Тканевые ролеты

Тканевые ролеты на окна – идеальный способ сделать интерьер оригинальным

Ролеты на окна являются разновидностью рулонных жалюзи. Такие модели устанавливаются как внутри, так и снаружи помещения, изготавливаются из различных материалов, включая тканевое полотно, перфорированную сталь, алюминиевые или пластиковые пластины. В чем же особенность таких оконных штор и как правильно выбрать нужную модель?

Оригинальные тканевые ролеты

  • Использование ролетов в интерьере
  • Монтаж ролетов
  • Что такое ролеты

    Конструктивно ролеты для окон представляют собой комбинацию полотна, защитного короба, направляющих и специальных фиксаторов, которые не дают полотну сдвигаться по вертикали. При регулировке длины происходит наматывание полотна на вал или его расправление. Характерная особенность таких систем заключается в возможности управлении ролетами только изнутри помещения.

    Ролеты на пластиковые окна справляются со следующими задачами:

    1. Защищают оконное пространство и служат для ограждения комнаты от постороннего шума, солнечного света;
    2. Выполняют декоративную функцию. Имеются в виду тканевые ролеты, представленные материалом разного цвета и текстуры с рисунком либо в однотонном исполнении;
    3. Способствуют формированию теплоизоляционной подушки для поддержания в комнате постоянной температуры и исключения резких перепадов в периоды похолоданий или потеплений.

    Если данная функция является основной, нужно внимательно отнестись к выбору материала, который напрямую определяет качество теплоизоляции.

    Конструкция ролетов может быть наружной или внутренней. Кроме того, такие рулонные шторы классифицируют по следующим критериям:

    • Тип привода (система на ручном управлении посредством шнура или регулируемая электроприводом модель, когда для изменения положения ролетов достаточно нажатия на кнопку).
    • Тип фиксатора (могут использоваться задвижки бокового типа, вмонтированные в короб верхние замки, запирающие устройства на нижней планке и активируемые специальным ключом замки-регуляторы).
    • Материал полотна и его функциональное назначение. Оконные ролеты изготавливают из обработанной специальными пропитками ткани, алюминия, стали или пластика повышенной прочности (рольставни). Тканевый тип исполнения ролетов получил самое большое распространение в жилых интерьерах.
    • Тип поверхности (различают сплошные и перфорированные варианты).

    Также, шторы ролеты различают по типу конструкции короба.

    Модели открытой конструкции

    Являются самым простым видом штор-ролет и выполняются без короба. Открытые тканевые ролеты на окна крепятся на створку окна, к стене или потолку. Для управления используется цепочный механизм, пружинное устройство или дистанционный пульт.

    Закрытые варианты

    Такую систему называют коробовой или кассетной. Особенностью конструкции является наличие полностью закрытого вала и скольжение полотна непосредственно в направляющей планке или между планкой и стеклом. Закрытая ролетная штора максимально плотно прилегает к окну, не формируя просветов и зазоров. При сматывании рулон скрывается в аккуратном коробе-кассете. Для утяжеления нижнего края ткани используют наружные или внутренние планки.

    Использование ролетов в интерьере

    Ткань ролета является тем элементом, которые определяет характеристики рулонной шторы, обеспечивающее полное затемнение комнаты или слегка приглушающей естественный свет. С помощью легко регулируемых полотен удается выгодно расставить цветовые акценты. Для максимального эффекта жалюзи ролеты и рулонные шторы дополняют легкими занавесками, которые добавляют недостающее плотно прилегающим к окну конструкциям изящество.

    Модель для гостиной

    Тканевые ролеты своими руками для прованского и кантри интерьера изготавливают из ситца, хлопка, льна, выбирая материалы умеренной плотности. Оптимальным вариантом светопроницаемости становятся ткани с характеристикой «Стандарт» или «Dimout». Интерьер, в котором присутствует полупрозрачный рулонный декор окон, дополняют пошитыми из тюля или органзы гардинами.

    Для современной гостиной полотно можно делать из плотного материала Blackout, который особенно уместен, если комната оборудована системой домашнего кинотеатра, требующей полного затемнения для просмотра фильмов. Бамбуковые модели подойдут для классических интерьеров, а радужные ситцевые решения украсят детскую комнату. Оптимальным вариантом для кухни является ролет, пошитый из устойчивой к высоким температурам ткани «скрин» или материалов с влаго- и термостойкой пропиткой.

    Цена на тканевые ролеты зависит от ширины шторы и составляет в среднем 1000 или 1500 рублей для моделей открытого и закрытого типа соответственно.

    Монтаж ролетов

    Установить ролеты своими руками можно, следуя приведенным ниже рекомендациям:

    1. При поставке полотна в виде отдельных ламелей или полос сначала соединяют все элементы между собой. В процессе сборки следует выравнивать концы полосок, выставляя их в одну линию. Работа выполняется вручную.
    2. На следующем этапе монтаж ролетов подразумевает установку на края полосок специальных заглушек, для которых на торцах панелей предусмотрены прорези. Признаком правильной сборки является возможность сгибания полотна в местах соединения с сохранением прочности.

  • Затем устанавливаются замки, и начинается сборка защитного короба.
  • На этом этапе установка ролетов заключается в соединении задней стенки и боковых крышек короба, после чего на конструкцию устанавливают вал для наматывания полотна, прикрепляя к нему элементы управления. В завершение устанавливают переднюю крышку.
  • Теперь необходимо собрать механизм в единое целое, соединяя направляющие шины с защитным коробом.
  • При наличии открытой модели с тканевым полотном монтаж заметно упрощается.

    Вешать ролеты на окна начинают с прикладывания шторы к месту крепления, проверки ровности свисания ткани и крепления кронштейна саморезами. Затем несколько раз сматывают и разматывают ткань, регулируют, при необходимости, горизонтальность, после чего окончательно фиксируют ролет на окне. В завершение выставляют ограничители подъема/опускания и регулируют высоту цепочки, снимая лишние звенья.

    Легко монтируемые ролетные системы в случае соблюдения правил установки служат долго и исправно, украшая интерьер, создавая спокойную и уединенную атмосферу.

    Делаем шторы роллеты на окна своими руками

    Делаем шторы роллеты на окна

    Шторы роллеты на окна — достаточно распространенный способ защиты комнаты от света и посторонних глаз в современном мире. Не все знают о таких приспособлениях и сомневаются в их функциональности. Производственные роллеты стоят недешево, позволить их себе может не каждый. Но существуют бюджетные варианты, сделанные собственноручно.

    Разновидности жалюзи

    Жалюзи — это светозащитные устройства, которые состоят из вертикальных либо горизонтальных ламелей (пластин).

