Περιστροφική γεώτρηση: επισκόπηση τεχνολογίας διάτρησης και απαραίτητου εξοπλισμού

Εάν ένα εξοχικό σπίτι δεν μπορεί να συνδεθεί με κεντρική υδροδότηση, πρέπει να οργανωθεί ένα αυτόνομο σύστημα. Οι περισσότεροι ιδιοκτήτες προτιμούν να το εγκαταστήσουν με βάση μια γεώτρηση, στην ανάπτυξη της οποίας χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι. Θα εξετάσουμε την περιστροφική γεώτρηση – μια πολλά υποσχόμενη, αλλά ακόμη λιγότερο γνωστή επιλογή.

Στο προτεινόμενο άρθρο μας περιγράφονται λεπτομερώς οι λεπτές λεπτομέρειες της περιστροφικής τεχνολογίας και τα χρησιμοποιούμενα εργαλεία. Αναλύονται τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αυτής της μεθόδου, παρουσιάζονται τρόποι εφαρμογής της στην πράξη. Οι συμβουλές μας θα είναι χρήσιμες στους φειδωλούς ιδιοκτήτες ιδιωτικών οικοπέδων που επιθυμούν να ελέγξουν την εργασία των γεωτρυπανιστών.

Ορισμός της περιστροφικής γεώτρησης

Αρχικά, ας αναλύσουμε τι ακριβώς είναι η περιστροφική γεώτρηση υδρογεωτρήσεων και ποιες είναι οι εναλλακτικές της; Μία από τις πιο συνηθισμένες μεθόδους κατασκευής υδροληπτικών έργων αναγνωρίζεται προς το παρόν η κοχλιοειδής γεώτρηση.

Ωστόσο, η κοχλιοειδής τεχνολογία δεν επιτρέπει τη διάνοιξη πετρωμάτων θεμελίωσης. Το ελικοειδές τρυπάνι που χρησιμοποιείται στην κοχλιοειδή γεώτρηση δεν μπορεί να θραύσει τον ασβεστόλιθο. Αλλά συχνά συμβαίνει να χρειάζεται να τρυπήσουμε ακριβώς σε αυτόν, επειδή τα υπερκείμενα στρώματα δεν έχουν σταθερή και επαρκή για εκμετάλλευση παροχή.

Η τεχνολογία γεώτρησης με πυρήνα και κοχλία δεν παρέχει τη δυνατότητα διάνοιξης πετρωμάτων. Σε περίπτωση κατασκευής γεώτρησης σε ασβεστόλιθο, είναι πιο αποτελεσματικό και οικονομικό να χρησιμοποιηθεί η περιστροφική μέθοδος γεώτρησης.

Γι' αυτό η περιστροφική τεχνολογία, που χρησιμοποιούνταν παλαιότερα μόνο στη μεταλλευτική βιομηχανία, άρχισε να εισάγεται στον τομέα κατασκευής ιδιωτικών υδροληπτικών εγκαταστάσεων. Το λειτουργικό της στοιχείο είναι το κοπτικό εργαλείο (τρυπάνι) που βρίσκεται στο κάτω μέρος της γεώτρησης. Με τη βοήθεια του κοπτικού εργαλείου καταστρέφονται συνεκτικά και μη συνεκτικά εδάφη, θραύονται τα πετρώματα θεμελίωσης.

Η απομάκρυνση του θραυσμένου πετρώματος γίνεται με τη βοήθεια υγρού, το οποίο τροφοδοτείται στο κάτω μέρος μέσω της εργαλειοθήκης ή του δακτυλιοειδούς χώρου. Πρόκειται για 2 διαφορετικές μεθόδους γεώτρησης, καθεμία από τις οποίες θα εξεταστεί λεπτομερώς στη συνέχεια.

Η διάμετρος του κοπτικού εργαλείου υπερβαίνει τη διάμετρο της εργαλειοθήκης, γεγονός που επιτρέπει:

• Η μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης σε όλη τη διαδικασία γεώτρησης (η ισχύς εδώ δαπανάται άμεσα μόνο για την περιστροφή με δύναμη του τρυπανιού στον πυθμένα, και οι απώλειες λόγω τριβής της εργαζόμενης στήλης στα τοιχώματα της γεώτρησης ελαχιστοποιούνται)·
• Προστασία του μεγαλύτερου μέρους των στοιχείων της εργαζόμενης στήλης από ζημιές, καθώς και των τοιχωμάτων της διατρημένης γεώτρησης από καταστροφή·
• Δημιουργία γεωτρήσεων εντυπωσιακής διαμέτρου (π.χ., έως 70 εκατοστά) σε εξαιρετικά μεγάλα βάθη.

