFD от FHWA

Обсадные трубы и вкладыши играют важную роль в строительстве пробуренных валов, и их выбору и использованию необходимо уделять особое внимание. За исключением поверхностной обсадной трубы или направляющих, обсадные трубы и вкладыши, описанные в этой главе, используются для поддержки проходки бурового ствола и/или могут служить конструктивным элементом готового бурового ствола. Обсадные трубы и хвостовики используются в сочетании с вращательным бурением или другими методами, описанными в главах 4 и 5, для строительства буровых стволов.

Корпуса представляют собой относительно прочные трубы, обычно изготовленные из стали и соединенные, при необходимости, сваркой или, в некоторых случаях, болтами. Обсадные трубы также могут иметь специальные соединения, которые позволяют передавать крутящий момент и осевую нагрузку на наконечник, например те, которые используются в обсадных машинах полной глубины.

Вкладыши, с другой стороны, имеют малый вес и становятся неотъемлемой частью фундамента. Вкладыши часто изготавливаются из гофрированной металлической трубы (CMP), но также могут быть изготовлены из пластика или прессованного волокна (например, SonotubeTM). Хотя их используют гораздо реже, чем гильзы, вкладыши могут стать важными в некоторых ситуациях.

6.1 ВРЕМЕННАЯ ОБШИВКА

Временная обсадная труба используется для стабилизации выемки бурового вала и затем снимается после или во время укладки жидкого бетона. Подрядчики любят подчеркивать тот факт, что обсадная труба, которая временно используется при бурении, по сути является инструментом, поэтому ее иногда называют «временной обсадной трубой». Эта временная обсадная труба используется для удержания стенок скважины только на время, достаточное для заливки жидкого бетона. Временный кожух остается на месте до тех пор, пока бетон не будет уложен до уровня, достаточного для того, чтобы выдерживать давление грунта и грунтовых вод. Обшивка снимается после заливки бетона. Дополнительный бетон укладывается по мере вытягивания обсадной колонны для поддержания баланса давления. После этого давление жидкости в бетоне полагается на обеспечение устойчивости ствола скважины. Использование временной оболочки кратко описано в главе 4.

По согласованию с инженером временная обсадная труба, используемая исключительно для поддержки проходки бурового ствола, может быть оставлена на месте. В таких случаях инженер должен оценить влияние обсадной трубы на осевое и боковое сопротивление готового пробуренного ствола.

Временная опалубка должна быть тщательно очищена после каждого использования, чтобы иметь низкое сопротивление сдвигу при движении жидкого бетона. Корпус с шероховатой внутренней поверхностью увеличивает сопротивление сдвигу между корпусом и столбом жидкого бетона, размещенным внутри корпуса. Когда обсадная колонна поднимается, сопротивление бетонной колонны может привести к подъему бетона, в результате чего в бетоне образуется шейка или пустота. На корпусе не должно быть грязи, смазочных материалов и других вредных материалов.

6.1.1 Типы и размеры

Большинство буровых подрядчиков имеют большой запас временных обсадных труб различных диаметров и длин на своих строительных площадках. Типичный вид хранимой временной обсадной колонны показан на рис. 6-1. Корпус из штабеля может быть сварен или разрезан в соответствии с требованиями конкретного проекта.

Временная обсадная труба иногда должна быть установлена в непроницаемую породу, такую как скала, если земляные работы должны продвигаться ниже обсадной колонны в сухую погоду. В таких обстоятельствах обычно необходимо использовать обсадную трубу в качестве инструмента, при этом скручивающие или движущие силы прикладывают к обсадной трубе. Конец кожуха может быть оснащен режущими зубьями или дополнительным утолщением для облегчения монтажа.

ADSC: Международная ассоциация фундаментного бурения приняла внешний диаметр обсадной трубы в качестве стандарта и использует традиционные единицы измерения [например, 36 дюймов Н.Д.], потому что использовалась труба с Н.Д. размеры доступны по гораздо более низкой цене, чем специально прокатанная труба с указанным внутренним диаметром. (АДСК, 1995). Можно заказать специально заказанную трубу определенного размера, но по более высокой цене и с дополнительным требованием времени на изготовление. Обычно О.Д. Размеры доступны с шагом 6 дюймов: 18 дюймов, 24 дюйма, 30 дюймов и так далее до 120 дюймов. Большие размеры, как показано на рис. 6-2, обычно требуют специального заказа и изготовления.