    В настоящее время различают 12 типов ролетов:

    1. Вертикальные — достаточно распространенный вид. Они легкие в управлении, красиво выглядят, могут сделать комнату уютнее.
    2. Горизонтальные — считаются неким «старичком» среди всех разновидностей жалюзи, так как очень популярны и используются давно. Защищают комнату от света, устанавливаются на любых окнах.
    3. Плиссе — название получили от своего вида, они складываются в гармошку. Лучший вариант для арок и проемов различных форм.
    4. Жалюзи для арок и эркеров. Они идеальны для оформления окон и проемов нестандартных форм и размеров.
    5. Рулонные шторы — рольшторы. Отличная замена обычным занавескам и гардинам. Представляют собой зафиксированное цельное полотно, а при скручивании формируется рулон.
    6. Мансардные жалюзи — их конструкция задумана таким образом, чтобы удерживаться и не провисать под любым углом.
    7. Межрамные жалюзи — применяют для установки на старых деревянных окнах. Такая конструкция позволяет значительно сэкономить место, поочередно открывать створки окна. Система регулировки выведена наружу особым гибким управлением.
    8. Мультифактурные жалюзи — это самый красочный и привлекательный вид изделий.
    9. Фотожалюзи — изделия с разными рисунками.
    10. Римские шторы — тоже относятся к жалюзи, их можно сравнить с плиссе. При складывании они образуют горизонтальные складки ткани. Подходят к интерьеру любой комнаты.
    11. Жалюзи с электроприводом — избавят от проблем с закрытием и открытием механизма на высоко расположенных окнах. Достаточно нажать кнопку.
    12. Защитные жалюзи (ролеты) — предназначены для использования снаружи.

    Тканевые жалюзи

    Шторы-жалюзи или рулонные шторы набирают популярность. Они красивые и практичные. Единственный их недостаток, как и многих других ролетов, — это высокая стоимость. Далеко не каждый может себе позволить купить или сделать на заказ такие рольшторы, тем более на окна во всех комнатах. Но есть возможность изготовить тканевые ролеты на окна своими руками. Это не слишком сложное дело, а по стоимости выходит намного дешевле. Конструкция такой шторы проста и понятна.

    Ткань для изготовления жалюзи должна быть плотной и предназначенной именно для таких изделий. Обычный тюль и другие шторные ткани не подходят для использования в рольшторах — они усложняют нормальное функционирование механизма.

    Что самостоятельно сделать такую конструкцию, нужно подготовить необходимый материал и инструментарий:

    • полотно;
    • двухстороннюю липкую ленту;
    • вал для намотки ткани;
    • груз для ткани — планку (дерево, пластик, алюминий);
    • механизм ролеты — это ведущий и ведомый элементы, цепочка с грузиком и фиксатором, в наборе могут быть дополнительные кронштейны для нижней фиксации.

    Этапы сборки

    Для начала необходимо замерить окно, чтобы правильно пошить полотно для шторы. Требуется определить высоту и ширину рамы, не забыть о припусках около 2 см.

    Материал лучше выбирать плотный — хлопок или лен . Перед началом работы его необходимо постирать, накрахмалить и отутюжить. Все должно происходить на ровной поверхности. После этого материал станет плотнее и ровнее, меньше будет собираться в складки. Размер материи должен быть на 2-3 мм уже, чем ширина вала с каждой стороны. В нижний край полотна вшивают планку. Она должна быть ровной и по ширине шторы: так натяжка будет лучше.

    Теперь берут вал. Он может быть пластиковым, деревянным, металлическим, алюминиевым. Разрешается использовать сантехническую трубу, оставшуюся после ремонта, или можно приобрести новую, не очень большого диаметра. Также подойдет трубчатый карниз. Главное, чтобы он был круглым, не имел слишком толстые стенки. На вал по всей длине приклеивают двусторонний скотч и фиксируют ткань. Вместо скотча подойдет специальный клей.

    Теперь вставляем механизмы в вал. Они должны соответствовать отверстию. Их необходимо жестко зафиксировать. Если отверстие для элементов слишком широкое, то на него стоит намотать скотч или изолирующую ленту, которая увеличит внутренний объем кронштейна. Если вал меньше, то можно аккуратно сточить механизм до необходимого размера. Важно помнить о том, что уменьшать или увеличивать кронштейны можно только на 5 мм, не более. В этом случае механизм будет работать максимально эффективно. Штора готова, осталось ее правильно закрепить.

    Рулонная штора

    Тканевые ролеты своими руками можно выполнить и другим способом, без покупного механизма. Этот вариант предполагает наличие наматывающего вала внизу изделия, а управление будет происходить при помощи толстой нити, веревки или шнура. Что нужно подготовить:

    • деревянную или алюминиевую планку;
    • строительный степлер или двухсторонний скотч;
    • трубу диаметром 2-5 см;
    • тканевое полотно;
    • шнур;
    • канцелярские прищепки (можно заменить кольцами).

    Верхнюю часть материала нужно прикрепить при помощи скотча или степлера к планке (карниз), то же самое произвести с валом. Можно использовать специальный качественный клей. Но только переусердствовать с ним не стоит: он засохнет и будет виден через ткань. Чтобы изделие выглядело опрятно, вал нужно полностью обмотать тканью. Поэтому в длину изделие лучше сделать с небольшим нахлестом. На карнизе по обоим краям необходимо отступить по 10-15 см и зафиксировать ткань прищепками, ушки опустить вниз. Шнур завязать узлом на заднем ушке прищепки. Потом протянуть его через нижнюю часть шторы и продеть в переднее кольцо. Точно так же поступить и со вторым кольцом.

    Если ролеты достаточно широкие, то не лишним будет и третий шнур посередине. Теперь все шнурки нужно протянуть через переднее ушко крайней прищепки. Длина шнуров не должна быть меньше 70 см. Затем требуется завязать на узел, обрезать. Карниз можно оформить тканью или другими материалами.

    Ролета готова. Закрепить ее можно при помощи скотча, липкой ленты или маленьких саморезов на раму окна. Чтобы поднять жалюзи, нужно потянуть за узел связанных вместе шнурков. А чтобы зафиксировать штору в таком состоянии, пригодятся прищепки. Штору поднимают на требуемую высоту и прищепкой закрепляют положение, при этом захватив шнуры и верхнюю часть шторы. Еще можно закреплять шнуры при помощи крючка, установленного рядом с окном.

    Жалюзи из бумаги

    Интересной и бюджетной выходит штора из обоев. Можно менять ее довольно часто, в зависимости от настроения.

    Что требуется подготовить:

    • рулетку;
    • нож для бумаги;
    • длинную линейку;
    • шило либо дырокол;
    • шнур, веревку или толстую нить;
    • фиксатор;
    • двусторонний скотч;
    • бусину;
    • рулон обоев.

    1. Сначала делают замеры, которые потом наносят на полотно и отрезают необходимый кусок обоев. Следует учесть, что к фактической длине необходимо добавить около 30-40 см, так как гармошка займет некоторую часть длины. Правильнее будет сделать значительный запас, отрезать всегда можно потом. Если ширины обоев не хватает, то допустимо аккуратно склеить скотчем или клеем 2 полотна.
    2. Теперь отрез бумаги нужно сложить гармошкой. Ширина одной складки может быть 2-5 см. Сложенную заготовку примеряем к окну и лишнее отсекаем.
    3. Вдоль центра складок нужно проделать отверстия дыроколом либо шилом. В них вставляют шнур или тонкую веревку. А сверху крепят скотчем. Лишнюю часть веревки отрезают.
    4. Верхнюю зону жалюзи закрывают двусторонним скотчем — это крепление. Нижняя — заклеивается только наполовину. А потом половинки собирают и фиксируют веером.
    5. На нижний конец шнура надевают фиксатор, а на сам кончик — бусину для красоты.
    6. Закрепляют жалюзи к раме.

    Шнур можно заменить атласной лентой. Вместо одного можно протянуть два, тогда нижний край жалюзи будет прямым.

