Подробное объяснение использования роторных буровых установок

Технология строительства роторного бурового станка является передовой технологией устройства свайных фундаментов. Она была изобретена итальянцами после Второй мировой войны. Позднее она получила широкое применение благодаря полному развитию строительной отрасли в Европе и Японии, что позволило сделать её более совершенной и функциональной. Теперь это основной инструмент для формирования скважин при устройстве свайных фундаментов на объектах железнодорожного и автомобильного строительства, а также при сооружении гидротехнических сооружений — им пользуются строители и люди по всему миру.

Строительная площадка роторной буровой установки

1. Основное введение о буровой установке роторного типа и технологии

Роторная буровая установка обладает такими характеристиками, как большая мощность, высокий выходной крутящий момент, значительное осевое давление, гибкая маневренность, высокая эффективность строительства и многофункциональность. Она способна адаптироваться к почвенно-геологическим условиям в большинстве районов нашей страны. В настоящее время роторные буровые установки широко применяются при различных видах бурения, включая проекты устройства бетонных свай методом заливки скважин непосредственно на месте. Роторные буры в основном используются для создания отверстий под фундаментные сваи. Буровые долота выпускаются в различных формах: например, вращающиеся ковши, короткие спирали, колонковые буровые долота и т. д. В зависимости от конкретных геологических условий можно заменять буровые долота, добиваясь высокой скорости и качества выполнения работ, а также соответствия требованиям к формированию скважины. Установка в основном состоит из ходового устройства, главного двигателя, соединительной рамы, мачты, вспомогательной лебедки, основной лебедки, силовой головки и бурильной трубы.

Основной принцип работы роторного бурового станка заключается в следующем: с помощью силовой головки обеспечивается крутящий момент, действующий на бурильную трубу и буровую коронку, что позволяет последним вращаться и разрезать грунт; одновременно нагнетательный масляный цилиндр передаёт давление через силовую головку на бурильную трубу и буровую коронку, реализуя таким образом прессование буровой коронки. Погружайте бур. Когда порода попадает в буровую коронку, главный лебёдочный механизм поднимает бурильную трубу с буровой коронкой из скважины и выгружает грунт при помощи специального механизма буровой коронки. Закройте дверцу ковша, опустите бурильную штангу, снова поместите буровую коронку в люк, продолжайте бурение, повторяйте вышеописанный процесс для формирования свайной скважины [1].

Технология роторно-буронабивных свай известна как «экологически чистая строительная технология». Она характеризуется высокой производительностью труда, хорошим качеством строительства, меньшим количеством пыли и загрязнениями грязью, высокой эффективностью работ, отличным качеством конструкций, высокой адаптивностью и низким уровнем строительного шума. Преимущества в виде минимального количества грязи и отсутствия загрязнения окружающей среды делают её подходящей для использования при строительстве городских виадуков. Хотя технология роторного бурения обладает многими достоинствами, существуют также некоторые ограничивающие факторы, сдерживающие распространение и применение этой передовой технологии:

(1) Оборудование дорогое.

(2) Более высокие эксплуатационные расходы.

(3) Ограничено инженерным объемом.

(4) Ограничено строительной площадкой [2].

2. Анализ случая

Конструкция определённого виадука в одном из городов была взята в качестве примера для иллюстрации применения роторных буровых установок при строительстве свайных фундаментов городских виадуков. Виадук расположен в центре города, где плотное население и интенсивное движение по всей линии. Рельеф местности представляет собой равнину с ровным рельефом и высоким уровнем грунтовых вод, что требует высокой точности при строительстве. Основные требования следующие:

1. Конструкция проста, атмосферна и удобна в обслуживании и ремонте, а также должна соответствовать требованиям безопасности эксплуатации транспортных средств, комфорта пассажиров, градостроительства, городского ландшафта, экономичности, водонепроницаемости, огнестойкости и защиты окружающей среды.

2. Он должен соответствовать требованиям долговечности, а также прочности, жёсткости, устойчивости, ветроустойчивости, сейсмоустойчивости, контроля трещин и т.д., и отвечать требованиям строительного процесса.

3. Убедитесь, что соблюдаются требования к границам зданий, проезду через железнодорожные пути, автомагистрали, реки и водосбросы, а также следует полностью учитывать влияние структурной деформации, осадки фундамента и других неблагоприятных факторов.

4. Всесторонне рассмотрите интерфейсные настройки оборудования и других вспомогательных средств, а также предусмотрите надежное соединение с наземной основной конструкцией, чтобы обеспечить нормальную установку и использование соответствующего оборудования.

3. Технология строительства и эксплуатационные процедуры роторной буровой установки

Процесс строительства роторной буровой установки для этого проекта.

Основные этапы процесса описаны подробно следующим образом:

1. Защитная труба закапывается. Закладка защитной трубы является началом строительства роторной буровой установки. От того, насколько точны положение в плоскости и вертикальность защитной трубы, а также насколько плотно и герметично прилегают к ней грунт вокруг неё и дно самой трубы, зависит качество сваи. В зависимости от геологических условий длина заглублённой защитной трубы может достигать 6,0 м. В данном проекте длина защитной трубы составляет 4–6 м, её внутренний диаметр – 1,05 м, а внешний – 1,11 м. При закладке защитной трубы необходимо использовать уровень для проверки вертикальности. Верхняя часть трубы обычно находится на 0,3 м выше исходной поверхности земли, что облегчает позиционирование бурового долота и обеспечивает защиту ствола скважины.

