EN
Буровий ковток Застосування у проектах з буріння свердловин великого діаметра
Інфраструктурні та енергетичні проекти, що вимагають свердловин діаметром 24–48 дюймів
Бурові відра значно підвищують продуктивність у великих інфраструктурних та енергетичних проектах, де потрібні свердловини діаметром від 24 до 48 дюймів. Лідерські виробники ще більше розширили межі, створивши відра, здатні працювати з отворами діаметром до 157 дюймів або 4000 міліметрів. Це дозволяє будівельним бригадам бурити різні типи ґрунтів, включаючи липкі глинисті породи, піщані ділянки та руйновані скельні утворення, не поступаючись при цьому стабільністю під землею. Чим вони відрізняються від звичайних шнеків? Натомість постійного переміщення матеріалу, як це роблять безперервні шнеки, бурові відра захоплюють ґрунт циклічно й виносять його назовні. Такий підхід зменшує вібрації, що особливо важливо під час роботи поблизу чутливих конструкцій, таких як мости. Цей процес також забезпечує більш рівні отвори і створює менше навантаження на техніку загалом.
Основні типи проектів: фундаменти мостів, майданчики для вітрових турбін та глибокі комунальні шахти
Три основні сфери застосування демонструють універсальність бурових ковшів:
- Фундаменти мостів : Досягнення точної установки паль у руслі річок із використанням цілих зразків ґрунту для геотехнічної перевірки в реальному часі
- Площадки під вітрові турбіни : Видобуток стабільних опорних точок у різноманітних шарах — від льодовикових відкладень до материнської породи — без використання бентонітового розчину
- Глибокі комунальні колодязі : Будівництво колодязів глибиною понад 30 метрів для міської інфраструктури із контрольованим видаленням матеріалу, що зменшує обсяг відходів на 30% порівняно з відкритим вириванням
Екологічні та геотехнічні переваги Бурильні вади
Відсутність необхідності у бентонітовому або полімерному розчині: зменшення забруднення ділянки та витрат на транспортування
Бурові відра практично виключають необхідність у традиційних стабілізуючих рідинах, таких як бентонітові суспензії. Це означає, що більше немає ризику забруднення ґрунтових вод, а також компанії можуть заощадити близько 40% на витратах з утилізації небезпечних відходів, як показують різні галузеві звіти. Оскільки немає потреби транспортувати суспензію туди й назад, споживання палива значно зменшується, як і викиди вуглекислого газу від транспортних операцій. Механічний метод забезпечує стабільність свердловин завдяки точному різанню, а не додаванню хімічних реагентів. Такий підхід допомагає будівельним бригадам дотримуватися суворих екологічних норм, а також скоротити витрати на обробку матеріалів приблизно на 15–20 тисяч доларів США на кожному об’єкті.
Цілісні, репрезентативні відходи буріння для класифікації ґрунтів у реальному часі та контролю якості
Метод бурового відра дозволяє отримати зразки ґрунту, які показують реальний стан підземних шарів, рівні вологості та те, як ці шари поєднані між собою. Це відрізняється від шламових технологій, які, як правило, повністю порушують структуру ґрунту. Коли інженери аналізують ці відходи безпосередньо на місці, вони можуть оцінити, чи зможе ґрунт витримати заплановані споруди, і скоригувати проекти фундаментів до заливання бетону. Отримання цієї інформації в ході робіт економить кошти, адже ніхто не хоче руйнувати конструкції наполовині завершеного будівництва. Бригади значно раніше виявляють проблеми, такі як нестабільні піщані ділянки або глина, що розширюється у вологому стані, ніж дозволяють традиційні методи. Деякі дослідження в галузі геотехніки свідчать, що цей підхід зменшує кількість структурних руйнувань приблизно на чверть. Крім того, перевірки контролю якості відбуваються безперервно протягом усього процесу замість очікування лабораторних результатів, які надходять через кілька днів.