    Бурение скальных пород

    Под буримостью скальных пород понимают скорость, с которой буровой инструмент внедряется в породу. Для размещения взрывчатых веществ (ВВ) в породе делают специальные углубления, называемые взрывными выработками (рис. 4.1.1).

    В зависимости от размеров, конфигурации и назначения взрывные выработки подразделяют на шпуры, скважины, котловые шпуры и скважины, имеющие в основании уширение в виде котла, рукава – горизонтальные или слегка наклонённые выработки небольшого сечения (до 0,4´0,4 м), зарядные камеры – специальные углубления в форме куба или параллелепипеда для размещения больших зарядов ВВ и для улучшения условий забивки этих зарядов. Шурфы – вертикальные, штольни, рассечки – горизонтальные вспомогательные выработки, предназначенные для образования зарядных камер. Поперечные сечения шурфов 1,0´1,2 м, а штолен и рассечек 1,0´1,6 м позволяют производительно работать проходчикам. Шпуры и скважины бывают вертикальные, наклонные и горизонтальные.

    Читайте также:  ПГП: размеры и другие характеристики плит для монтажа перегородок между комнатами

    Рис. 4.1.1. Взрывные выработки:
    1- шпур; 2 – скважины; 3 – котловая скважина; 4 – шурф; 5 – рукав; 6 – штольня; 7 – рассечка; 8 – зарядные камеры

    Процесс бурения состоит в разрушении породы и удалении измельченной породы из взрывной выработки. Бурение можно производить механическим и немеханическим способом. Из нескольких разновидностей механического способа бурения наибольшее распространение получили:

    При шарошечном бурении разрушение породы достигается за счет смятия и скола каждым зубцом конусообразной шарошки при перекатывании вокруг оси шарошечного долота за счет сообщаемого осевого давления. Машина шарошечного бурения пробуривает скважины на глубину до 30 м диаметром в скальных грунтах до 140. 150 мм, а в нескальных – до 350 мм. Угол бурения по отношению к вертикали от 0 до 90°. Эти машины монтируют на базе гусеничного трактора. Измельченную породу из выработки удаляют воздухом под давлением 50 Па. Расход воздуха составляет от 4,5 до 9,0 м 3 /мин. Производительность бурения составляет от 15 до 80 м в смену в зависимости от прочности скального грунта [3].

    Пневмоударное и перфораторное бурение выполняют пневматическими машинами. Лучшие результаты при бурении достигаются при использовании пневмоударных машин, поскольку рабочий орган находится в конце штанги, у забоя, вследствие чего потери энергии удара практически не зависят от глубины погружения рабочего органа. Разрушение породы достигают главным образом за счет удара, энергия которого определяется большой скоростью движения поршня. Число ударов достигает 1500. 3000 в минуту. Вращательные движения бура играют при разрушении породы второстепенную роль. Измельченную породу из выработок удаляют продувкой сжатым воздухом. Машину (станок) пневмоударного действия применяют там, где невозможно использовать машину шарошечного бурения, для установки которой требуется горизонтальная площадка шириной не менее 4. 5 м. Станок пневмоударного бурения пробуривает шурфы и скважины диаметром до 105 мм и глубиной до 25. 35 м. Производительность станка от 10 до 35 м в смену. Для упрощения передвижения станки устанавливают на салазки, гусеничную или колесную базу. Масса станка около 350 кг.

    Перфоратор, являющийся рабочим органом, всегда остается на поверхности, а плоскость разрушаемой породы достигают увеличением длины штанги. За счет этого растут потери энергии удара. Перфораторы делят на ручные массой до 35 кг и станочные – более 35 кг. Все перфораторы работают совместно с компрессорами. Перфораторы обеспечивают глубину бурения до 1,5 м, скорость бурения от 8 до 30 м/смену, диаметр пробуриваемых шпуров 40. 45 мм.

    Термическое бурение находит применение, главным образом, в породах, имеющих кремнистое основание. Для бурения применяют горелку реактивного типа, в которую подают смесь топлива, состоящую из керосина и кислорода. Горелку охлаждают водой, которая под действием высоких температур переходит в пар и выносит на поверхность разрушенную породу. Диаметр пробуриваемых скважин равен 120. 500 мм, глубина бурения 8. 20 м. Производительность установки – 6. 8 м/ч. При этом расход керосина составляет 150 л, кислорода – 250 м 3 , воды – 3,5 м 3 . При сгорании керосина выбрасывается струя газа с температурой 1600. 2200°С под давлением 10 атм. и скоростью 1800. 2000 м/с.

    Рациональный способ бурения и выбор бурильного станка определяется технико-экономическими расчетами.

    Как пробурить скальную породу

    Евросамоделки – только самые лучшие самоделки рунета! Как сделать самому, мастер-классы, фото, чертежи, инструкции, книги, видео.

    • Главная
    • Каталог самоделки
    • Дизайнерские идеи
    • Видео самоделки
    • Книги и журналы
    • Форум
    • Обратная связь
    • Лучшие самоделки
    • Самоделки для дачи
    • Самодельные приспособления
    • Автосамоделки, для гаража
    • Электронные самоделки
    • Самоделки для дома и быта
    • Альтернативная энергетика
    • Мебель своими руками
    • Строительство и ремонт
    • Самоделки для рыбалки
    • Поделки и рукоделие
    • Самоделки из материала
    • Самоделки для компьютера
    • Самодельные супергаджеты
    • Другие самоделки
    • Материалы партнеров

    Как пробурить скальную породу

    «Бурение скважины на воду значительной частью потенциальных потребителей отвергается ввиду экономической составляющей данного вопроса» – приблизительно так бы начал свой доклад на тему «отрицательное сальдо бригады бурильщиков» какой-нибудь младший научный сотрудник какого-нибудь НИИ. Проще говоря, многие не могут нанять специалистов для бурения, потому что дорого.

    Из чего собирают самодельные буровые установки

    Одни вообще отказываются от этой затеи, другие берутся за дело самостоятельно. В домашней мастерской собирается станина, силовой агрегат берется с зернодробилки, соседом на станке вытачивается вертлюг. Даже буровые наконечники, коллегиально с тестем разрабатываются и свариваются кумом за магарыч.

    Штанги. Ну, на этот инструмент приходится раскошелиться. Без качественных штанг бурить не получится. Еще обсадная труба – тоже вещь необходимая, без нее чистой воды не будет. Хотя, некоторые и тут пытаются сэкономить, покупая пластмассовую тонкую канализационную трубу-стопятидесятку.

    И вот уже кажется, что вся установка готова, можно начинать короткий путь к счастливому обладанию индивидуальной скважины на воду. Ах, да! Помпа! Ее можно у шефа на два дня выпросить. Все, на выходных можно приступать!

    Процесс бурения

    Утро первого выходного дня, начало производственного процесса на приусадебном участке. Все земляные работы проведены, буровая установлена, воды запас подготовлен. Можно включать бур!

    Полчаса, «полет нормальный». Пройден плодородный слой грунта.

    Три часа полет «нормальный». Бур вращается, песок из скважины вымывается. Кажется, что к вечеру работа будет сделана.

    Но тут заканчивается песок и лопастной бур вязнет в глине. Мытарства до темноты успеха не принесли. Вечером созвон с шефом и просьба попользоваться помпой еще день.

