Διάτρηση γεωτρήσεων με κοχλία: ιδιαιτερότητες τεχνολογίας και διάταξης για χειροκίνητη και μηχανική διάτρηση

Η διάτρηση φρεατίων με κοχλία για πόσιμο νερό είναι η πιο δημοφιλής σήμερα μέθοδος διάτρησης σε ιδιωτικές κατοικίες. Μπορείτε να κατασκευάσετε μόνοι σας ένα ρηχό υδροφόρο φρεάτιο με τη βοήθεια ενός χειροκίνητου γήινου τρυπανιού. Για να διευκολυνθεί η εργασία, συχνά χρησιμοποιούνται συμπαγείς γεωτρητικές εγκαταστάσεις με κίνηση.

Θα εξηγήσουμε γιατί αυτή η μέθοδος είναι τόσο δημοφιλής. Θα αναλύσουμε σε τι διαφέρει από άλλες μεθόδους διάτρησης, σε ποιες περιπτώσεις είναι αποτελεσματική η εφαρμογή της. Στο άρθρο περιγράφονται λεπτομερώς η τεχνολογία κοχλία και η κατασκευή του γεωτρητικού εξοπλισμού, καθώς και τα εργαλεία διάτρησης που χρησιμοποιούνται στη χειροκίνητη και μηχανική διάτρηση.

Ιδιαιτερότητες της διάτρησης με κοχλία

Η γεώτρηση αποτελεί μια κυλινδρική διάνοιξη στον φλοιό της γης, η οποία σε μεγάλο μήκος έχει μικρή διατομή. Η αρχή της ονομάζεται στόμιο, η πλευρική επιφάνεια τοιχώματα, και ο πυθμένας της διάνοιξης ονομάζεται μέτωπο.

Η βέλτιστη μέθοδος διάτρησης επιλέγεται λαμβάνοντας υπόψη τη λειτουργική χρήση του φρέατος, την απαιτούμενη διάμετρο και βάθος. Είναι σημαντικό να ληφθούν υπόψη οι φυσικομηχανικές ιδιότητες των πετρωμάτων που πρέπει να διατρηθούν κατά τη διαδικασία δημιουργίας της υδροληπτικής διάνοιξης.

Επηρεάζει επίσης η τεχνικοοικονομική σκοπιμότητα της διάτρησης σε συγκεκριμένες συνθήκες. Αυτό είναι ένα σημαντικό στάδιο κατά τον σχεδιασμό φρεατίων, κατά το οποίο καθορίζονται οι βασικές τεχνολογικές λύσεις – ο τύπος του χρησιμοποιούμενου εξοπλισμού και οι τρόποι διάτρησης.

Η τεχνικοοικονομική σκοπιμότητα της μεθόδου διάτρησης με κοχλία καθορίζεται λαμβάνοντας υπόψη την ποιότητα του φρέατος, την αντοχή του, τους χρόνους κατασκευής, καθώς και το κόστος.

Κατά τον σχεδιασμό και την επακόλουθη διάτρηση υδροληπτικών φρεατίων, πρέπει να εστιάζεται στη μακροπρόθεσμη χρήση. Είναι σημαντική η ικανότητα διατήρησης σταθερής παροχής και αμετάβλητης υδατοπερατότητας της ζώνης του μετώπου για μεγάλο χρονικό διάστημα.

Η διαδικασία διάτρησης ενός φρέατος περιλαμβάνει διάφορες εργασίες:

1. Καταστροφή του πετρώματος στο μέτωπο, δηλαδή διαχωρισμός σωματιδίων από τη μάζα.
2. Μεταφορά του εξορυγμένου εδάφους στην επιφάνεια.
3. Προετοιμασία του φρέατος για λειτουργία μέσω καθαρισμού και διαμόρφωσης της οπής, καθώς και εκτέλεσης έκπλυσης της υδροληπτικής διάνοιξης.

