Οι περιστροφικές εξέδρες γεώτρησης προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα τόσο όσον αφορά την τεχνολογία όσο και τον εξοπλισμό, αλλά αντιμετωπίζουν επίσης αρκετούς περιορισμούς. Μόνο με την προσεκτική ανάλυση αυτών των δυσμενών παραγόντων και τη λήψη αποτελεσματικών μέτρων για την αντιμετώπισή τους μπορούν να πραγματοποιηθούν πλήρως τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας περιστροφικής γεώτρησης, οδηγώντας σε μεγαλύτερα κέρδη.#drilling drill machine#
I. Κοινά προβλήματα και λύσεις για περιστροφικά γεωτρύπανα κατά την κατασκευή
1. Σπάσιμο σχοινιού κύριου βαρούλκου. Η ακατάλληλη λειτουργία κατά τη διάρκεια της διάτρησης μπορεί εύκολα να προκαλέσει σπάσιμο του κύριου σχοινιού του βαρούλκου. Επομένως, κατά τη διάρκεια της διάτρησης, πρέπει να λαμβάνεται μέριμνα ώστε να αποφευχθεί η υπερβολική δύναμη ή χαλαρότητα στο τύλιγμα και το ξετύλιγμα του σχοινιού του βαρούλκου και να αποφευχθεί το δάγκωμα μεταξύ τους. Όταν σηκώνετε το τρυπάνι, πρέπει πρώτα να απελευθερωθεί η δύναμη που περιβάλλει το έδαφος στο τρυπάνι ή να τραβήξετε το κορδόνι του τρυπανιού χρησιμοποιώντας το υδραυλικό σύστημα. Εάν το σχοινί από χάλυβα παρουσιάζει σημάδια φθοράς, θα πρέπει να αντικατασταθεί αμέσως για να αποφευχθεί το σπάσιμο του σχοινιού και η πτώση του κορδονιού του τρυπανιού.
2. Φθορά και διαρροή λαδιού του εσωτερικού χιτωνίου Power Head. Εκτός από τα σχεδιαστικά ελαττώματα στο γεωτρύπανο, αυτό το φαινόμενο προκαλείται κυρίως από γεώτρηση πέρα από την ικανότητα σχεδιασμού του. Ως εκ τούτου, θα πρέπει να δοθεί προσοχή στην ικανότητα σχεδιασμού και κατασκευής του περιστροφικού γεωτρύπανου και θα πρέπει να αποφεύγεται η υπερφόρτωση.
3. Φθορά και διαρροή λαδιού του εσωτερικού χιτωνίου της κεφαλής ισχύος. Εκτός από τις ελλείψεις στον σχεδιασμό του γεωτρύπανου, αυτό προκαλείται κυρίως από γεώτρηση πέρα από την ικανότητα σχεδιασμού του γεωτρύπανου. Ως εκ τούτου, θα πρέπει να δοθεί προσοχή στην ικανότητα σχεδιασμού και κατασκευής του περιστροφικού γεωτρύπανου και θα πρέπει να αποφεύγεται η υπερφόρτωση.