    С утра на скорую руку сваривается подрезной бур и работа, вроде как пошла. Потихоньку-помаленьку, но штанги добавляются, бур погружается. Глядь, а уже больше десяти метров пройдено.

    Вдруг резко ушла вода. Скважина дошла до «верховодки» – грунтовых вод. Вода эта годится только как техническая, да и немного ее там. Нужно бурить глубже, а этот слой затампонировать глиной. За этим занятием ночь и застает.

    Скважина закрывается пластиковым баллоном, инструмент разбирается, все откладывается до следующих выходных. Ну, уж на те выходные точно скважина будет готова.

    Проходит рабочая неделя, наступают два дня «отдыха». Опущенный в скважину бур упирается в обвалившуюся за неделю землю. Это быстро убирается, потом, для верности, глиной еще тампонируется «верховодка». Дальше опять глина. Но процесс идет.

    И вдруг бур упирается во что-то твердое. Кажется, что из глубины скважины доносится скрежет металла о камень. Видимо, бур наткнулся на валун горной породы…

    Проклиная злой рок, горе-бурильщик безуспешно точит о камень в глубине недоделаной скважины свои самодельные буры. Оба выходных… Затем следующие два выходных. И следующие…

    Вариантов дальнейших действий – три:

    1. Продолжать бурить до зимы, затем «законсервировать» проект до тепла. Но весной уже не приступать к этим мытарствам
    2. Начать бурить скважину в новом месте. Шансов, что валун не перегородит путь буру 50/50. В общем, так можно бурить по всему огороду – когда-то же должно повезти.
    3. Купить, все-таки, качественный лопастной бур. Да, придется потратить еще какую-то сумму денег. Но это – единственный инструмент, который поможет бурильщику-одиночке пробить скважину в твердом грунте. Или так, или как в первых двух вариантах.

    Как приобрести лопастной бур

    Купить необходимый буровой инструмент можно в интернет-магазине, не выходя из дома. Там же можно получить консультацию по вопросу того или иного инструмента. В частности, специалист порекомендует наконечник именно той конструкции, с таким количеством лопастей и такой формы, которые лучше всего подойдут в конкретной ситуации.

    Есть и относительно универсальные лопастные буры для твердых и средне-твердых грунтов. И, если человек только собирается бурить скважину, то ему стоит задуматься над возможностью возникновения такой ситуации, какая описана выше. И лучшим вариантом будет – приобретение качественного лопастного бура заранее.

    Методы ГНБ скальных пород

    В начале 1990-х, когда горизонтальное направленное бурение (ГНБ) только набирало популярность в качестве метода прокладки коммуникаций, основным препятствием для его использования являлись пласты горных пород.

    Компактные буровые установки для прокладки трубопроводов и кабелей имели достаточную прочность и мощность для работы в этих пластах, но операторы не имели возможности изменять курс бурения с помощью скошенной лопатки, используемой на большинстве буровых установок для управления буровой головкой. Проталкивание буровой головки в скальных грунтах для управления колонной часто невозможно: если буровая головка попадает в скальную породу, то такой прием не приносит желаемого результата.

    Технология ГНБ для небольших установок, прокладывающих именно коммуникации, получила свое развитие в середине 90-х. Тогда же производители инструментов и оснастки занялись разработкой различных буровых коронок для бурения в скальном грунте. Некоторые подрядчики занимались разработкой такого оборудования под свои нужды самостоятельно. Особенно это касалось тех подрядчиков, которые были заняты бурением на нефтепромысле.

    Модернизация буровых головок для ГНБ проходила с переменным успехом, но спустя почти десятилетие в промышленности укрепилось мнение, что единственным методом бурения скальных пород является бурение с применением гидравлического забойного двигателя. Тем не менее, у небольших моделей для ГНБ отсутствовали мощность и производительность бурового насоса, необходимые для такого двигателя. Крупногабаритные буровые установки, используемые для прокладки труб большого размера на длинные расстояния, имели слишком большие размеры, а их использование стоило недешево.

    В 1995 году была представлена система с механическим приводом через двойные буровые штанги с усилием обратной тяги чуть более 10-ти тонн. В дальнейшем она была усовершенствована и стала наиболее эффективным инструментом для бурения скальных пород с помощью среднегабаритных установок ГНБ. В настоящее время система (All Terrain®) с постоянно модифицируемыми шарошками и пневмомолотами для ГНБ предлагает различные решения для направленного бурения грунта в скале. Данный инструмент предназначен для буровых установок с усилием обратной тяги до 45 тонн. Гидравлические забойные двигатели используются на больших моделях (более 45 тонн) для прокладки трубопровода в скалах, на длинных переходах под водными преградами и в работах с трубами большого диаметра.

    Гидравлические забойные двигатели

    Гидравлические забойные двигатели приводятся в действие с помощью бурового раствора, подаваемого через буровые штанги на мотор, который превращает силу потока жидкости в силу вращения и крутящего момента. Забойные двигатели используются для бурения на нефтепромыслах с 1920-х годов. Обычно забойные двигатели для ГНБ вместе с большими буровыми установками используют подрядчики, работающие с длинными и сложными скважинами в твердых породах. Не так давно для направленного бурения были разработаны двигатели для установок с меньшей производительностью бурового насоса.

    Забойный двигатель представляет собой гидравлический мотор, соединенный с буровой штангой. Буровая жидкость приводит в действие мотор и, соответственно, буровую шарошку. Буровая штанга в свою очередь обеспечивает управление, направленность и вращение всей колонны. Инструмент из-за длинны и жесткости управляется в скважине не очень точно.

    Невысокая эффективность забойных двигателей ограничивает мощность скважинного инструмента и требует нагнетания большого количества бурового раствора, что может обеспечить не каждая малогабаритная установка ГНБ. Высокое давление бурового раствора, необходимое для эффективной работы, может привести к разрушению скважины и выбросу буровой жидкости в окружающую среду через поверхность грунта или же в воду при бурении через водную преграду.

    Модифицированные скошенные буровые коронки

    Скошенные лопатки с модифицированными резцами зачастую являются самым приемлемым вариантом для работ в плотном, твердом грунте и скальных породах. Существует масса конструкций со съемными карбидными насадками для долбления и скобления грунта. Однако работа с ними кардинально отличается от работы в мягких грунтах. Головка управляется с помощью «карвинга» отверстия, то есть методом поступательных полукруговых движений бура туда-обратно, стачивающих породу для отклонения в сторону необходимого направления. В зависимости от состава грунта работы могут сильно замедлиться. Для выполнения таких работ следует назначить квалифицированного и крайне уравновешенного оператора. Облегчить его труд могут функции автоматического управления «карвингом», которыми снабжены некоторые современные буровые установки.

    Модифицированные скошенные буровые коронки наиболее эффективны при работах в твердом грунте, грунте со скальными включениями и в рыхлых горных породах. Существует огромное множество головок для бурения твердых пород в различных конфигурациях для малых и больших буровых установок. Они есть в арсенале многих производителей бурового инструмента для ГНБ.

    Пневмомолоты для бурения (Air Hammers)

    Не так давно широкое применение для бурения твердых скальных пород получили пневмолоты с прочностью на сжатие до 25 000 pci. Ударное бурение обычно эффективнее, чем бурение вращением, если мы говорим о крайне твердых породах. Молоток работает от подачи больших объемов сжатого воздуха. И еще большие объемы воздуха требуются для прочистки скважины. Сложности при извлечении грунта зачастую критически снижают производительность. Пневмомолоты используются как с обычным буровым оборудованием ГНБ с одинарными штангами, так и в моделях, оборудованных двойными штангами.

