Vanliga fel vid konstruktion av roterande borriggar och praktiska lösningar
Som en central utrustningsdel för borrade pålar och hålformningsoperationer inom byggbranschen är roterande borriggar lämpliga för många jordtyper, inklusive sand, lera och siltig jord. De används ofta i grundläggningssystem som kontinuerliga grundläggningar och grundförstärkning.
Under långvarig fältdrift är dock onormala förhållanden oundvikliga på grund av geologisk variation, driftsmetoder och slitage på utrustningen. Denna artikel sammanfattar vanliga fel på plats och motsvarande korrigerande åtgärder för praktisk referens.
1. Vanliga fel och hur man hanterar dem
(1) Borrhålskollaps
Under betonggjutning inkluderar varningstecken på kollaps en plötslig ökning av slamnivån inuti höljet (ibland överfyllning), följt av ett snabbt fall och bubblor. En djuphammare kan användas för bekräftelse: om en hammare som tidigare hängde vid betongytan blir begravd och inte kan hämtas, eller om det uppmätta djupet avviker avsevärt från den faktiska betongnivån, är borrhålskollaps sannolikt.
Huvudorsaker:
Dålig tätning runt foderrörsskon, vilket orsakar läckage och onormalt vattennivåfall i hålet.
I tidvattenfloder minskar stigande tidvatten skillnaden i vattenhuvud, vilket försvagar det erforderliga hydrostatiska trycket.
Tunga laster staplade nära höljet eller vibrationer från maskiner som stör omgivande mark.
Korrigerande åtgärder:
Identifiera orsaken först och tillämpa riktade åtgärder:
Bibehåll eller öka det inre vattentrycket.
Ta bort tunga laster i närheten.
Minimera vibrationsstörningar.
Använd en slampump för att avlägsna kollapsad jord från borrhålet.
Om kollapsen har upphört, återuppta normal gjutning.
Vid mindre kollaps:
Återfyllning ovanför den kollapsade zonen,
Förbättra slamegenskaperna,
Öka vattenhöjden,
Bädda in höljet djupare och fortsätt sedan borrningen.
Vid allvarlig kollaps:
Fyll omedelbart hela hålet med sand eller fint grus blandat med lera,
Pausa arbetet,
Undersök grundorsaken,
Borra om endast efter att effektiva förebyggande åtgärder har vidtagits.
För grund kollaps:
Använd djup höljesinstallation,
Komprimera jorden runt foderröret innan borrningen återupptas.
(2) Borrhålsavvikelse eller krökning
Om hålet blir lutande eller krökt, analysera först orsakerna (såsom ojämn lagerhårdhet eller obalanserad borrsträngsbelastning) och applicera sedan riktad korrigering.
Korrigerande åtgärder:
Häng upp borrverktyget vid avvikelsedjupet och borra/svep hålet upprepade gånger för att återställa vertikaliteten.
Om avvikelsen är allvarlig, fyll på med kohesiv jord upp till den drabbade zonen, låt den sätta sig och förtäta sig och borra sedan om.
(3) Överförstorat hål eller halsringning (minskning av diameter)
När överbrott eller halsning uppstår måste kollapsförebyggandet stärkas och borrverktygets svängning kontrolleras för att förhindra onormala diameterförändringar.
Typiska orsaker till nackning:
Överdrivet slitage på borrverktyg utan snabb reparation av hårdsvetsning/svetsar.
Förekomst av vattenkänsliga expansiva mjuka jordar eller lerig lersten.
Korrigerande åtgärder:
Kontrollera regelbundet verktygsslitage och reparera omedelbart genom svetsning/hårdsvetsning.
Använd högkvalitativ slam med låg filtrering för väggstöd i problematiska formationer.
Om halsning redan har uppstått, svep upprepade gånger upp och ner genom den avträngda zonen för att brotscha den tillbaka till designdiametern.
(4) Betkulning och bettnedgrävning
Dessa problem är vanliga vid rotationsborrning med positiv cirkulation (inklusive dränkbara riggar) och vid slagborrning.
Korrigerande åtgärder:
Kontrollera omedelbart:
uppslamningsviskositet,
inlopps-/utloppsflödesväg för borrkaks,
innerdiameter av borrör,
prestanda hos utrustning för borttagning av borrspån.
Kontrollera penetrationshastigheten på lämpligt sätt.
Om bollbildningen är allvarlig, sluta borra omedelbart, dra ut borret, rengör borrkakset helt och återuppta sedan arbetet.
(5) Fastnat borrverktyg
Verktygskärning är vanligt vid slagborrning.
Viktig regel: rycka aldrig verktyget uppåt med kraft.
Korrigerande åtgärder:
Försök att lyfta försiktigt först.
Om det inte fungerar, använd ett verktyg med mindre slagkraft för att lossa det fastnade området.
Eller använd en kombinerad slag- och sugmetod för att lossa omgivande bitar.
När verktyget återställs i rörelse, dra ut det långsamt.
(6) Tappat verktyg eller främmande föremål i hålet
Om ett verktyg eller föremål faller ner i borrhålet, ta omedelbart upp det med hjälp av avsedda fiskeredskap (fiskegafflar, krokar, vajeröglor etc.).
Om det finns sediment, avlägsna först omgivande slam/sand enligt relevanta rengöringsrutiner, fortsätt sedan med återvinning efter att ordentlig kontakt har upprättats.
2. Säkerhetsåtgärder vid byggnation
Personal får under inga omständigheter beträda ett borrhål som saknar foderrör eller motsvarande skyddsåtgärder för att hantera fel.
Om det är absolut nödvändigt att gå in i ett skyddat borrhål är följande obligatoriska före inträde:
gasdetektering för giftig/skadlig atmosfär,
fullständiga säkerhetsbestämmelser för:
skydd mot giftig exponering,
drunkningsförebyggande,
förebyggande av kollaps/begravning.
Arbetet får endast påbörjas efter att alla säkerhetsförhållanden är verifierade.
Konstruktion av roterande borriggar är en relativt modern metod, och praktisk erfarenhet samlas fortfarande. Problem som uppstår inom fältet bör analyseras och dokumenteras snabbt för att bygga systematiska åtgärdsrutiner. Med ett bredare införande av roterande borrningsteknik kommer konstruktionsteknikerna att fortsätta att mogna, arbetsflöden för felhantering kommer att bli mer standardiserade och grundarbeten kommer att utföras med större säkerhet och tillförlitlighet.