Η αποτελεσματικότητα της διάτρησης εξαρτάται άμεσα από τις φυσικές φυσικομηχανικές ιδιότητες, συγκεκριμένα: την πυκνότητα συσσωμάτωσης, το πορώδες, την υδατοπερατότητα των μη συνεκτικών εδαφών, τη σύσταση των αργιλωδών συνεκτικών πετρωμάτων.

Η γεώτρηση με κοχλία ενδείκνυται για τη διάνοιξη φρεατίων με διάμετρο από 60 mm έως 200 mm, βάθος έως 80 m σε μη συνεκτικά και συνεκτικά εδάφη (κατηγορία Ⅰ-Ⅲ κατά την τρυπανιμότητα). Για τη διάνοιξη σε βραχώδη πετρώματα μέσης σκληρότητας (κατηγορία Ⅳ-Ⅵ) η χρήση κοχλία δεν ενδείκνυται.

Για τη γεώτρηση βραχωδών πετρωμάτων, που χαρακτηρίζονται από μονολιθικότητα και κρυσταλλικό τύπο δεσμών μεταξύ σωματιδίων, αυτή η μέθοδος δεν είναι κατάλληλη. Όσο πιο ισχυρά είναι τα συγκολλημένα ορυκτά κόκκια στο πέτρωμα, τόσο μεγαλύτερη εργασία απαιτείται για την καταστροφή του.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της μεθόδου

Η παραλλαγή γεώτρησης με κοχλία χρησιμοποιείται τόσο στη βιομηχανία όσο και στις πολιτικές κατασκευές, και στη χειροκίνητη γεώτρηση φρεατίων. Το χαρακτηριστικό της γνώρισμα είναι ότι η αφαίρεση του θραυσμένου πετρώματος γίνεται όχι με υγρό καθαρισμού ή ειδικά μείγματα αερίου-υγρού, αλλά απευθείας από τα εξαρτήματα της διάταξης του κοχλία.

Διακρίνεται η κατακόρυφη και η οριζόντια κατευθυνόμενη γεώτρηση με κοχλία. Η πρώτη μέθοδος χρησιμοποιείται για τη δημιουργία υδροφόρων φρεατίων και για τη διάνοιξη οπών για πασσάλους. Η δεύτερη χρησιμοποιείται για την υπόγεια τοποθέτηση τεχνικών δικτύων χωρίς την εκσκαφή τάφρου.

Η περιστροφική γεώτρηση σε μαλακά πετρώματα είναι η ταχύτερη και φθηνότερη σε σύγκριση με άλλες μεθόδους.

Αυτή η μέθοδος παρέχει ταυτόχρονα υψηλή ταχύτητα διάτρησης σε μη βραχώδη εδάφη σε βάθος έως 50-80 μέτρα, επιτρέποντας τον άμεσο σχηματισμό των τοιχωμάτων της εκσκαφής με την εγκατάσταση σειράς σωλήνων επένδυσης.

Ένα ακόμα πλεονέκτημα – η εξαγωγή του επεξεργασμένου εδάφους στην επιφάνεια χωρίς ανύψωση του εργαλείου. Και ακόμα: εφόσον για τη γεώτρηση με κοχλία δεν απαιτείται υγρό καθαρισμού, χρησιμοποιείται με επιτυχία σε άνυδρες περιοχές, και επίσης χρησιμοποιείται σε περιόδους με επικράτηση χαμηλών θερμοκρασιών.

Σήμερα η γεώτρηση με συγκροτήματα κοχλία χρησιμοποιείται:

• Για τη δημιουργία μεμονωμένων υδροληπτικών φρεατίων;
• Κατά την κατασκευή θεμελίων από βιδωτούς/φρεατοπασσάλους;
• Για την τοποθέτηση περιφράξεων και στύλων οπλισμένου σκυροδέματος;
• Κατά την εκτέλεση υπόγειας τοποθέτησης δικτύων χωρίς εκσκαφή;
• Για την κατασκευή ρηχών πηγαδιών και λάκκων.

