우물의 오거 드릴링 : 수동 드릴링 및 설치 사용을 위한 기술 및 도구의 특징

식수용 우물의 오거 드릴링은 오늘날 개인 가구 영역에서 가장 널리 사용되는 드릴링 방법입니다. 휴대용 지구 드릴을 사용하여 얕은 대수층을 직접 만들 수 있습니다. 작업을 더 쉽게 하기 위해 드라이브가 있는 소형 드릴링 장비가 자주 사용됩니다.

이 방법이 왜 그렇게 인기가 있는지 알려 드리겠습니다. 다른 드릴링 방법과 어떻게 다른지, 어떤 상황에서 사용하면 효과적인지 살펴보겠습니다. 이 기사에서는 오거 기술과 드릴링 장비 설계, 수동 및 기계 드릴링에 사용되는 드릴링 도구에 대해 자세히 설명합니다.

오거 드릴링의 특성

시추공은 지각의 원통형 굴착으로, 넓은 범위에도 불구하고 단면적이 작습니다. 시작 부분을 입, 옆면을 벽, 발굴된 바닥을 면이라고 합니다.

최적의 드릴링 방법은 우물의 기능적 목적, 필요한 직경 및 깊이를 고려하여 선택됩니다. 취수구 굴착을 형성하는 과정에서 반드시 통과해야 하는 암석의 물리적, 기계적 특성을 고려하는 것이 중요하다.

특정 조건에서의 시추의 기술적, 경제적 타당성도 영향을 미칩니다. 이는 유정 설계에서 중요한 단계로, 사용되는 장비 유형과 시추 모드 등 기본 기술 솔루션이 결정됩니다.

오거 드릴링 방법의 기술적, 경제적 타당성은 우물의 품질, 내구성, 건설 기간 및 비용을 고려하여 결정됩니다.

취수정을 설계하고 드릴링할 때 특히 장기간 사용에 중점을 둘 필요가 있습니다. 바닥공 구역의 안정적인 유속과 일정한 투수성을 장기간 유지하는 능력이 중요합니다.

우물 시추 과정에는 여러 작업 단계가 포함됩니다.

1. 정면의 암석이 파괴되는 것, 즉 덩어리로부터 입자가 분리되는 것.
2. 폐토를 표면으로 운반합니다.
3. 유정을 청소하고 장비를 갖추어 작업을 위한 유정 준비 및 취수구 세척.

시추의 효율성은 자연에 내재된 물리적 및 기계적 특성, 즉 부피 밀도, 다공성, 비점착성 토양의 투수성 및 점토 응집성 암석의 일관성에 직접적으로 의존합니다.

느슨하고 응집력이 있는 토양에서 깊이가 80m 이하이고 직경이 60mm ~ 200mm인 우물을 굴착하려면 오거 천공을 사용하는 것이 좋습니다(Ⅰ-Ⅲ 천공 가능성 범주). 중간 경도(범주 IV-Ⅵ)의 암석에 관통하는 경우 나사 드릴을 사용하는 것은 바람직하지 않습니다.

이 방법은 견고성과 입자 간 연결의 결정형 연결을 특징으로 하는 암석을 굴착하는 데 적합하지 않습니다. 광물 알갱이가 암석에 더 단단히 굳어질수록 암석을 파괴하는 데 더 많은 작업이 소요됩니다.

방법의 장점과 단점

오거 드릴링 옵션은 산업, 토목 공학 및 우물 수동 드릴링. 그 특징은 세척액이나 특수 기체-액체 혼합물을 사용하지 않고 오거 발사체 부분을 사용하여 파괴된 암석을 직접 제거하는 것입니다.

수직 및 수평 방향의 오거 드릴링이 있습니다. 첫 번째 방법은 물을 함유하는 우물을 건설할 때나 말뚝 구멍을 형성할 때 사용됩니다. 두 번째는 비굴착 방식으로 유틸리티를 설치할 때 사용됩니다.

연암에 대한 회전식 드릴링은 다른 방법에 비해 가장 빠르고 저렴합니다.

