วิธีการก่อสร้างเสาเข็มเจาะด้วยแท่นขุดเจาะแบบหมุนในรูปแบบหินปูนแข็ง

1. คำนำ

แท่นขุดเจาะแบบหมุนเป็นเครื่องจักรก่อสร้างที่เหมาะสำหรับการขุดเจาะในงานวิศวกรรมฐานรากอาคาร ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ได้กลายเป็นกำลังหลักในการก่อสร้างฐานรากเสาเข็มในการก่อสร้างสะพานในประเทศจีน ด้วยเครื่องมือขุดเจาะที่แตกต่างกัน แท่นขุดเจาะแบบหมุนจึงเหมาะสำหรับการขุดเจาะในชั้นแห้ง (เกลียวสั้น) เปียก (ถังหมุน) และชั้นหิน (สว่านหลัก) มีลักษณะของกำลังติดตั้งสูง แรงบิดเอาท์พุตสูง แรงดันตามแนวแกนขนาดใหญ่ ความคล่องตัวที่ยืดหยุ่น ประสิทธิภาพการก่อสร้างสูง และฟังก์ชันการทำงานที่หลากหลาย กำลังไฟพิกัดของแท่นขุดเจาะแบบหมุนโดยทั่วไปคือ 125-450kW แรงบิดเอาท์พุตคือ 120-400kN-m เส้นผ่านศูนย์กลางรูสูงสุดสามารถเข้าถึงได้ 1.5-4 ม. และความลึกของรูสูงสุดคือ 60-90 ม. ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการของการก่อสร้างฐานรากขนาดใหญ่ต่างๆ

ในการก่อสร้างสะพานในพื้นที่แข็งทางธรณีวิทยา วิธีการก่อสร้างฐานรากเสาเข็มที่ใช้กันทั่วไปคือวิธีเสาเข็มขุดด้วยตนเองและวิธีการเจาะกระแทก วิธีการขุดด้วยตนเองจะค่อยๆ หมดไป เนื่องจากใช้เวลาก่อสร้างฐานรากเสาเข็มยาวนาน เทคโนโลยีที่ล้าสมัย และความจำเป็นในการดำเนินการระเบิด ซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงและอันตรายที่สำคัญ นอกจากนี้ยังมีปัญหาบางประการในการใช้สว่านกระแทกในการก่อสร้าง ซึ่งส่วนใหญ่ปรากฏในความเร็วการเจาะที่ช้ามากของการสว่านกระแทกในชั้นหินแข็งทางธรณีวิทยา และแม้แต่ปรากฏการณ์การไม่มีการขุดเจาะตลอดทั้งวัน หากหินปูนทางธรณีวิทยาได้รับการพัฒนาอย่างดี การขุดเจาะก็มักจะติดขัด เมื่อการเจาะติดขัด การสร้างเสาเข็มเจาะมักใช้เวลา 1-3 เดือนหรือนานกว่านั้นด้วยซ้ำ การใช้แท่นขุดเจาะแบบหมุนสำหรับการก่อสร้างฐานรากเสาเข็มไม่เพียงช่วยเพิ่มความเร็วในการก่อสร้างและลดต้นทุนการก่อสร้างได้อย่างมาก แต่ยังแสดงให้เห็นถึงคุณภาพการก่อสร้างที่เหนือกว่าอย่างชัดเจนอีกด้วย

2. ลักษณะของวิธีการก่อสร้าง

2.1 ความเร็วในการสร้างรูพรุนที่รวดเร็ว

การจัดเรียงฟันและโครงสร้างของดอกสว่านแกนหินของแท่นขุดเจาะแบบหมุนได้รับการออกแบบตามทฤษฎีการกระจายตัวของหิน สามารถเจาะเข้าไปในชั้นหินได้โดยตรง ส่งผลให้สามารถเจาะได้เร็วและเพิ่มประสิทธิภาพการก่อสร้างอย่างมาก

2.2 ข้อได้เปรียบที่โดดเด่นในการควบคุมคุณภาพ

โดยทั่วไปแท่นขุดเจาะแบบหมุนจะติดตั้งปลอกหลุมประมาณ 2 เมตร (ซึ่งสามารถขยายได้หากดินทดแทนที่หลุมมีความหนา) และตัวแท่นขุดเจาะเองสามารถฝังปลอกได้ ซึ่งสามารถลดผลกระทบของดินทดแทนที่หลุมได้ บนเสาเข็มเจาะ แท่นขุดเจาะแบบหมุนใช้ท่อร้อยสายใต้น้ำที่เป็นผู้ใหญ่ซึ่งเทกระบวนการเทกองคอนกรีต ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงผลกระทบจากโคลนที่ตกลงมาจากหลุมและตะกอนที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการเท แท่นขุดเจาะแบบหมุนเป็นเครื่องจักรก่อสร้างฐานรากเสาเข็มที่ผสมผสานวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีขั้นสูงที่ทันสมัย ในระหว่างกระบวนการเจาะ มีความแม่นยำสูงในแนวตั้ง การตรวจสอบชั้นหินที่ด้านล่างของหลุม และการควบคุมความยาวของเสาเข็ม ในเวลาเดียวกันเนื่องจากมีตะกอนที่ด้านล่างของหลุมจำนวนเล็กน้อย ทำให้ทำความสะอาดรูได้ง่าย ดังนั้นจึงรับประกันคุณภาพของการก่อสร้างฐานรากเสาเข็มได้อย่างเต็มที่