Ωστόσο, υπάρχουν και μειονεκτήματα. Με τους κοχλίες είναι αδύνατο να διανοιχθεί φρέαρ σε πετρώματα υψηλής σκληρότητας. Κατά τη διάνοιξη σε σκληρούς και ημίσκληρους αργιλοπηλούς, αργίλους με στρώσεις ασβεστόλιθου μπορεί να προκύψουν επιπλοκές, και κατά τη γεώτρηση λειαντικών πετρωμάτων παρατηρείται μεγάλη φθορά του γεωτρύπανου.

Επιπλέον, υπάρχει περιορισμός στο βάθος της εκσκαφής. Είναι πολύ δύσκολο να δημιουργηθεί φρέαρ με βάθος άνω των 80 μέτρων με αυτόν τον τρόπο.

Τεχνολογία κατακόρυφης διάτρησης φρεατίων

Ο κοχλίας είναι ένας σωλήνας γεώτρησης υψηλής αντοχής με τυλιγμένη σπείρα, η οποία εκτελεί τη λειτουργία κατακόρυφου ελικοειδούς μεταφορέα. Υπό την επίδραση αξονικού φορτίου, το ενεργό τμήμα του γεωτρύπανου εισχωρεί στο πέτρωμα και το θραύει με κοπή και χαλάρωση. Ταυτόχρονα, ο κοχλίας τροφοδοτεί το επεξεργασμένο έδαφος στη σπείρα του.

Η διαδικασία καθαρισμού του φρέατος προχωρά αδιάκοπα και παράλληλα με την καταστροφή του πετρώματος. Το χώμα που διαχωρίζεται από τον πυθμένα πέφτει πάνω σε έναν ταχέως περιστρεφόμενο κοχλία.

Υπό την επίδραση φυγόκεντρων δυνάμεων, το χαλαρωμένο χώμα ανεβαίνει κατά μήκος των πτερυγίων της γεωτρητικής στήλης. Η άνοδος γίνεται λόγω ολίσθησης σε σπείρα, καθώς η τριβή του χώματος με τον κοχλία είναι μικρότερη από εκείνη με τα τοιχώματα του φρέατος.

Έτσι, το καταστρεμμένο πέτρωμα μεταφέρεται σε θρυμματισμένη κατάσταση από τον πυθμένα στην επιφάνεια και εκτοξεύεται μέσω του στομίου του φρέατος. Σε περίπτωση ανεμπόδιστης μεταφοράς, το χώμα γεμίζει το 30-40% του συνολικού όγκου του μεσοσπειρικού χώρου.

Οι παράμετροι της κοχλιοειδούς στήλης πρέπει να εξασφαλίζουν γρήγορη ανύψωση ολόκληρης της μάζας του χώματος που έχει καταστραφεί από τον κοχλία. Ωστόσο, κατά τη διάτρηση, μέρος του χαλαρωμένου χώματος καταρρέει ξανά στον πυθμένα. Γι' αυτό, κατά την εκτέλεση της διάτρησης με κοχλία, απαιτείται εντατικότερος καθαρισμός του φρέατος, και με την ολοκλήρωση χρειάζεται υποχρεωτική έκπλυση.

Οριζόντια κατευθυνόμενη διάτρηση με κοχλία

Κατά την εγκατάσταση μηχανικών επικοινωνιών διαφόρων λειτουργικών σκοπών κάτω από εμπόδια (αυτοκινητόδρομους, σιδηροδρομικές γραμμές, δασικές εκτάσεις), εφαρμόζεται οριζόντια κατευθυνόμενη διάτρηση με κοχλία.

Στο αρχικό στάδιο των εργασιών, σκάβονται δύο λάκκοι – ένας εκκίνησης (εργασίας) και ένας υποδοχής. Αυτοί πρέπει να βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο με το σχεδιασμένο φρέαρ. Στη συνέχεια, στον λάκκο εργασίας κατεβάζουν και συναρμολογούν τον απαραίτητο εξοπλισμό.

Για τη διάτρηση με κοχλία σε οριζόντια κατεύθυνση, χρησιμοποιούνται μεγάλου μεγέθους εγκαταστάσεις με κινητό περιστροφέα διάτρησης υψηλής ροπής.

