Обсадная труба для скважины: что это, устройство, монтаж

Виды труб для обсадки скважин

Обсадная труба для скважины – конструкция, изготавливаемая с трех основных материалов – это сталь, пластик и асбестоцемент. Из всех вариантов только обсадные трубы нпвх для скважин используются в комплексе с металлом. Это одновременно делает обсадку прочной, а воду чистой.

В такой конфигурации обсадная труба пнд устанавливается внутри обсадки из металла. Пластиковая труба в комплексе имеет длину на всю глубину, что повышает и прочность, и герметичность. Предлагаем рассмотреть каждый из перечисленных видов в отдельности.

Обсадные трубы из металла

Скважина, защищенная таким обсадным материалом, прослужит долгие годы. К основным преимуществам относят прочность, которая защитит от высокого давления грунта. Материал гарантированно будет служить не менее 50 лет.

Даже если произойдет заиливание скважины спустя время, вы сможете вытащить насос, произвести бурение прямо сквозь обсадную часть, что недоступно для других вариантов изделий (о том, как самостоятельно можно почистить скважину при заиливании и попадании песка в обсадную трубу, мы рассказывали в отдельном материале).

Но, наравне с преимуществами, существуют и недостатки. Черный металл при соприкосновении с жидкостью образует ржавчину. В результате вода будет тёмного, некрасивого цвета, что предполагает установку дополнительных фильтров. Конечно, если вы не будете использовать гидроаккумулятор, а подключите насос напрямую, то воду из скважины будет достаточно спустить, и потом использовать для питья.

Обсадные трубы из асбестоцемента

Скважины с таким материалом не должны иметь глубину более 100 м. Для обустройства подходят скважины на песок и известняк. Основнымы преимуществами материала являются невысокая стоимость, устойчивость к химически агрессивной среде, полная устойчивость к влаге и долговечность.

Но стенки обсадной защиты будут подвержены высоким давлением грунта, что предполагает утолщение стенок асбестоцементной обсадной трубы для скважины. Поэтому скважину приходится бурить большего диаметра, что предполагает увеличение стоимости затрат на проект.

Обсадные трубы из пластика

Этот материал появился в продаже относительно недавно. Пока судить о реальной долговечности не приходится, поскольку эксплуатация подобных скважин не превышает еще 10-12 лет.

В основном для производства используют ПВХ или нпвх. Основными особенностями подобных изделий являются низкий удельный вес, простота монтажа, свобода выбора диаметров, наличие резьбы для скручивания в целую герметичную единицу.

Корпус изделия хотя и плотный, но довольно не устойчив к механическим повреждениям, и при давлении на стенки пластика может произойти порыв и обрушение грунта. В дальнейшем придется бурить заново. Зато вода при использовании такой конструкции течет чистой, без запаха и потемнений. Подобные изделия рекомендованы для скважины глубиной до 80 м. и зачастую может использоваться комплекс пластика и металла одновременно.

Обсадная труба пнд удобно подгоняется под глубину путем обрезки последнего стыка.

Преимущества и недостатки обсадных труб для скважины из ПНД:

Скважина игла

Этот вариант скважины получил ещё название абиссинского колодца. Скважина игла проще, чем скважина на песок, но во многом с ней похожа. Кроме простоты и дешевизны абиссинский колодец выгодно отличается тем, что с его помощью можно качать очень чистую воду. Игла берёт воду, пропущенную через песок, в то время как скважина «на песок» качает воду из горизонта суглинка.

Скважину называют иглой потому, что это фактически вбитая в землю труба. Как будто в грунт ввели иглу. Несомненным достоинством такой иглы является дешевизна, быстрая установка и долгий срок службы — до 30 лет. На поверхности земли она занимает мало места, поэтому можно разместиться в подвальном помещении дома. Достают воду в такой скважине с помощью помпы или насоса.

Недостатки

• малая производительность;
• вероятность снижения запасов воды зимой или в засушливый период;
• возможность установки только на рыхлых грунтах;
• невозможность использования нескольких точек забора воды без ущерба для напора;
• вероятность заиливания при перерывах в использовании;
• отсутствие возможности подключить несколько водоразборных точек без снижения напора.