    Управление может показаться сложным, если Вы используете одинарные штанги и пневмомолот с наклоненным наконечником. Хотя если необходимо бурить методом колебания или карвинга, новейшие установки ГНБ снабжены функциями, которые облегчают работу оператора. Не так давно функцией пневмомолота были оснащены системы ГНБ с двойными штангами. Такие системы показали хорошую производительность с изгибом первой штанги для обеспечения управления и внутренней штангой для обеспечения вращения пневмомолота.

    Читайте также:  Выбор инструментов для маникюра

    Пневмомолот не подходит для проходки в мягких грунтах и не используется на длинных переходах. Пневмомолоты подходят для бурения пилотной скважины диаметром около 150 мм в скальных породах (более 15 000 pci) и в определенных сверхтвердых породах (свыше 25 000 pci). Минусы пневмомолота заключаются в сложном направлении в рыхлых средах, а также в трудноосуществимой очистке буровой скважины.

    Механические системы с двойными штангами

    Механические буровые системы с двойными штангами обеспечивают средние модели для ГНБ с обратной тягой от 13 до 45 тонн. Они обладают производительностью, достаточной для бурения в каменистых породах, что недоступно обычным машинам с сопоставимой обратной тягой. Системы с механическим мотором имеют внутреннюю штангу, которая приводит в движение буровую головку/шарошку, а внешняя штанга обеспечивает управление. В отличие от гидравлического забойного двигателя зонд локации механической системы располагается в буровой головке (первой штанге), а не на расстоянии 4-5 метров от нее, что является обычным для забойного двигателя. Механическая система обеспечивает максимальную мощность вращения шарошки, одновременное бурение и управление направлением в скальных и каменистых породах, расходуя буровой жидкости не больше, чем обычное оборудование ГНБ такого размера с одинарными штангами.

    Кроме скального грунта, механические системы эффективны при работах в глине и в других типах почвы. Ход бурения не изменится, если каменистый грунт сменится на мягкий грунт. Грунт вперемешку с валуногаличником является одним из самых неудобных сред для направленного бурения, так как изменить направление бурения в такой почве крайне сложно. Система бурения с двойными штангами зачастую являются самой эффективной при прокладке коммуникаций в подобных условиях.

    Если машина ГНБ оснащена механической системой, это значит, что каменистая почва не станет преградой для проведения направленного бурения, как это было ранее. В настоящее время механические системы бурения скальных пород предлагаются двумя производителями, и их продукция имеет существенные различия.

    Планирование и подготовка

    Успешное бурение в скальных породах – это не только своевременное использование соответствующего оборудования.

    Горизонтально-направленное бурение в скальных породах требует планирования, правильно подобранного оборудования, терпения и настойчивости.

    Если Вы ставите перед собой задачу провести бурение в скальных породах, проведите тщательное планирование с учетом структуры и твердости породы. Даже если Вам кажется, что порода рыхлая, она может оказаться твердой, и наоборот. Рыхлые породы могут обладать высокой абразивностью, что может привести к преждевременному износу Вашего инструмента. При бурении Вы можете проходить участки рыхлой, твердой и снова рыхлой породы, а местами бурить мягкую почву.

    Отсутствие подготовки – это риск. Необходимо провести исследование почвы до начала работ. Успех работы зависит от выбора правильного метода бурения, использования правильного инструмента и бурового раствора.

    Бурение скальных пород не для новичков.

    Опытные операторы понимают, что от них требуются неспешные и осторожные действия без попыток ускорения работы. Существует мнение, что выполнение успешного бурения в скальных породах – настоящее искусство.

    Не каждый подрядчик может бурить скальные породы.

    В зависимости от требований проекта и типов и твердости породы, многие небезосновательно отдают работы подрядчикам, специализирующимся в бурении твердых пород, которые располагают должным оборудованием и опытными операторами.

    Для всех проблем, которые возникают при работе со скальным грунтом и которые были описаны в этой статье, технология горизонтально направленного бурения становится универсальным бестраншейным методом прокладки коммуникаций для всех видов грунтов. Недостатки и ограничения, существовавшие в недалеком прошлом, компенсируются технологиями, которые увеличили эффективность среднеразмерных систем ГНБ даже при работе в сложных условиях. Сегодня подрядчики могут выбирать из огромного ряда технологий, чтобы выполнить работы, которые не так давно считались невозможными.

    Бурение прочных пород в горных условиях методом ГНБ

    Использование бестраншейного метода горизонтального направленного бурения (ГНБ) для укладки новых и восстановления существующих трубопроводов на склонах холмов и в горной местности имеет преимущества и дает выгоды.

    Затраты на работы, характерные для классических методов строительства, такие как использование специальных шагающих экскаваторов, укрепление склонов, специальный крепеж откосов, обеспечение устойчивости штабелей разработанного материала, крепеж стенок траншей, требующее специальной техники и технологически сложное уплотнение грунта в произведенных на склоне выемках, а также сложное восстановление ландшафта, можно полностью исключить. Можно использовать обычное оборудование ГНБ, применяемое при прокладке трубопроводов, устройстве переходов под водотоками и под автомобильными и железными дорогами; на склонах легко устраивать подвод коммуникаций к сооружениям на земельных участках. Дополнительные глубины проходки в сложных грунтах и скальных массивах не приводят к дополнительным затратам. Прокладка этим бестраншейным методом новых труб позволяет полностью избежать повреждения природной или созданной человеком растительности, что всегда является предметом беспокойства. В некоторых особо сложных условиях, например, когда склон сложен набухающими глинистыми породами и требуется произвести восстановление находящихся в нем трубопроводов из гибких пластических материалов, применение бестраншейных методов дает дополнительные преимущества, поскольку оказывает стабилизирующее воздействие на склон.

    Кратко об объекте прокладки напорного трубопровода через белые скальные породы

    Недалеко от Цвайфальтена (южная часть Германии) в массиве Швабской Юры для одного ресторана потребовалось проложить напорный трубопровод. Необходимость устройства канализационного трубопровода связана с тем, что рядом с рестораном находилась пещера с родниковой водой, в которую часто приплывали на лодках к ресторану посетители ресторана. Во избежание нарушения природы небольшой канальнообразной долины, местные органы охраны окружающей среды не дали разрешение на строительство трубопровода открытым способом по поверхности гряды, имеющей обратную U-образную форму и сложенной из белых скальных пород Юрского периода.

    Рис.1 Бурение прочных пород в горных условиях методом ГНБ

    Было принято решение выполнять буровую скважину длиной 90 метров под скалистой грядой, при этом высота массива над скважиной на середине трассы составила 45 метров. Трасса была прямой и бурение скального материала Юрского периода прочностью свыше 200 мПа осуществлялось установкой ГНБ Grundodrill 20S с использованием для пилотной проходки небольшой буровой головки Grundorock Mudmotоr диаметром 89 мм. Самым сложным было обеспечивать требуемое направление движения буровой головки на первых десятках метров скважины, поскольку бурение здесь велось вверх под большим уклоном. Помощь поверхностного навигационного устройства была возможна до глубины лишь 15 м, после чего направление бурения задавал оператор. По другую сторону гряды навигационное устройство продолжило ведение буровой головки, и скважина была закончена точно в заранее подготовленном приемном котловане. Увеличение диаметра скважины было выполнено конусным буром-расширителем диаметром 121 мм. Протяжка продуктопровода сквозь очищенную скважину оказалась самым простым этапом цикла и была осуществлена всего за полчаса. Все это произвело такое сильное впечатление на орган по охране окружающей среды, что на его заседании было принято решение рекомендовать бурение под грядами по кратчайшему расстоянию своим коллегам в органах охраны окружающей среды других регионов.