4. Μπλοκάρισμα τρυπανιού. Η εμπλοκή του τρυπανιού είναι το πιο συνηθισμένο και επικίνδυνο ατύχημα στην περιστροφική διάτρηση. Ως εκ τούτου, πρέπει να ληφθούν προληπτικά μέτρα για την αποτροπή του κατά την κατασκευή. Μόλις συμβεί ένα ατύχημα, πρέπει να ληφθούν αποτελεσματικά μέτρα για την έγκαιρη αντιμετώπισή του. (1) Σε σχετικά χαλαρά στρώματα άμμου ή κινούμενης άμμου, ο τοίχος της γεώτρησης είναι επιρρεπής σε κατάρρευση-μεγάλης κλίμακας, με αποτέλεσμα να κολλήσει το τρυπάνι. Πριν συναντήσετε αυτό το στρώμα, θα πρέπει να διαμορφωθούν εκ των προτέρων αντίμετρα, όπως η προσαρμογή των ιδιοτήτων της λάσπης και η εγκατάσταση μακριών περιβλημάτων. (2) Σε στρώματα πηλού, εάν το βάθος της γεώτρησης είναι πολύ βαθύ με μία κίνηση, το τοίχωμα της γεώτρησης είναι επιρρεπές σε στένωση, προκαλώντας τη στερέωση του τρυπανιού. Επομένως, το βάθος διάτρησης σε αυτόν τον τύπο στρώματος θα πρέπει να ελέγχεται. Για παράδειγμα, κατά τη διάτρηση σε βάθος 15 m ή περισσότερο, το βάθος διάτρησης με μία κίνηση δεν πρέπει κατά προτίμηση να υπερβαίνει τα 40 cm. (3) Η σοβαρή φθορά των πλευρικών δοντιών και των πλευρικών δοντιών του τρυπανιού καθιστά αδύνατη την εγγύηση της διαμέτρου της οπής και δεν υπάρχει κενό μεταξύ του εξωτερικού τοιχώματος της κάννης του τρυπανιού και του τοιχώματος της οπής. Εάν η διάτρηση είναι πολύ βαθιά, είναι εύκολο να κολλήσει το τρυπάνι. Επομένως, η διάμετρος της κάννης του τρυπανιού θα πρέπει γενικά να είναι περισσότερο από 6 cm μικρότερη από τη διάμετρο της οπής και τα πλαϊνά δόντια και τα πλευρικά δόντια πρέπει να επιμηκύνονται ώστε να καταλαμβάνουν τα 2/3 του μήκους της κάννης του τρυπανιού. Ταυτόχρονα, τα πλαϊνά δόντια και τα πλευρικά δόντια του τρυπανιού θα πρέπει να επισκευάζονται εγκαίρως μετά τη φθορά κατά τη χρήση. (4) Λόγω μηχανικών ατυχημάτων, το τρυπάνι παραμένει στο κάτω μέρος της οπής για πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, με αποτέλεσμα να δημιουργείται πολύ ίζημα γύρω από το τοίχωμα της κάννης του τρυπανιού ή να συρρικνώνεται το τοίχωμα της οπής, με αποτέλεσμα να κολλάει το τρυπάνι. Ως εκ τούτου, θα πρέπει να δοθεί προσοχή στην έγκαιρη συντήρηση και επισκευή του ίδιου του γεωτρύπανου και οι ιδιότητες της λάσπης θα πρέπει να προσαρμοστούν ώστε να διασφαλίζεται ότι δεν υπάρχει ίζημα στο κάτω μέρος της οπής για ορισμένο χρονικό διάστημα.
5. Θεραπευτικά μέτρα. Οι κύριες μέθοδοι αντιμετώπισης κολλημένων τρυπανιών είναι: (1) Μέθοδος άμεσης ανύψωσης, δηλαδή με χρήση γερανού ή υδραυλικού γρύλου για απευθείας ανύψωση προς τα πάνω. (2) Μέθοδος καθαρισμού γύρω από το τρυπάνι, δηλαδή χρησιμοποιώντας μεθόδους αντίστροφης κυκλοφορίας ή υποβρύχιας κοπής για τον καθαρισμό του ιζήματος γύρω από το βαρέλι του τρυπανιού πριν από την ανύψωση. (3) Μέθοδος εκτόξευσης υψηλής πίεσης: Δύο μικρές οπές ανοίγονται συμμετρικά και στις δύο πλευρές της αρχικής γεώτρησης (το κέντρο της μικρής οπής απέχει περίπου 0,5 m από την άκρη του τρυπανιού). Στη συνέχεια, ένα ακροφύσιο χαμηλώνει και στοχεύει στο κολλημένο τρυπάνι με υψηλή πίεση μέχρι να τρυπηθούν και οι δύο τρύπες, με αποτέλεσμα το ίζημα στην αρχική οπή να πέσει στη μικρή τρύπα και το κολλημένο τρυπάνι μπορεί στη συνέχεια να περιστραφεί και να ανυψωθεί. (4) Μέθοδος εκσκαφής προστασίας τοίχου: Όταν το κολλημένο τρυπάνι δεν είναι βαθύ, ο τοίχος προστατεύεται με περίβλημα, τσιμέντο κ.λπ., και το ίζημα ανασκάπτεται και καθαρίζεται με το χέρι.