2.3 การปรับตัวที่แข็งแกร่งต่อการก่อตัวทางธรณีวิทยา

แท่นขุดเจาะแบบหมุนมีดอกสว่านที่แตกต่างกัน ซึ่งสามารถใช้ได้กับสภาพทางธรณีวิทยาที่แตกต่างกัน เช่น ชั้นทราย ชั้นดิน กรวด ชั้นหิน ฯลฯ โดยไม่มีข้อจำกัดทางภูมิศาสตร์

2.4 ความคล่องตัวที่สะดวกและความคล่องตัวที่แข็งแกร่ง

แชสซีของแท่นขุดเจาะแบบหมุนใช้แชสซีของรถขุดตีนตะขาบซึ่งสามารถเดินได้ด้วยตัวเอง นอกจากนี้ แท่นขุดเจาะแบบหมุนสามารถทำงานได้อย่างอิสระ มีความคล่องตัวสูง ปรับให้เข้ากับภูมิประเทศที่ซับซ้อน และไม่ต้องใช้สิ่งอำนวยความสะดวกในการติดตั้งและถอดชิ้นส่วน ใช้พื้นที่ขนาดเล็กและสามารถใช้กับผนังได้

2.5 การคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและความสะอาดของสถานที่ก่อสร้าง

แท่นขุดเจาะแบบหมุนสามารถทำงานได้ในแนวหินที่ไม่มีโคลน ซึ่งไม่เพียงช่วยลดการสิ้นเปลืองทรัพยากรน้ำ แต่ยังหลีกเลี่ยงมลภาวะของสภาพแวดล้อมโดยรอบที่เกิดจากโคลนอีกด้วย ดังนั้นสถานที่ก่อสร้างแท่นขุดเจาะแบบหมุนจึงสะอาดและก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด

3. ขอบเขตการใช้งาน

วิธีการก่อสร้างนี้ส่วนใหญ่เหมาะสำหรับการเจาะเสาเข็มด้วยเครื่องเจาะแบบหมุนในการก่อตัวของหินที่มีสภาพอากาศปานกลางและอ่อนแอและมีคุณภาพค่อนข้างแข็ง

4. หลักการกระบวนการ

4.1 หลักการออกแบบ

ตามหลักการทำงานของการขุดเจาะแท่นขุดเจาะแบบหมุน รวมกับคุณสมบัติทางกลของหินและทฤษฎีพื้นฐานของการกระจายตัวของหินโดยแท่นขุดเจาะแบบหมุน กองทดสอบถูกเจาะในการก่อตัวของหินปูนที่มีสภาพอากาศปานกลางและมีหินที่ค่อนข้างแข็ง พารามิเตอร์ทางเทคนิคที่เกี่ยวข้องและตัวชี้วัดทางเศรษฐกิจของกระบวนการขุดเจาะต่างๆ ที่ใช้โดยแท่นขุดเจาะแบบหมุนได้รับการวิเคราะห์ทางสถิติ ด้วยการเปรียบเทียบและการวิเคราะห์ทางเทคนิคและเศรษฐกิจอย่างเป็นระบบ ในที่สุดวิธีการก่อสร้างของแท่นขุดเจาะแบบหมุนเสาเข็มเจาะในรูปแบบหินปูนที่มีสภาพอากาศปานกลางและมีหินค่อนข้างแข็งจึงถูกกำหนดในที่สุด

4.2 หลักเทคโนโลยีการขุดเจาะแท่นขุดเจาะแบบหมุนในแนวหิน

ด้วยการเตรียมแท่นขุดเจาะแบบหมุนด้วยดอกสว่านประเภทต่างๆ เพื่อทำการขยายรูอย่างช้าๆ บนการก่อตัวของหินแข็ง พื้นผิวอิสระที่ด้านล่างของรูจะถูกสร้างขึ้นสำหรับสว่านแท่นขุดเจาะแบบหมุน ซึ่งช่วยเพิ่มความสามารถในการเจาะหินของการเจาะแบบหมุน แท่นขุดเจาะและประสบความสำเร็จในการเจาะหินอย่างมีประสิทธิภาพพร้อมทั้งประหยัดต้นทุนการก่อสร้าง