Menu

Montaż sond gruntowych

Wstęp

W wielu publikacjach o pompach ciepła, dostępnych na rynku, bardzo dużo uwagi poświęca się zagadnieniom projektowym, zasadzie działania i budowie samych urządzeń. Znacznie mniej miejsca autorzy znajdują na problemy związane z ich montażem i odbiorem, szczególnie w odniesieniu do tzw.  dolnych źródeł ciepła. Informacje w tym zakresie są szczątkowe i porwane lub wręcz pomijane, jako nieistotne. W serwisie postaram się przybliżyć całą dostępną wiedzę na ten temat, zaczynając od najbardziej podstawowych informacji, jak wykonywanie otworów wiertniczych

 

 Montaż sond gruntowych pionowych

1 Planowanie otworów

 

Montaż sond gruntowych rozpoczyna się od ich wytrasowania w terenie. Zgodnie z wytycznymi PORT PC minimalna odległość sondy pionowej od innych obiektów, urządzeń i uzbrojenia terenu wynosi:

- 3,0m od granicy posesji

- 1,5m od fundamentu budynku, sieci wodociągowej, kanalizacyjnej, deszczowej, elektrycznej, gazowej, ciepłowniczej czy telekomunikacyjnej

- 1,5m od drzew o głębokich korzeniach licząc od osi sondy do korony drzewa (to bardzo kontrowersyjny przepis z uwagi na trudność w ustaleniu położenia samej korony, drzewa zmieniają swoje rozmiary z wiekiem)

Minimalne odległości między samymi sondami zależą od ich głębokości i wynoszą:

- 6m dla sond o głębokości <70m

- 8m dla sond o głębokości od 70-100m

Dla sond o większej głębokości >100m minimalna odległość powinno się wyznaczyć na podstawie geotechnicznej analizy gruntu. Zalecany odstęp minimalny nie powinien być mniejszy niż 8% głębokości.

Położenie poszczególnych sond wyznacza się najczęściej metodą trójkątów aby ograniczyć ilość niezbędnego miejsca.

Rys. Przykładowe rozmieszczenie sond gruntowych metodą trójkątów. Strzałką oznaczono kierunek przepływu wody gruntowej.

 

Planowanie miejsca usytuowania otworów wiertniczych należy prowadzić na podstawie aktualnej mapy geodezyjnej uwzględniającej uzbrojenie terenu. Dodatkowo należy zwrócić uwagę na kierunek przepływu wód gruntowych. Problem ten może sie pojawić w przypadku sond przebijających warstwy wodonośne, przy dodatkowo nachylonym terenie. Kierunek przepływu wód podziemnych może być dostępny na mapach geodezyjnych zawierających tzw. hydroizohipsy, czyli linie łączące ze sobą równe wysokości hydrauliczne warstwy wodonośnej. Kierunek przepływu wód podziemnych jest do nich prostopadły.

Rys. Mapa hydrogeologiczna regionu Ruchocic. ozn. 1 – otwór dokumentowany (ujęcie wody), 2 – otwory hydrogeologiczne innych ujęć, 3 – linia przekroju hydrogeologicznego, 4 – granica występowania międzyglinowej jednostki hydrogeologicznej (dolina kopalna), 5 – hydroizohipsy poziomu międzyglinowego przy eksploatacji ujęcia Q = 20 m3 /h, 6 – kierunki spływu wód podziemnych, 7 – dział wód podziemnych, 8 – granica spływu wody do ujęcia, 9 – obszar zasobowy ujęcia (wyznaczony 25-letnim czasem dopływu wody do ujęcia).

 

Jeśli nie posiadamy mapy hydrogeologicznej pomiary kierunku przepływu wód podziemnych możemy przeprowadzić poprzez próbne odwierty i wykonanie badań wskaźnikowych metodą chemiczną, kolorymetryczną czy elektrolityczną.