Αυτός ο εξοπλισμός διαθέτει μεγάλη διαδρομή τροφοδοσίας και είναι εξοπλισμένος με μια ανθεκτική στη φθορά κεφαλή διάτρησης από χάλυβα υψηλής κραμάτωσης. Σε αυτόν είναι επίσης εγκατεστημένος ένας καθετήρας για την παρακολούθηση της διάτρησης. Λαμβάνοντας σήματα στην οθόνη, ο χειριστής ελέγχει την πορεία της διαδικασίας και μπορεί να διορθώσει την κατεύθυνση κίνησης, καθώς και τη γωνία κλίσης της κεφαλής διάτρησης.

Όταν ο κοχλίας εισέρχεται στον λάκκο υποδοχής, δηλαδή στο τελικό σημείο σύμφωνα με το σχέδιο, αφαιρείται το τρυπάνι. Αντί αυτού, στερεώνεται ένας διευρυντής και ένας σωλήνας. Στη συνέχεια, ξεκινά η περιστροφή των πτερυγίων προς την αντίθετη κατεύθυνση, ώστε να τραβηχτεί ο σωλήνας μέσα στο έτοιμο φρέαρ. Με την ολοκλήρωση των εργασιών διάτρησης, η κοχλιοειδής διάταξη εξάγεται από τον λάκκο εκκίνησης.

Η μέθοδος χωρίς τάφρο επιτρέπει την τοποθέτηση σωλήνων κάτω από επικοινωνίες κάτω από τη στάθμη των υπόγειων υδάτων μήκους έως 80 m. Ταυτόχρονα, όλες οι πολύπλοκες εργασίες εκτελούνται χωρίς κοπιαστική εκσκαφή τάφρων, γεγονός που δίνει τη δυνατότητα ελαχιστοποίησης του χρόνου εκτέλεσης και μείωσης του οικονομικού κόστους.

Η οριζόντια διάτρηση με κοχλία εφαρμόζεται κατά την τοποθέτηση αγωγών πίεσης και την εγκατάσταση συστημάτων επικοινωνίας σε περιοχές όπου η τοποθέτηση με άλλες μεθόδους είναι αδύνατη. Το κύριο πλεονέκτημα της τοποθέτησης χωρίς τάφρο είναι η οικονομική αποδοτικότητα. Επιπλέον, για την υποστήριξη της σταθερότητας της ολοκληρωμένης εκσκαφής, δεν είναι απαραίτητη η χρήση μπεντονίτη ή άλλων πολυμερών.

Χαρακτηριστικά της διάτρησης σε διαφορετικά πετρώματα

Βασικές τεχνολογικές παράμετροι διάτρησης γεώτρησης – αξονικό φορτίο και συχνότητα περιστροφής του κοχλία του μεταφορέα. Με την αύξηση του φορτίου αυξάνεται αναγκαστικά και η ταχύτητα διάτρησης, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει στην εμφάνιση διαφόρων επικίνδυνων καταστάσεων.

Επομένως, είναι απαραίτητο να παρακολουθείται ώστε ο όγκος του πετρώματος που διαχωρίζεται ανά μονάδα χρόνου από τον κοχλία να μην υπερβαίνει την απόδοση του μεταφορέα. Διαφορετικά, στις σπείρες σχηματίζονται φράγματα.

Η ταχύτητα διάτρησης με κοχλία εξαρτάται άμεσα από τις ιδιότητες των εδαφών, το βάθος και τη διάμετρο της γεώτρησης, τον αριθμό στροφών της στήλης, το αξονικό φορτίο στο μέτωπο, τη σχεδίαση του χρησιμοποιούμενου εργαλείου για την καταστροφή του πετρώματος.

Κατά κανόνα, τα πλαστικά αργιλικά πετρώματα, οι χαλαρές άμμοι και οι άμμοι μέσης πυκνότητας διατρύονται χωρίς εξαναγκασμένη παροχή αξονικού φορτίου. Το εργαλείο κοχλία εισχωρεί στο έδαφος με το βάρος του, καθώς και λόγω της αντίδρασης που προκύπτει κατά την τροφοδοσία του χρησιμοποιημένου πετρώματος στο στόμιο της κυλινδρικής εκσκαφής.