Με αυτόν τον τρόπο μπορεί κανείς να δημιουργήσει υδροφόρες γεωτρήσεις, βάθους 300 και περισσότερων μέτρων, δηλαδή να τρυπήσει υδροληπτικές εκσκαφές για την παροχή νερού σε συγκροτήματα εξοχικών κατοικιών και οικισμών.

Λοιπόν, ο ορισμός: η γεώτρηση με τη μέθοδο του περιστροφικού είναι ένας τρόπος ανάπτυξης γεώτρησης κατά τον οποίο η δύναμη στο τρυπάνι στον πυθμένα μεταδίδεται από τον περιστροφικό περιστροφέα μέσω της εργαζόμενης στήλης. Αυτή συναρμολογείται από ράβδους – στενούς χαλύβδινους σωλήνες, που συνδέονται διαδοχικά μεταξύ τους καθώς προχωρά η εμβάθυνση στο έδαφος.

Στον καθαρισμό του κορμού της εκσκαφής και του πυθμένα από λάσπη χρησιμοποιείται νερό που παρέχεται υπό πίεση. Χάρη σε αυτή τη λύση, δεν χρειάζεται να αποσυναρμολογεί και να συναρμολογεί συνεχώς τη γεωτρητική στήλη για εξαγωγή πυρήνα όπως στη γεώτρηση με πυρήνα.

Το υγρό που εγχέεται στην εκσκαφή λύνει αμέσως δύο σημαντικά προβλήματα: απελευθερώνει τη διαδρομή για το γεωτρητικό εργαλείο για την εκτέλεση περαιτέρω εργασιών και πραγματοποιεί την έκπλυση της γεώτρησης, απαραίτητη για την προετοιμασία της υδροληψίας για λειτουργία.

Πλεονεκτήματα της περιστροφικής τεχνολογίας

Ποια είναι, λοιπόν, τα πλεονεκτήματα της περιστροφικής γεώτρησης έναντι των πιθανών εναλλακτικών; Είναι αρκετά.

Πρώτον, χρησιμοποιώντας ένα περιστροφικό τρυπάνι, μπορεί κανείς να δημιουργήσει γεωτρήσεις μεγάλης διαμέτρου, που θα μπορούν να ικανοποιήσουν πλήρως τις ανάγκες σε νερό πολλών νοικοκυριών ταυτόχρονα.

Δεν είναι μυστικό ότι η γεώτρηση είναι μια δαπανηρή διαδικασία: απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό, και τον έλεγχο και τη διαχείριση της διαδικασίας πρέπει να αναλάβουν έμπειροι γεωτρυπανιστές. Εξάλλου, η δραστηριότητα που σχετίζεται με τη γεώτρηση είναι αδειοδοτημένη. Από εκεί προέρχεται και η υψηλή τιμή της.

Χάρη στο σχήμα και την κατασκευή του, το τρυπάνι στην περιστροφική γεώτρηση μπορεί να δημιουργήσει γεωτρήσεις πολύ μεγαλύτερης διαμέτρου από ό,τι οι κοχλιωτοί τρυπάνες και ο σωλήνας πυρήνα.

Η ένωση πολλών νοικοκυριών για τη χρηματοδότηση μιας κοινής γεώτρησης για παρακείμενα οικόπεδα – είναι μια οικονομικά επωφελής επιχείρηση. Αλλά για αυτό απαιτείται η ύπαρξη σημαντικής παροχής. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι υδροφόροι ορίζοντες των τεταρτογενών αποθέσεων (άμμων) δεν μπορούν να την εξασφαλίσουν.

Φυσικά, για συλλογική εκμετάλλευση, είναι καλύτερο να τοποθετηθεί η υδροληπτική εκσκαφή σε ασβεστόλιθο. Τα υπόγεια ύδατα που εξάγονται από αυτόν χαρακτηρίζονται από μεγαλύτερη υδροφορία και καθαρότητα. Η παροχή των γεωτρήσεων σε ασβεστόλιθο δεν επηρεάζεται καθόλου από τον όγκο των βροχοπτώσεων. Κάτι που δεν μπορεί να ειπωθεί για τις γεωτρήσεις σε άμμο.

