خطاهای رایج در ساخت دکلهای حفاری چرخشی و راهحلهای آنها
دکلهای حفاری چرخشی به عنوان یکی از تجهیزات اصلی برای ساخت گمانه در مهندسی عمران، به طور گسترده در خاکهای شنی، خاکهای چسبنده، خاکهای سیلتی و سایر لایهها مورد استفاده قرار میگیرند. آنها به طور گسترده در کارهای فونداسیون مانند فونداسیونهای پیوسته و تقویت فونداسیون استفاده میشوند. با این حال، در طول ساخت و ساز طولانی مدت، ناهنجاریها به دلیل شرایط زمینشناسی، شیوههای عملیاتی و فرسودگی تجهیزات اجتنابناپذیر هستند. این مقاله خلاصهای از خطاهای رایج در عملیات دکل حفاری چرخشی را ارائه میدهد و روشهای درمانی هدفمند را برای مراجعه در محل ارائه میدهد.
خطاهای رایج و روشهای رفع آنها
(1) ریزش گمانه
در حین بتنریزی، اگر سطح دوغاب داخل پوشش ناگهان بالا بیاید و سرریز شود، سپس به سرعت با حبابهای هوا پایین بیاید، باید به ریزش گمانه مشکوک شد. تأیید این موضوع را میتوان با یک چکش اندازهگیری عمق انجام داد: اگر چکشی که قبلاً در سطح بتن معلق بوده، در خاک فرو رفته و نتوان آن را بلند کرد، یا اگر عمق اندازهگیری شده به طور قابل توجهی از سطح واقعی بتن منحرف شود، ریزش تأیید میشود.
علل اصلی شامل آببندی ضعیف اطراف پنجه پوششی است که منجر به نشت آب و افت غیرطبیعی سطح آب در گمانه میشود؛ در ساخت رودخانههای جزر و مدی، بالا آمدن جزر و مد اختلاف ارتفاع آب را کاهش میدهد و نمیتواند فشار هیدرواستاتیک اولیه را حفظ کند؛ و بارهای سنگین یا ارتعاشات مکانیکی اطراف پوشش که خاک اطراف را مختل میکند.
اقدامات درمانی: ابتدا علت را شناسایی کرده و اقدامات کنترلی هدفمند، مانند حفظ یا افزایش فشار داخلی آب، حذف بارهای سنگین اطراف و جلوگیری از لرزش، را برای جلوگیری از ریزش بیشتر انجام دهید. سپس از یک پمپ لجن برای خارج کردن خاک ریزش شده از سوراخ استفاده کنید. اگر ریزش دیگر ادامه پیدا نکرد، میتوان ریختن معمول را از سر گرفت. برای ریزش جزئی، قبل از ادامه حفاری، بالای ناحیه ریزش شده را دوباره پر کنید، خواص دوغاب را بهینه کنید، ارتفاع آب را افزایش دهید و جایگذاری پوشش را عمیقتر کنید. برای ریزش شدید، بلافاصله کل گمانه را با ماسه یا شن ریز مخلوط با خاک رس پر کنید، ساخت و ساز را متوقف کنید، علت اصلی را شناسایی کنید و حفاری را تنها پس از انجام اقدامات حفاظتی مؤثر از سر بگیرید. اگر ناحیه ریزش کم عمق باشد، میتوان از روش پوشش عمیق استفاده کرد و خاک اطراف را قبل از از سرگیری حفاری فشرده کرد.
(2) انحراف گمانه
اگر کجی یا خمیدگی گمانه مشاهده شد، ابتدا علت آن، مانند ناهمواری زمینشناسی سخت-نرم یا بارگذاری نامتعادل میله حفاری، را بررسی کنید، سپس اصلاح هدفمند را اعمال کنید. به طور کلی، میتوان ابزار حفاری را در قسمت انحراف یافته نگه داشت و سوراخ را به طور مکرر ریم کرد تا حالت عمودی آن بازیابی شود. اگر انحراف شدید باشد، خاک چسبنده را تا قسمت انحراف یافته پر کنید و پس از نشست و تراکم خاک، حفاری را دوباره شروع کنید.
