Технология армирования стен из газосиликатных блоков

Армирование кладки из газосиликатных блоков

Газосиликатные блоки получили распространение при строительстве частных зданий и промышленных объектов. Строители убедились в высоких эксплуатационных характеристиках популярного материала. Потребителей привлекает доступная цена и надежность, которой обладает газосиликат. Однако имеется сложность — материал восприимчив к воздействию растяжения.

Устранить проблему можно, выполнив армирование газосиликатных блоков. Это позволяет повысить прочность конструкции, укрепить стены, углы, проемы здания, предотвратить появление трещин, обеспечив длительный срок эксплуатации строения.

Армирование кладки из газосиликатных блоков необходимо, так как стены подвергаются объемным деформациям, связанным с усадкой, реакцией почвы и температурными факторами. Особенно подвержены нагрузкам проемы, пороги, а также стены, на которых появляются трещины под воздействием растягивающих усилий.

За сравнительно короткий промежуток времени газоликатный кирпич или газобетон завоевал большую популярность у строителей

Рассмотрим детально, каким образом армируют пользующийся популярностью газосиликат, остановимся на особенностях армирования кладки отдельных участков здания, технологии выполнения работ, которые можно выполнить самостоятельно.

Свойства материала

Газосиликат обладает множеством положительных характеристик:

  • правильной геометрией, позволяющей осуществлять кладку с помощью клея, что устраняет перемычки холода и обеспечивает экономию тепла;
  • высоким уровнем прочности, позволяющим использовать материал для возведения капитальных стен;
  • снижением нагрузки на фундамент здания, что связано с небольшой массой изделий;
  • уменьшенным коэффициентом теплопроводности, способствующим комфортному температурному режиму помещения;
  • небольшим весом при увеличенном объеме, что облегчает транспортировку и ускоряет выполнение работ, связанных с кладкой;
  • отсутствие отрицательного влияния блоков на здоровье окружающих;
  • несложностью обработки, позволяющей изменить размеры и конфигурацию изделий.

Обработка в процессе производства придает высокую прочность возводимым строениям

Одно из неоспоримых достоинств газосиликата — низкая цена, благодаря которой материал широко используется частными застройщиками. Однако изделия нуждаются в армировании.

О необходимости усиления

Наряду с комплексом положительных моментов у материала имеются отрицательные стороны. Стены склонны к объемным деформациям, вызванным следующими факторами:

  • Восприимчивостью блоков к воздействию растягивающих усилий.
  • Гигроскопичностью материала, который, впитывая влагу, набухает.
  • Температурными перепадами, в результате которых массив сужается и расширяется.
  • Недостаточной жесткостью фундамента, вызывающей усадку строения.
  • Пучением проблемных грунтов, отличающихся близко расположенными водоносными слоями.

Избежать отрицательного воздействия негативных факторов позволяет армирование стен из газосиликатных блоков, предотвращающее растрескивание, повышающее прочность и ресурс эксплуатации возводимого здания.

Рассмотрим детально, какие проблемные участки возводимого здания целесообразно усиливать.

Области, подлежащие усилению

Применяя газосиликат, для повышения прочностных характеристик возводимого объекта выполняйте армирование газосиликатных блоков на проблемных участках.

Сооружение стен из газобетона должно сопровождаться обязательной укладкой армирующего каркаса

Усилению подлежат следующие зоны:

  • участок между основанием здания и нижним рядом кладки, который воспринимает массу стен, перекрытий и кровли. Обеспечивают прочность основания арматурой или стальной сеткой, способствующей пропорциональному распределению усилий на фундамент и повышающей несущие характеристики первого ряда блоков;
  • опорные поверхности возводимой кладки с интервалом через каждые 4 уровня устанавливаемых блоков. Сетка для кладки, наряду со стальной арматурой, позволяет выполнить надежное усиление данных участков;
  • поверхности стен увеличенной длины, а также боковые поверхности здания, воспринимающие повышенные нагрузки. Дополнительный контур усиления обеспечивает сетка для кладки. Это позволяет повысить прочность, компенсировать ветровые нагрузки и достигнуть тепловой изоляции периметра здания;
  • верхний уровень стен, воспринимающий нагрузку стропильной системы и крыши здания. Использование стальной арматуры позволяет сформировать монолитный контур усиления по всему периметру стен, что выравнивает точечные нагрузки и равномерно распределяет усилия, передаваемые стропильной системой на поверхность кладки;
  • области, расположенные в проемах. Используя стальную арматуру, расположенную в подготовленных пазах, укрепляют участки над перемычками, воспринимающие значительные нагрузки от массы расположенной над ними кладки.

Рассмотрим материалы, позволяющие выполнить армирование газосиликатных блоков.

Исходя из возможных нагрузок, используется несколько видов и подходов в укладке армирующих элементов

Чем усиливают изделия?

Армирование кладки из газосиликатных блоков осуществляйте, используя следующие материалы:

  • Стальную арматуру класса А-III, диаметр которой составляет 8-10 миллиметров и более. Установка стальных прутков в газосиликатную поверхность производится в предварительно подготовленные пазы, размеры которых зависят от размеров арматуры. Технология установки арматуры предусматривает очистку и увлажнение водой каналов с последующим заполнением полостей смесью, применяемой для кладки. Уложенные в полостях прутки полностью покрываются связующим раствором, после твердения которого, формируют прочную конструкцию. Усиление угловых зон кладки производится арматурными прутками, загнутыми по радиусу. Концы располагаются под прямым углом. Установка угловой арматуры осуществляется в полости, соответствующие конфигурации радиусных элементов.
  • Металлическую сетку из стальной проволоки диаметром 3-5 мм, имеющую ячейку квадратной формы со стороной 50 мм. По сравнению с арматурой, сетку легче использовать при возведении стен. Арматурную сетку можно устанавливать без выполнения штроб, размещая ее в кладочном или штукатурном растворе. Важно полностью расположить сетчатое усиление в связующей смеси, обеспечив покрытие стальной проволоки раствором, толщиной более 2 мм. Это предотвратит коррозию каркаса, затрудняя доступ влаги к проволоке. Усиление нагруженных перемычек, применяемых в качестве опор проемов, можно выполнять сеткой, изготовленной из проволоки класса Вр-1 диаметром 4 мм. При этом размер квадратной ячейки может быть увеличен до 70 миллиметров.

Армирование стен из газосиликатных блоков используется в том случае, когда строительство выполняется из свежих изделий, которые не прошли еще усадку

Остановимся на особенностях выполнения отдельных этапов в наиболее проблемных зонах.

Особенности армирования кладки

Армирование кладки из газосиликатных блоков выполняйте в следующей последовательности:

  • разметьте поверхности, расчертив две параллельные линии, каждая из которых находится на расстоянии 6 см от боковой поверхности;
  • согласно разметке выполните пазы, используя штроборез или болгарку;
  • очистите канавки от пыли, увлажните поверхность;
  • нарежьте арматуру требуемой длины и поместите в полости;
  • соедините в цельный контур арматуру с помощью сварки или вязальной проволоки;
  • заполните пазы с прутками раствором, обеспечив равную толщину слоя для укладки следующего ряда.

Если кладка армирована правильно, то дом никогда не пойдет трещинами и будет всегда достаточно прочным

Использование сетки

Желая обеспечить прочность, армируют, также, с помощью сетки. Имеется возможность приобрести изготовленную промышленным образом сетку или изготовить ее в домашних условиях. Сетку можно погрузить в канавки или расположить в растворе. Газосиликат усиливают кладочными сетками, изготовленными из различных материалов:

  • Оцинкованной проволоки, обладающей повышенной прочностью, но склонной к коррозии.
  • Стеклопластика, имеющего недостаточную прочность, применяемого только для армирования стен.
  • Базальтового волокна, не склонного к коррозии, прочностные характеристики которого близки к конструкциям из металла.

Применение сетки для укрепления газосиликатных стен позволяет укрепить строения и создать благоприятный микроклимат.

Усиление проемов

Армирование стен из газосиликатных блоков в областях проемов осуществляется двумя методами:

  • применением расположенных в газосиликате стальных стержней диаметром 4-5 мм, повторяющих конфигурацию углов и опорной части перемычки. Установку прутков осуществляйте в предварительно выполненные пазы;

  • использованием промышленно произведённых профильных блоков, имеющаяся полость которых позволяет расположить готовый арматурный каркас. Заливка раствора позволяет создать жесткую конструкцию.

Итоги

Мероприятия по усилению газосиликатных блоков обязательны при выполнении строительных работ. Газосиликат, армированный при выполнении кладки, обеспечит длительный срок эксплуатации здания, предотвратит появление трещин.

Профессиональное армирование стен из газосиликатных блоков

Возведение домов из газобетона является одной из наиболее применяемых технологий строительства. Подобная популярность связана с высокими технико-эксплуатационными характеристиками материала, сочетающимися с довольно привлекательной стоимостью. При осуществлении кладочных работ в обязательном порядке осуществляется армирование стен из газосиликатных блоков. Эта процедура обеспечивает прочность всей конструкции и способность выдерживать воздействие негативных факторов внешней среды. Рассмотрим детально весь процесс усиления строения в ходе его возведения.

Почему нужно армировать

Необходимость армирования кладки из газосиликатных блоков связана с особенностями самого строительного материала. Помимо низкой цены, газобетон обладает рядом достоинств, облегчающих возведение и повышающих комфортность дальнейшей эксплуатации. К ним относятся идеальная геометрия и размер блоков, высокая паропроницаемость, отличные теплоизоляционные характеристики, сравнительно небольшой вес и многое другое.

В то же время газобетон не лишен недостатков. Имея хорошую сопротивляемость сжатию, блоки уязвимы для сильных растягивающих нагрузок. Вследствие этого неравномерная усадка фундамента, местные осаждения почвы, постоянное воздействие сильных ветров способны привести к деформации конструкции, что, в свою очередь, повлечет появление тонких трещин в материале. Это не повлияет на прочность конструкции, однако снизит уровень теплоизоляции и ухудшит внешний вид строения.

Кроме того, уже упомянутая паропроницаемость является следствием высокой гигроскопичности газобетона. В результате воздействия повышенной влажности материал может набухать. Резкие температурные перепады также способствуют сужению и расширению блочного массива.

Чтобы устранить влияние всех негативных факторов воздействия, осуществляется многоуровневое армирование газосиликатных блоков.

Места усиления

Современная технология усиления возводимых конструкций предусматривает 5 основных мест расположения армирующих элементов:

  1. Пространство между фундаментом дома и нижним рядом кладки. Такой армопояс по газосиликату усиливает несущую способность первого ряда блоков и способствует более равномерному распределению нагрузки на основание строения. В случае неравномерной усадки фундамента этот укрепляющий слой перераспределит усилие и предотвратит появление трещин в стенах.
  2. Горизонтальные армированные пояса по несущим стенам из газосиликата. Оборудуются по всей высоте строения с интервалом не более 100 см. Таким образом, при использовании блоков высотой 25 см закладка арматуры производится на каждый четвертый ряд, а при применении стройматериалов высотой 30 см – через каждые 3 ряда.
  3. Дополнительное армирование поверхности стен увеличенной длины и мест повышенной нагрузки. Это позволяет компенсировать излишнее напряжение на изгиб и обеспечить сохранение прочностных и теплоизоляционных характеристик материала.
  4. Верхний ряд блоков, служащий основанием для закрепления стропил и крыши. Монолитный пояс по газосиликату под мауэрлат обеспечивает равномерное распределение точечных нагрузок, создаваемых кровельной конструкцией, по всему периметру несущих стен. Если проект возводимого дома предусматривает наличие мансарды, производится закладка двух монолитных поясов по газосиликату. Первый служит для придания прочности постройке на уровне потолочного перекрытия, а второй монтируется непосредственно в месте крепления элементов системы кровли.
  5. Армирование области оконных и дверных проемов. Усиление производится как в нижней части проема, так и в верхней, несущей повышенную нагрузку от расположенных выше рядов кладки.

Материалы для армирования

Чаще всего для армирования газосиликатной кладки используется металлическая арматура, размеры которой зависит от места применения. При усилении стен применяются прутья диаметром 6-8 мм, для создания армопояса на газосиликатные блоки по уровню перекрытия рекомендуется использовать изделия диаметра 10-12 мм.

Альтернативным материалом является оцинкованная металлическая сетка. Рекомендуемая толщина стальных прутков, используемых при такой технологии армирования газосиликата, составляет 3-5 мм, а сторона квадрата ячейки – не более 50 мм. Для усиления опор проемов можно применять сетку с более крупной ячейкой – до 70 мм.

Способы армирования стен

В большинстве случаев при возведении стен производится армирование газосиликатных блоков арматурой. Для укладки стальных прутьев по всей поверхности укрепляемого ряда проделываются специальные борозды (штробы), в которые укладываются металлические пруты. Сечение заглубления должно быть не меньше 25 на 25 мм, чтобы арматура не выступала над поверхностью и была со всех сторон закрыта клеевым раствором.

При армировании стен из газосиликата в угловых зонах штробу рекомендуется делать закругленной, чтобы легче было согнуть по радиусу металлическую арматуру. Закладку необходимо планировать таким образом, чтобы избежать стыков прутов в углах строения.

Работы выполняются по следующей технологии:

  • производится предварительная разметка по всему периметру уложенного ряда;
  • при помощи штробореза или угловой шлифовальной машинки формируется штроба;
  • пылесосом или обычной малярной кистью производится очистка полученной полости от пыли и частиц материала;
  • поверхность полученной борозды смачивается и заполняется раствором или клеевым составом наполовину;
  • производится укладка арматуры;
  • оставшееся пространство полностью заполняется раствором до уровня поверхности блоков.

В зависимости от размеров газобетонных блоков, различают способы закладки и диаметр применяемой арматуры:

Толщина блока от 25 см Толщина блока менее 25 см
Толщина прута 6 мм 8 мм
Количество борозд 2 1

Во избежание появления сколов строительного материала расстояние от штробы до края блока должно составлять не менее 6 см.

Второй популярный способ усиления возводимой конструкции – армирование стен из газосиликатных блоков сеткой. При таком варианте для закладки арматуры не обязательно штробить канавки в поверхности материала. Можно нанести слой раствора, достаточный для полного погружения сетки. Для армирования газосиликатных блоков подобным методом обычно применяется оцинкованный металл. Как альтернативу можно использовать сетку из базальтовых волокон, не уступающую по прочностным характеристикам стальным конструкциям, или из стекловолокна (этот материал применим только при укреплении стен).

Одной из модификаций армирования газосиликатных блоков сеткой выступает применение для усиления стен строения оцинкованных металлических полос сечением 8мм на 1,5 мм. В этом случае укладка также производится на тонкий слой раствора, нет необходимости подготавливать каналы для закладки. Важно обеспечить полное закрытие усиливающего слоя клеевым раствором. Это предотвратит попадание влаги на поверхность металла и возникновение коррозионных процессов.

Армирование верхнего ряда

Технология возведения армопояса по газосиликату в области крепления стропил и крыши несколько отличается от укрепления стен и напоминает способ заливки фундамента. Здесь используется метод монолитного заполнения бетоном пространства с заранее установленными металлическими конструкциями. Порядок проведения работ следующий:

  • при помощи сварки или закрепления обычной проволокой формируется металлический каркас нужного размера из арматурных прутов;
  • для лучшего сцепления в верхний ряд блоков вбиваются куски катанки, арматуры или обыкновенные строительные гвозди;
  • по обеим сторонам верхнего ряда закрепляется деревянный короб;
  • подготовленный каркас устанавливается таким образом, чтобы расстояние от прутьев до края опалубки составляло не менее 5-6 см;
  • заливается бетон.