2. Модуляция бурового раствора. Этот виадук характеризуется высоким уровнем грунтовых вод из-за мелкозернистого песка, ила и крупнообломочного слоя в скально-грунтовом основании; при этом различные эксплуатационные показатели бурового раствора имеют особое значение. В качестве материала для бурового раствора используются бентонит или глина, а также полиакриламид и каустическая сода. Добавление необходимого количества каустической соды способно повысить вязкость бурового раствора. Соответствующие эксперименты показали, что частицы глины в растворе равномерно взвешены, осаждение минимально, а характеристики раствора стабильны, что полностью отвечает требованиям бурения.

3. Буровые работы. Когда буровая коронка опускается на заранее заданную глубину, поверните буровой ковш и приложите давление, чтобы выдавить грунт внутрь ковша, закройте дно бурового ковша и поднимите его, чтобы разгрузить грунт на месте укладки. Обратите внимание на уровень грунтовых вод в скважине и своевременно добавляйте воду, чтобы предотвратить обрушение. При монтаже буровой установки следите за тем, чтобы уровень бурового раствора никогда не опускался ниже дна защитного цилиндра, обеспечивая стабильность стенок скважины.

Разумно контролируйте скорость бурения и подъёма бурового ковша. Скорость бурения роторной буровой установки должна строго регулироваться в процессе бурения, а скорость подъёма бурового ковша следует поддерживать на уровне 0,70–0,85 м/с. Если при подъёме и опускании бурового ковша скорость буровой установки будет слишком высокой, грязь между внешней стенкой бурового ковша и стенкой скважины начнёт размывать стенку, что в сочетании с большим отрицательным давлением, возникающим на дне ковша, приведёт к усадке и обрушению стенки скважины. Когда ковш находится в илистом или подпесчаном слое, его скорость подъёма должна быть снижена. Чтобы сохранять вертикальное положение буровой трубы при бурении или прохождении стыка мягких и твёрдых слоёв, целесообразно двигаться медленно. В процессе бурения необходимо своевременно удалять накопившийся в устье грунт, а также рассеянный по поверхности земли грунт.

4. Очистите скважину. Очистка скважины является важной частью строительства буронабивных свай, обеспечивающей их качество. Качественные требования к скважине, такие как толщина осадка на дне скважины, количество бурового шлака в циркулирующей жидкости и толщина глины на стенках скважины, обеспечиваются именно при очистке. Метод очистки скважины с использованием технологии роторного бурения с прямой циркуляцией заключается в следующем: после завершения бурения скважины буровой инструмент поднимают на 20–50 м, затем с помощью мощного насоса закачивают новую буровую смесь с показателями, соответствующими требованиям, и поддерживают прямую циркуляцию в течение более 30 минут. Если вытекающая из скважины буровая смесь практически не содержит пены при проверке рукой, а погрешность между измеренной глубиной скважины и фактической глубиной бурения не превышает 30 см, значит, очистка скважины в данный момент завершена.

5. Изготовление и монтаж стальных клеток. Производство стальных клеток требует, чтобы вырезанная стальная опорная рама устанавливалась в одной горизонтальной плоскости и выравнивалась по центральной линии с интервалом 2–3 м, после чего основная арматура фиксированной длины укладывается ровно на сварочную опорную раму. Вставьте хомуты в основную арматуру в соответствии с проектными требованиями и обеспечьте их перпендикулярность к основной арматуре для точечной сварки или связывания. После того как хомуты приварены к основной арматуре или связаны, намотайте на них обручи с заданным интервалом, скрепите их вязальной проволокой и зафиксируйте точечной сваркой через определённые промежутки. Подъём стальной клетки следует осуществлять за три точки, чтобы оси клетки совпадали. При погружении в скважину стальную клетку необходимо постоянно держать вертикально, align с положением отверстия и аккуратно опускать, чтобы сохранять устойчивость и избегать столкновений со стенками скважины. Если возникают препятствия, немедленно выясните причину и запрещайте встряхивания и принудительные удары.

6. Бетонирование под водой. Бетонирование под водой — это последний критически важный процесс. Качество строительства серьёзно повлияет на качество монолитной сваи. Поэтому при выполнении работ необходимо обратить внимание на следующие моменты:

(1) Катетер должен быть плотным и умеренной длины, а также обеспечивать, чтобы нижний конец находился на расстоянии от 32 до 50 см от дна отверстия.

(2) Смешивание бетона должно быть равномерным, а осадка должна контролироваться на уровне 18–23 см.

(3) Бетонирование должно вестись непрерывно, и категорически запрещается прерывать заливку [3].

Четвёртое, вывод

Путепроводный свайный фундамент выполнен с использованием метода строительства на роторном буровом установке, который обладает такими преимуществами, как надежное качество конструкции, высокая скорость, большая эффективность, отличная адаптируемость и защита окружающей среды. Из данного случая видно, что, несмотря на высокую стоимость инвестиций в роторные буровые установки, при подходящих геологических условиях конечный комплексный показатель экономической выгоды все же лучше, чем у обычных роторных буровых установок.

Отказ от ответственности: Данная статья цитируется с сайта производителя или других источников и не имеет никакого отношения к Tiejia.com. Авторство, а также текст и содержание, указанные в статье, не были проверены этим сайтом. Этот сайт не даёт никаких гарантий и обязательств относительно подлинности, полноты и актуальности данной статьи, её всего содержания или отдельных частей. Читателям рекомендуется использовать информацию исключительно в ознакомительных целях и самостоятельно проверять соответствующий контент!