Существуют два метода устройства иглы: забивной и бурением. Забивание — просто и дёшево, но есть вероятность проскочить водоносные пласты или попасть в камень, после чего придётся начинать всё сначала. По мере продавливания трубы вниз, в неё всё время подливается вода. Когда вода начнёт уходить в грунт, можно начинать установку насоса.

Нужно учесть

• Использовать следует металлические или пластиковые трубы на 1 или 1,5 дюйма, которые режутся на 1-2 метровые отрезки. После погружения одного отрезка производится наращивание трубы с помощью резьбовых соединений с другим отрезком.
• В качестве уплотнителя лучше используется силикон, краска, муфты.
• Диаметр наконечника трубы должен превышать диаметр самой трубы. В конце трубы должен находиться специальный фильтр. При этом наконечник и труба должны быть сделаны из одного материала.

Определение и назначение обсадной трубы

Это важный элемент гидротехнического сооружения, т. к. устанавливается в самом центре конструкции. Благодаря трубе исключается вероятность обрушения грунта, что может быть следствием его низкой плотности, подвижности слоев почвы. По этой причине следует подбирать только наиболее прочную обсадку. Пространство между данным элементом конструкции гидротехнического сооружения и грунтом заполняется бетоном.

Еще одной задачей обсадки является предотвращение нарушения работы насосного оборудования, которое опускается в скважину. При этом есть риск загрязнения его основных узлов при перекачивании жидкости, содержащей крупные фракции.

Дополнительно отмечается обеспечение возможности предотвратить проникновение грунтовых вод в скважину. Благодаря защитному кожуху скорость заиливания гидротехнического сооружения существенно сокращается. В результате увеличивается срок службы скважины.

Труба представляет собой изделие с армированным кожухом, которое производится из прочных материалов. В зависимости от глубины скважины определяется тип конструкции: цельная, собранная из нескольких изделий.

Первый из вариантов является более предпочтительным, однако не всегда возможно установить трубу существенной длины. Когда глубина скважины большая, рекомендуется рассмотреть вариант монтажа сборной конструкции. Она должна быть герметичной, что позволит исключить риск попадания воды между слоем бетона и наружной стенкой трубы. В результате защитный слой может быть разрушен водой вследствие подтекания под напором.

Если планируется использовать воду из скважины для полива, достаточно установить только 1 обсадку. Она будет выполнять функцию трубы, по которой вода поднимается от насосного оборудования в систему водоснабжения. Если планируется использовать воду из скважины для питья, то внутрь армированной трубы устанавливается еще одна.Она должна отличаться по габаритам.

Требования, предъявляемые к обсадке:

герметичность шовных соединений при монтаже сборной конструкции, причем рекомендуется выбирать резьбовой способ соединения труб;
продолжительная эксплуатация, способствует увеличению срока службы применение изделий из прочного материала (например, из стали);
колонна должна быть расположена в вертикальной плоскости, важно соблюдать прямолинейность конструкции;
отсутствие токсичных веществ в составе материала обсадки: нельзя допустить, чтобы она влияла на качество поднимаемой из скважины воды;

устойчивость к коррозии, т. к

колонна постоянно контактирует с жидкостью.

Какие бывают свайные набивки

Использование буронабивных свай является наиболее эффективным методом организации заглубленного фундамента. В процессе обустройства осуществляется бурение на требуемую глубину, где свайный ствол оснащается увеличенной нижней частью. Это дает возможность дополнительно набить туда бетонную смесь, грунт и песок.

Получить подобное «уширение» на нижнем отрезке помогает использование специального бурового оборудования, распирающего породу. В дальнейшем бетонную смесь трамбуют, для чего даже может применяться взрыв направленного действия, уплотняющий породу.

Для получения цилиндрических полостей в почве используются разные методики, что и породило следующую классификацию набивок свай:

• Буронабивная.
• Песчаная.
• Грунтобетонная.
• Пневмонабивная.
• Частотрамбованная.
• Вибротрамбованная.

Проверка на эффективность метода проводится специалистами:

• Стенки колодца не укрепляются.
• Для укрепления пробуренного ствола используется глинистый раствор.
• Используются обсадные изделия.

Трубы обсадные с резьбой

Лучшим решением при проведении сборки обсадной колонны из деталей специалисты считают использование соединений, имеющих резьбу. Этот способ монтажа позволяет установить комбинированную конструкцию, состоящую из стальных сегментов, используемых для больших глубин, и элементов из поливинилхлорида, размещаемых ближе к поверхности.