Заполнение армопояса производится единоразово. Заливка в несколько этапов существенно снижает прочностные свойства пояса и, соответственно, негативно влияет на общую укрепленность конструкции.

Необходимый инструмент

Несмотря на масштабность выполняемых работ, перечень нужного оборудования для проведения работ по армированию достаточно невелик и включает в себя:

  • штроборез (предпочтительнее электрический, поскольку работа ручным отнимает много времени) или болгарка с дисками по бетону – обустраиваем полости для закладки арматуры;
  • пылесос, строительный фен или обычная малярная кисть – очищаем борозды от пыли и мусора;
  • измерительный инструмент (уровень, рулетка) и строительная шнурка – для проведения подготовительных расчетов и разметки.

При возведении верхнего армопояса дополнительно понадобятся инструменты для монтажа опалубки: отвертка, молоток и шуруповерт, а также диск для работы по металлу при помощи уже упомянутой болгарки для нарезки прутов нужной длины.

Нюансы армирования

Процесс возведения каждого дома по-своему уникален, поэтому предусмотреть все возникающие проблемы заранее невозможно. Приведем типовые рекомендации, соблюдение которых поможет в ходе строительства:

  • Не рекомендуется использовать свежие или влажные газосиликатные блоки. Они легче поддаются разрушению и теряют прочностные характеристики.
  • Поверхность ряда должна быть идеально ровной. Неровности и выступы легко устраняются при помощи наждачной бумаги или шлифовальной машинки.
  • Укрепление наружных и несущих стен – обязательно.
  • При армировании проемов арматура заводится на расстояние не менее 90 см в обе стороны.

Технология армирования стен из газосиликатных блоков

  • Каталог и цены
  • Объекты
  • Информация
  • О нас
  • Доставка
  • Стань дилером
  • Контакты
  • Каталог и цены
  • Объекты
  • Информация
  • О нас
  • Доставка
  • Стань дилером
  • Контакты
  • 8 (800) 770-03-55
  • Стеклопластиковая арматура
  • Стеклопластиковая сетка
  • Стеклопластиковая кладочная сетка
  • Гибкие связи композитные
  • Фибра армирующая
  • Опоры для растений
  • Строительные материалы
  • Рулонная кровля
  • Профилированная мембрана
  • Пленка полиэтиленовая
  • Кабельные стяжки
  • Штукатурка
  • Наливной пол
  • Калькуляторы
  • ⚡ Полезные статьи ⚡
  • Вопрос-ответ
  • Сферы применения
  • Нормативно-техническая документация
  • О заводе
  • Сертификаты
  • ⚡ Акции ⚡
  • Отзывы

Прочность газобетона на изгиб приближается к нулю. Неармированная кладка из него несколько выносливей в этом плане, но не намного. Искривления основания, составляющего 2 мм на метр, или крена фундамента, достигающего 5 мм на метр, вполне достаточно, чтобы по стенам пошли трещины. Поэтому при сооружении зданий из газосиликата без армирования не обойтись. Особого внимания требуют следующие зоны:

  • ряд газоблоков, уложенных непосредственно на фундамент;
  • проёмы для окон и дверей;
  • места примыкания к перегородкам перекрытий и стропил;
  • каждый четвёртый ряд кладки, который длиннее, чем 6 м;
  • колонны и места предполагаемого возникновения превышающих норму нагрузки.

Среди недостатков обвязочной проволоки отметим шаткость готового каркаса, но этот минус можно нивелировать, если вязать каркас прямо в опалубке.

Производители газосиликата акцентируют внимание на том, что армирование не усиливает несущую способность кладки, а уменьшает риск появления трещин вследствие усадки дома или перепадов температур. Величина такого риска зависит от типа грунта, нагрузок на стены и перекрытия, погодных условий и других факторов.

Поэтому целесообразность, точные места и виды армирования необходимо определять для каждого сооружения отдельно. При расчётах нужно руководствоваться СНиПами II–22, СНиПами 3.03.01–87 и Приложением 11 Пособия к СНиПам II–22–8.

Места, усиление которых рациональнее всего, перечислены выше. А чтобы оно было качественным, необходимо:

  • перед укладкой арматурных стержней в поверхности газобетона прорезать штробы;
  • размещать стержни на расстоянии не менее 60 мм от краев блока;
  • перед укладкой арматуры заполнять сделанные штроборезом углубления бетонным составом или монтажным клеем;
  • стены толщиной до 200 мм армировать одним прутом, более — двумя;
  • загибать необвязанные в один контур концы стержней под углом 90° и заглублять в штробы.

Армирование газобетонной кладки не обходится без специальных инструментов. В числе основных:

  • электрофреза или штроборез для нарезания в газосиликате продольных углублений;
  • сметка или специальный фен для очищения штробов от строительной пыли;
  • каретки для дозирования, удобного и равномерного нанесения клеевого состава на горизонтальную поверхность кладки.

Композитная кладочная сетка для газосиликатных блоков — тоже инновационный материал. По строению напоминает металлическую, но производится из стекловолоконных или базальтоволоконных стержней. Несмотря на почти в 6 раз меньший вес, композитная сетка по прочности превосходит металлические аналоги вдвое!. Кроме того, это изделие экологично, эластично, устойчиво к воздействию агрессивных факторов, не проводит электрический ток и не обладает магнитными свойствами. Оно не создаёт мостиков холода, потому что теплопроводность её намного ниже, чем у металла. Высокая несущая способность, срок эксплуатации длительностью до 100 лет, простота монтажа — далеко не все достоинства композитной армирующей сетки для газобетона, поэтому неудивительно, что её востребованность неуклонно растёт.

Стеклопластиковая кладочная сетка — популярный выбор строителей. Базальтопластиковая сетка тоже лучше металла, но цена её выше. Причём, по свойствам эта сетка одинакова со стеклопластиковой и превосходит её лишь в температуре горения.

Монтажная перфолента — это полоса из стали со сделанными по всей длине отверстиями. Для армирования газосиликатной кладки нужно покупать материал толщиной 1 и шириной 16 мм. Он предназначен для усиления стен без штробления, а путём закрепления на саморезы. При необходимости полосы можно использовать попарно, соединяя проволокой из стали. Этот вариант не подойдёт тем, кто планирует класть блоки на монтажную пену. С ней перфорированная лента работать не будет.

Особой прочностью на изгиб, если сравнивать с профилированной арматурой, они не отличаются. Зато благодаря компактности ленты получается существенная экономия на доставке, а благодаря отсутствию этапа штробления — на трудозатратах и покупке монтажного клея.

Если с традиционной металлической арматурой всё и так понятно, то про стеклопластиковую знают ещё не все. Этот вид арматуры представляет собой стеклопластиковый шнур, спиралевидно обмотанный такой же нитью для обеспечения хорошего сцепления с рабочим раствором. При монтаже прутки между собой соединяются специальными гильзами. В итоге образуется армопояс, которому свойственны низкая теплопроводность, малый вес, длительный срок эксплуатации, удобство монтажа из-за минимального количества стыков.

Стеклопластиковая арматура появилась на рынке строительных материалов сравнительно недавно, поэтому наши клиенты нередко интересуются, можно ли ею армировать газобетон. Да, можно, если использовать стержни диаметром от 4 мм. Исключение составляют сейсмически активные районы. Там время от времени случаются превышающие норму нагрузки на излом, которые стеклопластиковая арматура долго выдерживать не способна.

Газосиликатные перегородки и стены обычно усиливают стержневой арматурой, сеткой и перфорированной лентой. Укладку прутов в стенах толщиной от 20 см начинают с вырезания 2 штроб по 25 × 25 мм так, чтобы от них до обоих краёв оставалось не меньше 6 см. Для более тонкой кладки достаточно 1 продольного углубления посередине. По углам штробы округляют. Далее их освобождают от пыли, увлажняют, заполняют клеевым составом или цементным раствором. Потом в борозды укладывают арматуру. На стыках пруты либо сваривают, либо ложат с перехлёстом, достигающим 20 диаметров, либо на концах загибают и связывают проволокой.

