Буронабивні палі з обсадною трубою: методи та особливості поетапного монтажу

Свердловина з обсадкой гарантує високу якість підстави споруди, тривалий термін експлуатації фундаменту і можливість вилучення палі при аварійних роботах. Технологія, що використовує буронабивні палі з обсадної трубою, що дає можливість виконати початковий етап будівництва на складних грунтах в більш короткі терміни. Такий спосіб більш витратний, але дуже ефективний, якщо потрібно витягти частину палі або фільтра з отвору. Облаштування фундаменту і вибір обсадних труб має свої особливості.

Технологія із застосуванням БНС і обсадної труби дозволяє будувати надійні будівлі на складних грунтах

Різновиди набивання паль

Буронабивні палі – один з найбільш ефективних методів облаштування заглибленого фундаменту. Його особливість – свердловини бурять до необхідної позначки, під палі формується стовбур зі збільшенням нижньої частини і набиванням бетонної суміші (ґрунту або піску). Так зване «розширення» нижнього відрізка утворюється при бурінні грунту спеціальним обладнанням, що дозволяє розпирати породу. Після цього проводиться ущільнення бетонної суміші. Іноді використовують вибух направленої дії внизу свердловини з метою ущільнення.

Циліндричні порожнини в грунтах отримують різним способом, з-за чого набивання палі класифікується на:

1. Буронабивні.
2. Піщані.
3. Грунтобетонние.
4. Пневмонабивные.
5. Частотрамбованые.
6. Вибротрамбованые.

Грунти «диктують свої умови щодо вибору технології, але на сьогодні є можливість будувати висотні будівлі практично в будь-яких умовах, завдяки використанню однієї з них. Фахівці визначають, який метод буде найбільш ефективним:

• без укріплення стінок колодязя;
• з глинистим розчином для кріплення пробуреного стовбура;
• з застосуванням обсадних виробів.

Вид установки паль визначається в залежності від типу ґрунту, в багатьох випадках потрібне зміцнення пробуреного стовбура

Призначення обсадження в свердловинах

Використання обсадних труб – це формування свердловин різного функціоналу, включаючи будівництво, нафтовидобуток або витяг питної води з глибоких шарів. Вони випускаються зарубіжними і вітчизняними підприємствами за Гост 632-80.

Обсадні труби мають характерну форму з підготовленим стиком – для зручності з’єднання. У деяких випадках використовується зварювання або стикування допомогою спеціальних фіксаторів притискного типу. Труби випускають з різних матеріалів, переважно це азбестоцемент, нержавіюча сталь або пластик. Рідше використовують чавун, дерево і деякі різновиди полімерів – при бурінні паль для побутових потреб. Всі вони попереджають осипання ґрунту і замулювання виритих свердловин.

Застосування обсадних труб для паль – можливість роботи в будь-яких умовах, а самі циліндричні вироби можна на час залишати в грунті або витягти з отворів. Це так звані «інвентарні» труби. Буріння свердловин проводиться за допомогою спеціального обладнання (ударним або обертальним методом).

Увага! У промисловості придатні тільки сталеві та пластикові труби, яким нерідко віддають перевагу з-за їх доступності.

Труби мають різну форму і діаметр, овальність і разностенность, показник непрямолинейности (підвищеної точності), на який існує стандарт:

• вироби від 33,5 мм до 89 мм – не більше 0,3 мм;
• вироби діаметром від 108 мм до 146 мм – в межах 0,5 мм;
• у виробах більшого діаметра допустима похибка більше 0,7 мм.

При установці буронабивних паль в якості обсадження найчастіше використовують сталеві труби

Азбестоцементні труби обсадні для паль мають товсті стінки, але вони більш крихкі, ніж інший асортимент. Їх охоче купують, завдяки доступності, але у недосвідчених працівників вони викликають деякі труднощі при організації буріння.