Если размер временной обсадной трубы не указан, большинство подрядчиков обычно используют обсадную трубу с наружным диаметром. это на 6 дюймов больше, чем указанный диаметр просверленного вала под обсадной трубой, чтобы обеспечить проход бурового инструмента соответствующего диаметра во время окончательной проходки скважины. Обычно используется буровой инструмент с диаметром, равным указанному диаметру вала под обсадной трубой. Если есть поле с валунами или если подрядчик решит использовать телескопическую обсадную трубу, первая установленная обсадная труба может иметь наружный диаметр. это более чем на 6 дюймов больше указанного диаметра вала.

Подрядчик обычно несет ответственность за выбор обсадной трубы с достаточной прочностью, чтобы противостоять давлению, оказываемому грунтом или горной породой, а также внутренними и внешними жидкостями. Большинство стальных корпусов имеют толщину стенок не менее 0,325 дюйма, а корпуса имеют наружный диаметр более 48 дюймов. обычно имеют большую толщину стенок. Установка с помощью вибрационных или ударных молотов может потребовать большей толщины стенок, чем при установке обсадной трубы в скважину увеличенного размера. Большинство подрядчиков полагаются на свой опыт в выборе толщины стенки обсадной трубы. Однако, если рабочие должны войти в выемку, временная или постоянная обсадная труба должна быть спроектирована так, чтобы иметь соответствующий коэффициент безопасности от обрушения.

Расчет допустимого бокового давления, которое может выдержать данная обсадная колонна, является сложной задачей, и методы таких расчетов выходят за рамки данной публикации. Проблема, как правило, заключается в обеспечении того, чтобы коробление корпуса не происходило из-за внешнего давления грунта и воды. Необходимо учитывать следующие факторы: диаметр, толщина стенки, овальность, коррозия, мелкие дефекты, комбинированные напряжения, микросейсмические события, нестабильность грунта на склонах и другие источники неравномерного бокового давления, а также боковое давление, возрастающее с глубиной.

Полужесткие вкладыши можно использовать для вкладышей или временных корпусов, которые можно оставить на месте. Они могут состоять из гофрированного листового металла, простого листового металла или прессованного волокна. Также можно использовать пластиковые трубки или трубки из другого материала. Эти вкладыши чаще всего используются для поверхностной обсадной колонны, где желательно сдерживать неустойчивый поверхностный грунт, который может обрушиться на жидкий бетон, создавая структурные дефекты. Например, для этой цели часто используется гофрированный лист, когда высота отсечки бетона ниже рабочей отметки. Иногда для этой цели также эффективно используются жесткие вкладыши, такие как секции сборных железобетонных труб.

Вращатели и/или осцилляторы с сегментным корпусом (рис. 6-3) все чаще используются для продвижения глубоко просверленных стволов большого диаметра. Проходка обсадной колонны продвигается вперед перед проходкой, что обеспечивает поддержку проходки и устраняет необходимость в навозной жиже для устойчивости боковых стенок. Навозная жижа или вода все еще могут быть необходимы для предотвращения пучения основания. Почва может быть удалена внутри кожуха с помощью захвата, молотка или вращающегося инструмента. Корпус обычно изготавливается из высокопрочной стали, часто с двойными стенками, с стыками между сегментами заподлицо. Детали соединения между сегментами обсадной колонны позволяют передавать крутящий момент, сжатие и растяжение между секциями обсадной колонны. Это позволяет передавать большой крутящий момент (в любом направлении), сжимающие и подъемные силы, прилагаемые оборудованием на поверхности, от верхней части обсадной колонны к нижней части обсадной колонны. Хотя чаще всего используется кожух с двойными стенками, показанный на рис. 6-3, можно приварить стыки кожуха к стандартной трубе, как показано на рис. 6-4. В этом случае стык кожуха будет выступать внутрь кожуха.

