Ռոլեր-կոնային կորային խողովակներ

Ռոլեր-կոնային միջուկային բարակները հատուկ պտտվող հորատման գործիքներ են, որոնք նախատեսված են ստանալու ներկայացուցչական ժայռային միջուկային նմուշներ խոր հիմնադրամների կիրառման համար, հիմնականում ժայռային նստեցման գնահատման և ենթահողային բնութագրերի համար խոր փորվածքների և հողի բարելավման նախագծերում: Այս գործիքները բաղկացած են մի cilindric բարակից, որի ներսում կա միջուկային խողովակ և պտտվող գլուխի հավաքածու, որը հագեցած է ռոլեր-կոնային կտորներով՝ սովորաբար երեք պտտվող ամուր պողպատից կամ թանգստենային ծայրերով կոներով, որոնք ներառված են թանգստեն կամ ադամանդային ներդիրներով: Միջուկային բարակը ձևավորում է կառուցվածքային միջերեսը հորատման շղթայի և կտրող գլխի միջև, թույլ տալով, որ հանված ժայռային նյութը բռնվի և ամբողջությամբ վերականգնվի երկրաբանական և երկրագիտական վերլուծության համար: Ռոլեր-կոնային միջուկային բարակները կիրառվում են մի քանի խոր հիմնադրամների մեթոդաբանություններում. դիֆրամային պատերի կառուցման մեջ, որտեղ ժայռի խորությունը և որակը որոշում են փորվածքի աջակցությունը և սյուների նստեցման կարողությունը; սեկանտ և tangent սյուների պատերում, ժայռային նստեցման խորությունը և կրող շերտի բնութագրերը ստուգելու համար; կտրող վարագույրներում և թափանցման վերահսկման կառուցվածքներում, որպեսզի գնահատեն թափանցելիությունը և ցեմենտի վերցման գոտիները հնարավոր ցեմենտավորման հորիզոններում; և նախնական տարածքի հետազոտման հորատման մեջ, որը նախորդում է մեծ փորվածքի կամ հիմնավորման աշխատանքներին: Նրանց հիմնական գործառույթը վերահսկվող միջուկային վերականգնումն է՝ փաստաթղթավորված ժայռի որակի նշանակման (RQD), միակողմանի ճնշման ուժի փորձարկման և ճաքերի բնութագրման հետ, որոնք անհրաժեշտ են նախագծի հաստատման և կառուցման որակի ապահովման համար: Գործողության սկզբունքը հիմնված է հորատման շղթային կիրառվող պտտվող մոմենտի վրա, որը ստիպում է ռոլեր կոները պտտվել միջուկային բարակի առանցքի շուրջ՝ ժայռի դեմքին դեմ դիմաց: Կտրող գործողությունը հիմնականում Grinding և crush-է, առանձին կոների ատամները աստիճանաբար կոտրում են ժայռային նյութը ռոլեր-կոնային կտորի տակ, թույլ տալով, որ կոտրված նյութը ընկնի ներքին միջուկային խողովակի մեջ: Հորատման ընթացքում առաջացող բարակը հատված-համար բռնում է ժայռի սյունը, որը պահվում է ծանրության վրա հիմնված միջուկային բռնակով (գնդակ կամ զամբյուղի տեսակի)՝ բարակի հիմքում: Երբ ցանկալի միջուկի երկարությունը ձեռք է բերվում (սովորաբար 3-10 մետր յուրաքանչյուր վազքում), ամբողջ հավաքածուն վերականգնվում է, և միջուկը զգուշությամբ հանվում, չափվում, գրանցվում և պատրաստվում է լաբորատոր փորձարկման՝ ISRM (Ժայռային մեխանիկայի միջազգային ընկերություն) չափանիշներին համապատասխան: Գործիքների կոնֆիգուրացիաները ներառում են ստանդարտ մետաղալարային համակարգեր (NQ, HQ, PQ չափսեր, որոնք համապատասխանում են 47.6, 63.5 և 85 մմ միջուկային տրամագծերին) և ավանդական ձողերով կախված բարակներ: Ռոլեր-կոնային կտորների ձևավորումները տարբերում են ժայռի կարծրության դասակարգման համաձայն. ավելի փափուկ ձևավորումները օգտագործում են թանգստենային ծայրերով ներդիրներ՝ ավելի մեծ կոնային տարածությամբ, մինչդեռ չափազանց կարծր կամ ագրեսիվ ժայռը պահանջում է թանգստենային կոճակի կտորներ՝ ավելի մոտ կոճակների խտությամբ: Երկարացված բարակները հաստ շերտերի համար, բաժանված խողովակային բարակները՝ նմուշների պահպանման բարելավման համար, և մասնագիտացված ուղղված միջուկային համակարգեր՝ կառուցվածքային երկրաբանության գնահատման համար ներկայացնում են սովորական տարբերակներ: Ռոլեր-կոնային միջուկային բարակների ընտրությունը կախված է կանխատեսվող ժայռի ուժից (UCS տեսականու), միջուկային վերականգնման պահանջներից, որոնք նշված են երկրագիտական հետազոտության շրջանակում, հորատման բյուջեի սահմանափակումներից և հարմարավետությունից սարքի հզորության ելքի հետ: Հորատողները պետք է հավասարակշռեն վերականգնման որակը հորատման արագության դեմ՝ ագրեսիվ սնուցումը մեծացնում է ներթափանցումը, բայց ռիսկի տակ է դնում միջուկային նմուշի խախտումը և նվազեցումը; պահպանողական տեխնիկան նվազեցնում է ճաքերը, բայց երկարացնում է նախագծի ժամանակացույցը: Կիրառելի չափանիշները ներառում են ISO 13311-1 (ուղղված միջուկ և ժայռային զանգվածների բնութագրում), DIN 4095 (գերմանական չափանիշ հորատման և միջուկային աշխատանքների համար) և API (Ամերիկյան նավթային ինստիտուտ) ուղեցույցները, որոնք հարմարեցված են քաղաքացիական ինժեներական կիրառություններին: RQD գնահատումը հետևում է ISRM առաջարկություններին, իսկ միջուկային լուսանկարչությունը և միջուկային արկղի պահպանությունը փաստաթղթավորվում են ISO 14689 չափանիշներին համապատասխան: