แท่นขุดเจาะแบบหมุนมีข้อได้เปรียบมากมายทั้งในแง่ของเทคโนโลยีและอุปกรณ์ แต่ก็ยังเผชิญกับข้อจำกัดหลายประการเช่นกัน มีเพียงการวิเคราะห์ปัจจัยที่ไม่เอื้ออำนวยเหล่านี้อย่างรอบคอบและใช้มาตรการที่มีประสิทธิผลเพื่อเอาชนะปัจจัยเหล่านั้นเท่านั้นจึงจะสามารถตระหนักถึงข้อดีของเทคโนโลยีการเจาะแบบหมุนได้อย่างเต็มที่ ซึ่งนำไปสู่ผลกำไรที่มากขึ้น#เครื่องเจาะสว่าน#
I. ปัญหาและแนวทางแก้ไขทั่วไปสำหรับแท่นขุดเจาะแบบหมุนระหว่างการก่อสร้าง
1. การแตกหักของเชือกกว้านหลัก การทำงานที่ไม่เหมาะสมระหว่างการเจาะอาจทำให้เชือกกว้านหลักหักได้ง่าย ดังนั้น ในระหว่างการเจาะ ต้องใช้ความระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงแรงมากเกินไปหรือการหลวมในการม้วนและคลายเชือกกว้าน และเพื่อป้องกันไม่ให้เชือกกัดกัน เมื่อยกดอกสว่าน ควรปล่อยแรงห่อหุ้มของพื้นบนดอกสว่านก่อน หรือควรดึงสายสว่านออกโดยใช้ระบบไฮดรอลิก หากเชือกเหล็กมีรอยชำรุดควรเปลี่ยนทันทีเพื่อป้องกันไม่ให้เชือกขาดและทำให้สายสว่านหลุด
2. การสึกหรอและการรั่วไหลของน้ำมันของปลอกด้านในของหัวจ่ายไฟ นอกจากข้อบกพร่องด้านการออกแบบในแท่นขุดเจาะแล้ว ปรากฏการณ์นี้ส่วนใหญ่มีสาเหตุมาจากการเจาะเกินความสามารถในการออกแบบ ดังนั้นควรให้ความสนใจกับความสามารถในการออกแบบและการก่อสร้างของแท่นขุดเจาะแบบหมุน และควรหลีกเลี่ยงการบรรทุกเกินพิกัด
3. การสึกหรอและการรั่วไหลของน้ำมันที่ปลอกด้านในของหัวจ่ายไฟ นอกจากข้อบกพร่องในการออกแบบแท่นขุดเจาะแล้ว ยังมีสาเหตุหลักมาจากการเจาะเกินความสามารถในการออกแบบของแท่นขุดเจาะ ดังนั้นควรให้ความสนใจกับความสามารถในการออกแบบและการก่อสร้างของแท่นขุดเจาะแบบหมุน และควรหลีกเลี่ยงการบรรทุกเกินพิกัด
4. การติดขัดของดอกสว่าน การติดขัดของดอกสว่านถือเป็นอุบัติเหตุที่พบบ่อยและอันตรายที่สุดในการเจาะแบบหมุน ดังนั้นจึงต้องมีมาตรการเชิงรุกเพื่อป้องกันในระหว่างการก่อสร้าง เมื่อเกิดอุบัติเหตุขึ้น จะต้องมีมาตรการที่มีประสิทธิภาพเพื่อจัดการกับอุบัติเหตุดังกล่าวอย่างทันท่วงที (1) ในชั้นทรายหรือทรายดูดที่ค่อนข้างหลวม ผนังหลุมเจาะมีแนวโน้มที่จะพังทลายลงอย่างมาก- ส่งผลให้ดอกสว่านติดอยู่ ก่อนจะเจอชั้นนี้ควรกำหนดมาตรการรับมือไว้ล่วงหน้า เช่น การปรับคุณสมบัติของโคลนและการติดตั้งปลอกยาว (2) ในชั้นดินเหนียว หากเจาะลึกเกินไปในครั้งเดียว ผนังหลุมเจาะก็มีแนวโน้มที่จะแคบลง ส่งผลให้ดอกสว่านติด ดังนั้นควรควบคุมความลึกของการเจาะชั้นหินชนิดนี้ ตัวอย่างเช่น เมื่อเจาะลึก 15 ม. ขึ้นไป ความลึกในการเจาะครั้งเดียวไม่ควรเกิน 40 ซม. (3) การสึกหรออย่างรุนแรงของฟันด้านข้างและฟันด้านข้างของดอกสว่าน ทำให้ไม่สามารถรับประกันเส้นผ่านศูนย์กลางของรูได้ และไม่มีช่องว่างระหว่างผนังด้านนอกของกระบอกสว่านกับผนังรู หากเจาะลึกเกินไปจะทำให้ดอกสว่านติดได้ง่าย ดังนั้น เส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกเจาะโดยทั่วไปควรจะเล็กกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางรูมากกว่า 6 ซม. และฟันด้านข้างและฟันด้านข้างควรยาวขึ้นเพื่อให้มีความยาว 2/3 ของความยาวของกระบอกสว่าน ในเวลาเดียวกัน ฟันด้านข้างและฟันด้านข้างของสว่านควรได้รับการซ่อมแซมให้ทันเวลาหลังการสึกหรอระหว่างการใช้งาน (4) เนื่องจากอุบัติเหตุทางกล ดอกสว่านจึงอยู่ที่ก้นรูนานเกินไป ส่งผลให้มีตะกอนบริเวณผนังกระบอกเจาะมากเกินไป หรือการหดตัวของผนังรู ทำให้ดอกสว่านติดอยู่ ดังนั้นควรให้ความสนใจกับการบำรุงรักษาและซ่อมแซมแท่นขุดเจาะอย่างทันท่วงทีและควรปรับคุณสมบัติของโคลนเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีตะกอนที่ด้านล่างของหลุมในช่วงระยะเวลาหนึ่ง
5. มาตรการรักษา. วิธีการหลักในการจัดการกับดอกสว่านที่ติดอยู่คือ: (1) วิธีการยกโดยตรง นั่นคือ การใช้เครนหรือแม่แรงไฮดรอลิกเพื่อยกขึ้นไปโดยตรง (2) วิธีการเคลียร์พื้นที่โดยรอบของดอกสว่าน นั่นคือ ใช้วิธีหมุนเวียนย้อนกลับหรือวิธีตัดใต้น้ำเพื่อทำความสะอาดตะกอนรอบกระบอกเจาะก่อนยกขึ้น (3) วิธีการฉีดแรงดันสูง-: เจาะรูเล็กๆ สองรูอย่างสมมาตรทั้งสองด้านของรูเจาะเดิม (ศูนย์กลางของรูเล็กอยู่ห่างจากขอบของดอกสว่านประมาณ 0.5 เมตร) จากนั้นจึงลดหัวฉีดลงและเล็งไปที่ดอกสว่านที่ติดอยู่ด้วยแรงดันสูงจนเจาะทั้งสองรู ทำให้ตะกอนในรูเดิมตกลงไปในรูเล็กๆ จากนั้นจึงหมุนและยกดอกสว่านที่ติดอยู่ได้ (4) วิธีการขุดป้องกันผนัง: เมื่อดอกสว่านที่ติดไม่ลึก ผนังจะถูกป้องกันด้วยปลอก ปูน ฯลฯ และตะกอนจะถูกขุดและทำความสะอาดด้วยตนเอง
ครั้งที่สอง ข้อดีทางเทคนิคของแท่นขุดเจาะแบบหมุน#เครื่องเจาะสว่าน#
1. ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ขั้นสูง ระบบอัตโนมัติในระดับสูง และความเข้มของแรงงานต่ำ แท่นขุดเจาะแบบหมุนเป็นแบบติดตาม แท่นขุดเจาะแบบขับเคลื่อนด้วยตัวเอง-แบบไฮดรอลิกทั้งหมด โดยใช้ระบบไฮดรอลิกแบบสมบูรณ์ และบางแท่นยังติดตั้งระบบปฏิบัติการคอมพิวเตอร์ขั้นสูงอีกด้วย เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของแท่นขุดเจาะแบบหมุน ผู้ผลิตแท่นขุดเจาะแบบหมุนส่วนใหญ่ซื้อชิ้นส่วนทั่วโลก