Δεύτερον, πείθουν οι σχετικά μικρές ενεργειακές δαπάνες. Το εργαζόμενο στοιχείο στη περιστροφική γεώτρηση είναι το κοπτικό εργαλείο. Αλλά σε αντίθεση με την κοχλιοειδή και πυρηνοληπτική γεώτρηση, το γεωτρητικό εργαλείο δεν αλληλεπιδρά με τα τοιχώματα της διατρημένης γεώτρησης

Δηλαδή, σε άμεση επαφή με το έδαφος βρίσκεται μόνο το κοπτικό εργαλείο, το ύψος του οποίου είναι αμελητέο σε σχέση με το ύψος ολόκληρης της γεωτρητικής στήλης. Κατά συνέπεια, αυτή η μέθοδος διάνοιξης φρεατίων είναι η ταχύτερη – έως 1000 γραμμικά μέτρα το μήνα!

Τρίτον, τους συλλογικούς πελάτες ελκύει το βάθος της γεώτρησης. Μόνο με την περιστροφική μέθοδο μπορεί να διατρηθεί ένα φρέαρ που εισχωρεί σε βαθιά μεταμορφωμένα και πυριγενή πετρώματα, από τις ρωγμές των οποίων μπορεί να αντληθεί νερό, η σύσταση του οποίου είναι η καταλληλότερη για πόσιμο σκοπό.

Συνήθως, από υδροληπτικές εκσκαφές με βάθος μικρότερο από 30 μέτρα εξάγεται μόνο τεχνικό νερό. Στη σύνθεσή του επιδρούν οι κοντινές λίμνες, τα μολυσμένα με σκουπίδια ποτάμια, οι ατμοσφαιρικές κατακρημνίσεις, ακόμα και τα χυμένα στο έδαφος τεχνικά υγρά. Η κοχλιοειδής και η πυρηνοληπτική σωλήνα βοηθούν στην απόκτηση μόνο τέτοιας υδροληψίας.

Ολόκληρο το σετ γεωτρητικού εξοπλισμού τοποθετείται εύκολα σε μία ενιαία αυτοκινητιστική πλατφόρμα μέσης ανυψωτικής ικανότητας. Αυτό καθιστά τη διαδικασία της περιστροφικής γεώτρησης πολύ πιο τεχνολογική, και επομένως πιο οικονομική.

Επιπλέον, η περιστροφική γεώτρηση επιτρέπει τη διάνοιξη της εκσκαφής σε πλήρες βάθος χωρίς μετάβαση σε άλλη μέθοδο γεώτρησης. Κατά την ανάπτυξη μιας γεώτρησης με κοχλιοειδή τρυπάνι, για παράδειγμα, σε περίπτωση ανάγκης διάτρησης ογκόλιθου, μεταβαίνουν και καταφεύγουν στην κρουστική-συρματόσχινη μέθοδο.

Για αυτό, από τον γεωτρητικό σωλήνα αφαιρούν το κοχλιοειδές εργαλείο και ρίχνουν το κοπτικό εργαλείο στον πυθμένα, μέχρι να σπάσουν τον ογκόλιθο. Στη συνέχεια, τον πυθμένα καθαρίζουν με ελικό πτύο (ζελόνκα). Το ίδιο χρησιμοποιούν αν χρειαστεί να ανυψώσουν στην επιφάνεια υδροφορέα άμμο, που στην πυρηνοληπτική σωλήνα απλά δεν συγκρατείται.

Η πρακτική δείχνει ότι οι γεωτρήσεις που έχουν διατρηθεί με περιστροφική μέθοδο έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Τεχνολογικά, αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι μετά την τοποθέτηση της περιβληματικής στήλης που διαμορφώνει τα τοιχώματα της γεώτρησης, ο εξωσωληνωτικός χώρος ενισχύεται επιπλέον.

Εξοπλισμός για την κατασκευή γεώτρησης

Αρχικά, στην επιφάνεια πάνω από τη γεώτρηση εγκαθίσταται ένας κατακόρυφος βραχίονας για την περαιτέρω στερέωση των κάθετων συνδέσμων της εργαζόμενης στήλης. Ο πρώτος σύνδεσμος αυτού του γεωτρητικού άξονα είναι εξοπλισμένος με ένα εργαζόμενο στοιχείο – το κοπτικό εργαλείο, το οποίο μπορεί να έχει διάφορες μορφές, ανάλογα με την κατηγορία του πετρώματος ως προς τη γεωτρησιμότητα.