Монтаж обсадної шахти проводиться поетапно – кожна труба кріпиться до попередньої. В залежності від технології, труби точно також по секціях демонтують або залишають у ґрунті. Про це повинна бути відповідна запис в журналі технічних робіт та акті приймання (на кожну палю).

Обов’язкове очищення бурильного отвору для паль від опалого ґрунтів після завершення цього етапу робіт. Використовується спеціальний бур або «штанга Келлі» з регулюванням положення лопатей, що мають функцію захоплення.

Перевага технології з застосуванням буронабивних паль

Обсадна труба – надійний спосіб зміцнення ґрунтової стінки формуються в отворах. Труби для буронабивних паль складаються з жорстко з’єднаних секцій. Використання даної технології на практиці ефективно не тільки на проблемних грунтах, але і при забудові будівель в мегаполісах на малій площі. Швидкість відпрацювання і собівартість монтажу залежить від основних факторів:

• загальний стан обладнання для буріння;
• діаметр і глибина свердловини;
• тип ґрунтів.

Принцип технології влаштування буронабивних паль з обсадною трубою досить простий. При формуванні глибоких стрижнів поетапно формується бурова шахта зі зчепленням труб одна за іншу. Важлива щільна фіксація обсадних виробів (з будь-якого матеріалу) по мірі просування вглиб.

1. На підготовлене місце встановлюють бурове обладнання, яке робить свердловини проектної ширини і глибини.
2. Пластикові або металеві обсадні труби для буронабивних паль заглиблюють допомогою вкручивающего труби ствола. Необхідний рівень заздалегідь фіксується у проектній документації.
3. Фрагменти труб сцепляющій між собою тим способом, який передбачений у виробів з того чи іншого матеріалу, так званої «випереджальної проходкою».
4. Коли бурової стовп повністю сформований, видаляється грунт, який обсипався під час формування отвори.
5. У підготовлену шахту вставляють каркас з арматури під палі.
6. Підготовлена цементно-піщана суміш подається порційно – через бетонолитную трубу (набивання паль).
7. З свердловини обсадку витягують секція за секцією.

У підготовлену свердловину заливають невеликими порціями цементно-піщану суміш

Переваги безпечної технології введення буронабивних паль з обсадною трубою:

• можливість роботи біля близько розташованих споруд, завдяки відсутності ударних і вібраційних процесів при виїмці грунту;
• робота в складних грунтах (плавуни, водонасичені, слабкі і обсипаються, солончакові);
• гарантія ідеальної вертикалі і стовідсоткове якість буріння;
• висока продуктивність бурового обладнання,
• можливість глибинної роботи з перекриттям горизонтів;
• безпека ведення зварювальних робіт;
• стовідсоткова захист свердловинних шахт від обвалення та контроль всіх етапів процесу;
• захист бурової шахти від грунтових вод;
• економія бетону при ефективній заливання (без шийок);
• мінімізація кількості прорахунків при монтажі;
• разбуривание, розширення, витяг валунів і великих фракцій при роботі буром;
• контроль відповідності проектних параметрів практичній роботі;
• максимально можлива несуча функціональність колодязя за рахунок якісної стінки.

Однієї з різновидів обсадних труб є пластикові вироби. Полімерні деталі випускаються для різних цілей з таких різновидів матеріалів:

• ПВД – поліетилен високого тиску;
• ПНД – поліетилен низького тиску;
• ПНП – поліетилен низької щільності;
• ПВХ – полівінілхлорид.

Товщина стінки обсадних труб варіюється в межах 40мм. Ці вироби відрізняються масою переваг:

• достатньою герметичністю з’єднання;
• відсутністю корозійних процесів;
• невисокою вартістю щодо металевих виробів;
• малою вагою;
• високою опірністю до хімічної або іншої агресивному середовищі;
• прискорений монтаж з-за простого з’єднання відрізків обсадного циліндра.