II. Τεχνικά πλεονεκτήματα των περιστροφικών εξέδρων γεώτρησης#μηχανή γεώτρησης γεώτρησης#
1. Προηγμένη απόδοση εξοπλισμού, υψηλός βαθμός αυτοματισμού και χαμηλή ένταση εργασίας. Οι περιστροφικές εξέδρες γεώτρησης είναι ιχνηλάτες, πλήρως υδραυλικά αυτο-προωθούμενα γεωτρύπανα, χρησιμοποιώντας ένα πλήρες υδραυλικό σύστημα και ορισμένα είναι επίσης εξοπλισμένα με προηγμένα λειτουργικά συστήματα υπολογιστών. Για να εξασφαλιστεί η άριστη απόδοση των περιστροφικών εξέδρων γεώτρησης, οι περισσότεροι κατασκευαστές περιστροφικών γεωτρήσεων αγοράζουν εξαρτήματα παγκοσμίως, όπως σασί από την Caterpillar (CAT) στις Ηνωμένες Πολιτείες, υδραυλικά συστήματα από τη Γερμανία και ηλεκτρικά εξαρτήματα από την Ιαπωνία. Αυτό μπορεί να παρατείνει τη συνολική διάρκεια ζωής του περιστροφικού γεωτρύπανου και να αποτρέψει τη χρήση του να επηρεαστεί από τη ζημιά ενός μεμονωμένου εξαρτήματος. Οι περιστροφικές εξέδρες γεώτρησης ενσωματώνουν μηχανικά, ηλεκτρικά και υδραυλικά συστήματα, με συμπαγή δομή, ευέλικτη και βολική λειτουργία και υψηλό βαθμό μηχανοποίησης και αυτοματισμού. Μπορούν να κινηθούν ανεξάρτητα μέσα στο εργοτάξιο, να στήσουν τον δικό τους ιστό και να διευκολύνουν τη γρήγορη και εύκολη μετακίνηση και ευθυγράμμιση των γεωτρήσεων. Η χρήση τηλεσκοπικών ράβδων διάτρησης εξοικονομεί ανθρώπινο δυναμικό και χρόνο που δαπανάται για την προσθήκη ράβδων διάτρησης, ελαχιστοποιώντας τον βοηθητικό χρόνο και μεγιστοποιώντας τη χρήση του χρόνου.
2. Πολλαπλή-λειτουργικότητα, που επιτρέπει διάφορες μεθόδους διάτρησης. Σε διεθνές επίπεδο, ο σχεδιασμός γεώτρησης για μεγάλες τρύπες πασσάλων και η κατασκευή θεμελίων χρησιμοποιεί πλήρως την τεχνολογία υδραυλικής μετάδοσης και χρησιμοποιεί αρθρωτές μεθόδους σχεδιασμού. Χωρίς αλλαγή της κύριας μονάδας, ένα μόνο μηχάνημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για πολλαπλούς σκοπούς για να ανταποκριθεί στην προσαρμοστικότητα των μεγάλων μηχανημάτων κατασκευής σε διαφορετικές μεθόδους κατασκευής. Στη χώρα μου, ο εξοπλισμός που χρησιμοποιείται για ξηρή γεώτρηση ή μη-γεώτρηση λάσπης με κυκλοφορία για τη δημιουργία πασσάλων χρησιμοποιώντας κοντές μύτες τρυπανιού ή κάδους ονομάζεται περιστροφικό γεωτρύπανο. Στην πραγματικότητα, είναι ένα-γεωτρύπανο μηχανικής γεώτρησης μεγάλης κλίμακας προσαρμοσμένο σε διάφορες μεθόδους κατασκευής. Εκτός από την περιστροφική διάτρηση, μπορεί επίσης να εκτελέσει διάτρηση περιβλήματος ή πλήρους-τρυπήματος, να είναι εξοπλισμένο με κάδο αρπάγης για την κατασκευή τοίχου με διάφραγμα, να χρησιμοποιεί διπλές{10}κεφαλές για την κοπή τοίχων πασσάλων και να εκτελεί τρύπημα με μακρύ τρυπάνι (μέθοδος CFA), επιτυγχάνοντας πραγματικά πολλαπλές{11}λειτουργίες.