Остатки клея или раствора удаляют шпателем, после чего продолжают монтаж блоков.

Поперечное усиление стен из газоблоков также выполняют стеклопластиковой или другой сеткой. Её укладывают на слой монтажного клея. При этом сетку размещают на расстоянии 50 мм от внешней грани фасадной стены. На внутреннюю поверхность должно выступать 2–3 мм. Завершают укладку нанесением ещё одного клеевого слоя, на который монтируют следующий ряд.

Для соединения газоблочных стен на стыках используют Т-образные анкеры, скобы из металла или полосовые элементы. Их закладывают через каждые 2–3 ряда кладки в горизонтальные швы, но не меньше, чем по 2 на этаж.

Усиление оконных проёмов производят в нижней части, в верхней и по бокам. Армирование под окном начинают с разметки поверхности последнего перед будущим проёмом ряда. Далее заготавливают стержни по размеру на 50–60 см больше длины окна. Такие же делают и штробы. Укладку выполняют в той же последовательности, что и при стеновом армировании.

Над окном обычно устанавливают металлический швеллер или два уголка, края которых выступают за границы проёма не меньше, чем на 30–50 см. Двери гораздо уже, поэтому над ними возможно создание армированной ленты из цементно-песчаного раствора и стержневой арматуры.

Для достижения этой цели над проёмом закрепляют деревянную опалубку. На неё выкладывают цементный раствор, в который помещают три арматурных металлических прута класса А-III диаметром 12 мм или хлысты стеклопластиковой арматуры диаметром 8-10 мм (их длина, как и уголков или швеллеров, должна превышать ширину проёма). Опалубку убирают через 3 или 4 дня, когда раствор полностью затвердеет.

В боковых частях проёмов блоки укладывают таким образом, чтобы между ними по вертикали образовался примыкающий к краю зазор. В него помещают прут толщиной не менее 14 мм, после чего пустоту заливают бетоном. Такое армирование по вертикали ещё применяют при использовании низкокачественного газобетона, в местах опирания на стены сверхтяжёлых элементов, при сооружении колонн из газосиликата.

Армопояс — это замкнутая кольцевая конструкция из монолита, которая повторяет контуры возводимых стен. Её основу составляет каркас из 4 и более продольно расположенных стержней диаметром 10—14 мм. К ним при помощи стальной проволоки с сечением 6–8 мм прикреплена на расстоянии друг от друга 40–50 мм поперечная арматура. Такая конструкция в разрезе имеет квадратную либо прямоугольную форму.

Обычно армированный пояс устанавливают под деревянными перекрытиями и мауэрлатом крыши, в местах примыкания к внутренним и наружным стенам плитных и монолитных межэтажных перекрытий. Иногда им усиливают проёмы для окон и дверей. Для этого готовый каркас укладывают в деревянную опалубку или в углубление ряда из газосиликатных U-блоков и заливают бетонной смесью.

Таким образом, можно сделать вывод, что все способы усиления домов из газобетонных блоков хороши по-своему и вместе с тем имеют некоторые минусы. Чем же тогда лучше всего армировать газобетон: арматурой, сеткой, перфорированной лентой?

Однозначного ответа не существует, поскольку каждый метод и материал рассчитан на определённый тип зданий, нагрузку и другие факторы. Тем не менее, практика показывает, что при строительстве малоэтажных зданий из газосиликата во многих случаях оптимальным вариантом является стеклопластиковая арматура и композитная сетка. Они обладают прекрасными эксплуатационными свойствами и при этом не требуют больших затрат. У нас эти материалы можно приобрести по выгодным ценам. Звоните 8-800-770-03-55.

Технология роторного бурения скважины

Развитие технологии бурения скважин в последнее время сильно набирает обороты. Большим спросом пользуется именно роторное бурение как наиболее надежный, эффективный, безопасный способ, который дает возможность проделать отверстие в земле до 100 м за пару дней.

Преимуществом работы роторных буровых установок является отсутствие осевого давления на бурильный механизм, что снижает себестоимость процесса, повышает эффективность работы, увеличивает долговечность инструмента. Промывка в процессе работы происходит за счет воды или специальной жидкости. Предлагаем подробнее рассмотреть способ бурения, узнать его тонкости, преимущества и недостатки.

Отличительные особенности

Что касается особенностей, то современные роторные установки представляют собой грузовой автомобиль, на котором располагается бур. Это не только добавляет маневренности, но и позволяет обслуживать самые отдаленные участки, дачные и частные комплексы. Бурение вращательным роторным способом является самым эффективным на сегодняшний день, что позволяет пробивать самые плотные слои грунта.

Но нельзя сказать, что бурение можно произвести за считанные часы. Это сложная и тяжелая работа, требующая непрерывной подачи воды, что позволяет исключить заклинивание керна.

Возможность роторного бурения на большую глубину определяется наборной длиной бура. При помощи таких установок можно бурить скважины на известняк, которые являются самыми экологически чистыми и не требующими дополнительной фильтрации в некоторых случаях. Такие скважины располагаются на глубине от 80 м. Некоторые из них приравниваются к артезианским (больше информации о глубине залегания вод для скважины найдете в специальной статье).

Оборудование для роторного бурения скважин

Говоря об оборудовании для роторных бурильных установок, следует выделить саму вышку. Вышка обязательно имеет привод. Если мы берем в расчет мобильные установки, то в качестве двигателя выступает автомобильный мотор. Кроме прочего, в конструкцию входит напорная магистраль, предназначенная для непосредственного бурения, подъемное оборудование, система промывающей жидкости вертлюг, насосы и прочее узлы.

Преимущества и недостатки

Что касается преимуществ технологии роторного бурения, то здесь выделяю следующее:

  1. Высокая скорость работы. Скважина до 100 метров может быть пробурена за 2-3 дня. Лучше бурить неплотный грунт, поскольку он меньше изнашивает инструмент, позволяет повысить эффективность работы и снизить сроки сдачи объекта.
  2. Универсальность. Здесь снова затрагивается возможность бурить разные породы грунта. Это позволяет создавать скважины, предназначенные для забора технической воды, например, неглубокие, а также артезианские, когда приходится бурить «на известняк». Помощью для работы роторной установки может стать глинистый раствор. Он используется в вопросах промывки скважин.
  3. Размер. Благодаря тому, что установка помещается на грузовой автомобиль, ее можно доставлять в самые разные уголки, даже по непроходимым дорогам. Есть возможность подъезда в труднодоступные места, что актуально при бурении на территории частных участков. Все это добавляет мобильности, позволяя быстро раскладываться на новом объекте и сразу приступать к выполнению задачи.

Среди недостатков можно выделить необходимость тщательной подготовки к каждому роторному бурению. То есть, нужна геологоразведка, поскольку в зависимости от породы грунта необходимо подбирать специальное оборудование, которое применяется для породоразрушения, иначе долото может выйти из строя.

Среди прочих недостатков нужно выделить сложность бурения в зимний период времени.

Бурильная установка может быть разрушена под действием замерзшего грунта (рекомендации о том, в какое время года лучше всего бурить скважину, а также преимущества и недостатки каждого сезона для начала бурительных работ, найдете в нашем специальном материале).

Что касается мощности, то здесь все зависит от роторной части.

Принцип осуществления роторного бурения скважин

В основе технологии роторного бурения скважин лежит грузовой автомобиль, на котором установлен подъемник, а также вышка. Это позволяет поднимать/опускать ствол подъемного механизма бурильной колонны. Всем этим движет электрический привод либо мотор внутреннего сгорания автомобиля. Благодаря открытию заслонки подачи топлива, есть возможность регулировать количество оборотов вращающегося механизма.