    Параллельное бурение в карстовых известняках (Словения)

    Пещеры в карстовом районе предгорий «Юлианских Альп» (зона в юго-восточной части Альп) известны во всем мире, они принадлежат к наиболее впечатляющим природным явлениям Европы и являются основным туристическим объектом Словении. Там находится 27-километровый лабиринт пещер, полных сталактитов, сталагмитов и спекшегося известкового туфа, являющихся также идеальным местом обитания, не имеющего пигментации очень редкого вида амфибий.

    Туристический маршрут начинался внутри первой пещеры в нескольких десятках метрах от ее входа, способ передвижения по лабиринту – специальный поезд на аккумуляторной тяге, движущийся по кольцевому рельсовому пути, проложенному через серию пещер. Смена пассажиров происходит на центральной станции. Система находилась в эксплуатации много лет, и потребовалась реконструкция станции. Из практических соображений администрация комплекса решила расположить пассажирскую станцию не внутри лабиринта, а снаружи. Чтобы это осуществить, необходимо было проложить соединительную коммуникационную линию.

    Рис. 2. Grundodrill 13X с Grundolrock-Mudmotor бурит скважину в Постойне для управления лабиринтом пещер

    Открытый способ был неприемлем ввиду большой длины обходной трассы при очень высокой прочности пород. Проектировщики предложили выполнить проходку по кратчайшему расстоянию, и было принято решение пробурить в стенке пещеры две скважины длиной 30 м на расстоянии 1 м друг от друга.

    Для выполнения этой работы компания VILKOGRAD (Сентюр, Словения), являющаяся ведущей организаций по бестраншейной укладке труб и горизонтальному направленному бурению в Словении, Хорватии и в других странах региона, использовала собственную установку ГНБ Grundodrill 13X.

    Для того чтобы определиться со стартовой точкой, лазерным теодолитом были предварительно измерены направление и угол наклона скважины. Для бурения пилотной скважины в массиве известняка очень высокой прочности была использована буровая головка Grundorock Mudmotоr и штанги длиной 3 м; операция длилась 30-40 минут. Использование Grundorock Mudmotоr имело то преимущество, что расход буровой жидкости был относительно невелик. Горизонтальное и вертикальное положение снаряда контролировалось с помощью кабельной навигационной системы.

    Увеличение диаметра скважин выполнялось с помощью бура-расширителя диметром 250 мм (10 дюймов). После этого в скважину с помощью молота была введена металлическая труба номинальным диаметром 219 мм. Затем сквозь эту трубу был протянут силовой кабель для соединения с новой пассажирской станцией. Для выполнения буровых работ в скальном массиве бригаде VILKOGRAD потребовалось всего 6 дней.

    Скважина ГНБ длиной почти 2000м в скале у Лаакса (Швейцария)

    На востоке Швейцарии, в районе Гдармских Альп с пиком высотой 3620 м в зонах зимнего спортивного отдыха Лаакс и Флимс, большой известностью, особенно у любителей горнолыжного спорта, пользуются окрестности деревень Граубюнден и Гризонс. Все больше зимних спортивных центров используют пушки для нанесения искусственным способом снегового покрова.

    Рис. 3. Установка ГНБ Prime Drilling 75/50 в горах у Лаакса

    В Лааксе тоже решили проложить водопроводную линию между водохранилищем и местом установки снеговых пушек. Для этого потребовалось пробурить под хребтом скважину длиной 334 м для укладки водопроводной трубы диаметром 400 мм. Высотные отметки стартовой и конечной точек – 1940 и 1934 м над уровнем моря соответственно. Это значит, что уклон скважины должен быть равен 0.68 %. Бурение прямолинейной скважины со столь небольшим, но строго обязательным уклоном при высоте скального массива над скважиной до 40 м – непростая задача, но она была оптимальным образом решена бригадой итальянской компании Bianko, специализирующейся на ГНБ. Компания использовала установку ГНБ Prime Drilling 75/50, оборудованную для проходки пилотной скважины головкой Mudmotor диаметром 171 мм с буровой коронкой длиной 2250.8 мм. На длине 20 м скважина проходит в булыжниках и блоках скальных пород, на остальном протяжении – в массиве прочных швейцарских (гельветийских) известняков. Увеличение диаметра скважины осуществлялось с помощью бура-расширителя компании Prime Drilling диметром 584 мм. При протяжке трубы перед ней двигался буррасширитель диаметром 444.5 мм. Буровые работы прошли без осложнений и были завершены в течение очень короткого промежутка времени.

    Бурение напрямую в горах Швейцарской Юры у Райголдсвиля

    Райголдсвиль находится в кантоне Базель-Ланд у подножья складчатых гор Швейцарской Юры, вершины которых достигают отметок 900 – 1200 м над уровнем моря. Здесь потребовалось заменить построенный в 1967 г. газопровод с отклонением его трассы в сторону деревни Раппертсвиль. Новый участок газопровода из стальных труб длиной 900 м предстояло отодвинуть от жилых домов. Компания Gasverbund Mittelland AG, владелец сети, решила пробурить под грядой скважину длиной 460 м. Горный массив Бергли сложен преимущественно породами, характерными для Верхнеюрского периода, с частым переслаиванием прочными известняками и слабыми мергелями.

    Для того чтобы осуществить этот объект в 2005 г, пришлось прежде всего построить в горах небольшую дорогу для транспортировки к стартовой точке буровой установки ГНБ Prime Drilling весом 100 т. Опытная бригада компании Bohlen&Doyen из северо-западной части Германии, владелец 100-тонной Prime Drilling, пробурила пилотную скважину, используя буровую головку Mudmotоr с коронкой размером 250 мм. Направление движения снаряда регулировалось созданием в зоне проходки искусственного магнитного поля и подачей навигационной системе, установленной в хвостовой части буровой головки, команд с пульта управления, находящегося на борту установки, через электрический кабель, проходящий внутри буровых штанг.

    В ходе бурения через слои Юрского периода потребовалась частая регулировка режима подачи буровой жидкости в соответствии с характеристиками пересекаемого слоя. Полная рециркуляция буровой жидкости осуществлялась на месте. Второй рабочий этап состоял в увеличении диаметра скважины с помощью бурарасширителя диаметром 500 мм. Третий этап – протяжка сварной металлической трубы диаметром 273 мм через скважину, заполненную обогащенной буровой жидкостью.

    Работы на объекте были завершены точно в соответствии с графиком; заказчик остался очень доволен и даже опубликовал в Швейцарии несколько статей об этом объекте.

    Скважина длиной тысяча метров в скале на крутом откосе

    В районе Гогенцоллерн на юго-востоке Германии, известном своей сейсмичностью, возникла необходимость проложить трубопровод природного газа (металлическая труба диаметром 273 мм с пластиковым покрытием) под крутым откосом на глубине нескольких метров в зоне плоскогорья Швабской Юры, сложенного слоистым известняком Юрского периода.

