¿Aplicación de la tecnología de perforación de cimientos de pilotes de puentes?
1. Preparación del sitio
El tamaño del plano del sitio de perforación debe basarse en el tamaño del plano del diseño de la base de pilotes, el número de equipos de perforación y el tamaño del plano de la perforación. base de la plataforma, los requisitos de desplazamiento de la plataforma de perforación y el método de construcción y el diseño de otras maquinarias e instalaciones de construcción.
Se debe considerar que la altura del sitio de construcción o plataforma de trabajo es 2,0 m más alta que el nivel del agua de construcción o el nivel de la marea.
2. Preparación de plataformas de perforación y otros equipos
1. Plataformas de perforación de impacto
Las plataformas de perforación de impacto se pueden dividir aproximadamente en dos categorías: una es una de impacto. plataforma de perforación, equipada con una plataforma de perforación y juegos completos de equipos de elevación e impacto. La otra es una sencilla herramienta de perforación por impacto que consta de un cabrestante de doble cañón con embrague. El bastidor y el equipo de perforación son diseñados y montados por la unidad de construcción de acuerdo con las condiciones del lugar. El taladro de impacto simple impulsado por cabrestante tiene un cabrestante de doble cilindro de 30~150 KN con embrague, un marco de perforación simple, un dispositivo de dirección, un cucharón para escoria y una broca.
2. Cono de estampado
El cono de impacto consta de un cono, un pie de cuchilla y un dispositivo de dirección. El cono proporciona la gravedad y la energía cinética de impacto necesarias para el cono de impacto. El pie de la hoja está ubicado en la parte inferior del cono de impacto y es el componente que impacta y rompe directamente la tierra y la piedra. El cono y está conectado al cable de elevación. Es la parte clave para hacer que el cono de impacto impacte en un orificio redondo. Su peso total no excederá la capacidad de elevación del polipasto. El filo en la raíz de la hoja cónica debe soldarse con una capa resistente al desgaste utilizando varillas de soldadura de alta calidad, que están especialmente reforzadas. Los tipos de cono incluyen taladros de cuatro alas (en forma de cruz), cinco alas y seis alas. Actualmente, se utilizan principalmente taladros de cinco alas.
3. Desviador
Para obtener un agujero cilíndrico completo, el cono del punzón necesita girar un ángulo en cada impacto. Por lo tanto, es necesario prever un dispositivo de dirección en la parte superior del cono. El dispositivo de dirección comúnmente utilizado es un manguito de aleación, también llamado manguito de tungsteno. Al moldear un cono estampado, se deja un orificio para el cable y un orificio para el manguito en la parte superior del cono. Una sección del cable pasa a través del orificio, se saca del costado del orificio del manguito y luego pasa a través del acero. manga con un agujero cónico. Desmonte este extremo del cable y límpielo, enganche cada cabeza de cable suelta y colóquelo en la funda de acero. Luego vierta el metal mezclado fundido (como plomo, aluminio, estaño y otras aleaciones) en el manguito de acero, enfríelo para formar un manguito de aleación e instale el manguito de aleación en el orificio del manguito.
3. Requisitos para los parámetros técnicos de perforación
1. Liner
La carcasa tiene posiciones de pilote fijas para guiar la dirección de la broca y aislar el agua superficial. La boca del pozo no colapsará, asegurando que el nivel del agua (lodo) en el pozo sea más alto que el nivel del agua subterránea o del agua de construcción hasta una cierta altura, formando presión hidrostática (cabeza de agua), y protegiendo la pared del agujero del colapso.
1), requisitos generales
① El revestimiento enterrado hecho de placas de acero debe ser resistente e impermeable cuando la carcasa se entierra profundamente, se debe utilizar peso, vibración, martilleo o remoción; La tierra de la carcasa se hunde mediante otros métodos. El diámetro interior de la carcasa es ligeramente mayor que el diámetro del pilote: cuando la longitud de la carcasa está dentro del rango de 2 a 6 m, el diámetro interior de la carcasa de la plataforma de perforación rotativa de circulación directa e inversa guiada por tubería de perforación debe ser de 20 ~ 30 cm más grande que el diámetro del pilote; el diámetro interior de la carcasa del taladro de impacto debe ser 30 cm mayor que el diámetro del pilote; el diámetro interior de la carcasa en aguas profundas debe ser 40 cm mayor que el diámetro del pilote. Altura de la parte superior de la carcasa: cuando se utiliza perforación por impacto, la parte superior de la carcasa debe estar entre 1,5 m y 2,0 m por encima del nivel del agua subterránea y 0,3 m por encima del suelo.
2) Producción de carcasas
El revestimiento de acero generalmente está hecho de placas de acero con un espesor de 4 a 6 mm en situaciones de trabajo generales y en condiciones de aperturas pequeñas y medianas. Para aumentar la rigidez y evitar la deformación, se pueden soldar nervaduras de refuerzo en los lados exteriores superior, inferior y medio de la carcasa.