6.1.2 Установка и извлечение временной обсадной колонны

Как описано в общих чертах в Главе 4, временная обсадная колонна часто помещается в пробуренную скважину большего размера, а затем устанавливается в нижележащий пласт для обеспечения стабильной среды. но временная обсадная колонна также может быть установлена перед раскопками. Способы установки и извлечения временного кожуха описаны ниже.

6.1.2.1 Посадка корпуса через просверленное отверстие

Временная обсадная труба может быть размещена через предварительно просверленное отверстие, чтобы посадить обсадную трубу в нижележащий пласт из более стабильного материала. Предварительно сформированная скважина может быть построена мокрым способом с буровым раствором или иногда может быть пройдена без бурового раствора, если грунт будет стоять в течение короткого периода времени, а просачивание в скважину относительно невелико. Последнее часто имеет место, когда ствол может быть пробурен относительно быстро через остаточный грунт до породы, а более трудоемкая выемка породы облегчается за счет временной обсадной колонны для предотвращения обвалов вышележащего грунта. Если неглубокие пласты представляют собой водоносные пески, может потребоваться бурение начального отверстия с навозной жижей для предотвращения обрушения. В некоторых случаях подрядчики могут использовать полимерную суспензию только для того, чтобы «смазать» обсадную колонну и облегчить ее удаление.

Выемка под обсадной трубой может быть продолжена как сухая скважина, если обсадная труба установлена с водонепроницаемым уплотнением в относительно непроницаемом нижележащем пласте глины, мела или камня. Для посадки обсадной трубы можно использовать крепление «твистер» к ведущей штанге, чтобы буровая установка могла прикладывать крутящий момент и нагнетать обсадную колонну и продвигать ее в нижележащий грунт или горную породу. На рис. 6-5 показаны обсадные трубы с J-образными пазами, прорезанными в верхней части, чтобы можно было использовать устройство для скручивания обсадных труб. Для облегчения врезания обсадной колонны в нижележащий пласт конец обсадной колонны обычно снабжен режущими зубьями, как показано на рис. 6-6. Могут использоваться различные типы режущих зубьев, в зависимости от типа материала, в который продвигается обсадная труба; можно использовать заостренные каменные зубья или даже приваренную твердосплавную стружку.

Хорошая герметизация обсадной трубы в подстилающую породу может быть очень затруднена, если поверхность породы имеет крутой уклон или очень неровную форму, или если порода содержит швы или стыки, обеспечивающие поступление воды под обсадную трубу. Неравномерная твердая поверхность приведет к тому, что обсадная труба отклонится от выравнивания, сломает режущие зубья и, возможно, погнет обсадную колонну.

Как описано в Главе 4, некоторые подрядчики иногда предпочитают производить глубокие земляные работы, используя более одной части обсадной трубы с помощью процесса «телескопической обсадной колонны» (Рисунок 6-7). Этот процесс имеет экономическое преимущество, заключающееся в том, что для установки и снятия телескопической обсадной колонны можно использовать краны меньшего размера и вспомогательное оборудование, чем это потребовалось бы при использовании цельной обсадной колонны. На поверхности делают скважину диаметром значительно больше указанного и вставляют отрезок обсадной трубы. Ниже этой секции обсадной трубы выкапывается вторая скважина, которая затем поддерживается другой секцией обсадной трубы меньшего диаметра. Этот процесс может проходить через три или более кожухов постепенно уменьшающихся размеров с внутренним диаметром.

(наружный диаметр, если земляные работы не ведутся ниже обсадной трубы) самой нижней обсадной трубы, равной или превышающей указанный диаметр пробуренной шахты. О.Д. нижней части такого «телескопического кожуха» обычно по крайней мере на 6 дюймов меньше, чем наружный диаметр. секции над ним, хотя при необходимости могут использоваться большие дифференциальные диаметры. Эта процедура чаще всего используется для пробуренных валов, которые опираются на горную породу или входят в нее, и где не учитывается поверхностное трение в грунте или обсаженной породе. Подрядчик должен позаботиться о том, чтобы в процессе удаления меньшей секции обсадной трубы не нарушить большую секцию (секции) обсадной трубы, которая все еще находится на месте, или чтобы вода, шлам или мусор не скапливались за оставшимися на месте обсадными трубами, тем самым загрязняя жидкий бетон. Телескопическая обсадная труба также может быть использована для прохода через валунные поля, где некоторые валуны удаляются, а обсадная труба завинчивается до упора. Меньшая внутренняя обойма продвигается через первую обсадную трубу, которая сохраняет зону, в которой были удалены более крупные валуны. Укладка бетона в отверстие, стабилизированное с помощью телескопической обсадной колонны, описано в главе 9..