Энергия двигателя передается ротору, который преобразует ее в энергию вращения бура. Труба ротора использует ведущий момент и начинает вращаться в заданном направлении. Основная часть ведущей трубы является разъемной, что позволяет увеличивать ее длину, постепенно углубляясь в скважину. Соединение осуществляется за счет муфт.

Вращение передается на керн, который работает по принципу раздробления горной породы. Режущая коронка может быть изготовлена из алмазных сплавов, композитных материалов и других твердосплавных веществ. Конструкция кромок тоже может отличаться.

Благодаря распределенному весу утяжеляющей трубы, усилие создается непосредственно на долото, что является особенностью роторной установки. В связи с этим распределенная сила тяжести растягивает подвешенную буровую колонну, не позволяя ей разрушаться под нагрузкой. Через вертлюг (систему очистки жидкостью) подается промывочная жидкость. Она попадает на режущие элементы долота.

Продукты бурения удаляются при помощи решетчатых, вибрационных и инерционных фильтров, что зависит от конструкции установки.

Подача воды должна идти практически непрерывно, поскольку иначе буровая установка быстро выйдет из строя.

Есть разновидности, которые способны очищаться посредством подачи сжатого воздуха.

Как происходит роторное бурение:

Обсадные трубы

Роторный способ бурения скважин предполагает установку обсадных колонн. Это процесс предполагает монтаж емкостей в виде труб, толщина стенок которых защищает грунт от движения. Именно это спасает скважину от обрушения, позволяя пользоваться долгие годы водой на собственном участке. Глубина залегания обсадной части трубы индивидуальна и зачастую зависит от предварительной геологоразведки.

В среднем, для центральной части России, глубина установки металлической обсадной трубы фиксирована значением от 15 до 30 м включительно.

Предпочтительно использовать сразу несколько обсадных труб. В случае с водой, сначала устанавливается металлическая труба большего диаметра, которая защищает движения земной коры на глубине до 30 м, и только потом сквозь нее, с учетом уменьшения общего диаметра скважины, устанавливается пластиковая труба, составные части которой скручиваются по резьбе.

Чем больше глубина скважины, тем меньше диаметр самой последней установленной трубы.

В то же время, диаметр обсадной части рассчитывается индивидуально с учетом установки насоса для колодцев. Рекомендуют, чтобы насос в скважине располагался ровно по вертикали, чтобы вокруг него было свободное пространство по 2-3 см.

Как происходит спуск и обстановка обсадной трубы при роторном бурении скважины:

Промывочная жидкость в буровых роторных работах

Роторное бурение скважин на воду предполагает использование жидкости для промывки.

За счет промывки грунта специальным бурильным раствором увеличивается срок службы бурильного механизма, поскольку он охлаждается в процессе работы. Кроме того, бурильная промывочная жидкость вымывает опавший грунт, посторонние включения.

В процессе работы могут быть использованы растворы на полимерной основе, нефтяные эмульсии, вода, аэрированный раствор.

Поэтому, говоря о работе роторной установки по бурению скважин на воду, имеют в виду совокупность 2 узлов. Первое транспортное средство выполняет непосредственное бурение, второе доставляет воду и применяется в вопросах обустройства очистки скважин.

Роторная буровая установка

Буровая установка и привод представляет собой вышку величиной от 12 до 15 м. Эта вышка, в случае с мобильной установкой, монтируется на грузовой автомобиль. Зачастую это ЗИЛ или Камаз, что добавляет проходимости.

В роли привода используется мотор ТС. Чем мощнее двигатель, тем эффективнее и быстрее работа.

На вышке располагается бурильная труба, которая вращается в конкретном направлении. Окончанием трубы является долото, состоящее из двух, трех или четырех режущих механизмов. При вращении трубы долото вращается и прорезает грунт.

В конструкции имеется лебедка, что позволяет по окончанию бурения поднимать буровой механизм на поверхность. Эта же лебедка поддерживает буровую трубу, давая возможность специалистам из бригады наращивать глубину во время работы. Труба имеет полую структуру, что позволяет поднимать остатки отработанного грунта на поверхность. Либо же через трубу подается вода или другая промывочная жидкость, которая охлаждает бурильное долото, а также позволяет вымывать и размягчать грунт.

Из чего состоит и как работает роторная буровая установка:

Профессиональная промывка скважин осуществляется использованием специального раствора, это — раствор глины в воде. Ее закачивают с помощью рабочей трубы и присоединяют к вертлюг, здесь раствор выполняет работу, после чего выкачивают, где раствор отстаивают и используют вновь. Особенностью такого раствора является возможность не только вымывать отработанный грунт, но и укреплять стенки скважины после высыхания. При небольших глубинах и несильной загрязненности для выкачивания могут использоваться фекальные насосы.

Роторный способ бурения нефтяных скважин

Роторное бурение скважин представляет собой один из видов вращательного бурения. Суть заключается в том, что породоразрушающий инструмент, расположенный внутри скважины, приводится в действие за счет электродвигателя или газотурбинного оборудования.

Роторное бурение наиболее распространенный метод, так как достаточно эффективен и прост в применении. Чаще всего он используется для бурения разведочных и эксплуатационных нефтяных скважин, однако, за счет компактности, применяется и для создания скважин с водой на частных участках

Технология роторного бурения впервые была применена в США в начале 1880-х годов, и с тех пор претерпевала незначительные изменения, положительно сказавшихся на её эффективности. В частности, совершенствовались породоразрушающие инструменты, изобретались новые промывочные жидкости, повышалась прочность отдельных элементов. Кроме того, совершенствовалась и сама технология бурения, за счет чего данный метод и является сейчас одним из основных способов создания забоя и почти полностью заменил стандартный ударный метод. Обо всем, что нужно знать о роторном способе бурения – далее в статье.

Оборудование для роторного бурения скважин

Несмотря на кажущуюся простоту, нефтяная, газовая или любая другая скважина требует довольно внушительного списка оборудования. Без любой из этих частей работа установки невозможна. В перечень элементов, необходимых для осуществления роторного бурения, входит:

  • вышка;
  • буровая установка;
  • ротор;
  • буровые поршневые насосы;
  • вертлюг;
  • талевая система;
  • система очистки жидкостью.

Вертлюг – это элемент, через который промывочная жидкость попадает в колонну. Он подвешен на один крюк талевой системы. Кроме этого, в неё входит кроноблок и блок.

Система очистки промывочной жидкостью также состоит из ряда элементов:

  • вибросита;
  • желоба;
  • гидроциклонов

Роторный способ бурения скважин часто требует мобильности конструкции, поэтому её часто размещают на специальных платформах.

Роторное бурение скважин: плюсы и минусы

Бурение скважин роторным методом очень распространенно. Он имеет огромное количество преимуществ перед стандартным ударным способом:

  1. Скорость. Бурение роторным способом производится значительно быстрее ударного.
  2. Универсальность. Спектр применения метода гораздо шире, так как за счет применения различных долот можно работать с разными видами грунтов.
  3. Размер. Вся установка занимает относительно немного места в отличие от конструкций для ударного метода.
  4. Мобильность. За счет малых габаритов, установку можно разместить на подвижной платформе.

Вращательное роторное бурение скважин, тем не менее, имеет и некоторые ограничения.

Так, в зависимости от грунта и пород, следует подбирать соответствующие долота.

Наличие очень твердых объектов на пути пролегания скважины может стать помехой, если не использовать специальное породоразрушающее оборудование.

Кроме этого, проблему представляет:

  1. Глинистый раствор. Он нередко вызывает проблемы при исследовании пластов, а также не всегда является рентабельным в некоторых случаях.
  2. Невозможность работы в зимнее время. Промерзлый грунт является серьезным препятствием для бурения роторным способом.
  3. Мощность установки. Она напрямую зависит от ротора, который является уязвимым элементом системы.

В условиях промерзлых почв, предпочтительным вариантом является ударная методика. Разумеется, нефтяная или любая другая скважина будет буриться дольше, однако в итоге желаемый результат будет получен.