    Рис. 4. Вид вниз по склону, где была выполнена скважина для газопровода (в глубине – замок Гогенцоллернов)

    Откос является частью природоохранной лесной зоны Баннвальд, в которой не допускается падение камней и эрозия почв. Длина скважины – тысяча метров, перепад высот между начальной и конечной точками – 230 м, крутизна откоса – до 43%, местами – до 55%. Прочность на сжатие известняков Юрского периода – около 230 МПа, возможны карстовые полости. На участке крутого откоса в Баннвальде дистрибьютором газа было принято решение о защите металлического трубопровода полиэтиленовой трубой-чехлом диаметром 450 мм. Таким образом, скважина должна иметь диаметр 600 мм. Местное управление по охране окружающей среды разрешило устройство только одного промежуточного котлована, и скважина была разделена на два участка приблизительно одинаковой длины. Пилотные скважины были выполнены с помощью установки Grundodrill 20 S, после чего они были расширены с использованием установки ГНБ Prime Drilling. Работы выполнялись опытной фирмой Max Wild GmbH из Беркхайма. Расширение скважины велось в три этапа до диаметров 300, 500 и 600 мм. Был решен ряд проблем: карстовая полость, поломка конуса одного из буров-расширителей, сжатость срока выполнения буровых работ. Через несколько недель после их завершения газопровод был введен в эксплуатацию.

    Читайте также:  Напольные люки: виды и правила выбора

    Силовые кабели по кратчайшей трассе

    В Европе постоянно идут разговоры о том, что надо избегать прокладывать высоковольтные линии вблизи городов и природных охранных зон. В то же время, для того чтобы передавать трансформируемую электроэнергию в центры ее использования, необходимы новые силовые линии. С точки зрения использования территорий, подземные силовые кабели имеют преимущества, и число таких объектов растет. Как правило, подземные кабели укладывают в полые полиэтиленовые трубы, поэтому обычная для технологии ГНБ прокладка полых труб вполне подходит для этих целей.

    В районе Хунсрюка, расположенного в юго-западной части Германии западнее Кобленца, на вершинах гряды, являющейся «становым хребтом» района Хунсрюк, построено много ветровых турбин («ветряков»), которые было решено соединить с центрами использования энергии, для чего бестраншейным способом пробурить в очень прочных базальтовых породах длинные скважины под природоохранными зонами.

    Рис. 5. Трубопровод длиной 1 км готов для втягивания в скважину, выполненную в скальном массиве установкой ГНБ

    Рис. 6. Пример бурения скважины для силового кабеля по кратчайшему направлению

    Рис. 7. Скважина для силового кабеля, пробуренная по кратчайшему направлению под природоохранной зоной (плоский верховой участок)

    Рис. 8. Прямое кабельное соединение между ветряком и объектом потребления.

    Эти работы были выполнены с помощью установок ГНБ Grundodrill 20 S, оборудованных буровыми головками Grundorock Mudmotоr. Прочность базальтовых пород достигала 400 МПа, так что это было непросто – пробурить в таких твердых грунтах скважины длиной несколько сотен метров.

    Рис. 9. Длинные анкера, установленные в скальном массиве по технологии ГНБ

    Установка методом ГНБ длинных скальных анкеров

    В средней Европе длинные анкера для укрепления грунтов применяют уже в течение более 10 лет. С помощью установок ГНБ, располагаемых с безопасной стороны горного склона, можно технически комфортно устанавливать длинные анкера для крепления вертикальных стен и откосов скальных массивов. Разломы, трещины и швы вертикальной ориентации, которые могут привести к неустойчивости массива, будучи «прошиты» анкерами, теряют свою обособленность от массива.

    Возможность геотехнических исследований для тоннельных объектов

    Используя управляемые установки ГНБ, можно будет в перспективе проводить инженерно-геологические исследования с целью определения трасс планируемых тоннелей (один из примеров – новый железнодорожный тоннель под Монбланом). С их помощью, используя специальное оборудование, можно брать пробы жидкости и образцы скальных пород. Кроме того, можно устанавливать приборы для измерения геотехнических параметров. Скважины ГНБ можно использовать для проведения геофизических исследований. Устраивая несколько параллельных вертикальных или наклонных скважин, можно, установив в них соответствующую геофизическую аппаратуру, «прозванивать» массив и получать трехмерную картину (томографию) большого его участка, то есть проводить детальные трехмерные исследования. Такие исследования очень важны, если участок тоннеля проходит через массив набухающих скальных пород (например, ангидритов) или набухающих глин, через тектонически слабые зоны, рыхлые или насыпные грунты или строится в иных аномальных условиях.

    Реконструкция тоннелей

    Многие старые тоннели вырубались прямо в скале. У них отсутствует внутренняя обделка, иногда линии коммуникаций имеют недостаточную пропускную способность. Введены новые правила пожарной безопасности в тоннелях, и с помощью установок ГНБ можно в зоне обратного свода укладывать трубы для тушения пожара водой. С помощью ГНБ можно бурить вентиляционные скважины для дополнительной подачи свежего и вытяжки загрязненного воздуха, бурить пилотные скважины для тоннелей разблокировки проходческой техники, а также бурить скважины для подачи по ним консолидирующих грунт составов, например, цементных растворов, к проблемным участкам старых тоннелей.

    Выводы

    Описанные примеры использования технологии ГНБ в горных условиях демонстрируют тот факт, что при бурении даже в сильно пересеченной местности со сложными геологическими условиями можно с помощью ГНБ добиваться успешных и даже отличных результатов. Рынок использования ГНБ в горных условиях будет расширяться, поскольку, во-первых, законодательство в области охраны окружающей среды все более ужесточается, и во-вторых, бурению по кратчайшему расстоянию отдается все больше предпочтения. Заказчики объектов прокладки газо- и водопроводных магистралей, силовых и коммуникационных кабелей, кабелей управления и т. п. получают более безопасные объекты своей инфраструктуры, если они проложены по кратчайшему пути по технологии ГНБ.

    Защита окружающей среды будет заставлять нас все чаще и чаще использовать ГНБ для прокладки трубопроводов в горной местности независимо от того, что является продуктом транспортировки – вода для снежных пушек, природный газ, оптико-волоконные кабели, электрические силовые кабели, канализационные стоки или провода освещения канатной железной дороги.

    Особенности бурения в скальных породах

    Скалистый грунт встречается в нашей стране достаточно часто. Работа с ним имеет свою специфику, однако при умелом подходе эта порода может послужить отличным основанием для любого объекта. Прежде чем вдаваться в особенности бурения под сваи и разновидности применяемого для этих целей оборудования, обратимся сперва к терминологии. Согласно Горной энциклопедии, скалистыми именуются грунты, в состав которых входит одна или несколько горных пород (кварц, диабаз, гранит, диорит и другие). Основу такой породы чаще всего образуют связанные между собой кристаллы диаметром 20-25 см. Во многих регионах скальный грунт представлен крупными монолитными сегментами, имеющими вулканическое происхождение.

