Deimantiniai branduolio cilindrai

Deimantiniai gręžimo vamzdžiai yra specializuoti gręžimo įrankiai, skirti prasiskverbti per tvirtas uolienų formacijas giliųjų pamatų diegimo uolienų kišimo etape. Šie vamzdžiai turi deimantais padengtus pjovimo galvutes, kurios abrazuoja per kietą, kristalinę uolieną, tuo pačiu metu ištraukdamos cilindrinius branduolio mėginius. Kaip tiksliausias ir efektyviausias gręžimo sprendimas, skirtas uolienų kišimui gręžtuose poliuose, diafragmos sienų elementuose ir kaissonuose, deimantiniai gręžimo vamzdžiai leidžia geotechniniams inžinieriams nustatyti patikimą nešėjų pajėgumą uolienoje, tuo pačiu renkant kritinius mėginius, reikalingus pamatų nešėjų sluoksnio patvirtinimui. Deimantiniai gręžimo vamzdžiai naudojami giliųjų pamatų gręžimo operacijose, kurioms reikia prasiskverbti per dirvožemio viršutinį sluoksnį į tvirtas uolienų formacijas. Jie yra būtini uolienų kišimo procedūrose gręžtuose poliuose (gręžtose atramose), diafragmos sienų įrengimuose, kur egzistuoja uolienų nešėjų sąlygos, ir sekantinių polių statyboje per uolienų sluoksnius. Vamzdžiai palengvina privalomą branduolio mėginių ėmimą kokybės užtikrinimui, nes ištraukti mėginiai tiesiogiai patvirtina uolienų kokybę, oro poveikio laipsnį, lūžių modelius ir nešėjų pajėgumo parametrus, būtinus pamatų projektavimo patvirtinimui. Veikimo principas apima tuščiavidurio branduolio vamzdžio sukimąsi hidraulinio slėgio poveikyje prieš uolienų paviršių. Deimantais padengta pjovimo galva, sudaryta iš pramoninių deimantų, įterptų į sinteruotą metalinę matricą, palaipsniui abrazuoja ir fragmentuoja uolieną, kai vamzdis juda po stūmimo ir sukimo. Gręžimo nuolaužos pašalinamos per cirkuliacinį skystį arba suspausto oro cirkuliaciją, tuo tarpu tuščiaviduris vamzdis išlaiko uolienų branduolį nepažeistą. Prasiskverbimo greičiai labai skiriasi priklausomai nuo tikslinės uolienų stiprumo, matuojamo nesuvaržyto suspaudimo stiprumo, deimantų koncentracijos pjovimo matricoje ir taikomų apkrovų parametrų iš gręžimo įrenginio. Deimantiniai gręžimo vamzdžiai gaminami įvairiomis konfigūracijomis, kurios skiriasi pagal skylės skersmenį (paprastai 76–152 mm), deimantų koncentracijos klases (standartinė iki aukščiausios impregnacijos) ir jungčių standartus (lygus sujungimas, išorinis sriegis arba API specifikacijos). Vieno vamzdžio vamzdžiai suteikia paprastą branduolio ištraukimo galimybę tvirtose uolienose, tuo tarpu dvigubo vamzdžio vamzdžiai izoliuoja branduolį su nepriklausomai besisukančiu vidiniu vamzdžiu, kad būtų išvengta nuostolių stipriai lūžinėjančiuose ar dekomponuotuose sluoksniuose. Polikristaliniai deimantiniai kompakti (PDC) variantai siūlo geresnius prasiskverbimo greičius tam tikrose uolienų rūšyse. Pasirinkimas reikalauja įvertinti nesuvaržyto suspaudimo stiprumą ir tikslinių formacijų mineralogiją, lūžių laipsnį, reikiamą branduolio kokybę laboratoriniams tyrimams, prieinamą gręžimo įrenginio stūmimo ir sukimo pajėgumą bei įrankių ekonomiką. Pramonės standartai, įskaitant ASTM D2113 (deimantinis gręžimas vietos tyrimams), ASTM D6300 (gręžimo rangovų vertinimas) ir ISO 14689 (uolienų ir dirvožemio klasifikacija), teikia specifikacijas įrangai, gręžimo procedūroms ir branduolio dokumentacijai, būtinas giliųjų pamatų kokybės kontrolei.