Mažo skersmens DTH gręžimas pamatuose

DTH grąžtai ir žiediniai grąžtai

Gręžimo įrankiai, tokie kaip down-the-hole (DTH) bitai ir žiediniai bitai, yra esminiai gręžimo vartojimo produktai mažo skersmens pamatų gręžimo operacijose, ypač statant gruntines sienas, nutraukimo užuolaidas ir susijusius gilius pamatų elementus. Šie specializuoti pjovimo įrankiai yra neatsiejama šiuolaikinės geotechninės inžinerijos dalis, leidžianti efektyviai ir ekonomiškai gręžti pamatų inžinerijos taikymuose, kuriems reikalinga tiksli gręžinio geometrija ir nuoseklus našumas, atsižvelgiant į įvairias gruntines sąlygas. DTH bitai veikia kaip smūginiai gręžimo įrankiai, sujungti su DTH plaktukais, kurie perduoda smūgio energiją tiesiai į gręžimo bitą, kad fragmentuotų akmenį ir tvirtas dirvožemio sluoksnius. Žiediniai bitai, kuriuos išskiria jų žiedinė pjovimo paviršius su kietu plienu arba volframo karbido segmentais, yra specialiai sukurti deimantiniam gręžimui arba atviriems gręžiniams. Pamatų inžinerijos kontekste šie bitai daugiausia naudojami statant diafragmines sienas ir nutraukimo užuolaidas – nuolatines požemines kliūtis, naudojamas požeminio vandens kontrolei, pralaidumo prevencijai ir šoninio apkrovimo palaikymui. Jų taikymas taip pat apima sekantinių polių statybą, kur persidengiantys, tiksliai gręžti gręžiniai sukuria apkrovą nešančius struktūrinius elementus, ir plokščių polių sienų įrengimą, kuriam reikalingas pilotinių gręžinių gręžimas. Specializuoti pamatų taikymai taip pat apima purkštukų gręžinius ir dirvožemio maišymo kolonų išankstinį gręžimą, kur DTH bitai užtikrina tikslumą ir prasiskverbimo greitį, reikalingą gruntų gerinimo technikoms. Veikimo principas priklauso nuo bitų tipo ir gruntinių sąlygų. DTH plaktukai teikia greitus, kontroliuojamus smūgius – paprastai 1,500–2,500 smūgių per minutę – perduodami kinetinę energiją per bitą į gręžinio dugną. Žiediniai bitai remiasi rotacine jėga ir smūgio veiksmu, kad sukurtų šlifavimo ir lūžimo veiksmą formacijos riboje, o žiedo geometrija leidžia medžiagų evakuaciją per gręžinio centrą. Iškastų medžiagų pašalinimo sistema skiriasi: oro plovimo cirkuliacija evakuoja iškastas medžiagas oro rotaciniame gręžime, tuo tarpu purvo cirkuliacija (žiediniams bitams) transportuoja fragmentuotą medžiagą į paviršių, leidžiant nuolat dokumentuoti gręžimo procesą ir formacijos registravimą. Šios kategorijos įrangos tipai apima standartinius DTH smūginius bitus su įvairiomis plovimo angų konfigūracijomis (paprastai 6–16 angų), pritaikytų konkretiems plaktukų modeliams; mygtukinius bitus, kuriuose yra volframo karbido įdėklai matricoje, kad būtų padidintas atsparumas dilimui abrazyviniuose sluoksniuose; ir žiedinius bitus tiek atvirame skersmenyje, tiek cilindro konfigūracijose, skirtose kontroliuojamo skersmens gręžimui. Bitų skersmenys svyruoja nuo 75 iki 200 milimetrų mažo skersmens pamatų darbams, atitinkančių pamatų projektavimo specifikacijas ir DTH plaktuko gręžinio dydžius. DTH ir žiedinių bitų pasirinkimo kriterijai apima gruntų klasifikaciją (dirvožemis, orų paveiktas akmuo, tvirtas akmuo ir heterogeniniai sluoksniai), reikiamą gręžimo greitį, gręžinio stabilumo reikalavimus ir apvalkalo konfigūraciją. Rangovai vertina bitų tarnavimo ekonomiją, remdamiesi tikėtinomis prasiskverbimo normomis numatytoje geologijoje, turimų plaktukų smūgio energijos reitingu ir slėgio reikalavimais. Aplinkos veiksniai – požeminio vandens agresyvumas, temperatūros ekstremumai šaltuose klimato taikymuose – daro įtaką medžiagų pasirinkimui, kai koobaltą turinčios matricos ir specializuoti dervų sistemų sprendimai užtikrina geresnį našumą korozinėse ar žemoje temperatūroje. Atitinkami standartai, reguliuojantys DTH gręžimo praktiką, apima ISO 13143 (smūginis gręžimas poliams), DIN 4098 (diafragminių sienų statyba) ir EN 1538 (diafragminės sienos, įgyvendintos žemėje). API standartai gręžimo skysčiams ir purvo sistemoms (API 65) užtikrina cirkuliacijos terpės suderinamumą, tuo tarpu gamintojų specifikacijos apibrėžia veikimo parametrus, užtikrinančius plaktuko-bitų suderinamumą ir našumo optimizavimą, užtikrinant nuoseklią gręžinio kokybę visose pamatų inžinerijos projektuose.