 

 2 Prace przygotowawcze

 

Wiercenie otworów pod sondy gruntowe wymaga użycia ciężkiego, specjalistycznego sprzętu w postaci wiertnic mechanicznych gąsienicowych lub zamocowanych na samochodach ciężarowych. Z punktu widzenia wykonawcy istotne są wymagania do pracy i przemieszczania się maszyn. Według wytycznych PORT PC można przyjąć, że minimalna szerokość drogi dla wiertnic wynosi:

- 1,5m dla wiertnic gąsienicowych

- 2,5m dla wiertnic osadzonych na samochodach ciężarowych

ozepom353.jpgFot. Wiertnica T26 Beretta gąsienicowa.

 

Wiertnice mogą mieć napęd spalinowy lub elektryczny. W tym drugim przypadku należy na działce, w miejscu prac zapewnić źródło zasilania.

Wiertnice posiadają minimalne wymiary dotyczące ich mobilności jak: szerokość, wysokość, długość. Cechy te należy uzgodnić z wykonawcą robót. Często nie ma innej rady, jak rozebrać część ogrodzenia, wyciąć fragment żywopłotu, itp.  Wiertnice wymagają też wykonania dołu technicznego na wannę z płuczką. Zapotrzebowanie miejsca na pracę wiertnicy razem z wanną wynosi średnio:

- min. 6x5m dla wiertnic gąsienicowych

- min. 8x5m dla wiertnic na samochodach ciężarowych  

Do wykonania samej płuczki należy zapewnić dostęp do wody wodociągowej o wydajności min. 50l/min. Generalnie najbezpieczniej jest wykonywać prace wiertnicze na etapie budowy samego budynku. Jeśli budynek już istnieje, należy zabezpieczyć jego elewację przed zanieczyszczeniem. Urobek z miejsca prac trzeba też gdzieś składować. Jeśli działka na to nie pozwala, należy przewidzieć możliwość jego wywozu.

 

 3 Wykonanie otworu

 

Otwory pod sondy gruntowe wykonuje się podobnie jak studnie głębinowe, z tą różnicą, że w studniach stosowane jest rurowanie otworu, podczas gdy otwory pod sondy gruntowe pozostają nieorurowane. Zabezpieczenie otworu przed przenikaniem wód gruntowych stanowi pasta bentonitowa, podawana razem z płuczką, ale po kolei.

Otwory mogą być wykonywane na kilka sposobów, z których najpopularniejsze, to:

A. Wiercenie na płuczkę

B. Wiercenie na tzw. "dolny młotek"

C. Metody mieszane na płuczkę i dolny młotek

D. GeoJetting - wiercenie przy użyciu wysokiego ciśnienia

 

A. Wiercenie na płuczkę

 

Jest najczęściej stosowaną metodą wiercenia w gruntach o średniej twardości. Wymaga wykonania wykopu tzw. "wanny" obok otworu wiertniczego i przygotowania w nim płuczki  tzn. roztworu wody z materiałem uszczelniającym w postaci bentonitu z dodatkiem polimerów. Bentonit wiertniczy zawiera minerał o nazwie montmorylonit, o dużej zdolności pęcznienia pod wpływem wody, dobrej tiksotropowości. Długi czas po mieszaniu pozostają w stanie zawieszonym co sprzyja usuwaniu urobka razem z płuczką. Bentonit sprzedawany jest w workach po 25 kg. Przygotowanie roztworu polega zwykle na wsypaniu określonej ilości mieszanki do wykopu z jednoczesnym podawaniem wody w celu szybkiego wymieszania roztworu. Ilość mieszanki w % decyduje o lepkości płuczki, dlatego należy ściśle przestrzegać zaleconych norm.

ozepom354.jpgozepom355.jpg

Pomiędzy wykopem a wiertnicą należy wykonać rów odwadniający którym w sposób grawitacyjny płuczka z urobkiem będzie spływać z powrotem do wykopu, tworząc układ zamknięty. Nadmiar urobku w postaci szlamu należy okresowo usuwać, aby nie zakłócać krążenia płuczki. Metody wiercenia z płuczką można dalej dzielić na:

- wiercenie obrotowe z prawym obiegiem płuczki

- wiercenie obrotowe z lewym (odwrotnym) obiegiem płuczki

Bardziej popularne w pompach ciepła jest wiercenie z prawym obiegiem płuczki, gdzie płuczka podawana jest do otworu poprzez głowicę wiercącą i wypływa z niego w przestrzeni między głowicą a otworem.

