Defecțiuni comune de construcție la instalațiile de foraj rotative și soluțiile acestora
Ca echipament esențial pentru construcția de foraje în ingineria civilă, instalațiile de foraj rotativ sunt utilizate pe scară largă în soluri nisipoase, coezive, lutoase și alte straturi. Acestea sunt utilizate pe scară largă în lucrări de fundație, cum ar fi fundațiile continue și armarea fundațiilor. Cu toate acestea, în timpul construcțiilor pe termen lung, anomaliile sunt inevitabile din cauza condițiilor geologice, a practicilor de operare și a uzurii echipamentelor. Acest articol rezumă defecțiunile comune întâlnite în operațiunile instalațiilor de foraj rotativ și oferă metode de tratament specifice pentru referință la fața locului.
Defecțiuni comune și metode de tratament
(1) Prăbușirea puțului de sondă
În timpul turnării betonului, dacă nivelul suspensiei din interiorul tubajului crește brusc și revarsă, apoi scade rapid, odată cu apariția bule de aer, trebuie suspectată prăbușirea găurii de sondă. Verificarea se poate face cu un ciocan de măsurare a adâncimii: dacă un ciocan suspendat anterior la suprafața betonului se îngroapă și nu poate fi ridicat sau dacă adâncimea măsurată deviază semnificativ de nivelul real al betonului, prăbușirea este confirmată.
Principalele cauze includ etanșarea deficitară în jurul piciorului tubajului, care duce la scurgeri de apă și la scăderea anormală a nivelului apei în gaura de foraj; în construcția râurilor mareice, creșterea mareei reduce diferența de înălțime a apei și nu reușește să mențină presiunea hidrostatică inițială; și sarcini mari sau vibrații mecanice în jurul tubajului, care perturbă solul înconjurător.
Măsuri de tratament: identificați mai întâi cauza și luați măsuri de control specifice, cum ar fi menținerea sau creșterea presiunii interne a coloanei de apă, îndepărtarea sarcinilor grele din apropiere și evitarea vibrațiilor, pentru a preveni o prăbușire ulterioară. Apoi, utilizați o pompă de nămol pentru a îndepărta solul prăbușit din gaură. Dacă prăbușirea nu mai continuă, se poate relua turnarea normală. Pentru prăbușiri minore, umpleți deasupra zonei prăbușite, optimizați proprietățile nămolului, creșteți coloanele de apă și adânciți încadrarea tubajului înainte de a continua forajul. Pentru prăbușiri severe, umpleți imediat întreaga gaură de sondă cu nisip sau pietriș fin amestecat cu argilă, suspendați construcția, identificați cauza principală și reluați forajul numai după ce sunt luate măsuri de protecție eficiente. Dacă zona de prăbușire este puțin adâncă, se poate utiliza o metodă de tubare profund încastrată, cu solul înconjurător compactat înainte de reluarea forajului.
(2) Deviația forajului
Dacă se observă o înclinare sau o îndoire a găurii de foraj, analizați mai întâi cauza, cum ar fi o geologie inegală dur-moale sau o încărcare dezechilibrată a prăjinilor de foraj, apoi aplicați o corecție țintită. În general, unealta de foraj poate fi ținută în secțiunea deviată, iar gaura poate fi alezată în mod repetat pentru a restabili verticalitatea. Dacă abaterea este severă, umpleți cu sol coeziv secțiunea deviată și reluați forajul după ce solul s-a tasat și compactat.
(3) Supra-mărire și necking
Atunci când apare o mărire excesivă sau o gâtuire, trebuie acordată prioritate prevenirii prăbușirii și controlului oscilației sculei de foraj pentru a evita variațiile anormale ale diametrului. Grăsuirea este cauzată în principal de uzura severă a sapei fără reparații la timp sau de soluri moi și argilă argiloasă care se umflă la expunerea la apă. Pentru problemele legate de uzură, inspectați în mod regulat uzura sapei și efectuați la timp reparații cu factură dură. Pentru straturile umflate, utilizați o suspensie de înaltă calitate, cu pierderi reduse de filtrare, pentru protecția pereților. Dacă s-a produs deja gâtuirea, curățați în mod repetat secțiunea gâtuită mișcând sapa în sus și în jos, până când diametrul este readus la cerințele de proiectare.
(4) Îngroparea și îngroparea biților
Formarea și îngroparea sapei de foraj apar de obicei în timpul forajului rotativ cu circulație directă (inclusiv cu instalații submersibile) și al forajului cu impact. În astfel de cazuri, verificați prompt vâscozitatea suspensiei, debitul de intrare/ieșire al detritusului, diametrul interior al țevii de foraj și starea echipamentului de îndepărtare a detritusului, controlând în același timp viteza de penetrare în mod corespunzător. Dacă formarea detritusului de foraj este severă, opriți imediat forajul, scoateți sapa, curățați temeinic detritusul și apoi reluați operațiunea.
(5) Înțeparea biților
Blocarea burghiului este frecventă în găurirea cu impact. După ce se produce blocarea, tragerea forțată este strict interzisă. Încercați mai întâi o ridicare ușoară. Dacă nu reușiți, utilizați o unealtă de impact mică pentru a lovi secțiunea blocată sau utilizați o metodă combinată de impact și aspirație pentru a slăbi deșeurile din jurul burghiului. După ce burghiul se mișcă liber, ridicați-l încet.
(6) Biți scăpați sau obiecte străine
Dacă o broșă sau un obiect este scăpat în groapă, folosiți imediat unelte de pescuit dedicate, cum ar fi furci, cârlige și bucle de frânghie. Dacă obiectul este îngropat în sedimente, curățați mai întâi sedimentele din jur folosind metodele aplicabile descrise mai sus, apoi continuați cu recuperarea odată ce unealta intră în contact cu obiectul.
Precauții de siguranță în construcții
În toate circumstanțele, personalul nu trebuie să intre niciodată într-o gaură de foraj fără tubaj sau alte dispozitive de protecție pentru a gestiona defecțiunile. Dacă intrarea într-o gaură de foraj cu tubaj sau altă protecție este inevitabilă, gazele nocive trebuie testate în prealabil și trebuie prevăzute echipamente complete de siguranță pentru prevenirea expunerii la substanțe toxice, prevenirea înecului și prevenirea prăbușirii prin îngropare. Operațiunile pot continua numai după ce siguranța personalului este pe deplin asigurată.
Construcția instalațiilor de foraj rotative este o tehnică relativ nouă, iar experiența practică continuă este încă esențială. Problemele întâlnite în timpul construcției ar trebui analizate și documentate sistematic pentru a construi proceduri de răspuns standardizate pentru situații similare viitoare. Pe măsură ce adoptarea instalațiilor de foraj rotative continuă să se extindă, tehnicile de construcție aferente vor deveni mai mature, iar procesele de gestionare a defecțiunilor vor deveni mai standardizate, oferind un sprijin puternic pentru o execuție fără probleme a ingineriei fundațiilor.