Принцип осуществления роторного бурения скважин

Несмотря на кажущуюся простоту технологии, принцип работы роторного оборудования довольно сложен. Сам ротор приводится в действие за счет приводного вала, который передает вращение от электродвигателя. Иногда используется двигатель внутреннего сгорания.

Само вращение принимают ведущие вкладыши ведущих вкладышей. Их сечение полностью аналогично сечению верхней рабочей трубы, которое по своей форме может быть абсолютно разным.

Основой для бурильной колонны являются специальные трубы. Именно между ними и породоразрушающим инструментом монтируются УБТ – утяжелённые бурильные трубы. За счет их огромного веса на долото оказывается достаточная для эффективной работы нагрузка.

Верхняя часть рабочей трубы подсоединяется к вертлюгу. По этой системе подается промывочная жидкость, которая попадает на забой через насадки долота – она нужна для поддержания работоспособности всей роторной бурильной установки.

Подъем или спуск обеспечивают свечи – несколько бурильных труб с длиной от 25 до 50 метров. Под действием нагрузки, которую обеспечивают утяжеленные бурильные трубы, долото и разрушает породу. За счет регулярно поступающей жидкости инструмент охлаждается, а параллельно с этим забой прочищается от шлама. Жидкость используют повторно после её очистки.

Обсадные трубы

Разумеется, нельзя просто пробурить скважину и оставить её без малейших укрепляющих конструкций. Грунт – довольно неустойчивая субстанция, способная менять свое положение. Именно поэтому риск обрушения забоя довольно велик.

Чтобы этого не произошло, на некотором расстоянии от поверхности в бурении делается перерыв, во время которого устанавливается обсадная колонна. За счет неё исключается осыпание стенок или же завала пробуренного пути, а также препятствует проникновению воды. Самая первая колонна часто называется кондуктором и она позволяет осуществить перекрытие неустойчивых пород, тем самым придавая надежности пробуренной скважины.

Как правило, такую колону ставят не ранее отметки 30 м, и не позже отметки 600 м. Если скважина нефтяная, то обсадные конструкции устанавливаются с как можно меньшим расстоянием до поверхности.

Роторный способ бурения применяется для многих типов грунта, потому, при установке колон приходится ориентироваться на текущие геологические условия. Так, иногда возникает необходимость использовать сразу нескольких обсадных колон для повышения надежности забоя. Чем меньше диаметр трубы, тем глубже она опускается. Очевидно, что самая небольшая по диаметру будет находиться глубже всех остальных.

Наиболее глубокая колонна – эксплуатационная, перфорируется снизу. Через эти отверстия нефтяная, газовая или водяная масса в неё и поступает.

Промывочная жидкость в буровых роторных работах

Бурение скважин вращательным роторным способом можно сделать эффективнее, если использовать подходящий метод промывки. На данный момент в качестве жидкости применяются:

  • полимерные растворы;
  • аэрированные растворы;
  • нефтяные эмульсии;
  • вода.

Также применяется продувка воздухом. В случае, если работы планируются на участках с низким пластовым давлением, используется специальный газ.

С помощью промывки забой не только избавляется от лишних примесей, осыпавшихся пород и крупных предметов.

Роторное бурение скважин – это довольно трудоемкий процесс, требующий учета многих факторов. Тем не менее, он является одним из самых эффективных методов и широко применяется в самых разных условиях.

Роторная буровая установка

Как выполняется роторное бурение скважин на воду

Здесь вы узнаете:

  • Что такое роторное бурение скважин
  • Когда применяется метод
  • Плюсы и минусы метода
  • Оборудование для роторного бурения скважин
  • Принцип осуществления роторного бурения скважин
  • Особенности технологии роторного бурения скважин
  • Обсадные трубы
  • Промывочная жидкость в буровых роторных работах
  • Расчет стоимости

Роторное бурение скважин — распространённый способ, при котором усилие на рабочую колонну подаётся с роторного вращателя. Роторные буровые установки могут быть как стационарными, так и мобильными.

Что такое роторное бурение скважин

Для начала разберем, что вообще из себя представляет роторное бурение скважин и каковы его альтернативы? Одним из самых привычных способов устройства водозаборной выработки пока признают шнековое бурение.

Однако шнековая технология не позволяет пройти скальные коренные породы. Применяемый в шнековом бурении винтовой бур не способен разрушить известняк. А ведь нередко бывает, что нужно забуриться именно в него, т.к. вышележащие слои не отличаются стабильным и достаточным для эксплуатации дебитом.


Колонковая и шнековая буровая технология не предоставляет возможность пройти скальные горные породы. В случае устройства скважины на известняк эффективней и экономичней использовать роторный метод бурения

Потому роторная технология, используемая ранее только в горнодобывающей отрасли, и стала внедряться в сферу устройства частных водозаборных сооружений. Ее рабочим элементом является находящееся в забойной части скважины долото. С помощью долота разрушаются связные и несвязные грунты, дробятся скальные коренные породы.

Выемка же разрушенной горной породы осуществляется с помощью жидкости, которая подается к забою через рабочую колонну или же затрубное пространство. Это 2 разных способа бурения, каждый из которых будет подробно рассмотрен далее.

Диаметр долота превышает диаметр рабочей колонны, что позволяет:

  • сократить энергозатраты на весь процесс бурения (мощность здесь расходуются непосредственно только на проворачивание с усилием долота в забое, а потери на трение рабочей колонны о стенки скважины сводятся к минимуму);
  • предохранить большую часть элементов рабочей колонны от повреждений, а также стенок пробуренной скважины от разрушения;
  • создавать внушительные по диаметру скважины (к примеру, до 70 см) при крайне внушительных глубинах.

Таким способом можно формировать водоносные скважины, глубиной в 300 и более метров, т.е. бурить водозаборные выработки для снабжения водой дачных массивов и поселков.

Итак, определение: бурение по роторному принципу – это такой способ разработки скважины, при котором усилие на долото в забое передается от роторного вращателя через рабочую колонну. Ее собирают из штанг – узких стальных труб, которые присоединяются последовательно друг к другу по мене углубления в землю.

А вот в расчистке ствола выработки и забоя от шлама применяется поданная под напором вода. Благодаря такому решению постоянно разбирать и собирать буровую колонну для извлечения керна как в колонковом бурении не нужно.

Нагнетаемая в выработку жидкость сразу решает две важные задачи: освобождает путь буровому снаряду для производства дальнейших работ и производит промывку скважины, необходимую для подготовки водозабора к эксплуатации.

Когда применяется метод

Бурение роторным способом используется когда разрабатываются полускальные и скальные грунты для устройства скважин глубиной до ста пятидесяти метров. Для успешного бурения скал необходимо правильно подобрать бурильный инструмент – долото и утяжеленные трубы. По словам специалистов, для эффективной работы роторное бурение следует применять, если соблюдаются такие условия:

  • Изучение гидрогеологического разреза участка проведено достаточно подробно.
  • Известно, что почва состоит из скальных пород.
  • Есть данные об уровне залегания водоносной жилы.
  • Имеется хороший напор подземной воды.
  • Есть возможность постоянной доставки промывочной жидкости.

Кроме того, следует учитывать, что условия южных районов позволяют проводить буровые работы круглогодично, а в северных областях работы ограничены температурными показателями внешней среды, при которых замерзает жидкость для промывки.

Плюсы и минусы метода

Среди бурильных методов водозаборных скважин роторный способ считается одним из популярных. Такая методика распространена по всему миру.

К достоинствам относится следующее:

  1. Габариты. Вся конструкция для роторного бурения занимает мало места.
  2. Возможность перевозки оборудования. Благодаря небольшим размерам установку можно размещать на специальных платформах для дальнейшего перемещения.
  3. Универсальность. Роторный тип бурения можно применять при более широком спектре условий, чем ударную технологию, поскольку возможно использование многих насадок. За счет этого получится обрабатывать любые типы грунтовых слоев.
  4. Быстрота. Благодаря особенностям бурения вращательным способом производительность труда намного выше, чем ударным методом.

