1. Przedmowa
Wiertnica obrotowa to maszyna budowlana odpowiednia do wierceń w inżynierii fundamentów budynków. W ostatnich latach stała się główną siłą w budowie fundamentów palowych w budownictwie mostowym w Chinach. Dzięki różnym narzędziom wiertniczym wiertnica obrotowa nadaje się do wierceń w warstwach suchych (krótka spirala), mokrych (łyżka obrotowa) i skałach (wiertło rdzeniowe). Charakteryzuje się wysoką mocą zainstalowaną, wysokim wyjściowym momentem obrotowym, dużym naciskiem osiowym, elastyczną zwrotnością, wysoką wydajnością konstrukcyjną i wielofunkcyjnością. Moc znamionowa wiertnicy obrotowej wynosi zazwyczaj 125-450 kW, wyjściowy moment obrotowy mocy wynosi 120-400 kN•m, maksymalna średnica otworu może osiągnąć 1,5-4 m, a maksymalna głębokość otworu wynosi 60-90 m, co może spełnić wymagania różnych konstrukcji fundamentów na dużą skalę.
Przy budowie mostów na terenach trudnych geologicznie powszechnie stosowanymi metodami budowy fundamentów z pali są metoda ręcznych pali wykopowych i metoda wiercenia udarowego. Metoda ręcznego wykopu jest stopniowo wycofywana ze względu na długi czas budowy fundamentów palowych, przestarzałą technologię i konieczność wykonywania robót strzałowych, które stwarzają znaczne ryzyko i zagrożenia; Istnieją również pewne problemy z wykorzystaniem wiertnic udarowych w budownictwie, objawiające się przede wszystkim wyjątkowo małą prędkością wiercenia wiertnic udarowych w warstwach geologicznie twardych skał, a nawet zjawiskiem braku wierceń przez cały dzień. Jeśli kras geologiczny jest dobrze rozwinięty, często dochodzi do zakleszczania się wierceń. W przypadku wystąpienia zakleszczenia wiertniczego wznoszenie pala wierconego często zajmuje 1-3 miesiące, a nawet dłużej. Zastosowanie wiertnic obrotowych do budowy fundamentów na palach nie tylko znacznie przyspiesza budowę i zmniejsza koszty budowy, ale także wykazuje oczywistą przewagę w jakości konstrukcji.
2. Charakterystyka metod konstrukcyjnych
2.1 Duża prędkość tworzenia porów
Układ zębów i konstrukcja wiertła rdzeniowego wiertnicy obrotowej zostały zaprojektowane w oparciu o teorię fragmentacji skał. Może bezpośrednio wiercić w warstwie skały, co zapewnia dużą prędkość wiercenia i znacznie poprawia wydajność budowy.
2.2 Wyjątkowe zalety w kontroli jakości
Wiertnice obrotowe są zazwyczaj wyposażone w obudowę otworu o długości około 2 metrów (którą można wydłużyć w przypadku dużej grubości gruntu zasypkowego w odwiercie), a sama wiertnica może osadzić obudowę, co może zminimalizować wpływ zasypki na otwór na wywierconym stosie; Wiertnica obrotowa wykorzystuje dojrzały proces zalewania pali betonowych za pomocą podwodnego przewodu, który pozwala uniknąć niekorzystnych skutków spadania błota z otworu i osadu powstającego podczas procesu zalewania; Wiertnica obrotowa to maszyna do budowy fundamentów palowych, która integruje nowoczesną zaawansowaną naukę i technologię. Podczas wiercenia charakteryzuje się dużą dokładnością pionowości, kontrolą warstwy skalnej na dnie otworu i kontrolą długości pala. Jednocześnie, ze względu na niewielką ilość osadu na dnie otworu, otwór jest łatwy do oczyszczenia, dzięki czemu jakość konstrukcji fundamentu palowego jest w pełni gwarantowana.
2.3 Silna zdolność adaptacji do formacji geologicznych
Wiertnica obrotowa wyposażona jest w różne wiertła, które można stosować w różnych warunkach geologicznych, takich jak warstwy piasku, warstwy gleby, żwir, warstwy skał itp., bez ograniczeń geograficznych.
2.4 Wygodna mobilność i duża zwrotność
Podwozie wiertnicy obrotowej wykorzystuje podwozie koparki gąsienicowej, które może samodzielnie chodzić. Ponadto wiertnice obrotowe mogą działać samodzielnie, charakteryzują się dużą mobilnością, dostosowują się do złożonego terenu i nie wymagają urządzeń pomocniczych do montażu i demontażu. Zajmują mało miejsca i można je ustawiać przy ścianach.
2.5 Ochrona środowiska i czystość placu budowy
Wiertnica obrotowa może pracować w formacjach skalnych bez mułu, co nie tylko zmniejsza marnotrawstwo zasobów wodnych, ale także pozwala uniknąć zanieczyszczenia otaczającego środowiska spowodowanego błotem. Dzięki temu miejsce budowy wiertnicy obrotowej jest czyste i powoduje minimalne zanieczyszczenie środowiska.
3. Zakres stosowania
Ta metoda budowy nadaje się głównie do wiercenia pali za pomocą wiertnic obrotowych w średnio i słabo zwietrzałych formacjach skalnych o stosunkowo twardej jakości skały.
4. Zasada procesu
4.1 Zasady projektowania
W oparciu o zasadę działania wiertnicy obrotowej, w połączeniu z właściwościami mechanicznymi skał oraz podstawową teorią fragmentacji skał za pomocą wiertnicy obrotowej, wykonano pale próbne w średnio zwietrzałych formacjach wapiennych ze stosunkowo twardą skałą. Przeanalizowano statystycznie odpowiednie parametry techniczne i wskaźniki ekonomiczne różnych procesów wiertniczych stosowanych wiertnicą obrotową. W drodze systematycznych porównań i analiz technicznych i ekonomicznych ostatecznie określono metodę budowy pali wiertniczych wiertnicy obrotowej w średnio zwietrzałych formacjach wapiennych ze stosunkowo twardą skałą.
4.2 Zasada technologii wierceń wiertnicą obrotową w formacjach skalnych
Wyposażając wiertnicę obrotową w różne rodzaje wierteł w celu stopniowego powiększania otworów w twardych formacjach skalnych, na dnie otworu tworzona jest wolna powierzchnia dla wiertła obrotowej wiertnicy, poprawiając zdolność penetracji skał przez wiertnicę obrotową wiertnicę i ostatecznie osiągnąć efektywną penetrację skały przy jednoczesnej oszczędności kosztów budowy.
Czas publikacji: 12 października 2024 r