Rys. Schemat prawego obiegu płuczki wiertniczej z zastosowaniem tłokowej pompy płuczkowej: 1 – zbiornik płuczki (wanna), 2 – tłokowa pompa płuczkowa, 3 – głowica płuczkowa, 4 – przewód płuczkowy, 5 – świder, 6 – koryto odpływowe

 

Wiercenie rozpoczyna się od założenia dolnej części kolumny wiertniczej z głowica wiercącą i włączenia pompy obiegowej płuczki. Potem uruchamia się mechanizm obrotowy i następuje wiercenie pierwszego najpłytszego odcinka otworu. Odcinek ten jest często wyposażony w orurowanie, dla zabezpieczenia górnej części otworu przed zaklęśnięciem. Orurowanie ułatwia też późniejszy montaż sondy pionowej.

Po wywierceniu pierwszego odcinka wiertnica wyciągana jest z otworu i dokręcany jest kolejny odcinek kolumny. W ten sposób wykonywany jest cały otwór.

 

B. Wiercenie na dolny młotek

Stosowane jest w gruntach zwartych, skalistych, bardzo twardych. Stosowane są tutaj urządzenia wiertnicze udarowe, lub obrotowo-udarowe. W celu zwiercania skał zwięzłych stosowane są świdry ekscentryczne, symetryczne z rozkładanymi ostrzami oraz symetryczne współpracujące z koronką buta rury okładzinowej. 

Wiercenie świdrem ekscentrycznym możliwe jest poprzez wprowadzenie go na przewodzie wiertniczym do rur okładzinowych. i zapuszczenie na dno otworu wiertniczego. Wychodząc z dolnej części rur okładzinowych, narzędzie wiercące wprowadzane jest w ruch obrotowy wspomagany udarami młotka, zamontowanego w dolnej części przewodu wiertniczego. W wyniku ruchu mimośrodowego świder ekscentryczny odwierca otwór o średnicy większej niż średnica rur okładzinowych.

 

Rys. Mechanizm wiercenia świdrem ekscentrycznym z równoczesnym rurowaniem otworu; a) ekscentryczny świder zapuszczony na dno otworu wiertniczego, w wyniku ruchu obrotowego wykonuje
otwór o średnicy zewnętrznej rur okładzinowych; b) świder wciągnięty do wnętrza rur

 

Inna metoda jest wiercenie z użyciem świdra z rozsuwanymi ostrzami. W pierwszym etapie wprowadza się na przewodzie wiertniczym do rur okładzinowych świder z suniętymi ostrzami. Proces wprowadzania świdra jest możliwy, gdyż w wyniku zsunięcia ostrzy średnica narzędzia
wiercącego jest mniejsza od średnicy wewnętrznej rur okładzinowych. Z dolnej części rur okładzinowych przewód wiertniczy wprowadzany jest w prawoskrętny ruch obrotowy. Ostrza rozsuwając się, powiększają średnicę narzędzia wiercącego, które wspomagane
udarami młotka zamontowanego w dolnej części przewodu wiertniczego wykonuje otwór o średnicy większej niż średnica zewnętrzna rur okładzinowych. W przypadku konieczności wymiany narzędzia wiercącego wprowadza się przewód wiertniczy w ruch lewoskrętny, powodujący zsunięcie ostrzy świdra. Zmniejszenie średnicy narzędzia wiercącego umożliwia wciągnięcie go do wnętrza rur okładzinowych.

Rys. Wiercenie przy użyciu świdra z rozsuwanymi ostrzami.

 

D. GeoJetting

 

Rozwiązanie zaprezentowane przez firmę Vaillant, polega na wykorzystaniu do wiercenia wody pod bardzo wysokim ciśnieniem. W odróżnieniu do metod klasycznych wierceń przy użyciu świdra, w metodzie geojetting nie dochodzi do powstawania urobku w czasie wiercenia. Wykorzystana pod ciśnieniem 1000 bar woda tnie ziemię i skałę z równą łatwością i wciska urobek w sąsiadujące z otworem skały, nie wydobywając go na powierzchnię. Metoda geoJETTING jest połączeniem klasycznej
metody obrotowej i tzw. metody „igłofiltra”. Istotnym czynnikiem w wierceniu wodą pod ciśnieniem jest ponadto prędkość przepływu osiągana na wylocie dyszy. Jest ona zależna od wielkości przepływu
w pompie i średnicy kanałów dyszy. Dla prędkości przepływu wody przekraczającej prędkość dźwięku (>300 m/s) i odpowiedniej mocy można osiągnąć szybkie i prawidłowe przebicie warstwy gruntu.