Для сборки колонн задействуют несколько вариантов соединений:   

• используют трубы обсадные с резьбой стальные или пластиковые, которые предназначаются для скважин с внешне нанесенной резьбой. Их соединяют при помощи муфты, увеличивающей проходной диаметр;
• применяют изделия из стали или пластика с резьбой, находящейся на обеих поверхностях, что позволяет вкручивать сегменты без сборочных компонентов и увеличения диаметра бурения;
• берут трубную продукцию металлическую или полимерную для скважин, имеющую внутреннюю резьбу, которая не увеличивает диаметр шурфа, благодаря соединению элементов с применением ниппелей.

Порядок бурения скважины и установки обсадной трубы своими руками

Поскольку проведение работ по бурению – в любом случае достаточно сложная операция, от качества выполнения которой зависит пригодность добываемой воды, а значит, здоровье потребителей, обустройство скважины лучше доверить профессионалам.

Кроме того, хотя бы один помощник при выполнении работы всё же будет необходим.

Перед началом работы нужно удостовериться, что в наличии есть все перечисленные инструменты:

• молотки, кувалды и гаечные или накидные ключи необходимых размеров;
• ворот, необходимый для вращения трубы в земле для более точной установки;
• тренога, с помощью которой работа протекает намного быстрее и с меньшими усилиями;
• бур в виде желонки, имеющий резьбу для соединения с трубой.

Порядок работы:

1. С помощью бура, соединённого с трубой, проделывают в земле скважину. Бур необходимо время от времени извлекать и очищать, а по достижении глубины 2 м пора вставлять привезённую трубовозом обсадную трубу, по мере заглубления наращивая обсадку.
2. По достижении водоносного уровня, обсадную трубу фиксируют на земле, через канал проводят полимерную трубу, соединённую с насосом.

Несмотря на широкий выбор материалов, инструментов и справочных данных, неверный выбор проектировщика может привести к ухудшению качества добываемой воды и снижению долговечности службы скважины. поэтому, если есть возможность, всё же следует пригласить специалиста хотя бы для консультирования владельца участка и правильного подбора элементов под имеющийся тип грунта.

Правила выполнения работ

Порядок проведения работ:

На подготовленном месте осуществляется установка бурового оборудования, для изготовления скважины по указанным в проекте размерам.
Для обсадных труб из пластика и металла применяется вкручивающий трубы ствол. Параметры требуемого уровня также содержит проектная документация.
Для скрепления отдельных участков между собой используются методы, характерные для труб данного типа (так называемая «опережающая проходка»).
После завершения формирования бурового столба проводится выборка почвы, которая осыпалась по ходу работы.
Готовая шахта оснащается арматурным каркасом для свай.
Для порционной подачи подготовленной цементно-песчаной смеси применяется бетонолитая труба

Этот процесс называется «набивкой свай».
При извлечении секций из скважины важно соблюдать поочередность.

Чем хорош безопасный метод использования буронабивных свай и обсадной трубы:

• Открывает возможности проведения строительных работ впритык к уже существующим сооружениям, так как ударные и вибрационные явления по ходу выемки грунта отсутствуют.
• Можно работать на сложных почвах – водонасыщенных, слабых, осыпающихся, солончаковых, с плавунами.
• Гарантируется идеальная вертикальность и высокое качество бурильных мероприятий.
• Буровые механизмы обладают высокой производительностью.
• Есть возможность проведение работ на глубине, в условиях перекрытого горизонта.
• Свайные работы отличаются хорошей безопасностью.
• Скважинные шахты надежно защищаются от обрушения на всех этапах реализации технологии.
• Буровая шахта защищена от грунтовых вод.
• Эффективное заливание бетонного раствора без шеек дает возможность практически полностью избегать потерь материала.
• Просчеты по ходу монтажных работ сведены к минимуму.
• Бур дает возможность проведения разбуриваний и расширений, а также извлекать по ходу заглубления валуны и крупные фракции.
• Возможность постоянного контроля соответствия проектным параметрам.
• Готовый колодец обладает максимально возможной несущей функциональностью. Это достигается наличием очень качественных стенок.