3. Υψηλή απόδοση γεώτρησης. Οι περιστροφικές εξέδρες γεώτρησης μπορούν να διαμορφωθούν με διαφορετικά τρυπάνια ανάλογα με τις γεωλογικές συνθήκες. Σε συνεκτικά στρώματα εδάφους, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μακριές κάννες γεώτρησης για να επιταχυνθεί η ταχύτητα διάτρησης. Για στρώματα με υψηλή περιεκτικότητα σε άμμο και χαλίκι, μπορούν να χρησιμοποιηθούν κοντές κάννες τρυπανιών με στήριξη τοίχου λάσπης για τον έλεγχο της ταχύτητας διάτρησης. για στρώματα που περιέχουν ογκόλιθους, ακανόνιστες και σκληρότερους βράχους, μπορούν να χρησιμοποιηθούν μακρύ και κοντό τρυπάνι για χαλάρωση και στη συνέχεια η κάννη του τρυπανιού μπορεί να αντικατασταθεί για να συνεχιστεί η διάτρηση. Σε σύγκριση με τα συμβατικά γεωτρύπανα, τα περιστροφικά γεωτρύπανα έχουν μεγαλύτερη ροπή περιστροφής και μπορούν να ρυθμιστούν αυτόματα ανάλογα με τις γεωλογικές συνθήκες. Υψηλή πίεση διάτρησης, εύκολα ελεγχόμενη. Επιπλέον, επειδή τα περιστροφικά τρυπάνια εξάγουν χώμα και βράχια απευθείας από τη γεώτρηση, η ταχύτητα διάτρησης είναι εξαιρετικά υψηλή. Γενικά, οι ταχύτητες γεώτρησης μπορεί να φτάσουν τα 10 m/h σε στρώματα εδάφους και άμμου και 4-6 m/h σε στρώματα αργίλου, που είναι 3-5 φορές ή και υψηλότερα από τη συνηθισμένη περιστροφική γεώτρηση.
4. Χαμηλή περιβαλλοντική ρύπανση. Η περιστροφική γεώτρηση είναι μια ξηρή ή μη{2}}μέθοδος γεώτρησης λάσπης που χρησιμοποιεί μόνο το 1/10 έως το 1/20 του όγκου λάσπης που χρησιμοποιείται στη διάτρηση με εμπρόσθια και αντίστροφη κυκλοφορία. Επομένως, το εργοτάξιο είναι καθαρό και η περιβαλλοντική ρύπανση ελάχιστη. Η περιστροφική διάτρηση παράγει επίσης λιγότερους κραδασμούς και θόρυβο.
5. Σχηματισμός πασσάλων-υψηλής ποιότητας. Η περιστροφική διάτρηση προκαλεί ελάχιστη διαταραχή στα στρώματα, με αποτέλεσμα ένα λεπτό στρώμα λάσπης στο τοίχωμα της γεώτρησης και ένα τραχύ τοίχωμα γεώτρησης, που αυξάνει την πλευρική τριβή του σωρού και εξασφαλίζει τη σχεδιαστική φέρουσα ικανότητα της θεμελίωσης πασσάλων. Λιγότερο ίζημα στο κάτω μέρος της γεώτρησης διευκολύνει τον καθαρισμό και βελτιώνει τη φέρουσα ικανότητα του άκρου του πασσάλου.