Αξονικά φορτία έως 5 kN δημιουργούνται συνήθως κατά την αρχική διάτρηση της γεώτρησης, κατά τη διάτρηση σε σκληρές αμμοπηλώδεις, αργιλοπηλώδεις, αργίλους, αργιλλίτες, αλευρολίτες. Η συχνότητα περιστροφής της στήλης δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 1,7-3,3 s^-1.

Σε υψηλότερες συχνότητες προκύπτουν εσωτερικές δονήσεις, εξαιτίας των οποίων οι κρίκοι της γεωτρητικής στήλης μπορεί να χάσουν τις συνδέσεις. Ως αποτέλεσμα, το γεωτρητικό βλήμα θα παραμείνει στο μέτωπο, η ανάκτησή του είναι σχεδόν αδύνατη, επομένως θα πρέπει να διατρηθεί νέα εκσκαφή. Ενώ σε χαμηλές συχνότητες, η μεταφορά του χρησιμοποιημένου εδάφους προς τα πάνω δυσχεραίνεται πολύ.

Με την αύξηση της σκληρότητας των πετρωμάτων, τα αξονικά φορτία αυξάνονται. Η διάτρηση σε χαλικώδη και θραυστο-λατυποπαγή εδάφη, παγωμένους αργιλοπηλώδεις, κορεσμένους με νερό άμμους, αλευρολίτες με ένταξη χαλαζία πραγματοποιείται με αξονικό φορτίο 8-10 kN στο κοπτικό και συχνότητα περιστροφής στήλης 1,3-2,2 s^-1.

Χαλικιές και πετρώματα με ένταξη ογκόλιθων δεν διατρύονται με τη μέθοδο κοχλία. Αυτά τα στρογγυλεμένα θραύσματα βραχωδών πετρωμάτων καταστρέφονται με κοπτικό και ανυψώνονται στην επιφάνεια με κουβά (bailer).

Η διάτρηση σε άμμους διαφόρων πυκνοτήτων και βαθμού κορεσμού με νερό, σε χαλικώδεις και λατυποπαγείς αποθέσεις πραγματοποιείται σε υψηλές στροφές και ταυτόχρονα ενισχύονται τα τοιχώματα της εκσκαφής με περιβλήματα.

Η διάτρηση με κοχλία σε μαλακοπλαστικούς και ρευστοπλαστικούς αργίλους συχνά περιπλέκεται με τον σχηματισμό φραγμάτων. Όταν τα αργιλικά σωματίδια προσκολλώνται στο εργαλείο κοχλία, σταματά η εμβάθυνση της γεώτρησης, δυσχεραίνεται πολύ η μεταφορά του χρησιμοποιημένου πετρώματος προς τα πάνω.

Για να αποφευχθεί αυτό, μειώνεται η ταχύτητα διάτρησης στο ελάχιστο δυνατό, κινείται η στήλη πάνω-κάτω και προστίθεται νερό στη γεώτρηση. Επίσης σε παρόμοια κατάσταση βοηθά η περιοδική ανύψωση του γεωτρητικού εργαλείου στην επιφάνεια και ο καθαρισμός από τον προσκολλημένο αργιλοπηλό.

Εργαλεία για διάτρηση με κοχλία

Τα εργαλεία για γεώτρηση με κοχλία διακρίνονται ανάλογα με τον τύπο κατασκευής ως προς τον αριθμό των σπειρών και τη γεωμετρία του κοπτικού τμήματος. Για διάτρηση σε σκληρούς και ημίσκληρους αμμοπηλώδεις και αργιλοπηλώδεις εδάφη συχνά χρησιμοποιούνται γεωτρύπανα, των οποίων η ακμή είναι εφοδιασμένη με πρόσθετους κοπτήρες.