(3) بزرگ شدن بیش از حد و ایجاد چین و چروک
هنگامی که بزرگ شدن بیش از حد یا گلویی شدن رخ میدهد، باید اولویت را به پیشگیری از فروپاشی و کنترل نوسان ابزار حفاری داد تا از تغییر غیرطبیعی قطر جلوگیری شود. گلویی شدن عمدتاً در اثر سایش شدید مته بدون تعمیر به موقع، یا در اثر خاکهای نرم و گلسنگهای رسی که در معرض آب متورم میشوند، ایجاد میشود. برای مشکلات مربوط به سایش، سایش مته را مرتباً بررسی کنید و تعمیر به موقع روکش سخت را انجام دهید. برای لایههای متورم، از دوغاب با کیفیت بالا و کم اتلاف فیلتراسیون برای محافظت از دیوار استفاده کنید. اگر گلویی شدن قبلاً رخ داده است، با حرکت دادن مته به بالا و پایین، قسمت گلویی شده را مرتباً جارو کنید تا قطر به الزامات طراحی بازگردد.
(4) گلوله گذاری و دفن مته
گلوله شدن و دفن شدن مته معمولاً در حین حفاری چرخشی با گردش مستقیم (از جمله دکلهای شناور) و حفاری ضربهای رخ میدهد. در چنین مواردی، فوراً ویسکوزیته دوغاب، جریان ورودی/خروجی قلمهها، قطر داخلی لوله حفاری و وضعیت تجهیزات حذف قلمهها را بررسی کنید، ضمن اینکه سرعت نفوذ را به طور مناسب کنترل کنید. اگر گلوله شدن مته شدید است، فوراً حفاری را متوقف کنید، مته را بیرون بکشید، قلمهها را کاملاً تمیز کنید و سپس عملیات را از سر بگیرید.
(5) گیر کردن مته
گیر کردن مته در حفاری ضربهای رایج است. پس از گیر کردن، کشیدن با فشار اکیداً ممنوع است. ابتدا سعی کنید آن را به آرامی بلند کنید. در صورت عدم موفقیت، از یک ابزار ضربهای کوچک برای ضربه زدن به قسمت گیر کرده استفاده کنید، یا از روش ترکیبی ضربه و مکش برای شل کردن برادههای اطراف مته استفاده کنید. هنگامی که مته آزادانه حرکت کرد، آن را به آرامی بلند کنید.
(6) افتادن مته یا اشیاء خارجی
اگر تکه یا شیئی به داخل سوراخ افتاد، فوراً از ابزارهای ماهیگیری مخصوص مانند چنگال ماهیگیری، قلاب ماهیگیری و حلقههای طناب استفاده کنید. اگر شی در رسوبات دفن شده است، ابتدا رسوبات اطراف را با استفاده از روشهای کاربردی که در بالا توضیح داده شد، پاک کنید، سپس پس از تماس ابزار با شی، برای بیرون آوردن آن اقدام کنید.
اقدامات احتیاطی ایمنی در ساخت و ساز
تحت هر شرایطی، پرسنل هرگز نباید بدون پوشش یا سایر امکانات حفاظتی برای رفع نقص، وارد چاه گمانه شوند. اگر ورود به چاه گمانه با پوشش یا سایر تجهیزات حفاظتی اجتنابناپذیر است، باید از قبل گاز مضر آزمایش شود و تجهیزات ایمنی کامل برای جلوگیری از قرار گرفتن در معرض مواد سمی، جلوگیری از غرق شدن و جلوگیری از دفن شدن ناشی از ریزش فراهم شود. عملیات فقط پس از اطمینان کامل از ایمنی پرسنل میتواند ادامه یابد.
ساخت دکل حفاری چرخشی یک تکنیک نسبتاً جدید است و تجربه عملی مداوم هنوز ضروری است. مشکلاتی که در طول ساخت و ساز با آنها مواجه میشویم باید تجزیه و تحلیل و به طور سیستماتیک مستند شوند تا رویههای استانداردی برای پاسخ به موقعیتهای مشابه آینده ایجاد شود. با گسترش استفاده از دکلهای حفاری چرخشی، تکنیکهای ساخت و ساز مرتبط بالغتر و فرآیندهای مدیریت خطا استانداردتر میشوند و پشتیبانی قوی برای اجرای روان مهندسی فونداسیون فراهم میکنند.