III. Περιοριστικοί Παράγοντες για την Προώθηση και Εφαρμογή της Τεχνολογίας Περιστροφικής Διάτρησης
1. Υψηλή τιμή εξοπλισμού. Συνήθως, η διάμετρος των πασσάλων είναι 1,2-1,5 m. Κατά την αγορά εξοπλισμού, συνήθως λαμβάνεται υπόψη ένα περιθώριο ασφαλείας και η κατασκευαστική ικανότητα του αγορασμένου περιστροφικού γεωτρύπανου πρέπει να είναι ελαφρώς μεγαλύτερη. Επομένως, οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες περιστροφικές εξέδρες γεώτρησης έχουν σήμερα διάμετρο γεώτρησης μεταξύ 1,5-2 m. Η τιμή μιας τέτοιας εξέδρας είναι πάνω από 4 εκατομμύρια γιουάν. Εάν η διάμετρος της γεώτρησης είναι μεγαλύτερη, η τιμή μιας μόνο εξέδρας συν τα αξεσουάρ μπορεί να φτάσει τα δεκάδες εκατομμύρια γιουάν. Για τις περισσότερες κατασκευαστικές εταιρείες, ειδικά τη συντριπτική πλειοψηφία των γεωλογικών ομάδων που ασχολούνται με την κατασκευή θεμελίων πασσάλων, η επένδυση πολλών εκατομμυρίων ή ακόμα και δεκάδων εκατομμυρίων γιουάν σε εξοπλισμό ταυτόχρονα είναι δύσκολη. Πρώτον, απλώς τους λείπουν τα κεφάλαια για μια τόσο μεγάλη αγορά εξοπλισμού. Δεύτερον, από τη σκοπιά του τρέχοντος συστήματος διαχείρισης, ακόμη και αν είχαν τη δυνατότητα να αγοράσουν αυτόν τον προηγμένο κατασκευαστικό εξοπλισμό, η ηγεσία της εταιρείας θα εξέταζε διάφορους παράγοντες και δεν θα έκανε εύκολα την αγορά.
2. Περιορισμός βάσει Πεδίου Έργου. Επειδή οι περιστροφικές εξέδρες γεώτρησης είναι ακριβές και έχουν υψηλό κόστος λειτουργίας, τίθενται ορισμένες απαιτήσεις σε έργα που τα χρησιμοποιούν, σε αντίθεση με την παραδοσιακή κατασκευή θεμελίωσης πασσάλων, η οποία απαιτεί μόνο κατάλληλες γεωλογικές συνθήκες και δεν έχει συγκεκριμένες απαιτήσεις για το ίδιο το έργο. Πρώτον, τα έργα περιστροφικού γεωτρύπανου απαιτούν-επιχειρήσεις μεγάλης κλίμακας και ανοικτές, επίπεδες τοποθεσίες. Οι περιστροφικές εξέδρες γεώτρησης είναι βαριές, συνήθως ζυγίζουν δεκάδες ή και εκατοντάδες τόνους. Εάν ένα μεμονωμένο έργο είναι μικρό, το κόστος μετεγκατάστασης είναι υψηλό και η χρονική δέσμευση είναι μεγάλη, με αποτέλεσμα τη χαμηλή χρονική χρήση, τα οποία εμποδίζουν το περιστροφικό γεωτρύπανο να συνειδητοποιήσει τα πλεονεκτήματά του. Επομένως, μόνο όταν ένα μεμονωμένο έργο είναι αρκετά μεγάλο ώστε να επιτρέπει στο περιστροφικό γεωτρύπανο να λειτουργεί στην ίδια τοποθεσία για παρατεταμένο χρονικό διάστημα, μειώνοντας το κόστος μετεγκατάστασης και μεγιστοποιώντας τη χρήση του χρόνου, τα πλεονεκτήματά του μπορούν να πραγματοποιηθούν πλήρως. Εκτός από τη μεγάλη κλίμακα μεμονωμένων έργων, ο συνολικός φόρτος εργασίας που απαιτείται για τη διατήρηση της κανονικής λειτουργίας ενός περιστροφικού γεωτρύπανου έχει επίσης ορισμένες απαιτήσεις. Επί του παρόντος, γενικά χρειάζεται να επιτυγχάνει ετήσιο όγκο γεώτρησης άνω των 20.000 γραμμικών μέτρων και κόστος έργου άνω των 5 εκατομμυρίων γιουάν για να συνειδητοποιήσει πλήρως τα πλεονεκτήματά του. Εν τω μεταξύ, λόγω του βάρους και του μεγέθους του εξοπλισμού, το εργοτάξιο πρέπει να είναι σχετικά ανοιχτό, επίπεδο και να έχει κάποιο βαθμό σκληρότητας για να αποτρέψει τη βύθιση του γεωτρύπανου. Η κατασκευή δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί σε χαλαρό, λασπώδες ή μη συμπιεσμένο έδαφος. Δεύτερον, τα έργα που χρησιμοποιούν περιστροφικές εξέδρες γεώτρησης απαιτούν υψηλά περιθώρια κέρδους. Επειδή ο περιστροφικός εξοπλισμός γεώτρησης είναι ακριβός και έχει υψηλό κόστος λειτουργίας, αξίζει τον κόπο να κατασκευαστεί ένα έργο μόνο εάν επιτυγχάνει ένα συγκεκριμένο περιθώριο κέρδους. Με βάση την εμπειρία της μηχανικής, γενικά, οι περιστροφικές εξέδρες γεώτρησης χρησιμοποιούνται μόνο όταν το μικτό περιθώριο κέρδους ενός έργου φτάνει το 50% ή υψηλότερο.