Φυσικά, για τη γεώτρηση υδροφόρων φρεάτων χρησιμοποιείται πιο συμπαγής εξοπλισμός, και η διαμόρφωση του αναφερθέντος πύργου, κατά κανόνα, δεν απαιτείται.

Σετ γεωτρυπανικών εργαλείων

Κατά την εμβάθυνση του πρώτου στελέχους, τοποθετείται πάνω του το επόμενο, που ονομάζεται ράβδος, και ούτω καθεξής. Το μήκος κάθε τέτοιου μπλοκ σωλήνων μπορεί να κυμαίνεται από 20 έως 50 μέτρα. Για την απλοποίηση του σχηματισμού της εργαζόμενης στήλης, κάθε ράβδος είναι εξοπλισμένη με κωνικό σπείρωμα και κλειδαριά.

Τελικά, σχηματίζεται ένα γεωτρητικό συγκρότημα, το οποίο αποτελείται από:

• τον λειτουργικό κοπτήρα·
• την ράβδο οδήγησης·
• την στήλη των συνηθισμένων ράβδων, που συνδέονται μεταξύ τους με ζεύκτες.

Η συγκράτηση της εργαζόμενης στήλης γίνεται μέσω του στροφέα, η περιστροφή του οποίου πραγματοποιείται από τον ρότορα. Ανάλογα με το πόσο βαθιά προβλέπεται να τρυπήσουμε, καθώς και τις φυσικομηχανικές ιδιότητες του εδάφους, για τον σχηματισμό του οδηγού κρίκου χρησιμοποιούνται τυπικές ή βαρείς ράβδοι.

Η ράβδος οδήγησης είναι συνήθως ένας βαρύς σωλήνας, διότι της ανατίθεται μια σημαντική τεχνολογική αποστολή. Μέσω αυτής, στον πυθμένα προς το κοπτήρα φτάνει το διάλυμα πλύσης, το οποίο έχει ως καθήκον την έκπλυση του θρυμματισμένου πετρώματος. Αυτό, με τη σειρά του, επιβάλλει απαιτήσεις στις συνδέσεις ζεύκτη, των οποίων η αποστολή είναι η στεγανοποίηση των συνδέσεων μεταξύ των κρίκων.

Μην ξεχνάτε ότι η πίεση του υγρού εξαρτάται άμεσα από το ύψος της σχηματιζόμενης στήλης (και δεν εξαρτάται από τη διατομή του σωλήνα). Επιπλέον, ακόμη και αν ως υγρό πλύσης χρησιμοποιείται νερό, κάθε 10 μέτρα η πίεση θα αυξάνεται κατά 1 ατμόσφαιρα.

Για σύγκριση, αξίζει να δώσουμε ένα παράδειγμα. Η πίεση λειτουργίας στο οικιακό δίκτυο σωλήνων σε ένα σπίτι είναι 10 ατμόσφαιρες, ενώ οι πιο ανθεκτικοί σωλήνες έχουν σχεδιαστεί για πίεση 20 ατμοσφαιρών.

Όμως, ενώ τα οικιακά συστήματα είναι σταθερά και δεν κινούνται, στη ράβδο οδήγησης ασκείται πίεση ίση με το βάρος της γεωτρητικής στήλης. Πρέπει δε να μεταδίδει και τη περιστροφική ώθηση και τη δύναμη στο κοπτήρα.

Οι ζεύκτες είναι τα πιο κρίσιμα στοιχεία της ράβδου, διότι σε αυτούς επωμίζεται το βάρος ολόκληρου του κάτω μέρους της γειτονικής ράβδου, καθώς και το φορτίο από δυναμικές ταλαντώσεις και την περιστροφική κίνηση που μεταδίδεται από τον κινητήρα.

Στους ζεύκτες ως δομικά στοιχεία της γεωτρητικής στήλης υποβάλλονται οι ακόλουθες απαιτήσεις:

• πρέπει να εξασφαλίζουν τη στεγανοποίηση της σύνδεσης των ράβδων και να αντέχουν πίεση υγρού έως 100 ατμόσφαιρες (για τον καθαρισμό του πυθμένα με πίδακα πίεσης)·
• πρέπει να είναι ανθεκτικοί στη φθορά, ώστε να μην καθίστανται άχρηστοι από την τριβή στα τοιχώματα της γεώτρησης·
• πρέπει να μπορούν να μεταδίδουν τη ροπή από το άνω μέρος της εργαζόμενης στήλης στο κάτω και, τελικά, στο κοπτήρα.