Metoda nie wymaga rurowania otworu . Główną zaletą metody jest szybkość wykonywania odwiertów – od 2 do 5 metrów na minutę i koszt niższy ok. 20-30% od tradycyjnych metod wiertniczych.

 ozepom359.jpg

Fot. Wiertnica z kolumną systemu GeoJetting

 

 4 Zapuszczanie sondy do otworu

 

Po wykonaniu otworu wiertniczego i usunięciu kolumny wiertniczej od razu przystępuje sie do montażu sondy gruntowej. Sonda powinna być w tym momencie po pozytywnej próbie szczelności. Zaleca się aby w trakcie montażu sonda była wypełniona wodą. Zapobiega to jej uszkodzeniu (zgnieceniu) przez ciśnienie panujące w otworze (w 100m otworze panuje w dolnej części ciśnienie 10 bar). Sonda wypełniona woda jest też cięższa co ułatwia jej aplikację do otworu. Z uwagi na dużą długość sond i związany z tym znaczny ciężar, do zapuszczania sond stosowane są specjalne podajniki bębnowe. Sondy czterorurowe przed montażem trzeba zwykle skręcić ręcznie na głowicy, a następnie zamocować co 2m dystansowniki.

ozepom361.jpg

Fot. Montaż w głowicy drugiej pary rur (REHAU).

 

Następnym etapem może być zamocowanie do głowicy obciążenia ułatwiającego prowadzenie pionowe w otworze. Obciążenie mocowane jest w dolnej części głowicy i po umieszczeniu sondy w otworze pozostaje w nim.

ozepom362.jpg

Fot. Montaż obciążenia sondy.

ozepom363.jpgFot. zapuszczania sondy do otworu. Po prawej u dołu urządzenie QuickLoop

Wsuwanie sondy do otworu wygodnie jest prowadzić z wykorzystaniem ręcznego podajnika z bębnem nawojowym lub  w sposób automatyczny, przy użyciu  np. urządzenia o nazwie QuickLoop.

ozepom364.jpg

 

QuickLoop wspomaga i przyspiesza montaż sond geotermalnych. Podczas ręcznego wypchania sond potrzebnych jest zazwyczaj kilka osób. Urządzenie jest napędzane hydraulicznie.

Dostępne wersje:
1/ QuickLoop U – umożliwia wpychanie sond Ø 32 i 40 mm
2/ QuickLoop Coax - umożliwia wpychanie sond Ø 63mm

Fot. Podajnik bębnowy (REHAU)

 

5 Wypełnienie otworu

 

Dla zapewnienia dobrego przewodnictwa pomiędzy gruntem a sonda konieczne jest wypełnienie otworu. Najtańszym rozwiązaniem będzie użycie żwiru o odpowiedniej granulacji i wsypanie go mechaniczne do otworu. Uzyskanie jednolitego przewodnictwa na całej głębokości jest w tym wypadku trudne i wątpliwe. Żwir potrafi się zawieszać, tworząc przestrzenie powietrzne o właściwościach izolacyjnych. Jego zagęszczanie z poziomu ziemi jest z kolei utrudnione. Żwir nie nadaje sie też w przypadku otworów przebijających warstwy wodonośne, bowiem nie zabezpiecza horyzontów. Znacznie korzystniejszym rozwiązaniem jest stosowanie specjalnych mieszanek betonowych wlewanych do otworu od góry, lub metodą "contraktor" - od dołu ku górze. Mieszanki betonowe posiadają bardzo dobre właściwości przewodnictwa cieplnego porównywalne ze skałami. W kraju dostępnych jest kilka mieszanek termicznych o nazwach handlowych:

- Hekotherm

- ThermoCem

- Raugeo fill

- Stüwa Therm

Poniżej przedstawiam ich charakterystykę

 

Hekotherm - zawiera klinkier portlandzki, posiada przewodność 1,5 W/mK, dedykowany jest do uszczelniania otworów pod sondy geotermalne, sprzedawany w workach po 25 kg, okres przydatności 90 dni. W Polsce sprzedawany przez firmę Brenntag.