이 방법은 동시에 암석이 아닌 토양에 50-80m 깊이까지 빠른 침투 속도를 제공하므로 케이싱 스트링을 설치하여 굴착 벽을 즉시 형성할 수 있습니다.

또 다른 장점은 도구를 들어 올리지 않고도 폐토를 표면으로 추출할 수 있다는 것입니다. 그리고 한 가지 더: 오거 드릴링에는 세척액이 필요하지 않기 때문에 물이 없는 지역에서 성공적으로 사용되며 저온이 우세한 기간에도 사용됩니다.

오늘날 오거 장치를 사용한 드릴링이 사용됩니다.

• 개별 우물 설치용
• 나사/천공 파일로 기초를 건설할 때;
• 울타리 및 철근 콘크리트 지지대 설치용;
• 비개착식 통신 설치를 수행할 때;
• 얕은 우물과 구덩이 건설용.

그러나 단점도 있습니다. 경도가 높은 암석에는 오거로 우물을 뚫는 것이 불가능합니다. 경질 및 반고체 양토, 석회석 층이 있는 점토를 시추할 때 합병증이 발생할 수 있으며 연마성 암석을 시추할 때 시추 장비 소비량이 높습니다.

또한 굴착 깊이에도 제한이 있다.이런 식으로 깊이가 80미터가 넘는 우물을 건설하는 것은 매우 어렵습니다.

수직 터널링 기술

오거는 수직 스크류 컨베이어 역할을 하는 나선형으로 감긴 고강도 드릴 파이프입니다. 축방향 하중의 영향으로 드릴 비트의 작동 부분이 암석을 관통하여 절단 및 풀림으로 암석을 파괴합니다. 동시에 오거 드릴은 오거 나선형에 폐토를 공급합니다.

우물을 청소하는 과정은 연속적이고 암석이 파괴되는 과정과 평행합니다. 표면에서 분리된 흙은 고속으로 회전하는 오거 위로 떨어집니다.

원심력의 영향으로 느슨해진 토양이 드릴 스트링의 블레이드를 따라 위로 올라갑니다. 오거의 토양 마찰이 우물 벽의 마찰보다 적기 때문에 나선형으로 미끄러지면서 리프팅이 발생합니다.

따라서 파괴된 암석은 파쇄된 상태로 표면에서 표면으로 전달되어 수원을 통해 버려집니다. 운반이 용이하며 토양은 인터턴 공간 전체 부피의 30~40%를 채웁니다.

오거 컬럼의 매개변수는 오거에 의해 파괴된 전체 토양 덩어리를 신속하게 들어 올리는 것을 보장해야 합니다. 그러나 드릴링을 할 때 느슨해진 토양의 일부가 다시 바닥으로 떨어집니다. 따라서 오거 드릴링을 수행할 때 배럴에 대한 보다 집중적인 청소가 필요하며 완료 시 강제 플러싱이 필요합니다.

수평 방향 오거 드릴링

장애물(고속도로, 철도, 숲 등) 아래에 다양한 기능적 목적으로 유틸리티 라인을 설치할 때 수평 방향의 오거 드릴링이 사용됩니다.

작업 초기 단계에서는 시작(작업) 구덩이와 수용 구덩이라는 두 개의 구덩이를 파냅니다.설계된 우물과 동일한 수준에 있어야 합니다. 그 후 필요한 장비를 작업 구덩이로 내려 설치합니다.

수평 방향의 오거 드릴링의 경우 토크가 증가된 이동식 드릴 회전 장치가 있는 대형 설치가 사용됩니다.

이러한 장비는 피드 스트로크가 크고 고합금강으로 제작된 내마모성 드릴 헤드가 장착되어 있습니다. 또한 드릴링 추적 프로브가 설치되어 있습니다. 작업자는 모니터에서 신호를 수신하여 공정 진행 상황을 제어하고 이동 방향과 드릴 헤드의 경사각을 조정할 수 있습니다.