Είναι εξαιρετικά σημαντικό οι ζεύκτες να έχουν την κατάλληλη ποιότητα κατασκευής. Εάν ακόμη και ένας από αυτούς δεν αντέξει το φορτίο και η εργαζόμενη στήλη σπάσει, η ανάκτηση του κάτω τμήματός της μαζί με το κοπτήρα θα είναι εξαιρετικά δύσκολη. Όσον αφορά το κεφαλαιώδες κόστος, μερικές φορές είναι ευκολότερο να ανοίξει κανείς μια νέα γεώτρηση δίπλα, παρά να ανακτήσει τη ράβδο οδήγησης που έχει αποσυνδεθεί.

Χρήση νερού κατά τη διάρκεια της γεώτρησης

Το υγρό που τροφοδοτείται στο μέτωπο είναι συνήθως κοινό νερό. Μερικές φορές, για να σταθεροποιηθεί ο άξονας που διέρχεται από χαλαρά μη συνεκτικά πετρώματα (άμμοι, χαλικώδη, χαλικο-κροκαλοειδή αποθέματα), τροφοδοτείται στο φρεάτιο ένα διάλυμα με πρόσθετα γεώτρησης. Αυτό είναι απαραίτητο, επειδή η σωλήνωση δεν τοποθετείται στα αρχικά στάδια διάνοιξης.

Το νερό εισέρχεται στη διάνοιξη είτε υπό πίεση εντός της οδηγού ράβδου (και τότε η άντληση γίνεται μέσω του μεταξύ σωληνώσεων χώρου), είτε με βαρύτητα προς τα κάτω μέσω του μεταξύ σωληνώσεων χώρου, και η απομάκρυνση γίνεται μέσω της εργασιακής στήλης με αντλία αναρρόφησης.

Αυτές είναι 2 διαφορετικές τεχνολογίες περιστροφικής γεώτρησης, τα χαρακτηριστικά των οποίων θα εξεταστούν παρακάτω.

Η περιστροφική γεώτρηση χαρακτηρίζεται από την υψηλότερη ταχύτητα ανάπτυξης ενός φρεατίου υδροληψίας. Ταυτόχρονα με τη γεώτρηση, γίνεται η έκπλυση του άξονα και η προετοιμασία της διάνοιξης για τη μελλοντική λειτουργία.

Ωστόσο, όποια μέθοδος και αν χρησιμοποιείται, το υγρό που χρησιμοποιείται στη γεώτρηση παντού χρειάζεται καθαρισμό (για περαιτέρω χρήση).

Γι' αυτό, χρησιμοποιείται το ακόλουθο σύνολο εξοπλισμού:

• Λάκκος αποθήκευσης διαλύματος γεώτρησης. (Εάν σχεδιάζεται να γεωτρηθεί ένα ρηχό φρεάτιο – εντός λίγων δεκάδων μέτρων, μπορεί να διαμορφωθεί απευθείας στο έδαφος, και ως υγρό έκπλυσης χρησιμοποιείται κοινό νερό). Ο λάκκος λειτουργεί ως δεξαμενή του υγρού έκπλυσης.
• Δονούμενη σήτα. Το υγρό έκπλυσης που ανυψώνεται από το φρεάτιο φέρει σωματίδια θρυμματισμένου πετρώματος που πρέπει να αφαιρεθούν. Ο πιο αποτελεσματικός τρόπος είναι ο μηχανικός, με χρήση δονούμενης σήτας.
• Δεξαμενή καθίζησης. Μετά την απομάκρυνση των μεγάλων σωματιδίων πετρώματος, το υγρό εισέρχεται στη δεξαμενή καθίζησης για να απαλλαγεί από τα αιωρούμενα σωματίδια που καθιζάνουν. Όταν χρησιμοποιείται νερό ως υγρό έκπλυσης, η δεξαμενή καθίζησης μερικές φορές κατασκευάζεται επίσης απευθείας στο έδαφος. Επιπλέον, για τον διαχωρισμό υγρών ουσιών και την αφαίρεση ιζήματος χρησιμοποιείται ένα υδροκυκλώνα.
• Αντλία γεώτρησης. Αυτή είναι που εξασφαλίζει την κυκλοφορία του υγρού έκπλυσης.
• Σύστημα αγωγών. Αυτά χρειάζονται για την κίνηση του νερού από το σημείο διαμόρφωσης της διάνοιξης στο σημείο καθαρισμού της.