 

Raugeo fill

- przewodność cieplna ok. 2,0 W/mK
- mrozoodporność w oparciu o normę DIN 52104-A
- mały współczynnik przepuszczalności wody
< 2 ×10-10 m/s
wydajność ok. 1,0 t/m³
- ustalona tiksotropia, szybki proces krzepnięcia po wtłoczeniu w otwór wiertniczy, nieprzedostawanie się materiału wypełniającego do warstwy wodonośnej

materiał występuje w trzech wariantach o różnej przewodności cieplnej

RAUGEO fill czerwony
- Termicznie ulepszony materiał wypełniający o przewodności cieplnej ok. 2,0 W/mK i wydajności ok. 1,0 t/m³

RAUGEO fill niebieski- Materiał wypełniający o przewodności cieplnej 1,2 W/mK i wydajności ok. 0,7 t/m³
RAUGEO fill biały- Materiał wypełniający o przewodności cieplnej 1,0 W/mK i wydajności ok. 0,8 t/m³

 

 

Thermo Cem - produkt firmy Górażdże, przewodnictwo cieplne λ = 0,8-3,0 W / mK. Występuje w wersjach o nazwach basic, light, plus i plus 3,0. W kraju najpopularniejsza jest wersja plus. ThermoCem PLUS jest gotową, suchą mieszanką, która wymaga jedynie dodania wody na placu budowy. Odpowiednie parametry techniczne ThermoCem PLUS może osiągnąć tylko wtedy, gdy jest wymieszany z wodą w określonych proporcjach. Oznacza to, że najważniejszym czynnikiem podczas przygotowywania zaczynu jest to, czy znany jest wskaźnik woda/spoiwo (W/S). Jest to parametr określający ilość wody w stosunku do masy suchego spoiwa. Parametr W/S jest podany w „Instrukcji technicznej” dla produktu.
Jeśli ThermoCem jest mieszany przy użyciu mieszarki o działaniu periodycznym, należy pamiętać o określonej ilości poszczególnych składników na pojedynczy zarób. Objętość zarobu powinna byś tak dobrana, by stanowić około 85 % pojemności mieszarki. W ten sposób można uniknąć „przelania się” zarobu z mieszarki.
Przykładowo, aby wypełnić pustkę o objętości 1000 litrów potrzebne jest:
810 kg ThermoCem + 650 litrów wody = gęstość zawiesiny około 1.460 kg/m3 Korzystając ze wskaźnika W/S (woda/spoiwo), można obliczyć wymaganą ilość wody na 25 kg worek. 25 kg ThermoCem x 0,8 = 20 litrów wody W ten sposób, zarób uzyskany z 25 kg worka ThermoCem będzie miał objętość około 31 litrów.

Zalety:

- wysokie przewodnictwo ciepła (λ ≥ 2,0 W/m K),
- łatwe przygotowanie,
- prosta aplikacja,

- dobra wydajność (810 kg/m³),
- stabilność parametrów przygotowanej zawiesiny,
- optymalne połączenie rur sondy z otaczającym górotworem,
- wysoka odporność na cykliczne zamrażanie i odmrażanie
- izolacja horyzontów wodnych,
- stała objętość w procesie twardnienia

- odporność na agresywne środowisko

 

STÜWA THERM 2000

Materiał ten to specjalna mieszanka bentonitowo-cementowa z dodatkami składników podnoszących przewodność cieplną masy wypełniającej.
Sposób użycia: STÜWA THERM mieszamy z wodą i zatłaczamy w postaci masy błotnej do otworu z zainstalowaną sondą (sonda powinna być umieszczona centralnie w otworze). Pozostawiamy otwór na 24h do czasu zacementowania (zastygnięcia masy). Sprawdzonym sposobem zatłaczania jest tłoczenie poprzez rurkę injekcyjną zainstalowaną wraz z sondą.