Τις περισσότερες φορές, για τη διάνοιξη υδροληπτικών φρεατίων για ιδιώτες, χρησιμοποιείται μόνο ένας αρχικός κοχλίας χωρίς καμία προσθήκη, καθώς η γεώτρηση πρόκειται να γίνει σε ιζηματογενή συνεκτικά και μη συνεκτικά πετρώματα. Κατά την εμβάθυνση, το εργαλείο απλώς επεκτείνεται με γεωτρυπάνες.

Σε αυτή την περίπτωση, το γεωτρύπανο εξάγεται από τον άξονα της γεώτρησης κάθε 0,5 – 0,7 μ., για να καθαριστεί το ίδιο το τρυπάνι και ο πυθμένας από το κατεστραμμένο πέτρωμα. Αυτή είναι μια πιο οικονομική, αλλά και πιο επίπονη επιλογή γεώτρησης.

Για τη διάτρηση ογκόλιθων και χαλικιών που μπορεί να συναντηθούν σε ιζηματογενή εδάφη, μεταβαίνουν στην κρουστική-συρματόσχοινο μέθοδο. Συνήθως, χρησιμοποιείται μια σμίλη από εργαλειοχάλυβα. Αυτό το τρυπάνι, μυτερό στο κάτω άκρο, “ρίχνεται” με δύναμη στον πυθμένα μέχρι να καταστρέψει το “σκληρό εμπόδιο”.

Μετά την καταστροφή του χαλικιού ή του ογκόλιθου, τα θραύσματα εξάγονται στην επιφάνεια με έναν κύλινδρο (σωλήνα πυρήνα) ή με αναρροφητήρα. Στη συνέχεια, επανέρχονται στη μέθοδο κοχλία. Τις περισσότερες φορές, για τη διάνοιξη φρεατίου, πρέπει να χρησιμοποιηθούν αρκετές μέθοδοι γεώτρησης σε συνδυασμό.

Κατά τη γεώτρηση χαλαρών άμμων και μαλακών αργιλοπηλών, χρησιμοποιούνται γεωτρύπανα με κοχλία με πτερύγια που εκτείνονται προς τον πυθμένα σε γωνία 30-60º, ενώ για γεώτρηση σε συνεκτικά αργιλώδη πετρώματα – 90º.

Κατασκευαστικά, ο κοχλίας αποτελείται από έναν σωλήνα ή μια μακριά συμπαγή ράβδο/στέλεχος με τυλιγμένη σπείρα.

Αυτή η σπείρα δημιουργείται τυλίγοντας μια ταινία χάλυβα υψηλής αντοχής διαμέτρου 5-7 mm γύρω από μια ελικοειδή μήτρα. Στη συνέχεια τεντώνεται πάνω στον σωλήνα/ράβδο και συγκολλάται.

Όσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρος του βασικού σωλήνα, τόσο μικρότερη είναι η μεταφορική ικανότητα του κοχλία. Ωστόσο, η διάμετρος του μακροπρόθεσμου προϊόντος περιορίζεται από τη μηχανική αντοχή του κοχλία, καθώς και από την τεχνολογία παραγωγής του.

Σήμερα κατασκευάζονται δύο τύποι κοχλιών:

• Με κεντρική οπή, δηλαδή κοίλοι;
• Βεβαρυμένοι – χωρίς οπή.

Για να ελαχιστοποιηθεί η φθορά του ελικοειδούς μεταφορέα κατά τη γεώτρηση σε λειαντικά πετρώματα, στην εξωτερική ακμή τυλίγεται μια λωρίδα χάλυβα ή συγκολλάται ένα στρώμα μετάλλου στην επιφάνεια.

Σε υψηλές ταχύτητες γεώτρησης με κοχλία, στερεώνεται ένας ειδικός προσαρμογέας πάνω από το γεωτρύπανο με διπλή έλικα λωρίδας χάλυβα. Έτσι, η κύρια μάζα του πετρώματος εισέρχεται στον ελικοειδή μεταφορέα χωρίς τριβή.