Полімерні обсадні труби можна застосовувати для влаштування водяних свердловин побутового призначення

Єдиний мінус – обсадні труби з пластику не відрізняються великою міцністю, із-за чого легко зруйнувати їхня цілісність різким ударом гострим інструментом і як обсадження з БНС вони не підходять. Ці вироби краще використовувати із-за невисокої вартості і практичності для буріння побутових свердловин водопостачання приватних домоволодінь.

Рекомендації по роботі у різних грунтах

На території з агресивними (природними та виробничими) водами від буронабивної технології з застосуванням даного матеріалу нерідко відмовляються на користь азбестоцементних виробів. Без укріплення стінок опрацьовують бурової стрижень у набухаючих та тугопластичных грунтах.

У складних геологічних умовах важко обійтися без пристрою буронабивних паль із застосуванням обсадних труб. Її використовують і на місцевості з великою ймовірністю зсувів і сходу лавин, при цьому обсадні труби не виймають. Іноді доводиться зміцнювати стінки колодязя під надлишковим тиском води. В таких умовах фахівці не рекомендують застосовувати описану вище технологію.

По завершенні робіт трубні секції демонтують, але якщо передбачається за проектом, то їх залишають у ґрунті. Іноді це потрібно для додаткового захисту бетонних паль від руху грунту в складних геологічних або сейсмічних умовах.

Вибір діаметру виробів

Вироби різного діаметра пропонуються в спеціалізованих каталогах під буронабивні палі з обсадною трубою. Ці параметри вказані на маркуванні та описані в технічній документації (внутрішній і зовнішній) діаметр. Завдяки цьому є можливість найбільш точної підгонки труб під вироблення отвори буром, у відповідності з міжнародними стандартами:

1. Зовнішній діаметр маркується – в межах від 620 мм до 2500 мм.
2. По внутрішньому діаметру – в межах від 640 мм до 2580 міліметрів.

Корисна інформація! Не обов’язково купувати труби великого діаметру заради збільшення продуктивності водонапірної свердловини. Вона не може дати більше води, ніж її може прийняти водопровід на поверхні і вичавити водоносний шар під землею. Діаметр труб має бути пропорційним пропускної спроможності свердловини!

Максимальний діаметр обсадних труб, які застосовуються з буронабивными палями, становить 2580 мм

Фахівці рекомендують при бурінні як можна частіше піднімати бур і виробляти виїмку грунту. По завершенні буріння 2-3 днів виводити ґрунтову жижу та відкачувати воду із свердловини, щоб оформити максимальне розширення. Це важливо для більшого припливу води в свердловину.

Глибокий колодязь (до 15 м) можна зробити своїми руками з допомогою оренди обладнання з використанням буронабивних паль з обсадною трубою. Знадобляться бур, тринога для упору, воріт для обертання і з’єднувальні елементи для фіксації труб.

Таку ж бурову технологію застосовують при основі фундаменту, і зміцнення стінки проводиться оптимальним методом. Якщо самостійне виконання робіт здається складним, можна виконати частину робіт, наприклад, підготувати ділянку. Найбільш складні етапи даної технології довірити фахівцям.

Розцінки на даний вид робіт скрізь різні, і фірма-виконавець зобов’язані представити кошторис або іншу звітність, де зазначено регіональні тарифи. Вони включають витрати на купівлю та доставку труб (якщо їх ще не було). Розцінки на монтаж буронабивних паль (за обсадної технології) повинні враховувати:

• складання проекту;
• матеріал труб;
• тип технології;
• глибину і ширину свердловини;
• геологію ділянки;
• строки виконання робіт (терміновий або звичайний процес);
• стан техніки;
• загальний обсяг робіт (кількість свердловин).

У кожної технології є свої обмеження і переваги. Всі плюси і мінуси необхідно зважити, приймаючи рішення про вибір методів буріння і зміцнення стінок. Однак у багатьох випадках віддають перевагу саме технології, що передбачає застосування буронабивних паль з обсадною трубою. Методи зміцнення бурового стовбура успішно застосовується в багатьох регіонах РФ та інших країнах.