Покращена несуча здатність за допомогою розширених відер
Як збільшення основи за рахунок підрізання підвищує площу опори та осьову несучу здатність у глибоких фундаментах
Під час використання розширювальних коронок для підрізання основи буронабивних палів механічно збільшується діаметр їхньої основи, що означає більшу площу поверхні для сприйняття навантажень. Таке геометричне розширення поширює структурну вагу на більшу площу ґрунту якісного складу, тим самим підвищуючи несучу здатність до моменту осідання. Для ґрунтів із хорошою зчіплюваністю збільшення діаметра основи приблизно на 30–50 відсотків, як правило, підвищує несучу здатність на 200–400 відсотків, згідно з дослідженнями, опублікованими минулого року в журналі ASCE Foundation Engineering Journal. Такі покращення дозволяють інженерам проектувати менш глибокі фундаменти, зберігаючи при цьому структурну цілісність. Особливою перевагою цього методу є скорочення обсягу додаткового бетону та матеріалів армування, що потенційно дозволяє заощадити до чверті коштів порівняно з традиційними варіантами з прямими стовбурами. Підрядники також отримують користь, оскільки під час проведення земляних робіт отримують реальні зразки ґрунту безпосередньо з вибою. Ці зразки допомагають переконатися, що шар ґрунту під основою відповідає очікуванням, забезпечуючи правильну взаємодію розширеної основи з міцним ґрунтом нижче. Завдяки цим перевагам багато будівельних команд тепер значною мірою покладаються на спеціалізовані бурові коронки під час зведення споруд, які потребують суттєвої підтримки, таких як сейсмостійкі мости чи масивні вітрові турбіни, що витримують сильні вітри.
Пояснення ключових механізмів:
- Розширення основи : Шахта діаметром 36 дюймів, розширена до 54 дюймів, збільшує площу основи на 125%, що прямо пропорційно підвищує вантажопідйомність.
- Синергія ґрунту та конструкції : Збільшені основи глибше закріплюються в несучих шарах ґрунту, протидіючи підйомним зусиллям у вітрових/вежевих застосуваннях.
- Ефективність витрат : Вища окрема несуча здатність палі зменшує загальну кількість паль, необхідних для проекту.
Відповідність ґрунту та експлуатаційні обмеження для буріння відрями
Бурові відра добре працюють у певних типах ґрунтів, але виникають проблеми, коли геологія несподівано змінюється. При роботі з липкими ґрунтами, такими як глина, потрібні ширші різальні кромки, щоб матеріал не прилипав до всього і не заваджував процесу буріння. Пісок — цілком інша справа. Зуби на відрі мають бути досить агресивними, щоб проникати крізь цей розсипаний матеріал, не застрягаючи. А тепер уявіть кам’янисту поверхню або надто абразивний матеріал? У такому разі використовують спеціальні міцні кам’яні відра з загартованими зубами. Проте навіть тоді ефективність падає у вологих ґрунтах або неоднорідних сумісях, якщо спочатку не внести спеціальних модифікацій. Існують також практичні обмеження щодо глибини, на яку можуть проникнути ці відра — близько 30 метрів (100 футів) у суцільному камені, а в нестабільних шарах гравію вони серйозно поступаються, іноді роторні колонки стають абсолютно необхідними для забезпечення будь-якої стабільності. Дотримання цих базових правил допомагає зберігати цілісність свердловин і зменшувати ті неприємні несподівані простої, які всі так ненавидять.
Розділ запитань та відповідей
Що таке бурильні вади де використовуються бурові ковші в будівництві?
Бурові ковші використовуються для створення свердловин великого діаметра в інфраструктурних та енергетичних проектах, таких як фундаменти мостів і основи під вітрові турбіни, шляхом ефективного видалення ґрунту з мінімальним вібраційним впливом.
Чому бурові ковші кращі за традиційні методи?
Бурові ковші мінімізують забруднення ділянки, оскільки не потребують бентонітових суспензій, забезпечують відбір проб ґрунту в реальному часі для геотехнічного аналізу та підвищують несучу здатність за рахунок таких методів, як розширення підошви.
Які типи ґрунтів підходять для буріння ковшами?
Бурові ковші ефективні в глинистих, піщаних та скелястих ґрунтах, але потребують коригування параметрів у випадку липких глин і розпушених пісків. Можуть мати труднощі з вологими ґрунтами або неоднорідними шарами.
