Thân khoan với mũi khoan có cán tròn

Các ống lấy mẫu lõi với mũi khoan đầu tròn đại diện cho một hệ thống khoan chuyên dụng trong phổ rộng các thiết bị khoan đá được sử dụng trong xây dựng nền móng sâu. Danh mục này bao gồm các cụm ống được trang bị các kết nối mũi khoan đầu tròn, được thiết kế để thu hồi các mẫu lõi đá nguyên vẹn và đồng thời tiến hành các lỗ khoan qua các tầng đá có khả năng gặp phải dưới các lớp đất bề mặt. Các mũi khoan đầu tròn—đặc trưng bởi các kết nối trục hình trụ thay vì các giao diện có ren hoặc chêm—cung cấp một cơ chế kết nối đơn giản phù hợp cho các ứng dụng độ sâu vừa phải và các tầng nơi mà chất lượng thu hồi lõi và hiệu quả khoan phải được cân bằng với tính thực tiễn trong vận hành. Lĩnh vực ứng dụng chính cho các hệ thống này bao gồm các nền móng khoan đá cho tường vây, màn chắn cắt, hệ thống cọc secant và tangent, và các lắp đặt auger bay liên tục kéo dài vào đá nền. Trong xây dựng màn chắn cắt, các ống lấy mẫu lõi cho phép các nhà thầu xác minh khả năng của đá, đánh giá các hồ sơ phong hóa, và xác nhận độ sâu khoan đủ trong khi đồng thời tiến hành lỗ khoan cho việc lắp đặt ống bao hoặc các hoạt động vữa tiếp theo. Đối với các khai thác tường vây, các hệ thống này tạo điều kiện cho việc khoan tiết kiệm qua các lớp đá trung gian và xác minh các tầng chịu tải trước khi xây dựng đế cọc. Cấu hình đầu tròn chứng tỏ đặc biệt hiệu quả trong các điều kiện mặt cắt hỗn hợp nơi mà các chân trời đất và đá yếu thay đổi yêu cầu thay đổi mũi khoan thường xuyên và di chuyển nhanh chóng. Về mặt vận hành, các cụm ống lấy mẫu lõi hoạt động thông qua khoan xoay hoặc phương pháp xoay, tùy thuộc vào đặc điểm của tầng đá. Ống—một ống thép rỗng—tiến vào đá dưới sự xoay và tải trục trong khi các yếu tố cắt ở mặt mũi khoan dần dần phá vỡ và phân mảnh vật liệu đá. Vật liệu lõi vào bên trong ống; khi khoan tiến lên, lõi vẫn nằm trong ống và sau đó được thu hồi qua việc rút ống. Cơ chế thu hồi này cung cấp phản hồi địa chất trực tiếp cần thiết cho các quyết định thiết kế nền móng. Kết nối đầu tròn cho phép gắn và tháo mũi khoan một cách đơn giản mà không cần dụng cụ chuyên dụng, tạo điều kiện cho các chu kỳ thay thế mũi khoan nhanh hơn trong các chuỗi đá không đồng nhất. Các cấu hình thiết bị trong danh mục này thay đổi theo sức mạnh đá, độ sâu khoan và yêu cầu dự án. Đường kính tiêu chuẩn dao động từ 75 đến 150 milimét cho các ứng dụng nền móng điển hình, với chiều dài ống thường từ 1.0 đến 1.5 mét. Các cấu hình ống đơn và ống đôi có sẵn; các hệ thống ống đôi bao gồm một ống quay bên trong giúp giảm thiểu mất lõi trong các tầng bị nứt hoặc không ổn định. Các kiểu mũi khoan bao gồm mũi khoan kim cương thấm, mũi khoan chèn carbide tungsten, và các biến thể mũi khoan kim cương đặt bề mặt, được chọn dựa trên các loại đá dự kiến từ đá trầm tích mềm đến granite và các tầng biến chất. Tiêu chí lựa chọn bao gồm sức mạnh đá dự kiến (được đo bằng cường độ nén đơn trục), cấp độ phong hóa, mức độ nứt, tỷ lệ thu hồi lõi yêu cầu, độ sâu khoan, và lịch trình dự án. Các nhà thầu đánh giá các hệ thống đầu tròn so với các lựa chọn kết nối có ren dựa trên yêu cầu về tốc độ khoan, kỳ vọng tuổi thọ mũi khoan trong các loại đá cụ thể, và logistics cho việc cung cấp mũi khoan. Lựa chọn đường kính lõi cân bằng các yêu cầu về chất lượng mẫu cho phân tích địa kỹ thuật với thời gian khoan và khả năng tải của thiết bị. Các tiêu chuẩn ngành governing các hệ thống này bao gồm ISO 2113 (Khoan kim cương cho thăm dò địa chất—Thủ tục và thiết bị) và ASTM D2113 (Khoan lõi kim cương cho điều tra địa điểm), quy định các phân loại đường kính lõi, các chỉ số thu hồi, và các quy trình chất lượng. Thực tiễn châu Âu tham khảo EN 12716 (Thực hiện các công việc địa kỹ thuật đặc biệt—Jet grouting và trộn đất) khi áp dụng cho các phương pháp xây dựng tường chắn.