Συνολικά, για την ανάπτυξη ενός φρεατίου με τεχνολογία περιστροφικής γεώτρησης χρειάζονται οι ακόλουθοι μηχανισμοί και εξοπλισμός:

1. Πύργος ή κονσόλα για τη συναρμολόγηση της στήλης γεώτρησης από ράβδους και την αποσυναρμολόγησή της μετά την ολοκλήρωση της γεώτρησης, καθώς και σύστημα ανύψωσης.
2. Κινητήρας που εξασφαλίζει την περιστροφή του ρότορα.
3. Εξοπλισμός υγρού. Μηχανισμοί και συσκευές για τη διασφάλιση της κυκλοφορίας του υγρού έκπλυσης και του καθαρισμού του (αντλία· δονούμενη σήτα· δεξαμενές καθίζησης ή/και υδροκυκλώνα· λάκκος αποθήκευσης υγρού έκπλυσης· σύστημα σωλήνων και αγωγών).

Για τη διάτρηση ρηχών γεωτρήσεων με περιστροφική μέθοδο, ολόκληρο το αναφερόμενο σύνολο εξοπλισμού είναι αρκετά συμπαγές (για παράδειγμα, ο βραχίονας του προβόλου είναι πτυσσόμενος). Αυτό εξασφαλίζει ευκολία τοποθέτησης του εξοπλισμού διάτρησης σε οποιοδήποτε βολικό σημείο για την εκτέλεση εργασιών γεώτρησης και για τη μετέπειτα λειτουργία.

Δύο παραλλαγές περιστροφικής γεώτρησης

Ανάλογα με τη μέθοδο τροφοδοσίας του υγρού έκπλυσης στον πυθμένα, διακρίνονται δύο τύποι τεχνολογίας περιστροφικής γεώτρησης:

1. με άμεση τροφοδοσία·
2. με αντίστροφη τροφοδοσία.

Πρέπει να σημειωθεί ότι το υγρό που τροφοδοτείται στον πυθμένα δεν προορίζεται μόνο για το πλύσιμο και την απομάκρυνση του θρυμματισμένου πετρώματος. Επίσης ψύχει το τρυπάνι, το οποίο θερμαίνεται πολύ από την τριβή. Στην περίπτωση της άμεσης τροφοδοσίας υγρού, η αντλία δημιουργεί υπερπίεση σε αυτό.

Το νερό εισέρχεται στον πυθμένα μέσω των τεχνολογικών οπών που υπάρχουν στο τρυπάνι, «παραλαμβάνει» το θρυμματισμένο πέτρωμα και στη συνέχεια, λόγω βαρύτητας, μέσω της γεώτρησης (δηλαδή μέσω του δακτυλιοειδούς χώρου σε σχέση με τον οδηγό άξονα) ανεβαίνει στην επιφάνεια, όπου εισέρχεται στο σύστημα καθαρισμού (δονητικό κόσκινο, υδροκυκλώνας).

Η έκπλυση μπορεί να είναι άμεση ή αντίστροφη, από την οποία θα εξαρτηθούν τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του χρησιμοποιούμενου εξοπλισμού, αλλά το βασικό διάγραμμα ισχύει και για τις δύο παραλλαγές της τεχνολογίας.

Η τεχνολογία αντίστροφης τροφοδοσίας προϋποθέτει ότι το υγρό έκπλυσης φτάνει στον πυθμένα λόγω βαρύτητας, κατεβαίνοντας μέσω της γεώτρησης, ενώ αντίθετα, το διάλυμα με το θρυμματισμένο υλικό επιστρέφει στην επιφάνεια μέσω του σωλήνα του οδηγού άξονα. Η αντλία γεώτρησης σε αυτή την περίπτωση δημιουργεί αρνητική πίεση σε αυτόν.

Παρά την φαινομενική απλότητα και των δύο τεχνολογιών, υπάρχουν πολλές περισσότερες λεπτομέρειες από ό,τι φαίνεται με μια πρώτη ματιά. Ως εκ τούτου, κρίνεται σκόπιμο να εξετάσουμε λεπτομερέστερα καθεμία από αυτές τις τεχνολογίες γεώτρησης.

