Wiertnice obrotowe oferują wiele zalet zarówno pod względem technologii, jak i wyposażenia, ale mają także kilka ograniczeń. Tylko uważna analiza tych niekorzystnych czynników i podjęcie skutecznych działań w celu ich przezwyciężenia może w pełni wykorzystać zalety technologii wiercenia obrotowego, co prowadzi do większych zysków.#wiertarka#
I. Typowe problemy i rozwiązania dotyczące wiertnic obrotowych podczas budowy
1. Zerwanie liny głównej wciągarki. Niewłaściwa obsługa podczas wiercenia może łatwo spowodować zerwanie liny głównej wciągarki. Dlatego podczas wiercenia należy zachować ostrożność, aby nie dopuścić do nadmiernej siły lub luzów przy nawijaniu i rozwijaniu liny wciągarki oraz aby zapobiec ich wzajemnemu zagryzaniu. Podczas podnoszenia wiertła należy najpierw zwolnić siłę przylegania gruntu do wiertła lub wyciągnąć przewód wiertniczy za pomocą układu hydraulicznego. Jeżeli lina stalowa wykazuje oznaki zużycia, należy ją niezwłocznie wymienić, aby zapobiec zerwaniu liny i odpadnięciu przewodu wiertniczego.
2. Zużycie i wyciek oleju z wewnętrznej tulei głowicy napędowej. Oprócz wad konstrukcyjnych wiertnicy, zjawisko to jest spowodowane głównie wierceniem przekraczającym możliwości projektowe. Dlatego należy zwrócić uwagę na konstrukcję i możliwości konstrukcyjne wiertnicy obrotowej oraz unikać przeciążeń.
3. Zużycie i wyciek oleju z wewnętrznej tulei głowicy napędowej. Oprócz braków w konstrukcji wiertnicy, przyczyną tego są głównie wiercenia przekraczające możliwości projektowe wiertnicy. Dlatego należy zwrócić uwagę na konstrukcję i możliwości konstrukcyjne wiertnicy obrotowej oraz unikać przeciążeń.
4. Zakleszczenie wiertła. Zakleszczenie wiertła jest najczęstszym i najniebezpieczniejszym wypadkiem podczas wiercenia obrotowego. Dlatego należy podjąć proaktywne działania, aby temu zapobiec na etapie budowy. Gdy zdarzy się wypadek, należy niezwłocznie podjąć skuteczne działania, aby sobie z nim poradzić. (1) W stosunkowo luźnych warstwach piasku lub ruchomego piasku ściana otworu wiertniczego jest podatna na zapadanie się-na dużą skalę, powodując utknięcie wiertła. Przed natrafieniem na tę warstwę należy z wyprzedzeniem opracować środki zaradcze, takie jak dostosowanie właściwości błota i zainstalowanie długich osłon. (2) W warstwach gliny, jeśli głębokość wiercenia jest zbyt duża za jednym razem, ściana otworu wiertniczego jest podatna na zwężenie, co powoduje zablokowanie wiertła. Dlatego też należy kontrolować głębokość wierceń w tego typu warstwie. Przykładowo, przy wierceniu na głębokość 15 m lub większą, głębokość wiercenia za jednym razem nie powinna przekraczać 40 cm. (3) Silne zużycie zębów bocznych i zębów bocznych wiertła uniemożliwia zapewnienie średnicy otworu, a pomiędzy zewnętrzną ścianą cylindra wiertła a ścianą otworu nie ma szczeliny. Jeśli wiercenie jest zbyt głębokie, łatwo jest spowodować utknięcie wiertła. Dlatego średnica bębna wiertniczego powinna być generalnie o ponad 6 cm mniejsza niż średnica otworu, a zęby boczne i boczne powinny być wydłużone tak, aby zajmowały 2/3 długości bębna wiertniczego. Jednocześnie zęby boczne i boczne wiertła należy naprawić na czas po zużyciu podczas użytkowania. (4) Z powodu wypadków mechanicznych wiertło pozostaje zbyt długo na dnie otworu, co powoduje powstawanie zbyt dużej ilości osadu wokół ścianki cylindra wiertła lub kurczenie się ścianki otworu, co powoduje utknięcie wiertła. Dlatego należy zwrócić uwagę na terminową konserwację i naprawę samej wiertnicy, a także dostosować właściwości płuczki, aby przez określony czas na dnie otworu nie znajdował się osad.