6.1.2.2 Расширение обсадной колонны перед раскопками

Подрядчик может выбрать продвижение обсадной колонны перед раскопками в случаях, когда скважина не будет оставаться открытой в течение короткого периода времени или когда методы бурения на цементном растворе считаются менее привлекательными с точки зрения стоимости или производительности. Существует два основных метода продвижения обсадной колонны перед выемкой. Подрядчик может забить обсадную колонну заранее с помощью вибромолота или вибрационного/вращательного оборудования.

6.1.2.2.1 Виброприводная обсадная колонна

В случае приводной обсадной колонны для временной обсадной колонны почти всегда используется вибромолот; для установки постоянной обсадной трубы можно использовать ударный молот, но для извлечения временной обсадной колонны потребуется вибрационный молот, поскольку обсадную колонну, установленную с помощью ударного молота, может быть невозможно снять. В принципе, струйную очистку можно использовать в качестве вспомогательного средства при укладке, но не рекомендуется струйная обработка вокруг обсадной трубы во время извлечения из-за того, что струя воды может отрицательно повлиять на жидкий бетон.

При планировании строительства буровых стволов в стесненных районах следует учитывать, что использование виброустановки обсадных труб может вызвать значительные вибрации, которые могут воздействовать на близлежащие сооружения, или вызвать осадку в рыхлых песках (что может воздействовать на близлежащие сооружения). Затухание вибраций по мере удаления от источника зависит от размера молота и обсадной трубы, рабочей частоты молота, свойств грунта и породы, местной стратиграфии, грунтовых вод и других факторов, которые, вероятно, зависят от конкретного места. В большинстве случаев вибрации от установки обсадных труб чрезвычайно малы на расстоянии от 50 до 70 футов от источника. В случаях, когда поблизости могут находиться чувствительные конструкции, в план установки должна быть включена программа мониторинга вибрации. Мониторинг вибрации может помочь избежать потенциального ущерба, а также может предоставить документацию в качестве защиты от судебных исков или требований о возмещении ущерба, вызванного вибрационной установкой обсадной колонны. Мониторинг во время строительства техники и установки испытательных стволов может обеспечить ценные измерения вибраций на различных радиальных расстояниях от источника перед перемещением работ на производственные площадки. Полезным справочником по этому вопросу является «Строительные вибрации» (Dowding, 2000).

Монтаж обсадной колонны с помощью вибромолота наиболее эффективен в песчаных грунтовых отложениях, а также для проникновения через песчаные грунты в глинистую или мергелевую толщу ниже. Молоток крепится к верхней части корпуса (рис. 6-8), который часто утолщен на конце, чтобы помочь противостоять передаваемым усилиям. Вибрация обсадной колонны часто вызывает временное разжижение тонкой зоны грунта, непосредственно примыкающей к стенке обсадной колонны, так что проникновение достигается только за счет веса обсадной колонны и молота. Этот метод особенно эффективен на песчаных почвах с неглубокими грунтовыми водами. Проникновение нижележащего твердого слоя, такого как твердая порода, может быть затруднено или невозможно при использовании обсадной колонны с виброприводом. Попытки закрутить обсадную колонну с помощью буровой установки для посадки в горную породу, скорее всего, будут безрезультатными из-за бокового сопротивления грунта обсадной колонне после устранения вибрации.

Как правило, вибромолот используется для погружения временной обсадной трубы в грунт по всей длине перед выемкой грунта внутри обсадной колонны. Однако для облегчения проходки через особо плотные грунты обсадную трубу можно установить путем чередующейся последовательности забивания обсадной трубы и бурения для удаления грунтовой пробки внутри обсадной колонны. В этом случае, как правило, необходимо устанавливать кожух секциями, причем секции соединяются сваркой.