Γεώτρηση με άμεση παροχή υγρού έκπλυσης

Αυτή η τεχνολογία ονομάζεται μερικές φορές «άμεση ροή νερού». Είναι σκόπιμο να χρησιμοποιείται σε αμμώδη, χαλικώδη, χαλικώδη εδάφη. Χρησιμοποιείται επίσης αν το βάθος του υδροφόρου ορίζοντα δεν υπερβαίνει τα 30 μ. Σε αυτή την περίπτωση, προστίθενται πρόσθετα στο υγρό που αυξάνουν την πυκνότητά του και τη σταθερότητα της γεώτρησης.

Η περιστροφική γεώτρηση χαρακτηρίζεται από σταδιακή μείωση της διαμέτρου της γεώτρησης. Με άλλα λόγια, πρώτα γεωτρείται μια γεώτρηση της μεγαλύτερης διαμέτρου, στη συνέχεια αυτή επενδύεται με σωλήνα, και ο δακτυλιοειδής χώρος μεταξύ της εξωτερικής επιφάνειας του σωλήνα και του τοιχώματος της γεώτρησης γεμίζεται μέσω τεχνολογικών οπών με τσιμεντοκονίαμα.

Στη συνέχεια, η διάτρηση συνεχίζεται με ένα κοπτικό εργαλείο μικρότερου μεγέθους. Έπειτα ακολουθεί και πάλι η επένδυση, και το νέο τμήμα έχει ακόμη μικρότερη διάμετρο κ.ο.κ. Όσο λιγότερο συχνά χρειάζεται να «απασχολούμαστε» με την τσιμεντοποίηση του φρεατίου, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόδοση της διάτρησης, η οποία τελικά αποτυπώνεται στο συνολικό κόστος της διαδικασίας και του φρεατίου συνολικά.

Επιπλέον, η υπερβολικά συχνή επένδυση οδηγεί τελικά σε σημαντική μείωση της ενεργής διαμέτρου του φρεατίου (εκείνης της διαμέτρου που αποκαλύπτει τον υδροφόρο ορίζοντα). Έτσι, η «άμεση ροή νερού» χαρακτηρίζεται από το γεγονός ότι το φρεάτιο με αυτήν τη μέθοδο διάνοιξης μπορεί να μην επενδυθεί μέχρι και τα 100 μέτρα.

Η κύρια πίεση του υγρού έκπλυσης δημιουργείται από την αντλία εντός της κύριας ράβδου οδήγησης, ενώ ο δακτυλιοειδής χώρος γεμίζει με υγρό που περιέχει θραύσματα πετρώματος μέσω της βαρύτητας, χωρίς να καταστρέφει τα τοιχώματα του φρεατίου με υπερβολική πίεση.

Σχέδιο διάτρησης με άμεση παροχή υγρού έκπλυσης. Η παροχή του στο πυθμένα γίνεται μέσω του σωλήνα της κύριας ράβδου οδήγησης, ενώ στην επιφάνεια ανεβαίνει μέσω της βαρύτητας

Ωστόσο, αυτή η μέθοδος διάτρησης έχει και μειονεκτήματα. Συγκεκριμένα, ένα πολύ μεγάλο τμήμα χωρίς επένδυση οδηγεί στο να εισέρχονται λεπτόκοκκα αργιλικά σωματίδια στους υδροφόρους ορίζοντες, γεγονός που μπορεί να μειώσει σημαντικά και να επιβραδύνει την εισροή νερού στο φρεάτιο από τον υδροφόρο σχηματισμό.

Αυτά τα σωματίδια λειτουργούν εδώ ως ένα είδος βυσμάτων για τους πόρους και τα μικροκανάλια στο πέτρωμα, μέσω των οποίων διηθείται το νερό. Επομένως, η διαδικασία της επένδυσης που πραγματοποιείται κατά τη διάτρηση είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της μετέπειτα παραγωγικότητας του φρεατίου στο σύνολό του.

Γεώτρηση με αντίστροφη παροχή υγρού έκπλυσης

Με αυτήν τη μέθοδο ελέγχου της παροχής υγρού, ο άξονας του φρεατίου και ο πυθμένας καθαρίζονται καλύτερα. Η αντλία εδώ δεν ωθεί το υγρό προς τον πυθμένα, αλλά αντιθέτως το αναρροφά προς τα πίσω, με αποτέλεσμα η ταχύτητα διαμόρφωσης του φρεατίου από το κοπτικό εργαλείο να αυξάνεται κατά μία τάξη μεγέθους και ακόμη περισσότερο σε σύγκριση με την άμεση έκπλυση.