5. Środki lecznicze. Główne metody radzenia sobie z zablokowanymi wiertłami to: (1) Metoda bezpośredniego podnoszenia, to znaczy użycie dźwigu lub podnośnika hydraulicznego do bezpośredniego podnoszenia do góry. (2) Metoda oczyszczania otoczenia wiertła, to znaczy zastosowanie metody odwróconego obiegu lub cięcia pod wodą w celu oczyszczenia osadu wokół bębna wiertła przed podniesieniem. (3) Metoda natryskiwania-pod wysokim ciśnieniem: symetrycznie wierci się dwa małe otwory po obu stronach pierwotnego otworu wiertniczego (środek małego otworu znajduje się w odległości około 0,5 m od krawędzi wiertła). Następnie opuszcza się dyszę i kieruje ją pod wysokim ciśnieniem na zablokowane wiertło, aż oba otwory zostaną przebite, co spowoduje wpadnięcie osadu z pierwotnego otworu do małego otworu, po czym zakleszczone wiertło można obrócić i podnieść. (4) Metoda wykopów do ochrony ścian: Jeżeli utknięte wiertło nie jest głębokie, ściana jest zabezpieczona obudową, cementem itp., a osad jest wydobywany i oczyszczany ręcznie.
II. Zalety techniczne wiertnic obrotowych#wiertarka#
1. Zaawansowana wydajność sprzętu, wysoki stopień automatyzacji i niska pracochłonność. Wiertnice obrotowe to gąsienicowe, w pełni hydrauliczne-wiertnice z własnym napędem, wykorzystujące kompletny układ hydrauliczny, a niektóre są także wyposażone w zaawansowane komputerowe systemy operacyjne. Aby zapewnić doskonałą wydajność wiertnic obrotowych, większość producentów wiertnic obrotowych kupuje części na całym świecie, takie jak podwozia firmy Caterpillar (CAT) w Stanach Zjednoczonych, układy hydrauliczne z Niemiec i komponenty elektryczne z Japonii. Może to wydłużyć całkowitą żywotność wiertnicy obrotowej i zapobiec wpływowi na jej użytkowanie w wyniku uszkodzenia pojedynczego elementu. Wiertnice obrotowe integrują układy mechaniczne, elektryczne i hydrauliczne, charakteryzując się zwartą budową, elastyczną i wygodną obsługą oraz wysokim stopniem mechanizacji i automatyzacji. Mogą samodzielnie poruszać się po placu budowy, stawiać własny maszt, a także ułatwiają szybkie i łatwe przemieszczanie oraz wyrównywanie otworów wiertniczych. Zastosowanie żerdzi teleskopowych oszczędza siłę roboczą i czas poświęcony na dodawanie żerdzi, minimalizując czas potrzebny na pomoc i maksymalizując wykorzystanie czasu.
2. Wielofunkcyjność-umożliwiająca różne metody wiercenia. Na arenie międzynarodowej przy projektowaniu wiertnic do dużych otworów na pale i do budowy fundamentów w pełni wykorzystuje się technologię przekładni hydraulicznych i stosuje się metody projektowania modułowego. Bez zmiany jednostki głównej pojedynczą maszynę można wykorzystać do wielu celów, aby sprostać możliwościom dostosowania dużych maszyn budowlanych do różnych metod budowy. W moim kraju sprzęt używany do wiercenia na sucho lub-wiercenia płuczki bez cyrkulacji w celu tworzenia pali przy użyciu krótkich świderów lub łyżek nazywany jest wiertnicą obrotową. W rzeczywistości jest to inżynieryjna wiertnica-na dużą skalę, przystosowana do różnych metod budowy. Oprócz wiercenia obrotowego może również wykonywać wiercenie-obudowy lub pełnego otuliny, być wyposażona w łyżkę chwytakową do budowy ścian szczelinowych, wykorzystywać-dwie głowice mocy do cięcia ścian pali oraz wykonywać wiercenie długim ślimakiem (metoda CFA), co zapewnia naprawdę wielofunkcyjną funkcjonalność.