    Особенности структуры

    Скальная порода имеет очень прочную структуру, и это является как её преимуществом, так и недостатком. С одной стороны, такой грунт может выдержать рекордное давление в 110 Мпа, с другой — он с трудом поддаётся обработке. Именно это и является основной причиной, по которой бурение под сваи на таком грунте имеет множество особенностей. Однако если выбрать правильную технику, подобрать соответствующий породоразрушающий инструмент и соблюсти ряд условий, то фундаменты на скальных породах будут иметь неоспоримые преимущества. Прежде всего, в ряде случаев они могут представлять собой довольно простые конструкции. Иногда вполне можно обойтись «лентой» неглубокого залегания, «уложив» её на прочное скальное основание даже без песчаной отсыпки. Если же прибегать к более сложным типам фундаментов, можно добиться рекордной несущей способности, ведь фактически в фундамент превращается вся скала.

    Одна из сложностей с возведением фундаментов на скальных породах состоит в том, что буровые установки и прочее оборудование для свай часто бывает трудно доставить к месту строительства. В связи с этим, прежде чем оборудовать рабочую площадку, рекомендуется произвести полный комплекс инженерно-геологических изысканий с использованием малогабаритной буровой установки. Когда расчётная крепость породы будет подтверждена на всей площади будущего фундамента, можно транспортировать на площадку крупногабаритное оборудование для бурения под сваи.

    Определение физико-механических свойств скалистых пород

    Чем больше данных о свойствах породы будет получено в ходе инженерно-геологических изысканий, тем проще будет определиться с конструкцией фундамента и подобрать оборудование для его строительства. На основе этих данных выбирается метод воздействия на породу, тип используемых долот, режим бурения, а также состав и консистенция бурового раствора. В нашей статье мы кратко коснёмся каждого из множества свойств скального грунта и постараемся проследить его влияние на рабочий процесс.

    Плотность

    Плотность грунта есть ни что иное, как соотношение массы породы к её объёму. Обычно данный параметр имеет очень важное значение, однако при возведении фундаментов на скалистых основаниях им часто пренебрегают. Причина проста: плотность минералов, образующих массив скалистого грунта, лежит в очень узком промежутке от 2,5 до 2,8 г/см3. Другими словами, состав скалистой породы меняет её плотность столь незначительно, что для бурения под сваи эти значения лежат в рамках погрешности.

    Прочность

    Прочность скальной породы — это её способность сохранять форму и не разрушаться под воздействием буровой коронки, пневмомолота или какого-либо другого инструмента. Вибропогружатель, к примеру, просто не может пробиться через твёрдую породу, а потому не используется на грунтах скального типа.

    Данный показатель измеряется напряжением, при достижении которого порода разрушается. Измеряется напряжение в Мпа. При этом прочностные характеристики могут меняться в зависимости от прилагаемого к породе деформирующего воздействия. Это могут быть удары, сдвиги, сжатие, растяжение, а также несколько деформирующих усилий одновременно.

    Скальные породы наиболее устойчивы к сжатию. Другим нагрузкам они противостоят чуть хуже. Прочностные показатели уменьшаются пропорционально росту влажности. В особенности это касается осадочных горных пород — известняков и песчаников. Некоторые породы имеют свои индивидуальные особенности. Слоистые, к примеру, особенно восприимчивы к изменению направления прилагаемых усилий.

    Упругость

    Под упругостью породы понимают её способность восстанавливать прежнюю форму после прекращения воздействия бурового долота, вибропогружателя или какого-либо другого инструмента. В случае со скальными породами данный параметр характеризуется коэффициентом Пуассона и модулем Юнга. Определённое влияние на упругость грунтов скального типа оказывает текстура. Так, например, модуль Юнга будет заметно больше в направлении, параллельном сланцеватости/слоистости слоя.

    Пластичность

    Пластичность — это способность породы фиксировать сделанную деформацию после прекращения воздействий извне. Пластические деформации возникают тогда, когда приложенное к породе усилие превысило предел её упругости, однако не достигло порога прочности. Скальные породы делятся по показателю пластичности на шесть категорий. Первая включает в себя наиболее упругие породы, шестая — наиболее пластичные.

    Одно из самых коварных проявлений пластичности в скальных породах — ползучесть. Она является следствием проявления деформации при постоянной длительной нагрузке. Чтобы протестировать породу на наличие данного свойства, нужно водрузить на неё тяжёлую гирю и оставить без движения на длительный промежуток времени. Если после снятия гири на поверхности образуется углубление, значит данная порода пластична и может быть подвержена ползучести.

    Именно пластичность скалистых пород выступает основной причиной нестабильности стенок скважин, предназначенных для последующей установки буронабивных свай. Даже шнек скальный из лучших сплавов не всегда может сделать проходку без заминок и промедлений.

    Твёрдость

    Твёрдость скальной породы определяется её способностью сопротивляться погружению шнека, виброударника или любого другого постороннего тела. В минералогии характеристика твёрдости определяется практическим методом: кристалл подвергается строго выверенному физическому воздействию алмазной головки. На основе глубины оставленной выемки определяется твёрдость породы. Однако современные буровые установки типа Soilmec и подобных передают деформирующее усилие с помощью множества зубцов шарошечного долота. Контакт же долота со скальной породой происходит не одновременно по всей площади забоя, а по отдельным его сегментам. Через зубья на грунт передаётся мощное давление, сфокусированное в нескольких местах. Осуществляется вдавливание зубцов в горную породу, за счёт чего она скалывается. Именно поэтому Горная энциклопедия и современные справочники понимают под прочностью скалистой породы её способность сопротивляться специфическому воздействию бурового долота.

    Буримость

    Существует ещё и такая величина, как буримость породы. Она устанавливается эмпирически и показывает, с какой скоростью будет осуществляться проходка. Для каждого метода бурения под сваи составлена своя шкала буримости. Но не всё так однозначно. К примеру, вибропогружатель, опережающий большинство других методов по показателю буримости, просто не способен создать напряжение, при котором скальная порода разрушится.

    Типы воздействий

    Бурение под сваи в скальных породах делится по воздействию на две основные группы: механическое и немеханическое. Механические способы, в свою очередь, делятся на вращательный и ударный методы. При вращательном способе бурение под сваи производится за счёт передачи крутящего момента от мотора к породоразрушающему инструменту — долоту. Ударный метод предполагает дробление породы за счёт быстрых серий мощных ударов. Ранее для этих целей использовалось массивное долото, подвешенное на системе тросов. Сегодня его место занял пневмоударник. Для вспомогательных работ, таких как выемка разрушенной породы из скважины и её погрузка в кузов транспорта, используется грейфер.

    К немеханическим методам относят электродуговое, термическое, взрывное, гидравлическое, термодетонационное, плазменное и другие воздействия. Инженеры-геологи постоянно находятся в поиске новых эффективных методов, однако на данный момент ни одна технология не может превзойти колонковое и пневмоударное бурение по части рентабельности, в то время как шнек двухзаходный по-прежнему остаётся лучшим способом транспортировки разрушенной породы на поверхность.

    Заключение

    Чтобы определить оптимальный метод бурения и подобрать соответствующее ему оборудование, инженеры-геологи проделывают колоссальный объём работы, сопоставляя все полученные в ходе изысканий данные и рассчитывая плотность, упругость, прочность, пластичность и твёрдость породы. Разумеется, можно дать некоторые рекомендации и не имея полного перечня физико-механических свойств скалистого грунта, однако они будут носить весьма приблизительный характер.

    Ссылка на основную публикацию