Но имеются и некоторые недостатки. Проблемы могут возникать следующие:

  1. Когда почва промерзает, это препятствует бурению роторным методом. В таком случае лучше всего воспользоваться ударной методикой, которая подходит и для работ в зимних условиях.
  2. Глинистость раствора. Она провоцирует появление трудностей во время изучения слоев.
  3. Изменение мощности. Значение зависит от показателей ротора, достаточно уязвимой детали во всей конструкции.

Оборудование для роторного бурения скважин

Ротор является основным механизмом станка для одноименного метода бурения. Вращатели различают по мощности, статической нагрузке, диаметру отверстия под колонну из труб. По конструкции роторы бывают неподвижными или перемещающимися в вертикальной плоскости. Они рассчитаны на бурение скважин глубиной 100-1500 м, выдерживают нагрузку 10-500 т.

Кроме основного предназначения (вращения инструмента), ротор служит удерживающим устройством бурильных и обсадных труб при выполнении спуско-подъемных операций. Еще ряд механизмов и устройств обеспечивают продвижение породоразрушающего снаряда в горный массив.

В состав роторной буровой установки входят:

  1. Вышка — на ней размещаются и подвешиваются бурильные трубы. Сооружение устраивается в виде мачты на 1-2 опорах или каркаса башенного типа на 4 опорных точках.
  2. Буровой насос поршневой — служит для закачки в скважину промывки. Работает в составе комплекса оборудования для приготовления раствора и его очистки.
  3. Вертлюг — через него промывочный раствор от насоса попадает в буровую колонну. Устройство крепится на крюке в верхней части вышки.
  4. Талевая система с лебедкой и блоками — обеспечивает спуск и подъем колонны.
  5. Элеватор — с его помощью производятся захват и удержание труб.

В состав оборудования входят долота шарошечные и алмазные, стропы для присоединения элеватора к талевому блоку, переходники различных типов, грязевые насосы для откачки пульпы. Промывка при роторном бурении — прямая или обратная с применением глинистого раствора, воды.

Принцип осуществления роторного бурения скважин

Несмотря на кажущуюся простоту технологии, принцип работы роторного оборудования довольно сложен. Сам ротор приводится в действие за счет приводного вала, который передает вращение от электродвигателя. Иногда используется двигатель внутреннего сгорания.

Само вращение принимают ведущие вкладыши ведущих вкладышей. Их сечение полностью аналогично сечению верхней рабочей трубы, которое по своей форме может быть абсолютно разным.

Основой для бурильной колонны являются специальные трубы. Именно между ними и породоразрушающим инструментом монтируются УБТ – утяжелённые бурильные трубы. За счет их огромного веса на долото оказывается достаточная для эффективной работы нагрузка.

Верхняя часть рабочей трубы подсоединяется к вертлюгу. По этой системе подается промывочная жидкость, которая попадает на забой через насадки долота – она нужна для поддержания работоспособности всей роторной бурильной установки.

Подъем или спуск обеспечивают свечи – несколько бурильных труб с длиной от 25 до 50 метров. Под действием нагрузки, которую обеспечивают утяжеленные бурильные трубы, долото и разрушает породу. За счет регулярно поступающей жидкости инструмент охлаждается, а параллельно с этим забой прочищается от шлама. Жидкость используют повторно после её очистки.

Роторная буровая установка в работе (видео)

Особенности технологии роторного бурения скважин

Процесс бурения организован так, что из-за вымывания слоя почвы из шахты буровая колонна с каждым движением углубляется все ниже. Периодически ее необходимо наращивать добавлением других труб.

Процесс бурения выполняется ступенчато:

  • Пройдя первые рыхлые слои грунта, колонну поднимают, а в шахту опускают обсадную трубу.
  • Зазор по кругу заполняют раствором цемента.
  • После застывания цемента в шахту подают долото с меньшим диаметром, и работа продолжается дальше.

Таких аналогичных шагов может выполняться несколько, а затем в шахту опускается перфорированная на конце эксплуатационная труба. В зависимости от качества почвенного пласта и глубины выбирают количество и массу труб, вид долота, скорость его вращения и материал кромок, давление промывочной жидкости. Специфика такова:

  • Легкие породные пласты проходят с максимальной скоростью и наибольшей промывкой.
  • Скалистые почвы требуют пониженной частоты и уменьшенного давления жидкости.

Помешать работам могут грунтовые твердые включения – валуны – на пути ротора, который может заклинило, или почвы, активно поглощающие промывку. Также замедляет процесс нехватка воды в месте проведения работ и наличие большого глинистого слоя. Глина, смешиваясь с водой, закупоривает водяное русло и требует дополнительной тщательной промывки.

Смена породоразрушающего инструмента

Несмотря на тщательно просчитанную геометрию лопастей и армирование твёрдыми сплавами, долото буровое всегда будет самым изнашиваемым инструментом роторной буровой установки. Его регулярная замена — неотъемлемая составляющая рабочего процесса. Для этих целей используются так называемые «свечи» — блоки из нескольких труб. В зависимости от высоты буровой вышки и глубины скважины, длина свечи может варьироваться от 20 до 50 м. С целью упростить свинчивание, трубы оснащают замками с конической резьбой.

Обсадные трубы

Пересекаемые скважиной породы частично укрепляются за счет применения глинистого раствора, но полноценное предотвращение осыпания стенок выработки достигается их обсадкой стальными трубами. Закончив бурение в заданном интервале, проходку скважины приостанавливают для монтажа обсадной колонны. Ближайшая к поверхности часть конструкции называется кондуктором.

При укреплении стенок выработки придерживаются следующих правил:

  • диаметр обсадной трубы должен быть меньше сечения выработки: колонна опускается в скважину свободно;
  • глубина, начиная с которой делают перерыв в бурении для установки обсадной крепи, находится в пределах 30-600 м;
  • стенки водозаборных выработок обсаживают цельнотянутыми трубами длиной 6-13 м, для изготовления кондуктора используют сварные стояки Ø426-478 мм;
  • затрубное пространство заполняется цементной тампонажной смесью.

В сложных геологических условиях устанавливают несколько обсадных колонн разного диаметра. Трубы меньшего размера располагаются в глубоких горизонтах.

Особенность нижнего звена конструкции заключается в том, что эта труба является эксплуатационной и перфорируется для проникновения воды внутрь колонны.

Промывочная жидкость в буровых роторных работах

Жидкие среды, используемые для бурения, укрепляют стенки выработки в рыхлых породах, удерживают буровой шлам во взвеси, не давая ему осаждаться, и выносят его на поверхность, не загрязняют подземную воду. Трение колонны о стенки скважины и охлаждение долота, способствование разрушению породы на забое — это тоже функции промывки.

В качестве буровых растворов применяются следующие жидкости:

    Вода техническая. Применяется при строительстве водозабора в устойчивых породах и песках, где статический уровень жидкости ≥3 м. Диаметр скважин

Все о роторном бурении скважин

  1. Особенности
  2. Когда применяется?
  3. Что это такое?
  4. Способы
  5. Оборудование
  6. Процесс

Трудно уместить все, что известно о роторном бурении скважин, в короткой публикации, поскольку у этого вращательного способа есть свои распространенные разновидности. Самая востребованная сфера применения – на объектах, где водоносные пласты залегают на значительной глубине. Есть ситуации, когда другого водного источника нет поблизости, и единственным способом добраться до пласта остается долото, приводимое в движение ротором.

Особенности

Три метода, применяемые в бурении скважин (ударный, вращательный и смешанный), несложно отличить друг от друга, когда речь идет об использовании ударного и вращательного способа. Но вот смешанный вид использует оба предыдущих, и дифференцировать их неспециалисту сложно. А в последнее время, благодаря технологическим усовершенствованиям и производству установок нового типа, появилось несколько модификаций у каждого из традиционно используемых методов.