3) Empotramiento del liner
El empotramiento del casing es el inicio de la construcción de pilotes perforados. Si la posición plana y la verticalidad del revestimiento son precisas, y si la periferia del revestimiento y los pies del revestimiento están apretados e impermeables, tienen un gran impacto en la calidad de la formación del agujero y del pilote. Cuando está enterrado, el eje central de la carcasa debe corresponder al centro de la posición marcada del pilote que se va a medir, la desviación de inclinación de la carcasa no debe ser superior a 5 cm y la desviación de inclinación de la carcasa no debe ser superior a 65438 ± 0%. Si el diseño lo requiere, se deben cumplir los requisitos de diseño y se debe mantener estrictamente la posición vertical de la carcasa.
2. Lodo
Las principales propiedades del lodo son: densidad relativa, viscosidad, fuerza de corte fino, contenido de arena, tasa de coloides, tasa de pérdida de agua, valor de PH, espesor de la piel del lodo.
1) Densidad relativa: La densidad relativa del lodo es la relación entre la masa de lodo y la masa del mismo volumen de agua a 4°C. Cuando la densidad relativa del lodo aumenta, la presión en el costado de la pared del pozo aumenta en consecuencia. Cuanto más estable es la pared del pozo, mayor es su capacidad para suspender y transportar recortes de perforación. Sin embargo, el lodo con una densidad relativamente alta también aumenta la pérdida de agua y la capa de lodo en las paredes del pozo, aumenta el consumo de materias primas de lodo y dificulta la limpieza de los agujeros y el vertido de concreto.
2) Viscosidad: La viscosidad se refiere a la fricción entre moléculas o partículas cuando un líquido o mezcla de líquidos se mueve. El lodo de alta viscosidad produce una capa de lodo más gruesa en la pared del pozo, lo que es beneficioso para evitar que la arena gire y se obstruya, y tiene una gran capacidad para transportar escoria de perforación en suspensión. Sin embargo, si la viscosidad es demasiado alta, es fácil "atascar la broca", afectando el funcionamiento normal de la bomba de lodo, aumentando la dificultad de purificación del lodo y afectando así la velocidad de perforación. Si la viscosidad es demasiado pequeña, la escoria de perforación no se suspenderá fácilmente y la capa de lodo será delgada, lo que no favorece la prevención del giro y la fuga de arena.
3) Fuerza de corte fino: La fuerza de corte fino es la fuerza mínima requerida para que el lodo estático comience a fluir bajo la acción de fuerzas externas. La fuerza de corte fino del lodo debe ser apropiada.
Si es demasiado grande, la resistencia al flujo será grande y la escoria de perforación en el lodo que fluye hacia el tanque de sedimentación no será fácil de sedimentar, lo que afectará la velocidad de purificación, hará que la densidad relativa del lodo sea demasiado alta y reducir la velocidad de perforación. Si es demasiado pequeño, el efecto de suspender y transportar escoria de perforación será deficiente y también se reducirá la velocidad de perforación.
4) Contenido de arena: El contenido de arena es la relación en volumen de las partículas de arena y arcilla contenidas en el lodo. Cuando el lodo tiene un alto contenido de arena, reducirá la viscosidad, aumentará la sedimentación y dañará fácilmente la bomba de lodo.
5) Tasa coloidal: La tasa coloidal se refiere al grado de separación de las partículas de arcilla suspendidas del agua después de que el lodo está estacionario, expresado como porcentaje. Es menos probable que el lodo con una alta proporción de coloides precipite partículas de arcilla y tiene una mayor capacidad para suspender la escoria de perforación, y viceversa.
6) Tasa de pérdida de agua: La tasa de pérdida de agua, también conocida como pérdida de agua o permeabilidad, es la cantidad de agua que el lodo penetra en la formación dentro de un cierto período de tiempo bajo la acción de la diferencia de presión. entre la cabeza de agua dentro y fuera del pozo La unidad es ml/30 minutos.
7) Valor de PH: Expresado por el valor de PH, un valor de PH igual a 7 es lodo neutro, menor a 7 es lodo ácido y mayor a 7 es lodo alcalino.
3. Preparación del barro
1), selección de arcilla y preparación del barro ordinario.
Es mejor usar bentonita que se hidrata rápidamente, tiene una fuerte capacidad de pulpa y tiene alta viscosidad o arcilla que se ha congelado y descongelado cerca de la superficie, pero se deben usar materiales locales tanto como sea posible. Después de la identificación en el sitio, el suelo con las siguientes características puede cumplir con los requisitos anteriores y usarse como materia prima para la preparación del lodo.
