Wiercenia świdrem spiralnym

Wiercenia świdrem spiralnym (sznekiem) to współcześnie najpopularniejszy na świecie typ narzędzia wiertniczego. Grunt zwiercany tym świdrem, zakończonym ostrzem, stożkiem lub zawiertkiem o innym kształcie przesuwa się ku górze po spirali (ślimaku) nawiniętej wokół trzonu świdra. Bardzo duże zróżnicowanie możliwych do uzyskania klas jakości próbek, wynika ze stosowania dwóch różnych wersji świdra, różnych średnic świdra oraz różnych metod wiercenia. Ponadto istotne znaczenie mają warunki gruntowe.

Trzonem świdra może być lity pręt stalowy lub rura. W pierwszym przypadku szerokość samej spirali stanowi przewarzającą część średnicy świdra, w drugim odwrotnie. Rola tych dwóch wersji świdra spiralnego jest bowiem odmienna. Próbki gruntu ze świdra z litym trzonem pobiera się ze ślimaka. W przypadku świdra przelotowego, ze względu na małą objętość przestrzeni pierścieniowej, pomiędzy rurą, na której spawana jest spirala, a ścianą otworu – część urobku jest wciskana w ścianę otworu bądź zmieszana z materiałem wyrywanym ze ściany, a skala jego ruchu ku górze jest trudna do oceny.

Wiercenia świdrem spiralnym wg PN-EN ISO 22475-1 można wykonywać się przy pomocy dwóch metod: ciągłej i nieciągłej.

W metodzie ciągłej spirala służy jako transporter  ślimakowy wynoszący urobek aż na powierzchnię. Oznacza to, że zagłębiając się w grunt, montujemy kolejne odcinki zaopatrzone w ślimak, a nie zwykłe żerdzie wiertnicze.  Dlatego kolumnę taką nazywamy świdrem spiralnym ciągłym.

Metoda nieciągła polega na wkręcaniu świdra w grunt na głębokość nie większą niż jego całkowita długość, biorąc pod uwagę także odpowiednie tempo wkręcania oraz prędkość rotacji tak aby osiągnąć płynny postęp z zachowaniem minimalnego pionowego przemieszczenia gruntu. Następnie  świder wyciągany jest bez rotacji i pobierane są próbki. Nie należy stosować marszy dłuższych niż jeden, czy dwa odcinki świdra, zależnie od warunków gruntowych. Demontując po zakończonym marszu kolejne odcinki kolumny, nie zwracamy uwagi na znajdujący się na ściankach urobek, pochodzący głównie ze ściany otworu, aż do wydobycia z otworu świdra wypełnionego urobkiem z bieżącego marszu. Oczyszczając staranne zwoje ślimaka z błota i bliżej trzonu mamy szansę natrafić na grunt o naturalnych proporcjach uziarnienia (klasa 4) i naturalnej wilgotności czyli klasy 3.

Geoprojekt wykonuje wiercenia świdrem spiralnym (nieprzelotowym) przy użyciu wiertnicy geologicznej WSG-W. Wiertnica zamontowana jest na samochodzie typu pick-up marki Ford Ranger. Posiada ona własny silnik spalinowy, a operowanie wszystkimi funkcjami odbywa się hydraulicznie. Maksymalna głębokość wiercenia to 30m p.p.t. w zależności od napotkanych warunków gruntowo-wodnych.