3. Wysoka wydajność wiercenia. Wiertnice obrotowe można konfigurować z różnymi wiertłami w zależności od warunków geologicznych. W spoistych warstwach gleby można zastosować długie bębny wiertnicze w celu przyspieszenia prędkości wiercenia; w przypadku warstw o dużej zawartości piasku i żwiru można zastosować krótkie bębny wiertnicze z podporą ściany błotnej w celu kontrolowania prędkości wiercenia; w przypadku warstw zawierających głazy, narzuty i twardsze skały do spulchniania można zastosować długie i krótkie świdry, po czym można wymienić cylinder wiertniczy i kontynuować wiercenie. W porównaniu do konwencjonalnych wiertnic, wiertnice obrotowe mają większy moment obrotowy i mogą automatycznie dostosowywać się do warunków geologicznych. Wysokie ciśnienie wiercenia, łatwe do kontrolowania. Co więcej, ponieważ wiertła obrotowe wydobywają ziemię i skały bezpośrednio z odwiertu, prędkość wiercenia jest niezwykle duża. Ogólnie rzecz biorąc, prędkość wiercenia może osiągnąć 10 m/h w warstwach gleby i piasku oraz 4-6 m/h w warstwach gliny, czyli 3-5 razy lub nawet więcej niż w przypadku zwykłego wiercenia obrotowego.
4. Niskie zanieczyszczenie środowiska. Wiercenie obrotowe to metoda wiercenia na sucho lub-bez cyrkulacji płuczki, w której wykorzystuje się jedynie 1/10 do 1/20 objętości płuczki stosowanej przy wierceniu z cyrkulacją do przodu i do tyłu. Dzięki temu na placu budowy panuje czystość, a zanieczyszczenie środowiska jest minimalne. Wiercenie obrotowe powoduje również mniejsze wibracje i hałas.
5. Wysokiej-jakości formowanie stosu. Wiercenie obrotowe powoduje minimalne naruszenie warstw, w wyniku czego na ścianie otworu wiertniczego powstaje cienki placek mułowy i szorstka ściana otworu wiertniczego, co zwiększa tarcie boczne pala i zapewnia projektową nośność fundamentu pala. Mniejsza ilość osadu na dnie odwiertu ułatwia czyszczenie i poprawia nośność końca pala.
III. Czynniki ograniczające promocję i zastosowanie technologii wiercenia obrotowego
1. Wysoka cena sprzętu. Zazwyczaj średnica pali wierconych wynosi 1,2-1,5 m. Przy zakupie sprzętu zwykle bierze się pod uwagę margines bezpieczeństwa, a wydajność konstrukcyjna zakupionej wiertnicy obrotowej musi być nieco większa. Dlatego najczęściej stosowane obecnie wiertnice obrotowe mają średnicę wiercenia w granicach 1,5-2m. Cena takiego zestawu to ponad 4 miliony juanów. Jeśli średnica wiercenia jest większa, cena pojedynczej wiertnicy wraz z akcesoriami może osiągnąć dziesiątki milionów juanów. Dla większości firm budowlanych, a zwłaszcza zdecydowanej większości ekip geologicznych zajmujących się budową fundamentów na palach, jednorazowa inwestycja kilku, a nawet kilkudziesięciu milionów juanów w sprzęt jest trudna. Po pierwsze, po prostu brakuje im środków na zakup tak dużego sprzętu. Po drugie, z punktu widzenia obecnego systemu zarządzania, nawet gdyby istniała możliwość zakupu tak zaawansowanego sprzętu budowlanego, kierownictwo firmy brałoby pod uwagę różne czynniki i nie byłoby łatwo dokonać zakupu.