오거가 수용 피트, 즉 프로젝트에 따른 끝점에 들어가면 드릴이 제거됩니다. 대신 확장기와 파이프가 고정됩니다. 그런 다음 블레이드를 반대 방향으로 회전시켜 파이프를 완성된 우물 안으로 끌어 당깁니다. 드릴링 작업이 끝나면 오거 설치가 시작 피트에서 제거됩니다.

무개착 공법을 통해 지하수면 아래 최대 80m까지 통신용 배관을 부설할 수 있으며, 모든 복잡한 작업을 노동집약적인 트렌칭 없이 진행하므로 시공시간을 최소화하고 금융비용을 절감할 수 있습니다.

수평 오거 드릴링은 다른 수단으로 설치가 불가능한 지역에 압력 파이프라인을 설치하고 통신 시스템을 설치할 때 사용됩니다. 주요 이점 무개착 설치 – 수익성. 또한, 완성된 굴착의 안정성을 유지하기 위해 벤토나이트나 기타 폴리머를 사용할 필요가 없습니다.

다양한 암석의 드릴링 특징

유정 드릴링의 기본 기술 매개변수는 스크류 컨베이어의 축방향 하중과 회전 속도입니다. 하중이 증가하면 관통 속도도 확실히 증가하여 다양한 비상 상황이 발생할 수 있습니다.

따라서 오거에 의해 단위시간당 분리되는 암석의 양이 컨베이어의 생산성을 초과하지 않도록 하는 것이 필수적이다. 그렇지 않으면 턴에 플러그가 형성됩니다.

오거 드릴링 속도는 토양의 특성, 우물의 깊이와 직경, 기둥의 회전수, 바닥의 축방향 하중, 암석을 파괴하는 데 사용되는 도구의 설계에 직접적으로 의존합니다.

일반적으로 플라스틱 점토 암석, 느슨한 중간 밀도 모래는 강제 축 하중 없이 드릴링됩니다. 오거 도구는 자체 무게와 원통형 개구부 입구에 폐석을 공급할 때 발생하는 반력으로 인해지면에 삽입됩니다.

최대 5kN의 축 하중은 일반적으로 유정의 초기 드릴링 중에 단단한 사질 양토, 양토, 점토, 이암 및 미사암을 드릴링할 때 생성됩니다. 컬럼의 회전 빈도는 1.7-3.3초를 초과해서는 안 됩니다.^-1.

더 높은 주파수에서는 내부적으로 진동이 발생하여 드릴 스트링 링크가 느슨해질 수 있습니다. 결과적으로 드릴은 바닥에 남아서 꺼내는 것이 거의 불가능합니다. 새로운 작업을 드릴. 그리고 저주파에서는 폐토를 상부로 운반하는 것이 매우 어려워집니다.

암석의 경도가 증가하면 축방향 하중이 증가합니다.자갈 및 잔해로 분쇄된 토양, 얼어붙은 양토, 물에 포화된 모래, 석영 함유물이 포함된 미사암에서의 드릴링은 비트당 8-10kN의 축 하중과 1.3-2.2s의 기둥 회전 속도로 수행됩니다.^-1.

큰 바위가 포함된 자갈과 암석은 오거 방식을 사용하여 뚫지 않습니다. 이 둥근 암석 조각은 끌로 파괴되고 베일러로 표면으로 올라옵니다.

물, 자갈 및 쇄석 퇴적물로 다양한 밀도와 포화도의 모래 드릴링이 고속으로 수행되며 동시에 굴착 벽은 케이싱 구조로 강화됩니다.

연질 플라스틱 및 유동 플라스틱 점토에 오거를 사용하여 드릴링하는 작업은 종종 플러그 형성으로 인해 복잡해집니다. 점토 입자가 오거 도구에 달라붙으면 우물이 깊어지는 현상이 멈추고 폐석을 상부로 운반하는 것이 매우 어려워집니다.

이를 방지하려면 드릴링 속도를 가능한 최소로 줄이고 기둥을 걷고 우물에 물을 추가하십시오. 또한 이러한 상황에서는 주기적으로 드릴링 도구를 표면으로 올리고 부착된 양토를 청소하는 것이 도움이 됩니다.