Στο άκρο του σωλήνα με την τυλιγμένη σπείρα, συγκολλούνται υποχρεωτικά στοιχεία σύνδεσης. Υπάρχουν δύο τύποι σύνδεσης κοχλιών: χωρίς σπείρωμα και με σπείρωμα. Στην πρώτη περίπτωση, οι κοχλίες συνδέονται με ζεύκτες και συγκρατούνται με μεταλλικούς πείρους με ασφάλειες, στη δεύτερη περίπτωση με τη μέθοδο της βίδωσης.

Η σύνδεση με σπείρωμα των κοχλιών στην κολόνα διάτρησης επιτρέπει τη μηχανοποίηση της σύνδεσης και αποσύνδεσής τους κατά τη διάρκεια των εργασιών ανύψωσης και καθόδου, κατά την τροφοδοσία υγρού στον πυθμένα. Υπάρχει όμως και ένα σημαντικό μειονέκτημα – σε αυτή την περίπτωση δεν υπάρχει δυνατότητα αντίστροφης περιστροφής των κοχλιών. Επομένως, η σύνδεση χωρίς σπείρωμα έχει λάβει ευρύτερη διάδοση.

Οι ειδικές γεωτρητικές εγκαταστάσεις συνήθως περιλαμβάνουν ένα σύνολο κοχλιών διαφορετικών διαμέτρων.

Οι πιο αποτελεσματικοί είναι οι κοχλίες με κεντρική οπή, μέσω της οποίας τροφοδοτείται αέρας ή νερό στον πυθμένα. Αυτό επιτρέπει τη μείωση της τριβής του πετρώματος στην επιφάνεια του ελικοειδούς μεταφορέα.

Οι κοίλοι κοχλίες με τύπο σύνδεσης σπειρώματος χρησιμοποιούνται στη διάτρηση με εμφύσηση, για άντληση νερού κατά τη διάνοιξη κυλινδρικών στοών στον φλοιό της γης, για τοποθέτηση φορτίου σε γεωφυσικές γεωτρήσεις, για έγχυση σκυροδέματος σε οπές για πασσάλους. Επίσης, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως σωλήνας επένδυσης.

Κατά τη διάτρηση με συμπαγή πυθμένα, το κεντρικό κανάλι φράζεται με γεωτρητικό εργαλείο σε σχοινί.

Επισκόπηση γεωτρητικών μηχανημάτων

Για τη διάτρηση με κοχλία χρησιμοποιούνται τόσο χειροκίνητα εργαλεία, όσο και μηχανοποιημένες εγκαταστάσεις. Το απλούστερο σε σχεδιασμό είναι το χειροκίνητο χωματερό τρυπάνι. Αποτελείται από μια ράβδο/σωλήνα με ελικοειδή λεπίδα και μια άκαμπτα στερεωμένη λαβή σχήματος Τ.

Το γεωτρητικό εργαλείο αυτού του τύπου βιδώνεται στο έδαφος σαν τιρμπουσόν. Κατά τη διάνοιξη της στοάς, επεκτείνεται με ράβδους. Τα χειροκίνητα χωματερά τρυπάνια κατασκευάζονται αποσυναρμολογούμενα, ώστε να είναι όσο το δυνατόν πιο βολικά για μεταφορά σε επιβατικό αυτοκίνητο. Επίσης, αυτό επιτρέπει την αλλαγή του μήκους της κοχλιωτής γεωτρητικής κολόνας.

Με το χειροκίνητο εργαλείο μπορούν να γίνουν οπές βάθους έως 2 μέτρων με διάμετρο όχι μεγαλύτερη από 20 εκατοστά. Υπάρχουν επίσης μηχανοκίνητα τρυπάνια με βενζινοκινητήρα ή ηλεκτροκινητήρα. Η κατασκευή τους περιλαμβάνει έναν ελικοειδή μεταφορέα, δηλαδή έναν κοχλία, και έναν κινητήρα με μειωτήρα. Η περιστροφή του άξονα του κινητήρα εξασφαλίζει την κίνηση του κοχλία.