Обсадные трубы могут изготовляться также из пластика следующих разновидностей:

1. ПВД – полиэтилен высокого давления.
2. ПНД – полиэтилен низкого давления.
3. ПНП – полиэтилен низкой плотности.
4. ПВХ – поливинилхлорид.

Преимущества обсадных труб из пластика:

• Хорошая герметичность мест стыковки отдельных участков.
• Отличная сопротивляемость коррозии.
• Цена на пластиковые трубы заметно ниже, чем на аналогичные металлические изделия.
• Небольшая масса.
• Способность хорошо переносить химические и прочие агрессивные воздействия.
• Работа пластиковыми трубами проводится очень быстро, чему способствует простота соединения отдельных участков между собою.

Единственной слабой стороной данных изделий является их небольшая прочность: для разрушения их целостности достаточно акцентированного удара острым предметом. Именно поэтому следует удерживаться от использования труб из пластика для обсадки БНС. Основная область применения этой недорогой и практичной продукции – обустройство бытовых скважин для водоснабжения частных домов.

Виды обсадных труб и правила их использования

Определяющими критериями выбора обсадных труб является длина скважинного ствола, расчетное давление грунта. Исходя из этого можно установить пластиковые, металлические или асбестоцементные конструкции. Каждый вид имеет свои преимущества, недостатки и требования к монтажу, эксплуатации.

Пластиковые трубы для скважин

Изготавливаются из полипропилена, ПВХ или ПНД. Должны соответствовать ГОСТ 2248-001-84300500-2009. Они не разрушаются под воздействием влаги, но пластиковый корпус менее устойчив к механическим повреждениям, чем металлический. Можно сформировать скважинный ствол полностью из полимерного водопроводного трубопровода, но только при правильном выборе модели.

Как подобрать хорошую пластиковую трубу для скважины:

• Расчетное давление в нижней части ствола не должно превышать 16 атм. Альтернатива – через каждые 10-15 метров скважины ставить обратные клапана для нормализации давления.
• Для ПНД диаметры от 90 см, толщина стенки – от 7 см.
• Из полипропилена используется редко из-за дороговизны. Для жесткости конструкции необходимо применять модели PN25 или выше.
• Способ соединения – резьбовое муфтовое (безмуфтовое) или сварное. Последнее для скважины применяется редко.

При низких температурах полимер теряет пластичность, что может привести к его повреждению из-за внешнего давления. Это же усложняет обслуживание системы при отрицательных температурах. Не рекомендуется установка в регионах со средней температурой зимой -10°С.

Трубы из металлов и сплавов

Чаще применяют железные (стальные) трубы для бурения скважинного ствола. Причина – доступность материала, относительно простая обработка, устойчивость к механическим воздействиям. Недостатки – постепенное разрушение из-за коррозии, большая масса, что усложняет монтаж. Для последнего необходима специальная техника.

Как выбрать металлическую трубу для водяной скважины:

• Марка стали – СТ.20 или выше.
• Рекомендуется использовать бесшовные модели. У сварных повышена вероятность повреждения, если шов сделан некачественно.
• Толщина стенки – от 5 мм.
• Соединение – резьбовое муфтовое. Сварное усложняет обслуживание (замену поврежденных участков).

Стальные обсадные трубы должны советовать ГОСТ-8732-78 (цельнотянутые) или ГОСТ-10705-80 (электросварные шовные). Для изготовления используется углеродистая низколегированная сталь. Применение изделий из оцинкованной стали не рекомендуется. Причина – при контакте с почвой появляется эффект «блуждающих токов» – электрохимическая коррозия. Использование дополнительных защитных средств увеличит бюджет.

Асбестоцементные трубы

Редкое применение асбестоцементных трубопроводов обусловлено их относительной хрупкостью и недостаточно надежным раструбным соединением. Так же сложен монтаж из-за большой массы асбестоцемента. Для повышения прочности делают толстые стенки, что приводит к повышению веса. Возможен монтаж только с применением спецтехники.

Однако они не подвергаются коррозии, при длительном температурном воздействии сохраняют форму и целостность. Нейтральный состав не вступает в химические реакции с окружающей средой, не влияет на воду в скважине. Срок эксплуатации асбестоцементных труб – до 70 лет.