오거 드릴링 도구

설계 유형에 따른 우물 오거 드릴링 도구는 회전 수와 절단 부분의 형상으로 구별됩니다. 경질 및 반고체 사양토 및 양토에 침투하기 위해 드릴링 도구가 자주 사용되며 가장자리에는 추가 절단기가 장착되어 있습니다.

대부분의 경우 개인 소유자를 위한 취수구 굴착을 위해 추가 없이 하나의 시작 오거만 사용됩니다. 응집성 및 비점착성 퇴적암을 뚫어야 합니다. 깊게 파는 경우 드릴 막대를 사용하여 공구를 간단히 확장할 수 있습니다.

이 경우 드릴 자체와 파괴된 암석 바닥을 청소하기 위해 0.5~0.7m마다 유정에서 발사체를 제거합니다. 이는 보다 경제적이지만 노동 집약적인 드릴링 옵션이기도 합니다.

퇴적 토양에서 발견되는 바위와 자갈을 파내기 위해 그들은 충격 로프 방법으로 전환합니다. 일반적으로 공구강으로 만든 끌이 사용됩니다. 아래쪽 끝을 가리키는 이 드릴은 "고체 장벽"이 파괴될 때까지 얼굴에 강제로 "던져집니다".

자갈이나 큰 바위를 파괴한 후 유리(코어 파이프)나 유리를 사용하여 파편을 표면으로 제거합니다. 베일러. 그런 다음 다시 나사 방식으로 전환합니다. 대부분의 경우 광산을 굴착하려면 여러 가지 드릴링 방법을 조합하여 사용해야 합니다.

느슨한 모래와 연약한 양토를 굴착할 때 오거 드릴은 블레이드가 30-60° 각도로 바닥을 향하도록 회전된 상태로 사용되며 응집성 점토질 암석(90°)을 천공하는 데 사용됩니다.

구조적으로 오거는 파이프 또는 나선형으로 감긴 긴 단단한 막대/막대입니다.

이 나선형은 직경 5-7mm의 고강도 강철 테이프를 나사 맨드릴에 감아 얻습니다. 파이프/로드에 늘어뜨린 후 용접됩니다.

베이스 파이프의 직경이 클수록 오거의 운반 능력은 낮아집니다. 그러나 긴 제품의 직경은 나사의 기계적 강도와 생산 기술에 따라 제한됩니다.

오늘날 두 가지 유형의 나사가 제조됩니다.

• 중앙 구멍이 있습니다. 즉, 속이 비어 있습니다.
• 가중 - 구멍 없음.

연마성 암석을 드릴링할 때 스크류 컨베이어의 마모를 최소화하기 위해 강철 스트립을 외부 가장자리에 나사로 고정하거나 금속 층을 표면에 융합합니다.

높은 오거 드릴링 속도에서는 스트립 강철을 양방향으로 감는 특수 어댑터가 발사체 위에 고정됩니다. 이 경우 암석의 대부분은 분쇄되지 않고 스크류 컨베이어로 떨어집니다.

나선형으로 감긴 파이프 끝 부분에 연결 요소를 용접해야 합니다. 나사 연결에는 나사산이 없는 것과 나사산이 있는 두 가지 유형이 있습니다. 첫 번째 경우 나사는 커플링 잠금 장치로 연결되고 클램프가 있는 금속 핀으로 고정되며, 두 번째 경우에는 나사로 고정됩니다.

드릴 스트링에 오거를 나사식으로 연결하면 트리핑 작업을 수행하고 표면에 유체를 공급할 때 연결 및 분리를 기계화할 수 있습니다. 그러나 중요한 단점도 있습니다. 이 경우 나사가 역회전할 가능성이 없습니다. 따라서 스레드 없는 연결이 더욱 널리 보급되었습니다.

특수 드릴링 장비에는 일반적으로 다양한 직경의 오거 세트가 포함됩니다.

가장 효과적인 것은 공기나 물이 얼굴에 공급되는 중앙 구멍이 있는 오거입니다. 이를 통해 스크류 컨베이어 표면의 암석 마찰을 줄일 수 있습니다.