2. Ograniczenia ze względu na zakres projektu. Ponieważ wiertnice obrotowe są drogie i charakteryzują się wysokimi kosztami eksploatacji, projektom z ich wykorzystaniem stawiane są pewne wymagania, w przeciwieństwie do tradycyjnej konstrukcji fundamentów z pali, która wymaga jedynie odpowiednich warunków geologicznych i nie ma specjalnych wymagań co do samego projektu. Po pierwsze, projekty wiertnic obrotowych wymagają operacji na dużą-skalę i otwartych, płaskich lokalizacji. Wiertnice obrotowe są ciężkie, zazwyczaj ważą dziesiątki, a nawet setki ton. Jeśli pojedynczy projekt jest mały, koszty przeniesienia są wysokie, a zaangażowanie czasowe długie, co skutkuje niskim wykorzystaniem czasu, a wszystko to utrudnia wiertnicy obrotowej wykorzystanie jej zalet. Dlatego tylko wtedy, gdy pojedynczy projekt jest na tyle duży, że pozwala na pracę wiertnicy obrotowej w tym samym miejscu przez dłuższy czas, redukując koszty przeniesienia i maksymalizując wykorzystanie czasu, można w pełni wykorzystać jej zalety. Oprócz dużej skali poszczególnych projektów, całkowity nakład pracy wymagany do utrzymania normalnej pracy wiertnicy obrotowej ma również pewne wymagania. Obecnie, aby w pełni wykorzystać swoje zalety, na ogół musi osiągnąć roczną wielkość wierceń wynoszącą ponad 20 000 metrów bieżących i koszt projektu przekraczający 5 milionów juanów. Tymczasem ze względu na wagę i wielkość sprzętu plac budowy musi być stosunkowo otwarty, płaski i mieć pewien stopień twardości, aby zapobiec zapadnięciu się wiertnicy. Budowy nie można prowadzić na podłożu luźnym, błotnistym lub nieubitym. Po drugie, projekty wykorzystujące wiertnice obrotowe wymagają wysokich marż zysku. Ponieważ sprzęt do wierceń obrotowych jest drogi i ma wysokie koszty operacyjne, realizację projektu opłaca się tylko wtedy, gdy osiągnie określoną marżę zysku. Bazując na doświadczeniu inżynierskim, ogólnie rzecz biorąc, wiertnice obrotowe są używane tylko wtedy, gdy marża zysku brutto projektu osiąga 50% lub więcej.
3. Ograniczenia formacji geologicznej. Wiercenie obrotowe nadaje się do warstw gleby, warstw piasku i stosunkowo luźnych warstw żwiru o małych rozmiarach cząstek. Najlepiej radzi sobie w spoistych warstwach gleby, takich jak glina pyłowa i muł gliniasty. Budowa jest trudna w warstwach twardych skał, gęstych warstwach żwiru i warstwach głazów, a wypadki wewnątrz odwiertu i awarie mechaniczne są bardziej prawdopodobne, co neguje zalety wiercenia obrotowego.
4. Wysokie koszty operacyjne. Wysoka cena sprzętu w naturalny sposób prowadzi do wysokich kosztów eksploatacji. Według producentów wiertnic i opinii użytkowników, normalny okres eksploatacji wiertnicy obrotowej przy pełnym-obciążeniu wynosi 6300 godzin. Po upływie tego okresu niektóre elementy wymagają wymiany lub naprawy, zwłaszcza układ wciągarki, główna pompa układu hydraulicznego, głowica napędowa i żerdź wiertnicza. Elementy te są stosunkowo drogie, a czas wymiany jest długi. Zwiększa to znacznie koszty eksploatacji wiertnic obrotowych w praktyce, a w konsekwencji podnosi koszty budowy fundamentów palowych. Obecnie, ze względu na intensywną i nieuregulowaną konkurencję na rynku fundamentów na palach, wiele projektów jest zlecanych wielokrotnie podwykonawcom, zanim trafi do firm budowlanych, co skutkuje niskimi cenami i minimalnymi marżami zysku. Chociaż zastosowanie wiertnic obrotowych zapewnia wysoką wydajność i dobrą jakość projektu, zyski są niskie lub nawet ujemne. Jest to główny powód, dla którego wiele firm budowlanych pozostawia bezczynne wiertnice obrotowe, kontynuując stosowanie tradycyjnych, stosunkowo przestarzałych metod budowlanych.
Technologia wierceń obrotowych jest jednym z przyszłych kierunków technologii iniekcji otworów wiertniczych. W porównaniu z tradycyjną technologią wiercenia udarowego lub wiercenia obrotowego i ochrony ścian przed cyrkulacją błota, wiercenie obrotowe ma wiele zalet, ale ma również wiele czynników ograniczających. Musimy w pełni wykorzystać jej mocne strony i odrzucić słabości, aby lepiej wykorzystać zalety technologii wiercenia obrotowego i stworzyć dla nas większe bogactwo!#wiertarka#