Снятие кожуха с помощью вибромолота должно выполняться, пока бетон еще жидкий. Во время извлечения молот прикрепляется и приводится в действие, а затем обычно используется для опускания обсадной колонны на несколько дюймов, используя вес обсадной колонны и молотка, чтобы отделить обсадную колонну от грунта.

После перемещения обсадной колонны кран тянет обсадную колонну вверх, чтобы снять ее и оставить заполненное жидким бетоном отверстие.

6.1.2.2.2 Метод осциллятора/вращателя

Установка временной обсадной трубы перед котлованом может быть выполнена с помощью бура с использованием специальной обсадной трубы и инструментов, показанных ранее на Рисунках 6-3 и 6-4. Общее описание машин, используемых для конструкции осциллятор/ротатор, было дано в главе 5. Осциллятор или ротатор зажимают обсадную колонну мощными гидравлическими захватами и используют гидравлические поршни для скручивания обсадной колонны и толкания ее вниз, реагируя на большое давление. сверлильный станок или временная рама. Следовательно, обсадная труба используется так же, как инструмент для бурения керна, для продвижения в почву или горную породу. Для продвижения обсадной колонны и преодоления сопротивления сдвигу со стороны грунта при скручивании необходимо, чтобы обсадная колонна имела режущие зубья, немного превышающие внешний размер обсадной колонны. Нижняя часть обсадной трубы оснащена режущим башмаком для облегчения проникновения (Рисунок 6-9).), прорезав немного увеличенное отверстие и сняв напряжение со стенок обсадной колонны. Грунт на внутренней стороне кожуха выкапывается одновременно с установкой кожуха для устранения сопротивления этой части грунта.

Установка временной обсадной трубы перед котлованом может быть выполнена с помощью бура с использованием специальной обсадной трубы и инструментов, показанных ранее на рисунках 6-3 и 6-4. Общее описание машин, используемых для конструкции осциллятор/ротатор, было дано в главе 5. Осциллятор или ротатор зажимают обсадную колонну мощными гидравлическими захватами и используют гидравлические поршни для скручивания обсадной колонны и толкания ее вниз, реагируя на большое давление. сверлильный станок или временная рама. Следовательно, обсадная труба используется так же, как инструмент для бурения керна, для продвижения в почву или горную породу. Для продвижения обсадной колонны и преодоления сопротивления сдвигу со стороны грунта при скручивании необходимо, чтобы обсадная колонна имела режущие зубья, немного превышающие внешний размер обсадной колонны. Нижняя часть обсадной трубы оснащена режущим башмаком для облегчения проникновения (Рисунок 6-9).), прорезав немного увеличенное отверстие и сняв напряжение со стенок обсадной колонны. Грунт на внутренней стороне кожуха выкапывается одновременно с установкой кожуха для устранения сопротивления этой части грунта.

Во время установки обсадной колонны важно, чтобы внутри обсадной колонны оставалась пробка грунта (обычно толщиной около одного диаметра вала), чтобы дно выемки не стало неустойчивым во время установки. В водоносных грунтах также необходимо поддерживать напор воды внутри обсадной трубы, чтобы не происходило пучения дна. Можно использовать навозную жижу внутри обсадной колонны для поддержания устойчивости, но необходимости в навозной жиже обычно избегают, сохраняя грунтовую пробку. Необходимо поддерживать устойчивость во время установки, потому что пучение грунта в обсадной колонне вызовет разрыхление грунта вокруг котлована с неблагоприятным воздействием на боковой сдвиг и возможное оседание вокруг ствола.

По завершении земляных работ грунтовая пробка может быть удалена до основания обсадной трубы (или ниже), если обсадная труба удлиняется в скалу или устойчивую породу или если для поддержания устойчивости используется напорная головка. Если скважина заканчивается водоносным грунтом с только напором воды для обеспечения устойчивости, может быть необходимо, чтобы обсадная труба проходила ниже основания окончательной выемки, чтобы избежать нестабильности основания. Однако эта процедура может привести к образованию кольцевой зоны разрыхленного грунта в основании выемки бурового ствола.