Charakterystyka produktu:
· bardzo wysoka przewodność cieplna (2,0 W/mK) dzięki małemu rozmiarowi granulek i naturalnych dodatków;
· rozmiar ziarna ok. 0,8 mm (dopuszczalne max.1,0 mm), przesiane ziarna kwarcu i ponownie wymieszane, dodano specjalną mieszankę cementową – ulepszoną charakterystykę tixotrofenu;
· Stüwatherm jest substancją chemicznie obojętną dla środowiska naturalnego;
· kolor: brązowo-biały, beżowy;
· zawartość gliny: 25-30%. Glina dodawana jest dla polepszenia właściwości chłonnych dla wody.
1 m3 mieszanki gotowej do wypełniania otworu uzyskuje się według następującej receptury: na 1 tonę Stüwatherm dodajemy 150 kg cementu i 650 l wody. Przy użyciu Stüwatherm-Z nie jest konieczne dodawanie cementu ze względu na fabrycznie przygotowaną i zoptymalizowaną mieszankę.

 

Wypełnianie otworu 

Jest bardzo ważną czynnością i musi być prowadzone zgodnie z wytycznymi VDI 4640 cz.2 tak, aby zapewnić pełny kontakt sondy gruntowej z otaczającym je podłożem skalnym. W Polsce  „Wytyczne projektowania , wykonania i odbioru instalacji z pompami ciepła” Cz.1 Dolne źródła do pomp ciepła, wydane są przez Polską Organizację Rozwoju Technologii Pomp Ciepła (PORT PC) w październiku 2013r. Zgodnie z wytycznymi  wypełnianie prowadzi się zawsze od samego dołu (od głowicy sondy) ku górze. Metoda wypełniania nosi nazwę metody contraktor lub betonowania podwodnego.

Wymagania dla materiału wypełniającego

1. przewodność cieplna – współczynnik λ min. 0,8 W/mK, a najlepiej ok. 2 W/mK – sprawdzony w warunkach laboratoryjnych,
2. brak kurczenia się w czasie poprzez oddawanie wody – najlepiej znikoma zawartość lub całkowity brak bentonitu. Bentonit w przypadku zbytniego wysuszenia ma właściwość kurczenia się i oddawania wody, co powoduje powstawanie pustych przestrzeni.
3. niski współczynnik przepuszczalności wody kf < 1×10-9 m/s – co zapewnia dobry efekt uszczelnienia i szybkie twardnienie, również pomiędzy poszczególnymi warstwami wodonośnymi,
4.właściwość tiksotropowa, która gwarantuje szybkie krzepnięcie po iniekcji w otworze wiertniczym oraz brak roznoszenia materiału wypełniającego do wód gruntowych,
5.mrozoodporność przy 10 cyklach zamrażania i odmrażania dla -15 0C – zapewnia długotrwałe i całkowite związanie sondy z górotworem,
6.brak szkodliwego wpływu na środowisko – przystosowanie do nieograniczonego stosowania w wodzie gruntowej oraz znikoma zawartość chromu zg. z Dyrektywą UE 2003/53/WE.

Wypełnianie omówimy na przykładzie miszanki TermoCem Plus

 Mieszanka ta charakteryzuje się bardzo dobrą przewodnością cieplną na poziomie 2 W/mK. Zawiera specjalne spoiwo odporne na agresywne działanie wód gruntowych, jest higieniczna dla wód podziemnych. Po dodaniu wody stanowi gotowy produkt do zatłaczania do otworu.

Aby wypełnić pustkę o objętości 1000 litrów potrzebne jest:
- 810 kg ThermoCem
- 650 litrów wody

Uzyskamy w ten sposób gęstość zawiesiny około 1.460 kg/m3
Korzystając ze wskaźnika W/S, można obliczyć wymaganą ilość wody na 25 kg worek.
25 kg ThermoCem x 0,8 = 20 litrów wody
W ten sposób, zarób uzyskany z 25 kg worka ThermoCem będzie miał objętość około 31 litrów.

Powyżej w tabeli przykładowe ilości gotowej mieszanki dla różnej ilości worków.

