Vanliga konstruktionsfel i rotationsborriggar och deras lösningar
Som en central utrustningsdel för borrhålskonstruktion inom anläggningsteknik används roterande borriggar i stor utsträckning i sandjord, kohesiv jord, siltig jord och andra lager. De används i stor utsträckning i grundarbeten såsom kontinuerliga grundläggningar och grundförstärkning. Under långvarig byggnation är dock avvikelser oundvikliga på grund av geologiska förhållanden, driftsmetoder och slitage på utrustningen. Denna artikel sammanfattar vanliga fel som uppstår vid drift av roterande borriggar och tillhandahåller riktade behandlingsmetoder för referens på plats.
Vanliga fel och behandlingsmetoder
(1) Borrhålskollaps
Om slamnivån inuti höljet plötsligt stiger och svämmar över under betonggjutning, och sedan snabbt sjunker med luftbubblor som uppstår, bör man misstänka att borrhålet har kollapsat. Verifiering kan göras med en djupmätningshammare: om en hammare som tidigare hängt upp vid betongytan blir nedgrävd och inte kan lyftas, eller om det uppmätta djupet avviker avsevärt från den faktiska betongnivån, bekräftas kollapsen.
De främsta orsakerna inkluderar dålig tätning runt foderrörets tå, vilket leder till vattenläckage och onormalt sänkt vattennivå i borrhålet; vid tidvattenflodskonstruktioner minskar stigande tidvatten skillnaden i vattenhöjd och misslyckas med att bibehålla det ursprungliga hydrostatiska trycket; och tunga belastningar eller mekaniska vibrationer runt foderröret som stör den omgivande jorden.
Behandlingsåtgärder: identifiera först orsaken och vidta riktade kontrollåtgärder, såsom att bibehålla eller öka det inre vattentrycket, ta bort tunga laster i närheten och undvika vibrationer för att förhindra ytterligare ras. Använd sedan en slampump för att avlägsna kollapsad jord från borrhålet. Om raset inte längre fortsätter kan normal gjutning återupptas. Vid mindre ras, återfyll ovanför den rasade zonen, optimera slamegenskaperna, öka vattentrycket och fördjupa foderrörsinbäddningen innan borrningen fortsätter. Vid allvarlig ras, återfyll omedelbart hela borrhålet med sand eller fint grus blandat med lera, avbryt byggnationen, identifiera grundorsaken och återuppta borrningen först efter att effektiva skyddsåtgärder har vidtagits. Om raszonen är grund kan en djupgående foderrörsmetod användas, där omgivande jord komprimeras innan borrningen återupptas.
(2) Borrhålsavvikelse
Om borrhålets lutning eller böjning observeras, analysera först orsaken, såsom ojämn hård-mjuk geologi eller obalanserad borrstångsbelastning, och applicera sedan riktad korrigering. Generellt sett kan borrverktyget hållas vid den avvikande sektionen och hålet upprepade gånger brotschas för att återställa vertikaliteten. Om avvikelsen är allvarlig, fyll tillbaka kohesiv jord till den avvikande sektionen och återuppta borrningen efter att jorden har lagt sig och packats.
(3) Överförstoring och halsringning
När överförstoring eller halsning uppstår bör prioritet ges åt att förebygga kollaps och kontrollera borrverktygets svängning för att undvika onormala diametervariationer. Halsning orsakas huvudsakligen av kraftigt borrkronslitage utan snabb reparation, eller av mjuka jordar och lerig lersten som sväller vid exponering för vatten. Vid slitagerelaterade problem, inspektera borrkronans slitage regelbundet och utför snabb reparation av hårdpåsvetsning. För svällande lager, använd högkvalitativ slam med låg filtreringsförlust för väggskydd. Om halsning redan har uppstått, svep upprepade gånger den halsade sektionen genom att flytta borrkronan upp och ner tills diametern återställs till konstruktionskraven.
(4) Betkulning och bettnedgrävning
Klumpbildning och nedgrävning av borrkronan inträffar vanligtvis vid direktcirkulationsrotationsborrning (inklusive dränkbara riggar) och slagborrning. I sådana fall, kontrollera omedelbart slammets viskositet, borrkaxets inlopps-/utloppsflöde, borrörets innerdiameter och utrustningen för borttagning av borrkax, samtidigt som borrningshastigheten kontrolleras på lämpligt sätt. Om kronkulbildningen är allvarlig, stoppa borrningen omedelbart, dra ut borrkronan, rengör borrkaxet noggrant och återuppta sedan driften.
(5) Bit fastnar
Det är vanligt att borret fastnar vid slagborrning. Efter att det fastnat är det strängt förbjudet att dra med våld. Försök att lyfta försiktigt först. Om det inte lyckas, använd ett litet slagverktyg för att träffa den fastnade delen, eller använd en kombinerad slag- och sugmetod för att lossa borrspån runt borret. När borret rör sig fritt, lyft ut det långsamt.
(6) Tappat borr eller främmande föremål
Om ett föremål eller en bit tappas ner i hålet, använd omedelbart avsedda fiskeredskap som fiskegafflar, fiskekrokar och repöglor. Om föremålet är begravt i sediment, rensa först bort det omgivande sedimentet med hjälp av lämpliga metoder som beskrivs ovan, och fortsätt sedan med upptagningen när verktyget kommer i kontakt med föremålet.
Säkerhetsåtgärder vid byggnation
Under inga omständigheter får personal aldrig gå in i ett borrhål utan foderhölje eller andra skyddsanordningar för att hantera fel. Om det är oundvikligt att gå in i ett borrhål med foderhölje eller annat skydd, måste skadlig gas testas i förväg, och fullständig säkerhetsutrustning för att förhindra exponering för giftiga ämnen, drunkningsförebyggande åtgärder och förebyggande av ras och begravning måste tillhandahållas. Verksamheten får endast påbörjas efter att personalens säkerhet är helt säkerställd.
Konstruktion av roterande borriggar är en relativt ny teknik, och fortsatt praktisk erfarenhet är fortfarande avgörande. Problem som uppstår under konstruktionen bör analyseras och systematiskt dokumenteras för att bygga standardiserade åtgärdsprocedurer för liknande situationer i framtiden. I takt med att användningen av roterande borriggar fortsätter att öka, kommer relaterade konstruktionstekniker att bli mer mogna och felhanteringsprocesserna kommer att bli mer standardiserade, vilket ger starkt stöd för smidigt utförande av grundläggningsarbeten.