3. Οι περιορισμοί του γεωλογικού σχηματισμού. Η περιστροφική γεώτρηση είναι κατάλληλη για στρώματα εδάφους, στρώματα άμμου και σχετικά χαλαρά στρώματα χαλικιού με μικρά μεγέθη σωματιδίων. Αποδίδει καλύτερα σε συνεκτικά στρώματα εδάφους όπως η ιλυώδης άργιλος και η αργιλώδης λάσπη. Η κατασκευή είναι δύσκολη σε στρώματα σκληρού βράχου, πυκνά χαλίκια και στρώματα ογκόλιθων και είναι πιο πιθανό να συμβούν ατυχήματα μέσα στη γεώτρηση και μηχανικές βλάβες, αναιρώντας τα πλεονεκτήματα της περιστροφικής γεώτρησης.
4. Υψηλό λειτουργικό κόστος. Η υψηλή τιμή του εξοπλισμού οδηγεί φυσικά σε υψηλό κόστος λειτουργίας. Σύμφωνα με τους κατασκευαστές του γεωτρύπανου και τα σχόλια των χρηστών, η πλήρης-κανονική διάρκεια λειτουργίας ενός περιστροφικού γεωτρύπανου είναι 6300 ώρες. Μετά από αυτή τη διάρκεια ζωής, ορισμένα εξαρτήματα απαιτούν αντικατάσταση ή επισκευή, ειδικά το σύστημα βαρούλκου, η κύρια αντλία του υδραυλικού συστήματος, η κεφαλή ισχύος και η ράβδος τρυπανιού. Αυτά τα εξαρτήματα είναι σχετικά ακριβά και ο χρόνος αντικατάστασης είναι μεγάλος. Αυτό αυξάνει σημαντικά το κόστος λειτουργίας των περιστροφικών γεωτρήσεων σε πραγματική χρήση, αυξάνοντας κατά συνέπεια το κόστος κατασκευής των θεμελίων πασσάλων. Επί του παρόντος, λόγω του έντονου και ανεξέλεγκτου ανταγωνισμού στην αγορά θεμελίωσης πασσάλων, πολλά έργα ανατίθενται σε υπεργολαβία πολλές φορές πριν φτάσουν σε κατασκευαστικές εταιρείες, με αποτέλεσμα χαμηλές τιμές και ελάχιστα περιθώρια κέρδους. Ενώ η χρήση περιστροφικών εξέδρων γεώτρησης προσφέρει υψηλή απόδοση και καλή ποιότητα έργου, τα κέρδη είναι χαμηλά ή και αρνητικά. Αυτός είναι ο κύριος λόγος για τον οποίο πολλές κατασκευαστικές εταιρείες αφήνουν τις περιστροφικές γεωτρήσεις σε αδράνεια, συνεχίζοντας να χρησιμοποιούν παραδοσιακές, σχετικά απαρχαιωμένες μεθόδους κατασκευής.
Η τεχνολογία περιστροφικής γεώτρησης είναι μία από τις μελλοντικές κατευθύνσεις της τεχνολογίας αρμολόγησης γεωτρήσεων. Σε σύγκριση με την παραδοσιακή τεχνολογία κρουστικής ή περιστροφικής γεώτρησης και προστασίας τοίχων με κυκλοφορία λάσπης, η περιστροφική διάτρηση έχει πολλά πλεονεκτήματα, αλλά έχει επίσης πολλούς περιοριστικούς παράγοντες. Πρέπει να δώσουμε πλήρη σημασία στα δυνατά του σημεία και να απορρίψουμε τις αδυναμίες του για να αξιοποιήσουμε καλύτερα τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας περιστροφικής γεώτρησης και να δημιουργήσουμε περισσότερο πλούτο για εμάς!#drilling drill machine#