เช่น แชสซีจาก Caterpillar (CAT) ในสหรัฐอเมริกา ระบบไฮดรอลิกจากเยอรมนี และอุปกรณ์ไฟฟ้าจากญี่ปุ่น สิ่งนี้สามารถยืดอายุการใช้งานโดยรวมของแท่นขุดเจาะแบบหมุนและป้องกันไม่ให้การใช้งานได้รับผลกระทบจากความเสียหายของส่วนประกอบเดียว แท่นขุดเจาะแบบหมุนผสมผสานระบบเครื่องกล ไฟฟ้า และไฮดรอลิกเข้าด้วยกัน โดยมีโครงสร้างที่กะทัดรัด การทำงานที่ยืดหยุ่นและสะดวก ตลอดจนการใช้เครื่องจักรและระบบอัตโนมัติในระดับสูง พวกเขาสามารถเคลื่อนย้ายได้อย่างอิสระภายในสถานที่ก่อสร้าง สร้างเสาของตัวเอง และอำนวยความสะดวกในการขนย้ายและการจัดแนวหลุมเจาะที่รวดเร็วและง่ายดาย การใช้แท่งสว่านแบบยืดไสลด์ช่วยประหยัดกำลังคนและเวลาที่ใช้ในการเพิ่มแท่งสว่าน ลดเวลาเสริม และเพิ่มการใช้เวลาให้เกิดประโยชน์สูงสุด
2. ฟังก์ชันการทำงานที่หลากหลาย- ช่วยให้สามารถเจาะได้หลากหลายวิธี ในระดับสากล การออกแบบแท่นขุดเจาะสำหรับรูเสาเข็มขนาดใหญ่และการก่อสร้างฐานรากใช้เทคโนโลยีการส่งผ่านไฮดรอลิกอย่างเต็มที่ และใช้วิธีการออกแบบแบบโมดูลาร์ เครื่องจักรเพียงเครื่องเดียวสามารถนำไปใช้ได้หลายวัตถุประสงค์โดยไม่ต้องเปลี่ยนตัวเครื่องหลัก เพื่อให้เป็นไปตามความสามารถในการปรับตัวของเครื่องจักรก่อสร้างขนาดใหญ่ให้เข้ากับวิธีการก่อสร้างที่แตกต่างกัน ในประเทศของฉัน อุปกรณ์ที่ใช้ในการขุดเจาะแบบแห้งหรือการขุดเจาะโคลนที่ไม่หมุนเวียน-เพื่อสร้างเสาเข็มโดยใช้ดอกสว่านหรือถังขนาดสั้นเรียกว่าแท่นขุดเจาะแบบหมุน ในความเป็นจริง มันเป็นแท่นขุดเจาะทางวิศวกรรมขนาดใหญ่-ที่ปรับให้เข้ากับวิธีการก่อสร้างต่างๆ นอกจากการเจาะแบบหมุนแล้ว ยังสามารถทำการเจาะทั้งปลอกหรือ-ทั้งปลอก ติดตั้งถังคว้านสำหรับการก่อสร้างผนังไดอะแฟรม ใช้หัวจ่ายกำลัง-คู่สำหรับการตัดผนังเสาเข็ม และเจาะสว่านแบบยาว (วิธี CFA) ซึ่งบรรลุฟังก์ชัน-อเนกประสงค์อย่างแท้จริง
3. ประสิทธิภาพการเจาะสูง แท่นขุดเจาะแบบหมุนสามารถกำหนดค่าด้วยดอกสว่านที่แตกต่างกันได้ ขึ้นอยู่กับสภาพทางธรณีวิทยา ในชั้นดินเหนียว สามารถใช้ถังเจาะยาวเพื่อเร่งความเร็วในการเจาะได้ สำหรับชั้นที่มีทรายและกรวดสูง สามารถใช้ถังเจาะขนาดสั้นร่วมกับผนังโคลนเพื่อควบคุมความเร็วในการเจาะได้ สำหรับชั้นที่มีก้อนหิน หินผิดปกติ และหินที่แข็งกว่า สามารถใช้ดอกสว่านแบบยาวและสั้นเพื่อคลายออกได้ จากนั้นจึงเปลี่ยนกระบอกสว่านเพื่อดำเนินการเจาะต่อได้ เมื่อเปรียบเทียบกับแท่นขุดเจาะทั่วไป แท่นขุดเจาะแบบหมุนมีแรงบิดในการหมุนที่ใหญ่กว่าและสามารถปรับได้โดยอัตโนมัติตามสภาพทางธรณีวิทยา แรงดันเจาะสูง ควบคุมง่าย นอกจากนี้ เนื่องจากดอกสว่านแบบหมุนจะแยกดินและหินออกจากหลุมเจาะโดยตรง ความเร็วในการเจาะจึงสูงมาก โดยทั่วไป ความเร็วในการเจาะอาจสูงถึง 10 ม./ชม. ในชั้นดินและทราย และ 4-6 ม./ชม. ในชั้นดินเหนียว ซึ่งสูงกว่าการเจาะแบบหมุนทั่วไปถึง 3-5 เท่าหรือสูงกว่านั้นด้วยซ้ำ
4. มลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมต่ำ การเจาะแบบหมุนเป็นวิธีการเจาะโคลนแบบแห้ง-หรือไม่หมุนเวียน โดยใช้เพียง 1/10 ถึง 1/20 ของปริมาตรโคลนที่ใช้ในการขุดเจาะแบบหมุนเวียนไปข้างหน้าและย้อนกลับ ดังนั้นสถานที่ก่อสร้างจึงสะอาดและมีมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมน้อยที่สุด การเจาะแบบหมุนยังทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนน้อยลง
5. การตอกเสาเข็มคุณภาพสูง- การเจาะแบบหมุนทำให้เกิดการรบกวนชั้นหินน้อยที่สุด ส่งผลให้เกิดเค้กโคลนบางๆ บนผนังหลุมเจาะและผนังหลุมเจาะที่หยาบ ซึ่งจะเพิ่มแรงเสียดทานด้านข้างของเสาเข็มและรับประกันความสามารถในการรับน้ำหนักของฐานรากเสาเข็มที่ออกแบบไว้ ตะกอนที่ด้านล่างของหลุมเจาะน้อยลงช่วยให้ทำความสะอาดได้ง่ายขึ้นและเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักของปลายเสาเข็ม
ที่สาม ปัจจัยจำกัดในการส่งเสริมและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการขุดเจาะแบบหมุน
1. ราคาอุปกรณ์สูง โดยทั่วไป เส้นผ่านศูนย์กลางของเสาเข็มเจาะคือ 1.2-1.5 ม. เมื่อซื้ออุปกรณ์ มักจะคำนึงถึงความปลอดภัย และความสามารถในการก่อสร้างของแท่นขุดเจาะแบบหมุนที่ซื้อมาจะต้องมีขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อย ดังนั้นแท่นขุดเจาะแบบหมุนที่ใช้กันมากที่สุดในปัจจุบันจึงมีเส้นผ่านศูนย์กลางการเจาะระหว่าง 1.5-2 ม. ราคาของแท่นขุดเจาะดังกล่าวมีมูลค่ามากกว่า 4 ล้านหยวน หากเส้นผ่านศูนย์กลางการเจาะใหญ่กว่า ราคาของแท่นขุดเจาะเดี่ยวพร้อมอุปกรณ์เสริมอาจสูงถึงหลายสิบล้านหยวน สำหรับบริษัทก่อสร้างส่วนใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งทีมงานทางธรณีวิทยาส่วนใหญ่ที่มีส่วนร่วมในการก่อสร้างฐานรากเสาเข็ม การลงทุนอุปกรณ์หลายล้านหรือหลายสิบล้านหยวนในคราวเดียวเป็นเรื่องยาก ประการแรก พวกเขาขาดเงินทุนสำหรับการซื้ออุปกรณ์ขนาดใหญ่เช่นนี้ ประการที่สอง จากมุมมองของระบบการจัดการในปัจจุบัน แม้ว่าพวกเขาจะมีความสามารถในการซื้ออุปกรณ์ก่อสร้างขั้นสูงนี้ ผู้นำของบริษัทจะพิจารณาปัจจัยต่างๆ และไม่ง่ายในการซื้อ