Después de secarse al aire de forma natural, no es fácil moverlo ni aplastarlo con las manos cuando se corta con un cuchillo, la superficie cortada es lisa y el color es más oscuro después de remojarlo en agua; pegajoso y resbaladizo. Después de agregar agua, se formará una pasta de barro, que se puede enrollar fácilmente en tiras delgadas de 1 mm. Si la gira con los dedos, sentirá que no tiene mucha arena. Puede expandirse mucho después de sumergirse en agua. En general, para la fabricación de pasta se puede utilizar arcilla con un índice de plasticidad superior a 25, un tamaño de partícula inferior a 0,005 mm y un contenido de partículas superior al 50% del total. Cuando falte arcilla adecuada, se puede utilizar arcilla ligeramente inferior, y se puede mezclar un 30% de arcilla con un índice de plasticidad superior a 25, si se utiliza suelo arcilloso, su índice de plasticidad no debe ser inferior a 15, y las partículas; mayor a 0,1 mm no debe exceder el 6%. La arcilla elegida no debe contener yeso, cal o compuestos de calcio.
2) Preparación del lodo
Los bloques de arcilla deben romperse lo más posible antes de preparar la lechada para que puedan convertirse fácilmente en lechada durante la mezcla, acortar el tiempo de mezcla y mejorar la calidad de la mezcla. el barro.
Existen dos métodos de despulpado: mezclado mecánico y mezclado con taladro. Al perforar con equipos de perforación rotatorios de circulación directa e inversa, dado que se requiere lodo de alta calidad, es mejor utilizar un mezclador de lodo fuera del pozo para preparar la lechada. La mezcla con herramientas de perforación consiste en arrojar las materias primas de arcilla al fondo del orificio al impactar el orificio y usar la broca de impacto para impactar y remover el lodo.
4. Tratamiento de purificación y circulación de lodo
1), perforación de circulación positiva de impacto
El sistema de circulación de lodo consiste principalmente en una piscina de lodo, una bomba de lodo, y un tubo de salida de lodo y lodo cerca del tubo.
El lodo ingresa a la piscina de lodo desde el orificio a través del tubo de salida de lodo. Después de la purificación, la bomba de lodo es enviada de regreso al fondo del pozo a través del tubo de entrada de lodo. La mezcla de lodo y residuos de perforación gira desde el fondo del pozo hasta la abertura del pozo y ingresa al charco de lodo a través del tubo de salida de lodo. A través de la circulación del lodo, la escoria de perforación se precipita en el charco de lodo y luego se elimina para lograr el propósito de eliminar la escoria.
2) Utilice equipos de perforación rotativos de circulación directa e inversa para perforación y construcción en tierra firme.
El tanque de despulpado, el tanque de almacenamiento de pulpa y el tanque de sedimentación se pueden configurar y conectar a través del tanque de circulación. Las especificaciones del tanque de sedimentación, el tanque de circulación y el tanque de circulación en el sistema de circulación deben determinarse de acuerdo con el volumen de perforación y las especificaciones del modelo de la bomba de arena. El volumen del tanque de circulación no debe ser inferior a 1,2 veces el volumen real del orificio del pilote; el volumen del tanque de sedimentación es generalmente de 6 a 20 m3. Cuando el diámetro del orificio del pilote es inferior a ∮80 cm, se selecciona 6 m3; cuando es inferior a ∮ 150 cm, se selecciona 12 m3; Si excede ∮150 cm, elija 20 m3; la capacidad del tanque de sedimentación depende de la capacidad del lodo y del método de purificación del lodo. Se debe instalar un tanque de almacenamiento de lodo especial en el sitio y su volumen no debe ser inferior a 1,2 veces el volumen real; del agujero del pilote. Por lo general, el tamaño del tanque de pulpa es de 3 mx 8 my la profundidad es de aproximadamente 1 m. Hay dos tanques de despulpado, uno para remojar la arcilla y otro para remover y despulpar, que se utilizan alternativamente.
3) Calidad del agua y requisitos de equipos para la preparación de lodos
① Se requiere utilizar agua que cumpla con las especificaciones. Cuando no se puede utilizar agua del grifo, se debe verificar la calidad del agua con anticipación para garantizar la calidad del lodo;
(2) Para la limpieza de equipos mecánicos, instalaciones de suministro de agua con un diámetro de tubería de 25 mm y un flujo se debe preparar un caudal de 50 l/min;
③ Para reutilizar el lodo en el pozo, se debe preparar una bomba de agua y una estación de almacenamiento para manejar las aguas residuales generadas por la maquinaria de limpieza; es necesario instalar zanjas de drenaje y cajones; el lodo residual se transporta al sitio de tratamiento en camiones cisterna para su procesamiento y no debe eliminarse en el sitio de construcción. La escoria de perforación debe transportarse al depósito de escoria designado.
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