Με τη χρήση μηχανοκίνητου εργαλείου και την παρουσία γεωτρητικών ράβδων για επέκταση, μπορούν να διατρηθούν γεωτρήσεις βάθους έως 25 μέτρων. Με διάμετρο έως 30 εκατοστά, χρησιμοποιείται για την τοποθέτηση στηριγμάτων φωτισμού σε εξωτερικούς χώρους, για την εγκατάσταση στύλων περιφράξεων, ορυγμάτων για επιθεώρηση θεμελίων και εδαφικής βάσης.

Η διάτρηση γεωτρήσεων νερού σε ιδιωτικές κατοικίες και η δημιουργία οπών μεγάλης διαμέτρου για θεμελίωση με πασσάλους εκτελούνται με φορητά μικρού μεγέθους μηχανήματα ή με γεωτρητικές εγκαταστάσεις σε κινητό εξοπλισμό.

Οι κινητές μονάδες είναι μηχανήματα μικρών διαστάσεων με ηλεκτροκινητήρα ή βενζινοκινητήρα. Με τη βοήθειά τους μπορεί να διατρηθεί γρήγορα μια γεώτρηση για εξοχική κατοικία και να προετοιμαστεί μεγάλος αριθμός οπών για στηρίγματα διαφόρων λειτουργικών χρήσεων.

Συχνά, τέτοια γεωτρητικά μηχανήματα κατασκευάζονται σε μορφή ρυμουλκούμενου για επιβατικά αυτοκίνητα, για να διευκολύνεται η μεταφορά τους στον τόπο εργασίας.

Στην πολιτική και βιομηχανική κατασκευή, για τη διαμόρφωση εκσκαφών μεγάλου βάθους και διαμέτρου, χρησιμοποιείται ειδικός εξοπλισμός κοχλία, στερεωμένος σε κινητά μηχανήματα – φορτηγά, τρακτέρ.

Χρησιμοποιείται κατά την τοποθέτηση στηριγμάτων γραμμών υψηλής τάσης και στύλων οδοφωτισμού, κατά την εγκατάσταση στηριγμάτων φρακτών σταδίων, αθλητικών συγκροτημάτων, βιομηχανικών εγκαταστάσεων, αεροδρομίων. Επιπλέον, με τη βοήθεια γεωτρύπανων κοχλία σε κινητά μηχανήματα, κατασκευάζουν πεταλοειδή περιτοίχιση εκσκαφών και τοποθετούν βιδωτούς πασσάλους.

Χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Γεώτρηση με κοχλία υδροληψίας βάθους 20 m σε ιδιωτική κατοικία:

Σε αυτό το βίντεο παρουσιάζεται η τεχνολογία οριζόντιας γεώτρησης με κοχλία για την τοποθέτηση δικτύων κάτω από αυτοκινητόδρομο:

Τοποθέτηση πασσάλων με συνεχόμενο κοχλία μεγάλης διαμέτρου με κεντρικό κανάλι. Για την εκτέλεση των εργασιών χρησιμοποιείται γεωτρύπανο Bauer BG-30 και υψηλής απόδοσης σταθερή αντλία σκυροδέματος Liebherr.

Η μέθοδος του κοχλία εξασφαλίζει υψηλούς ρυθμούς γεώτρησης. Η ανάπτυξη της γεώτρησης και η τροφοδοσία του εξαντλημένου εδάφους από τον πυθμένα προς το στόμιο της εκσκαφής γίνονται ταυτόχρονα και συνεχώς, γεγονός που εξοικονομεί χρόνο, προσπάθεια των γεωτρυπανιστών και τα κεφάλαια που επενδύθηκαν στο έργο. Γι' αυτό η μέθοδος γεώτρησης με κοχλία είναι δημοφιλής.

Αφήστε, παρακαλώ, σχόλια στην παρακάτω φόρμα. Πείτε μας, αν έχετε χρησιμοποιήσει χειροκίνητο εργαλείο κοχλία ή τρυπήσει σε μικρού μεγέθους γεωτρύπανο με χρήση κοχλία. Μοιραστείτε τεχνολογικές λεπτομέρειες που μπορεί να φανούν χρήσιμες στους επισκέπτες του ιστότοπου.