Roller-cone core barrels

Roller-cone core barrels suna kayan aikin hakar ma'adanai na musamman da aka tsara don samun wakilci na samfurin dutsen daga aikace-aikacen tushe mai zurfi, musamman don tantancewa da kuma tantance ƙasa a cikin manyan aikin hakar ƙasa da inganta ƙasa. Waɗannan kayan aikin suna ƙunshe da bututun silinda tare da bututun ciki na core da taron kai mai juyawa wanda aka haɗa tare da ƙwanƙwasa roller-cone—yawanci ƙwanƙwasa guda uku da aka yi da ƙarfe mai ƙarfi ko tungsten carbide da aka shigar da tungsten ko ƙwayoyin zinariya. Bututun core yana samar da haɗin gwiwar tsari tsakanin igiyar hakar da kai mai yanke, yana ba da damar kama da kuma dawo da kayan dutsen da aka fitar cikin tsari don nazarin ƙasa da ƙasa. Roller-cone core barrels ana amfani da su a cikin hanyoyi da dama na tushe mai zurfi: a cikin ginin bango diaphragm, inda zurfin dutsen ƙasa da ingancin tantancewa ke tantance goyon bayan hakar da ƙarfin socket na pile; a cikin bangon pile na secant da tangent, don tabbatar da zurfin socket na dutsen da halayen ƙasa masu ɗaukar nauyi; a cikin labule na katsewa da tsarin kulawa da zubar ruwa, don tantance permeability da yankunan karɓar grout a cikin yiwuwar gwanin grout; da kuma a cikin hakar binciken shafin farko kafin manyan aikin hakar ko ƙarfafa tushe. Babban aikin su shine bayar da dawo da core mai sarrafawa tare da takardun Rock Quality Designation (RQD), gwajin ƙarfin matsawa na uniaxial, da kuma tantancewar fashewa da ake buƙata don tabbatar da ƙira da ingancin gini. Ka'idar aiki tana dogara ne akan juyawar torque da aka yi amfani da ita ga igiyar hakar, wanda ke haifar da ƙwanƙwasa roller su juyawa a kan axis na bututun core yayin da suke tuka dutsen. Ayyukan yanke yana da alaƙa da ƙonewa da ƙonewa—haƙƙin ƙwanƙwasa suna karya kayan dutsen a ƙasa da ƙwanƙwasa roller-cone, suna ba da damar kayan da aka fashe su faɗi cikin bututun ciki na core. Yayin da hakar ke ci gaba, sashin bututun da ke ci gaba yana kama ginshiƙin dutsen, wanda aka riƙe ta hanyar mai kama core mai aiki da nauyi (nau'in ƙwallon ko kwandon) wanda aka sanya a ƙasan bututun. Da zarar an sami tsawon core da ake so (yawanci mita 3–10 a kowanne juyawa), dukkan taron ana dawo da shi kuma an fitar da core cikin kulawa, an auna, an rubuta, kuma an shirya don gwajin dakin gwaje-gwaje bisa ga ka'idodin ISRM (International Society for Rock Mechanics). Tsarin kayan aiki ya haɗa da tsarin waya na al'ada (NQ, HQ, PQ girman da suka dace da diamita na core na 47.6, 63.5, da 85 mm) da bututun da aka ɗaure da sanduna na al'ada. Tsarin ƙwanƙwasa roller-cone yana bambanta bisa ga rarrabuwa na ƙarfi na dutsen: ƙananan ƙasa suna amfani da shigar da ƙarfe mai ƙarfi tare da tazara mai faɗi na ƙwanƙwasa, yayin da dutsen mai ƙarfi ko mai guba yana buƙatar ƙwanƙwasa tungsten carbide tare da ƙarin ƙwanƙwasa kusa. Bututun tsawo don ƙananan ƙasa, bututun rabe don inganta adana samfur, da tsarin core na musamman da aka tsara don tantance geologiya na tsari suna wakiltar nau'ikan gama gari. Zaɓin tsarin bututun core na roller-cone yana dogara ne akan ƙimar ƙarfin dutsen da aka yi tsammani (UCS range), bukatun dawo da core da aka bayyana a cikin iyakar binciken geotechnical, iyakokin kasafin kuɗin hakar, da kuma dacewa da fitar da ƙarfin injin. Masu hakar dole ne su daidaita ingancin dawo da core da saurin hakar—cika mai tsanani yana ƙara shigarwa amma yana haɗari da tayar da samfurin core da ragewa; fasahar tsaka-tsaki tana rage fashewa amma tana tsawaita lokacin aikin. Ka'idojin da suka dace sun haɗa da ISO 13311-1 (ƙira na core da halayen dutsen), DIN 4095 (ka'idar Jamus don hakar da core), da ka'idodin API (American Petroleum Institute) da aka daidaita don aikace-aikacen gine-gine. Kimanta RQD yana biye da shawarwarin ISRM, tare da hoton core da adana akwatunan core da aka rubuta bisa ga ka'idodin ISO 14689.