 

Tabela. Właściwości TermoCem Plus

 

Aby sprawdzić prawidłowe proporcje składników, jedynym niezawodnym sposobem jest pomiar gęstości zaczynu. Regularne monitorowanie tego parametru podczas operacji wypełniania otworu jest niezbędne do zapewnienia odpowiedniej jakości wypełnienia. Badania DVGW (2003) mające na celu ustalenie optymalnych kryteriów jakości na placu budowy udowodniły, że zasadne jest aby porównywać gęstość zaczynu w mieszalniku z gęstością zawiesiny wypływającej na górze otworu. Jeżeli obydwa te płyny będą w równowadze, możemy przyjąć, że otwór jest prawidłowo i równomiernie wypełniony.
Do pomiaru gęstości na placu budowy, najczęściej są stosowane poniższe metody:
■ Pomiar gęstości za pomocą areometru
■ Pomiar gęstości przy pomocy wagi płuczkowej typu „Baroid”
■ Pomiar gęstości przy użyciu wagi domowej (5 kg) i naczynia z podziałką litrową

 

Ryc. Po lewej areometr (pomiar polega na zanurzeniu urządzenia w próbce i odczytaniu na skali gęstości płynu), po prawej waga Baroid. Ozn. 1 – zbiorniczek na próbkę, 2 – pokrywka z otworem, 3 – jarzmo, 4 – podstawka, 5 – odważnik ruchomy, 6 – skala wagi, 7 – poziomica (pomiar polega na wypełnieniu zbiorniczka badana próbką i wyregulowaniu wagi az do uzyskania poziomu, następnie odczytania na skali gęstości).

 

 Wypełnianie otworu przy zastosowaniu metody „contractor”
Zasadniczo, wypełnianie otworu geotermalnego powinny być prowadzone przy zastosowaniu technologii betonowania podwodnego, ogólnie znaną od nazwą - metoda „Contractor”. Oznacza to, że dodatkowo zapuszczana rurka montowana na głowicy sondy, lub rurka iniekcyjna, opuszczana na dno otworu wiertniczego, powinna być użyta jako punkt wyjścia do wypełnienia otworu zaczynem. Operacja wypełnienia otworu zaczynem powinna być tak przeprowadzona, by spełnione zostały następujące warunki:
■ proces wypierania płuczki wiertniczej przebiegał w sposób kontrolowany
■ uniemożliwić segregację zaczynu
■ szczelnie wypełnić przestrzeń otworu

   

Rys. Przebieg wypełniania przy użyciu metody contraktor.

 

UWAGA - otwór przed podaniem mieszanki nie może być suchy. Otwory suche należy wypełnić wodą Przewód podający mieszankę (iniekcyjny) może być usunięty z otworu lub pozostawiony na stałe. Przewód jest zawsze jednorazowego użytku.

 6 Montaż sondy z rozdzielaczem

 

Po wypełnieniu otworów mieszankami betonowymi wymagany jest okres dojrzewania, aż do uzyskania jednolitej wytrzymałości wypełnienia. Dla współczesnych mieszanek trwa to zwykle 48 godzin. Po tym okresie do wystające z ziemi końcowe odcinki sondy skraca się i montuje na rurach kolana 90º za pomocą złączek elektrozgrzewalnych. Jeśli sonda posiada 4 przewody, to kolejnym elementem będzie reduktor typu Y łączący dwa przewody pionowe (zasilające lub powrotne) w jeden o większej średnicy. Reduktory typu Y mogą być w wersji elektrozgrzewalnej lub nie. W tym drugim przypadku wymagają osobnych mufek elektrozgrzewalnych.

 

 

Fot. Montaż sond gruntowych z rozdzielaczami umieszczonymi w studni zbiorczej (MUOVITECH)

Ostatnia czynnością jest zasypanie instalacji i zabezpieczenie rur taśmą znacznikową. Taśmę układa sie 20 cm nad rurami. Sposób wykonania obsypki i zasypki powinien być ujęty w projekcie technicznym wraz ze stopniem jej zagęszczenia według metody Proctora. Taśma znacznikowa nie ma koloru normatywnego i w zależności od firmy może być koloru niebieskiego, czerwonego lub brązowego.

Fot. Układanie taśmy znacznikowej nad rurami doprowadzającymi (MUOVITECH).

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});