Для слоёв горной породы и грунта с хорошей сцепляемостью можно использовать сухое бурение или бурение чистой водой без необходимости защиты стенок скважины глинистым раствором. Для рыхлых и склонных к обрушению пластов или при подземных водах, а также неустойчивых стенках скважины необходимо применять технологию статической защиты стенок глинистым раствором, подавая в скважину защитный глинистый раствор или стабилизирующую жидкость для защиты стенок.
1. Строительный процесс буровой установки вращательного бурения в основном состоит из следующих семи этапов
□ Разметка свайного фундамента: На основе реперных точек и измерительной контрольной сети, предоставленных геодезической организацией, точки наносятся на продолжение оси. В процессе строительства свай полевые контрольные геодезические точки проверяются и надёжно защищаются.□ Установка направляющей обсадной трубы: Совместите осевую линию обсадной трубы с центром размеченного положения сваи, строго соблюдайте вертикальность трубы и обеспечьте совпадение её осевой линии с центром сваи; после закрепления трубы в правильном положении выполняется обратная засыпка и уплотнение глиной для обеспечения её вертикальности.
□ Установка буровой машины на место: После установки буровой машины совместите центр долота с центром положения сваи, чтобы в процессе строительства не происходило смещения скважины. (Буровые установки вращательного бурения, как правило, имеют функцию фиксации после позиционирования. Пока установка не смещается целиком, штанга может свободно вращаться. При работе оператора она по-прежнему совмещается с исходным центром сваи.)
□ Бурение: В сочетании с глиняным ящиком и глиняным приямком вручную (с использованием глиняного насоса для приготовления раствора, на основе натриевого или кальциевого бентонита; дозировка может быть пересчитана по требованиям к плотности раствора или контролироваться измерителем плотности глинистого раствора) приготавливается раствор и выполняется защита стенок при бурении. Плотность глинистого раствора определяется по конкретным условиям на дне, а параметры бурения при различных геологических условиях — на основе испытаний свай и строительного опыта (диапазон выбора плотности раствора обычно составляет от 1,05 до 1,10); после бурения проверяются различные показатели: диаметр скважины, глубина, осадок и плотность глинистого раствора. Главное преимущество вращательного бурения в том, что глинистый раствор можно многократно использовать повторно. После первого приготовления раствора в дальнейшем можно выполнять соответствующее дополнение.
□ Установка арматурного каркаса: С помощью крана вертикально поднимите арматурный каркас в скважину, установите его на проектной отметке и закрепите на месте.
□ Установка бетонолога: С помощью крана опустите бетонолого. Диаметр и длина секций бетонолога должны соответствовать глубине скважины, с расстоянием 0,3 м от дна скважины. Начальный объём заливки должен обеспечивать заглубление бетонолога не менее чем на 1 м после распределения бетона.
□ Заливка бетона: После подачи определённого объёма бетона краном поднимайте трубу, обеспечивая распределение и уплотнение бетона, и повторяйте процесс до верха. Минимальная глубина заглубления не может быть менее 0,5 м, а максимальная глубина заглубления может достигать 10 м и более. Это в основном обусловлено тем, что для вращательного бурения требуется меньшая плотность глинистого раствора, меньше осадка и значительная разница в весе между бетоном и глинистым раствором.
Буровые характеристики буровой установки вращательного бурения
Сравнивая с традиционными буровыми свайными машинами, можно заключить, что буровые установки вращательного бурения обладают значительными преимуществами в процессе бурения; их основные преимущества кратко изложены ниже:□ Скорость бурения высокая, более чем в 5 раз выше, чем у обычных буровых машин, что эффективно обеспечивает ход строительства. Штанга буровой установки вращательного бурения является телескопической; она имеет высокую скорость бурения и сильную приспособляемость к различным геологическим условиям, поэтому широко применяется.
□ Удобство перемещения. Буровые установки вращательного бурения в основном имеют гидравлическое гусеничное телескопическое шасси, которое позволяет легко переместить установку в нужное положение, в отличие от обычных буровых установок, которые так громоздко перемещать, обеспечивая при этом устойчивость и хорошую манёвренность всей машины.
□ Высокая скорость позиционирования и высокая точность позиционирования. Перед бурением совместите центр долота с положением сваи, а затем задайте соответствующие координаты в качестве осевых координат манипулятора. В процессе строительства оператор может использовать современное электронное оборудование в кабине для точного совмещения, позволяя буровой установке достичь оптимального состояния бурения.
□ Глубина бурения и вертикальность могут автоматически контролироваться и регулироваться. Благодаря высокой степени автоматизации самой буровой установки глубина бурения и вертикальность контролируются электронной системой и отображаются в реальном времени на экране. По сравнению с традиционными буронабивными сваями несущая способность свай вращательного бурения значительно повышается, а качество строительства несущих свай гарантировано.
□ Выдающиеся характеристики безопасности и экологичности. Вся машина имеет полностью гидравлическую трансмиссию, а выравнивание и перемещение всей машины обеспечиваются гидравлическими двигателями или цилиндрами. Она не только обладает хорошей защитой от перегрузок, плавностью хода, безопасностью и надёжностью, гибким и лёгким управлением, низкой вибрацией и шумом, значительно снижая рабочую нагрузку оператора, но и имеет предохранительные устройства, такие как ограничение высоты и ограничение вылета стрелы главной и вспомогательной лебёдок, а также гидравлические управляющие выключатели в кабине, что способствует культурному строительству и безопасному производству; глинистый раствор, используемый в процессе бурения, можно регенерировать, а буровой шлам отделять от раствора и вывозить подъёмом ковша вращательного экскаватора, снижая загрязнение и делая строительную площадку относительно чистой и аккуратной.
□ После бурения остаётся мало осадка. Буровая установка вращательного бурения при бурении использует статический глинистый раствор для защиты стенок, а буровой шлам извлекается ковшом, поэтому количество осадка очень мало; другие же буровые установки выводят буровой шлам через циркуляцию глинистого раствора, поэтому часто наблюдается большое количество осадка.
Буровая установка вращательного бурения характеризуется высокой мощностью, высокой скоростью бурения, высокой степенью автоматизации, гибким и удобным перемещением, точным позиционированием, экономией труда, безопасностью производства, удобством работы, хорошими экологическими характеристиками, низким шумом, высокой производительностью, экономией времени и снижением строительных затрат. Но у неё есть и некоторые проблемы, обусловленные её собственными особенностями. Из-за множества этапов строительного процесса, если на одном из этапов не проявить осторожность, могут возникнуть проблемы с качеством. Это требует от строительного и надзорного персонала серьёзного отношения к работе, высокого чувства ответственности, хорошего технического уровня и богатого опыта работы на площадке.