Буровой шнек – в самом первом значении этого слова – полая труба с навитой на неё спиральной кромкой, имеющей, как правило, режущие края. Шнековые детали широко используются и в пищевой промышленности, и в металлообработке и, конечно, в горнодобывающей – форма шнека позволяет не только углубляться в материал (будь это почвенный слой, глина или суглинок, не слишком плотные камни или лед), но и, без какого-либо дополнительного рабочего оборудования, извлекать наверх высверленную породу в уже раздробленном виде, пригодном к утилизации.
Однако для бурения даже такой формы – во всей отношениях удачной – не всегда хватает – пола труба сама по себе хороша, когда необходимо обеспечить сохранение небольшой массы рабочей части буровой установки или для выполнения таких видов буровых работ как:
-бурение с отводом (отъемом) воды; — бурение для отбора проб грунта (шнек используется в данном случае со специальным керноприемником); — закачивание бетона под сваи.
Виды буровых шнеков:
— обычные шнеки (выполняются в том числе и в утяжеленном варианте, который, при определенных условиях, обеспечивает более высокую скорость проходки при меньших энергозатратах); — магазинные шнеки (диаметр трубы-основы существенно увеличен, в неё дополнительно монтируется гильза керноприемника); — полые шнеки (столь же распространены как и обычные, используются для выемки проб грунта и для бурения с откачкой воды).
Преимущества буровых шнеков:
Главное преимущество использования шнеков – возможность за счет одного и того же технологического процесса не только углубляться в породу, но и удалять отработанный грунт из скважины.
Преимущество номер два – высокая скорость проходки. Даже при весьма значительных диаметрах пробуриваемых скважин скорость бурения остается стабильно высокой. Во многом это преимущество является следствием преимущества номер один: оборудование для бурения скважин шнеком не нуждается в дополнительных узлах, что обеспечивает высокую скорость проходки.
Поскольку разные виды буровых шнеков имеют частенько принципиально разные типы соединения с буровыми установками, критично важно знать, к какому типу отнести тот или иной шнек.
Классификация буровых шнеков:
— форма винтовой части; — тип буровой установки, определяющийся по максимальному крутящему моменту на выходном валу и максимальному осевому усилию, которое передает установка на шнек; — тип грунта, для которого предназначен шнек буровой.
Форма винтовой части может иметь вид лопасти или пера (соответственно, выделяют шнеки лопастные или перовые).
В зависимости от мощности буровой установки, для которой предназначена рабочая насадка – шнек – выделяют классификацию типа А и типа B (для, соответственно, маломощных и мощных установок). Наконец, все они разделяются на три группы в зависимости от того, для какого по сложности грунта они предназначены: от первой до седьмой.
Разумеется, один и тот же вариант шнека, да ещё установленный на разные типы оборудования для бурения, может входить в разные классификации. Так, лопастной инструмент для буровой установки (тип А) способен работать с грунтом вплоть до 3-й категории сложности.
Область применения буровых шнеков:
Исключая геологоразведочную деятельность и инженерно-геологические изыскания шнек – это неотъемлемая часть оборудования для бурения скважин на воду и для установки свайных фундаментов. Возможности с помощью шнекового бурения осуществлять выемку грунта из скважины глубиной до 100 метров при почти неограниченном диаметре скважины хватает с лихвой и для первого, и для второго вида работ.