나사형 연결부가 있는 중공 오거는 송풍으로 드릴링할 때, 지각의 원통형 개구부를 구동할 때 물을 펌핑할 때, 지구물리학적 우물에 충전물을 설치하기 위해, 파일용 구멍에 콘크리트를 펌핑할 때 사용됩니다. 케이스로도 사용할 수 있습니다.

연속적인 면으로 드릴링할 때 중앙 채널은 로프에 달린 드릴링 도구로 막힙니다.

시추 장비 개요

오거 드릴링의 경우 둘 다 사용합니다. 수공구, 기계화 설비. 가장 간단한 디자인은 휴대용 접지 드릴입니다.나사 모양의 블레이드가 있는 막대/튜브와 단단히 고정된 T자형 핸들로 구성됩니다.

이 유형의 드릴링 도구는 코르크 따개처럼 땅에 나사로 고정되어 있습니다. 발굴 과정에서 막대로 확장됩니다. 휴대용 접지 드릴은 승용차로 운반할 때 최대한 편리하게 접을 수 있도록 제작되었습니다. 또한 오거 드릴 스트링의 길이를 변경할 수도 있습니다.

수공구를 사용하면 직경 20cm 이하, 깊이 2m까지 구멍을 만들 수 있습니다. 가솔린이나 전기 구동 방식의 모터 드릴도 있습니다. 이들의 디자인에는 스크류 컨베이어, 즉 오거와 기어박스가 있는 모터가 포함됩니다. 모터 샤프트의 회전은 오거의 움직임을 보장합니다.

구동 도구를 사용하고 연장용 드릴 로드를 사용하면 최대 25m 깊이의 우물을 뚫는 것이 가능합니다. 직경이 최대 30cm로 거리에 조명 기둥을 설치하고 울타리 기둥을 설치하고 기초 검사용 구덩이 및 토양 기초를 설치하는 데 사용됩니다.

개인 가정의 우물 드릴링 및 말뚝 기초용 대구경 구멍 형성은 휴대용 소형 기계 또는 모바일 장비의 드릴링 장비를 사용하여 수행됩니다.

이동식 장치는 전기 또는 가솔린 엔진을 갖춘 소형 기계입니다. 도움을 받으면 신속하게 드릴할 수 있습니다. 여름 거주지로는 글쎄요 다양한 기능적 목적을 위한 지지대용 구멍을 많이 준비합니다.

이러한 굴착 장비는 작업 현장으로의 운송을 용이하게 하기 위해 승용차용 트레일러 형태로 제작되는 경우가 많습니다.

토목 및 산업 건설에서는 깊이와 직경이 큰 작업물을 형성하기 위해 트럭, 트랙터와 같은 이동식 장비에 고정되는 특수 오거 장비가 사용됩니다.

고압 전력선 지지대 및 가로등 기둥 설치시, 경기장, 스포츠 단지, 산업 시설, 비행장 울타리 지지대 설치시 사용됩니다. 또한 이동식 장비에 오거 드릴링 장비를 사용하여 피트용 시트 파일링 펜싱을 구축하고 스크류 파일을 설치합니다.

주제에 관한 유용한 비디오

개인 가정의 영토에서 20m 깊이의 우물 드릴링:

이 비디오는 고속도로 아래 통신을 배치하기 위한 우물의 수평 오거 드릴링 기술을 보여줍니다.

중앙 채널이 있는 연속적인 대구경 오거를 사용하여 파일을 설치합니다. 작업을 수행하기 위해 Bauer BG-30 드릴링 장비와 고성능 고정식 Liebherr 콘크리트 펌프가 사용됩니다.

오거 방법은 높은 속도의 우물 굴착을 제공합니다. 우물 개발과 작업 표면에서 입구까지 폐토 공급이 동시에 지속적으로 이루어지므로 시추자의 시간과 노력, 그리고 프로젝트에 투자된 자금이 절약됩니다. 따라서 오거 드릴링 방법이 널리 사용됩니다.

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