Более толстая обшивка (обычно от 2 до 2,5 дюймов), используемая в этом методе конструкции, учитывается при выборе покрытия и прокладок на арматурном каркасе. Если используется одностенная труба с соединениями кожуха, как показано на рис. 6-4, соединения будут выступать внутрь кожуха, поскольку соединение обычно толще трубы. В таком случае арматурный каркас необходимо будет изготовить и разместить аккуратно, чтобы ничего не болталось на стыках обсадной трубы во время установки каркаса и/или извлечения обсадной трубы во время укладки бетона.

Чтобы избежать возможной деформации арматуры при кручении, обсадную трубу обычно раскачивают вперед и назад во время извлечения, даже если во время установки использовалось непрерывное вращение. Обсадную трубу обычно извлекают одновременно с заливкой бетона в выемку, и необходимо поддерживать напор бетона над верхушкой обсадной трубы, чтобы обеспечить положительное давление бетона на отверстие. При наличии внешнего давления грунтовых вод напор бетона и воды внутри обсадной колонны должен превышать внешнее давление воды, чтобы предотвратить приток воды и загрязнение бетона. Также важно, чтобы бетон оставался жидким, чтобы колебания корпуса не передавали скручивающие усилия на арматурный каркас и не вызывали деформации.

6.1.4 Снятие обсадной трубы после затвердевания бетона

В пробуренных шахтах, проложенных через водоем, обычно используется постоянная обсадная труба, которая служит формой до затвердевания бетона, а затем остается на месте. Часто требуется удалить части постоянной обсадной трубы, которая выступает над поверхностью земли или над поверхностью водоема, после завершения установки буровой шахты и после того, как бетон достигнет достаточной прочности. В таких случаях, как правило, требуется удалить только короткую часть кожуха. Удаление обычно выполняется путем разрезания стали на секции с помощью горелки, стараясь не повредить нижележащую бетонную поверхность и отделяя отдельные секции от поверхности бетона. Однако для таких применений иногда использовались временные кожухи, включая различные типы съемных форм, прикрепленных к верхней части постоянного кожуха. Были многочисленные сообщения о трудностях с использованием временной обсадной трубы над водой.

Пример съемного кожуха показан на рис. 6-12; эта фотография сделана с моста Фуллера Уоррена I-95 через реку Сент-Джонс в Джексонвилле, Флорида. Для этого проекта съемная обсадная труба была изготовлена с разрезным швом, который проходил по всей длине обсадной колонны и соединялся с помощью механического штифта, который удерживал соединение закрытым во время установки обсадной колонны и заливки бетона, а также расширял стык для облегчения удаления каркас после достижения бетоном необходимой прочности. В соединение была помещена резиновая прокладка, чтобы сделать соединение водонепроницаемым. В этом примере обсадные трубы диаметром 72 дюйма продвигались с помощью вибромолота через мягкие донные отложения реки либо до слоя жесткой илистой глины, либо до известняка. После затвердевания бетона пробуренной шахты штифтовой механизм был поднят для расширения соединения, в результате чего внутренний диаметр обсадной трубы стал немного больше диаметра пробуренной шахты, что позволило снять обсадную колонну с пробуренной шахты. Подрядчик выбрал этот метод, чтобы обеспечить возможность повторного использования обсадных труб для ряда морских фундаментов и тем самым снизить стоимость стальных обсадных труб. Тем не менее, использование съемного кожуха для этого проекта создало несколько проблем, которые часто встречаются при таком типе решения:

После первоначального использования кожуха соединение, как правило, не было водонепроницаемым, несмотря на очистку и ремонт соединения,
У подрядчика возникли трудности с открытием разъемного соединения, возможно, из-за загрязнения механизма бетоном,
После того, как соединение было открыто, подрядчику было трудно снять обсадную трубу с пробуренной шахты даже с использованием вибромолота,
При снятии обсадной трубы водолазным осмотром были выявлены дефекты поверхности бурового ствола, в том числе вымывание цемента на участках бурового ствола, примыкающих к разъемному шву, многочисленные сколы и водоотливные полости вокруг остальной части бурового ствола, и локально открытая стальная арматура, и
Чтобы устранить обнаруженные дефекты, пришлось провести дорогостоящие подводные ремонтные работы.