Скорость работы мобильной буровой установки зависит не столько от метода, сколько от характеристик почвы – ее твердости, характеристик, применения определенного типа оборудования. Машина для бурения скважин состоит из станины, к которой крепятся все необходимые для работы узлы – двигатель, штанга, лебедочный механизм, насос для нагнетания раствора и помпа, которая занимается удалением уже превращенного в жидкую кашицу грунта.

Основное целевое использование роторного бурения – артезианские скважины для воды.

Когда применяется?

Там, где поблизости нет ни водных ресурсов, ни питьевых источников, это единственный для владельца жилого дома способ получить глубоко залегающую воду для собственных нужд. Универсальное назначение и ресурс неограниченных возможностей, присущие роторному бурению, привели к повсеместному вытеснению ранее распространенного ударного способа. При строительстве жилого дома роют артезианскую скважину, и обычно с помощью роторного бурения. Взамен за затраты ресурсов и средств можно получить неоспоримые бонусы.

  • Полную независимость от ремонтов, отключений, загрязнений, нередких в общих сетях. Обеспечение всех своих потребностей – для питания, гигиены, полива и других надобностей на приусадебном или дачном участке.
  • Возможность длительной эксплуатации, если соблюдались все необходимые условия. Можно и более 10 лет не думать о замене деталей, ремонте, возникновении проблем со стенками или трубами.
  • Постоянное присутствие воды на участке и в доме, причем высокого качества. Если выбор водоносного пласта был произведен корректно, соблюдены все требования СНиП и СанПиН к расположению отстойника, выгребной ямы и источника, питьевая вода будет непросто соответствовать санитарным нормам. Она будет отличаться прекрасными вкусовыми качествами, не испорченными дезинфицирующими добавками.

Водозаборные скважины – превалирующая область применения роторного бурения, но далеко не единственная. Самая глубокая шахта, сделанная этим методом, достигала в глубину 9,5 км. Шарошечное долото в состоянии справиться с самыми твердыми или крепкими породами. Их используют при добыче нефти и газа после того, как появились струйные, армированные твёрдосплавные штыри и долота с заполненными маслом опорами. Широкое применение метод нашел также в гидрогеологических скважинах.

Что это такое?

Роторное бурение скважин часто называют самым технологичным и быстрым способом обустройства водоносных скважин, но назвать его самым дешевым сложно. Его особенности – в использовании штанги, на конце которой – насадка-коронка или шарошка. Ротор – это механизм со столом (подвижной вращающейся частью), в котором закреплена ведущая труба, а уже на ней – колонна бурильных труб или штанга. К штанге крепится собственно бур (шарошечное долото или другой инструмент, напоминающий сверло большого размера.

От других установок для проделывания скважин этот механизм отличается тем, что инструмент, проникающий в земную толщу, приводится в действие ротором. Основное преимущество – немедленное выведение на поверхность породы грунта, который разрушен в месте проведения работ.

В некоторых установках есть специальный насос, подающий под давлением жидкость, и помпа, выдавливающая ее на поверхность. В этом кругообороте грунт выносится с жидкостью на поверхность, и не надо, как в других установках (в той же шнековой), поднимать наружу всю громоздкую колонну с бурильным инструментом. В этом случае применяется особый узел (вертлюг), через который поступает раствор, и на который одновременно крепятся штанги. Раствор, который проникает внутрь скважины с помощью насоса, на поверхности отстаивают и пропускают сквозь фильтры.

Нормативный момент в отборе жидкости определенного состава (можно использовать и простую воду) состоит в подборе специального состава, который позволяет легко преодолеть скалистые породы или превратить в плывуне текучий грунт в подобие геля, который не попадает в только что проделанную скважину. К недостаткам роторного бурения относят его дороговизну (это если сравнивать с другими способами – ударным, шнековым).

Некоторые строители, возводящие жилое строение собственными руками, относят к недостаткам сложность оборудования и необходимость иметь хотя бы минимальные навыки буровика.

Способы

Общедоступное изложение технологии выглядит следующим образом: бурильная колонна медленно, но уверенно погружается в почву, придерживаясь при этом ровного и размеренного ритма. Чем дальше она углубляется, тем больше сверху наращивается количество колонны, присоединяется одна за другой труба, для этого используются специальные приспособления. После окончания проходки и достижения водоносного пласта примерно в таком же темпе все это сооружение вынимается и постепенно разбирается.

На этом применение бурильного процесса заканчивается, но дальнейший метод оборудования скважины предусматривает:

  • введение в проем обсадочной трубы;
  • цементирование зазора и ожидание, пока застынет крепеж;
  • погружение небольшой перфорированной снизу трубы для подачи воды из аквифера.

Турбинное бурение – разновидность процесса, при котором советские ученые разработали возможности применения установки, в которой не вращаются бурильные трубы. Буровое долото работает от энергии потока подаваемой в скважину жидкости, которая превращается в механическую энергию вращения вала, находящееся непосредственно перед породоразрушающим концом.

Вращательное

Это роторное, а также колонковое и шнековое бурение. Последнее применяется в ограниченной сфере, для скважин небольшого диаметра в мягких или мерзлых типах грунта. Для подачи грунта на поверхность в установках есть винтовой конвейер. Предельная глубина – до 30 м. Колонковым методом можно проделывать скважины глубиной до 200 м, но небольшого (до 13 см) диаметра.

Подаваемый раствор используется и для охлаждения инструмента, и для сохранения стенок.

Ударное

Название прекрасно отражает сущность метода – чтобы проникнуть внутрь грунта, наносятся удары специальным буровым снарядом. Пригодно только для мягких и рыхлых типов грунта, в процессе прохождения используется дробление (для обломков твердых пород), раздавливание и рыхление. У разных инструментов есть и нюансы в технике прохождения забоя.

Вибрационное

Основано на равномерных колебаниях, подаваемых с установки, условно делится на две распространенные схемы – вибрационно-ударную (забивную) и вибрационно-вращательную. Применяется преимущественно для рытья небольших скважин.

Оборудование

Существование разных типов не исключает некоторую схожесть в схеме устройства буровой установки. В ней есть станина для сборки единого взаимодействующего агрегата, двигатель бензиновый или электрический, буровая штанга (ротор) насос для подачи жидкостей, помпа для откачки и вертлюг – управляемая система, функциональный узел для крепления штанги, подачи жидкого раствора и присоединения моторного редуктора.

Станки, собираемые бурильщиками, могут зависеть от способа подачи, типа используемого мотора, мощности установки и глубины скважины, которая предполагается по данным геологоразведочных работ.

Процесс

Во вращательном роторном бурении используется две схемы, определяющие и применяемый режим, и скорость прохождения, и экономичность процесса. Если скважины делают на ограниченном пространстве частного землевладения, применяется промывка прямого типа, а если требуют условия работы, задействуется промывка обратного тока.

С прямой подачей

Состав подается прямо по трубам на дно создаваемой скважины, а затем поднимается наверх по зазору между оболочкой трубы и стенкой. После выхода на поверхность направляется в отстойник, где снова фильтруется и пускается в ход для нового круговорота.

С обратной подачей

Процесс происходи наоборот – вниз подается по затрубному пространству, вдоль стенок скважины, а наверх возвращается по бурильным трубам. Редко, но иногда используется комбинированный способ, в котором есть и один, и второй тип промывки. С момента изобретения усовершенствовались моторы, модифицировались основные узлы, применялись разные составы жидкости. Но принцип работы в целом оставался неизменным.

В настоящее время его используют и в строительстве нефтяных и газовых скважин, и в рытье артезианских колодцев на ограниченном пространстве приусадебного или дачного участка. Для владельца частного земельного надела, расположенного далеко от источника-водоема и от центрального водопровода, есть только одна возможность обзавестись водой – артезианская скважина, полученная роторным бурением.

В следующем видео вы сможете взглянуть на роторное бурение скважин.

Читайте также:
Телевизор для кухни – как правильно выбрать и разместить
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: