Кластерные системы DTH

Системы бурения Cluster Down-The-Hole (DTH) представляют собой передовую технологию бурения, предназначенную для высокопроизводительных, глубоко проникающих скважин в приложениях по улучшению грунта и стабилизации подземных конструкций. В контексте стен в грунте и отсечных шторок эти системы позволяют подрядчикам выполнять комплексные программы бурения скважин с несколькими бурильными установками, работающими одновременно, что значительно ускоряет графики проектов для крупномасштабных работ по стабилизации грунта. Системы Cluster DTH находят применение в нескольких методологиях глубоких фундаментов. В операциях струйной цементации они создают основные сети скважин, необходимые для многоступенчатых схем инъекций при строительстве отсечных шторок, где плотно расположенные перекрывающиеся колонны формируют непрерывные барьеры. Они поддерживают строительство секущих и касательных свайных стен, предварительно буря скважины для облегчения установки свай и кондиционирования грунта. В системах отсечных стен из грунта-цемента-бентонита (SCB) эти системы обеспечивают эффективное бурение для установки непрерывных стен. Кроме того, конфигурации кластеров служат для глубокого смешивания грунта, где необходимо создать несколько колонн стабилизированного грунта для достижения требуемых вертикальных и горизонтальных размеров. Принцип работы включает несколько ударно-вращательных буровых установок DTH, установленных на одной раме буровой установки, каждая из которых независимо бурит с помощью сжатого воздуха, подаваемого от централизованных компрессорных систем. В отличие от традиционного вращательного или кабельного бурения, молоты DTH работают на лицевой стороне бура, передавая ударную энергию непосредственно в скважину. Эта конфигурация максимизирует производительность бурения, распределяя нагрузку по нескольким скважинам, сохраняя при этом стабильные скорости проникновения и качество скважин. Операторы координируют одновременное бурение через регулирование давления и индивидуальные системы управления подачей, что позволяет создавать систематические сетки скважин с точным интервалом. Конфигурации оборудования варьируются в зависимости от требований проекта. Стандартные кластерные системы имеют 2-6 буровых установок DTH, обычно с диаметрами DTH от 75 мм до 165 мм, установленных на специализированных буровых установках или шасси CAT. Мощность компрессора обычно составляет от 600 до 1200 CFM, при этом высоконапорные системы (250-350 psi) обеспечивают превосходное проникновение в крепких формациях. Поддерживающее оборудование включает централизованные manifold-узлы для распределения воздуха, индивидуальные механизмы подачи для контроля глубины и системы обработки труб, совместимые со стандартными буровыми трубами (диаметром 6-1/4" или 7-7/8"). Критерии выбора систем Cluster DTH учитывают требования к глубине бурения, прочность формации, необходимые интервалы и конфигурацию скважин, сроки проекта и операционную логистику. Подрядчики оценивают мощность компрессора относительно одновременной работы молотов, эффективность расхода топлива для длительных мобилизаций и доступность запасных частей. Геология формации критически влияет на выбор молота — трещиноватые породы и слои грунта предпочитают меньшие, более высокочастотные молоты, в то время как крепкие формации выигрывают от больших, более мощных конструкций. Требования к диаметру скважины (обычно 75-115 мм для цементации) определяют спецификации молотов и настройки давления воздуха. Отраслевые стандарты, регулирующие практику бурения Cluster DTH, ссылаются на ISO 11500 (безопасность оборудования), EN 12716 (цементация в породах) и API RP 65 (лучшие практики цементации). Национальные стандарты, включая ASTM D7491, касаются спецификаций качества скважин, в то время как DIN 4126 определяет требования к струйной цементации, где буровые скважины DTH служат в качестве инъекционных каналов. Подрядчики должны вести записи о бурении, документируя глубины скважин, интервалы, описания формаций и параметры давления воздуха, чтобы продемонстрировать соответствие проектным спецификациям и требованиям обеспечения качества проекта.