Το ίδιο το φρεάτιο δεν υφίσταται ρύπανση από αργιλικά εγκλείσματα με τη ροή του υγρού έκπλυσης που παρέχεται. Καθώς η αντλία αναρροφά προς τα πάνω ό,τι μπορεί να περιέχεται σε αυτό. Παρεμπιπτόντως, εδώ δεν υπάρχει πλέον καμία πρακτική σημασία στη χρήση πρόσθετων προσθέτων, οπότε ως υγρό έκπλυσης χρησιμοποιείται καθαρό νερό.

Σχέδιο ανάστροφης έκπλυσης στην περιστροφική διάτρηση. Η παροχή γίνεται μέσω της βαρύτητας διαμέσου του δακτυλιοειδούς χώρου, ενώ η λάσπη αναρροφάται προς τα πίσω από την αντλία μέσω του σωλήνα της κύριας ράβδου οδήγησης

Εν κατακλείδι, ας συνοψίσουμε τα πλεονεκτήματα της διάτρησης με ανάστροφη ροή νερού:

• η ταχύτητα διάτρησης αυξάνεται (σε σύγκριση με την άμεση ροή νερού) έως και 15 φορές·
• Ο υδροφόρος ορίζοντας δεν φράζεται από αργιλώδη σωματίδια και ιλυώδεις κόκκους άμμου από τα κατώτερα, ακόμη μη επενδυμένα επίπεδα της γεώτρησης·
• Χάρη στην ποιοτική αποκάλυψη του υδροφόρου ορίζοντα, η γεώτρηση δεν χρειάζεται περαιτέρω προετοιμασία για λειτουργία· μπορείτε αμέσως να εγκαταστήσετε την εσωτερική κολόνα επένδυσης με φίλτρο και να ξεκινήσετε την άντληση με αντλία·
• Ως υγρό εργασίας χρησιμοποιείται απλό (και επομένως φθηνό) νερό.

Ωστόσο, αυτή η μέθοδος έχει και ένα σημαντικό μειονέκτημα. Απαιτεί τη χρήση δαπανηρού εξοπλισμού, το οποίο τελικά οδηγεί σε σημαντική αύξηση του κόστους ολόκληρης της διαδικασίας γεώτρησης.

Επομένως, η γεώτρηση με «αντίστροφη ροή νερού» πραγματοποιείται μόνο σε περιπτώσεις όπου η γεώτρηση προορίζεται για χρήση από πολλά νοικοκυριά ταυτόχρονα. Αλλά σε περίπτωση που η γεώτρηση προορίζεται για ατομική χρήση, είναι πολύ πιο λογικό να χρησιμοποιηθεί η τεχνολογία περιστροφικής γεώτρησης με άμεση ροή νερού.

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Βίντεο #1. Εποπτική επίδειξη της διαδικασίας περιστροφικής γεώτρησης βήμα προς βήμα:

Βίντεο #2. Ανάλυση της περιστροφικής τεχνολογίας και των αρχών εγκατάστασης της γεώτρησης:

Βίντεο #3. Κυκλοφορία νερού κατά τη διάρκεια της περιστροφικής γεώτρησης:

Η κατάσταση όσον αφορά την ύπαρξη και το βάθος των υδροφόρων οριζόντων μπορεί να διαφέρει σημαντικά από τόπο σε τόπο (και σε ορισμένα μέρη δεν υπάρχουν καθόλου, όπως στη νήσο Μαδέιρα).

Κατά τον σχεδιασμό της γεώτρησης και την επιλογή της βέλτιστης μεθόδου περιστροφικής γεώτρησης, θα πρέπει να χρησιμοποιείτε τους διαθέσιμους χάρτες των εξερευνημένων υδροφόρων οριζόντων. Αυτό θα σας βοηθήσει να εξοικονομήσετε σημαντικά χρήματα και χρόνο.

Μοιραστείτε την εμπειρία σας στην ανάπτυξη γεώτρησης με περιστροφική τεχνολογία. Μοιραστείτε τεχνολογικές λεπτομέρειες που θα είναι χρήσιμες για τους επισκέπτες του ιστότοπου. Παρακαλώ, αφήστε σχόλια στην παρακάτω φόρμα μπλοκ, αναρτήστε φωτογραφίες και κάντε ερωτήσεις σχετικά με το θέμα του άρθρου.