Difetti di costruzione comuni nelle piattaforme di perforazione rotativa e relative soluzioni
Come attrezzatura fondamentale per la costruzione di fori di trivellazione nell'ingegneria civile, le perforatrici a rotazione sono ampiamente utilizzate in terreni sabbiosi, coesivi, limosi e altri strati. Trovano ampio impiego in opere di fondazione come fondazioni continue e rinforzo di fondazioni. Tuttavia, durante la costruzione a lungo termine, sono inevitabili anomalie dovute alle condizioni geologiche, alle pratiche operative e all'usura delle attrezzature. Questo articolo riassume i guasti più comuni riscontrati nelle operazioni delle perforatrici a rotazione e fornisce metodi di trattamento mirati per riferimento in loco.
Difetti comuni e metodi di trattamento
(1) Crollo del foro di trivellazione
Durante il getto di calcestruzzo, se il livello del fango all'interno del rivestimento aumenta improvvisamente e trabocca, per poi scendere rapidamente con la formazione di bolle d'aria, si deve sospettare il collasso del foro. La verifica può essere effettuata con un martello per la misurazione della profondità: se un martello precedentemente sospeso sulla superficie del calcestruzzo si interra e non può essere sollevato, o se la profondità misurata si discosta significativamente dal livello effettivo del calcestruzzo, il collasso è confermato.
Le cause principali includono una scarsa tenuta attorno al piede del rivestimento che provoca perdite d'acqua e un calo anomalo del livello dell'acqua nel foro di trivellazione; nella costruzione di fiumi soggetti a maree, l'aumento della marea riduce la differenza di carico idrico e non riesce a mantenere la pressione idrostatica originale; e carichi pesanti o vibrazioni meccaniche attorno al rivestimento che disturbano il terreno circostante.
Misure di trattamento: identificare innanzitutto la causa e adottare misure di controllo mirate, come il mantenimento o l'aumento della pressione interna del carico idrico, la rimozione dei carichi pesanti nelle vicinanze e l'eliminazione delle vibrazioni, per prevenire ulteriori crolli. Quindi, utilizzare una pompa per fanghi per rimuovere il terreno crollato dal foro. Se il crollo non persiste più, è possibile riprendere il normale getto. In caso di crollo di lieve entità, riempire la zona di collasso, ottimizzare le proprietà del fango, aumentare la pressione interna del carico idrico e approfondire l'interramento del rivestimento prima di continuare la perforazione. In caso di crollo grave, riempire immediatamente l'intero foro con sabbia o ghiaia fine mescolata ad argilla, sospendere i lavori, identificare la causa principale e riprendere la perforazione solo dopo aver adottato misure di protezione efficaci. Se la zona di collasso è superficiale, è possibile utilizzare un metodo di rivestimento con interramento profondo, compattando il terreno circostante prima di riprendere la perforazione.
(2) Deviazione del foro di trivellazione
Se si osserva un'inclinazione o una curvatura del foro, analizzare innanzitutto la causa, ad esempio una geologia irregolare tra terreno duro e terreno tenero o un carico sbilanciato dell'asta di perforazione, quindi applicare una correzione mirata. In generale, è possibile mantenere l'utensile di perforazione nella sezione deviata e alesare ripetutamente il foro per ripristinare la verticalità. Se la deviazione è notevole, riempire di terreno coesivo la sezione deviata e riprendere la perforazione dopo che il terreno si è assestato e compattato.
(3) Ingrandimento eccessivo e restringimento
In caso di eccessivo allargamento o restringimento, è necessario dare priorità alla prevenzione del collasso e al controllo dell'oscillazione dell'utensile di perforazione per evitare variazioni anomale del diametro. Il restringimento è causato principalmente da una grave usura della punta senza una riparazione tempestiva, o da terreni morbidi e argillosi che si gonfiano con l'esposizione all'acqua. Per problemi legati all'usura, ispezionare regolarmente l'usura della punta ed eseguire tempestivamente la riparazione con riporto duro. Per strati che si gonfiano, utilizzare fanghi di alta qualità a bassa perdita di filtrazione per la protezione delle pareti. Se il restringimento si è già verificato, spazzare ripetutamente la sezione restringente muovendo la punta su e giù fino a ripristinare il diametro ai requisiti di progetto.
(4) Bit Balling e Bit Burial
L'accumulo di materiale e l'interramento della punta si verificano solitamente durante la perforazione rotativa a circolazione diretta (incluse le perforatrici sommergibili) e la perforazione a percussione. In questi casi, controllare tempestivamente la viscosità del fango, il flusso di ingresso/uscita dei detriti, il diametro interno dell'asta di perforazione e lo stato dell'attrezzatura per la rimozione dei detriti, controllando adeguatamente la velocità di penetrazione. Se l'accumulo di materiale è grave, interrompere immediatamente la perforazione, estrarre la punta, pulire accuratamente i detriti e quindi riprendere l'operazione.
(5) Bit Sticking
L'inceppamento della punta è comune nella perforazione a percussione. Dopo l'inceppamento, è severamente vietato tirare con forza. Provare prima a sollevare delicatamente. Se non si riesce, utilizzare un piccolo utensile a percussione per colpire la sezione inceppata, oppure utilizzare un metodo combinato di percussione e aspirazione per staccare i trucioli attorno alla punta. Una volta che la punta si muove liberamente, sollevarla lentamente.
(6) Pezzo caduto o oggetti estranei
Se un pezzo o un oggetto cade nella buca, utilizzare immediatamente strumenti da pesca dedicati, come forconi, ami e anelli di corda. Se l'oggetto è sepolto dai sedimenti, rimuovere prima i sedimenti circostanti utilizzando i metodi applicabili descritti sopra, quindi procedere al recupero una volta che l'attrezzo entra in contatto con l'oggetto.
Precauzioni di sicurezza in fase di costruzione
In ogni caso, il personale non deve mai entrare in un foro di trivellazione privo di rivestimento o di altre protezioni per la gestione di guasti. Se l'ingresso in un foro di trivellazione con rivestimento o altre protezioni è inevitabile, è necessario testare preventivamente la presenza di gas nocivi e predisporre dispositivi di sicurezza completi per la prevenzione dell'esposizione a sostanze tossiche, dell'annegamento e del seppellimento da crollo. Le operazioni possono procedere solo dopo aver garantito la piena sicurezza del personale.
La costruzione di impianti di perforazione a rotazione è una tecnica relativamente nuova e l'esperienza pratica continua è ancora essenziale. I problemi riscontrati durante la costruzione dovrebbero essere analizzati e documentati sistematicamente per elaborare procedure di risposta standardizzate per situazioni simili future. Con la continua espansione dell'adozione di impianti di perforazione a rotazione, le relative tecniche di costruzione diventeranno più mature e i processi di gestione dei guasti saranno più standardizzati, fornendo un solido supporto per un'esecuzione fluida dell'ingegneria delle fondazioni.