2. ข้อจำกัดตามขอบเขตโครงการ เนื่องจากแท่นขุดเจาะแบบหมุนมีราคาแพงและมีค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานสูง จึงมีข้อกำหนดบางประการสำหรับโครงการที่ใช้งาน ซึ่งแตกต่างจากการก่อสร้างฐานรากเสาเข็มแบบดั้งเดิม ซึ่งต้องการเพียงสภาพทางธรณีวิทยาที่เหมาะสมเท่านั้น และไม่มีข้อกำหนดเฉพาะสำหรับตัวโครงการ ประการแรก โครงการแท่นขุดเจาะแบบหมุนต้องการการดำเนินงานขนาดใหญ่-และไซต์เปิดระดับ แท่นขุดเจาะแบบหมุนมีน้ำหนักมาก โดยทั่วไปจะมีน้ำหนักหลายสิบหรือหลายร้อยตัน หากโครงการเดียวมีขนาดเล็ก ต้นทุนในการย้ายสถานที่ก็สูง และใช้เวลานาน ส่งผลให้ใช้เวลาในการใช้ประโยชน์น้อย ซึ่งทั้งหมดนี้ขัดขวางแท่นขุดเจาะแบบหมุนไม่ให้ตระหนักถึงข้อดีของมัน ดังนั้น เฉพาะในกรณีที่โครงการเดียวมีขนาดใหญ่พอที่จะให้แท่นขุดเจาะแบบหมุนทำงานบนไซต์เดียวกันเป็นระยะเวลานานขึ้น ซึ่งจะช่วยลดต้นทุนในการย้ายตำแหน่ง และเพิ่มการใช้เวลาให้เกิดประโยชน์สูงสุดเท่านั้น จึงจะสามารถตระหนักถึงข้อดีของมันได้อย่างเต็มที่ นอกจากโครงการแต่ละโครงการขนาดใหญ่แล้ว ปริมาณงานทั้งหมดที่จำเป็นในการรักษาการทำงานตามปกติของแท่นขุดเจาะแบบหมุนก็มีข้อกำหนดบางประการเช่นกัน ปัจจุบัน โดยทั่วไปจำเป็นต้องมีปริมาณการขุดเจาะมากกว่า 20,000 เมตรเชิงเส้นต่อปี และมีค่าใช้จ่ายโครงการมากกว่า 5 ล้านหยวนจึงจะตระหนักถึงข้อดีของมันอย่างเต็มที่ ในขณะเดียวกัน เนื่องจากน้ำหนักและขนาดของอุปกรณ์ สถานที่ก่อสร้างจะต้องค่อนข้างเปิด เรียบ และมีความแข็งในระดับหนึ่งเพื่อป้องกันไม่ให้แท่นขุดเจาะจม การก่อสร้างไม่สามารถดำเนินการบนพื้นดินที่หลวม เป็นโคลน หรือไม่มีการบดอัดได้ ประการที่สอง โครงการที่ใช้แท่นขุดเจาะแบบหมุนต้องมีอัตรากำไรสูง เนื่องจากอุปกรณ์ขุดเจาะแบบหมุนมีราคาแพงและมีต้นทุนการดำเนินงานสูง จึงคุ้มค่าที่จะสร้างโครงการก็ต่อเมื่อมีอัตรากำไรที่แน่นอนเท่านั้น จากประสบการณ์ด้านวิศวกรรม โดยทั่วไปแล้ว แท่นขุดเจาะแบบหมุนจะใช้เฉพาะเมื่ออัตรากำไรขั้นต้นของโครงการสูงถึง 50% หรือสูงกว่าเท่านั้น
3. ข้อจำกัดของการก่อตัวทางธรณีวิทยา การเจาะแบบหมุนเหมาะสำหรับชั้นดิน ชั้นทราย และชั้นกรวดที่ค่อนข้างหลวมซึ่งมีอนุภาคขนาดเล็ก ทำงานได้ดีที่สุดในชั้นดินเหนียว เช่น ดินเหนียวปนทรายและตะกอนดินเหนียว การก่อสร้างทำได้ยากในชั้นหินแข็ง ชั้นกรวดหนาแน่น และชั้นหิน และอุบัติเหตุภายในหลุมเจาะและความล้มเหลวทางกลมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นมากกว่า โดยปฏิเสธข้อดีของการขุดเจาะแบบหมุน
4. ต้นทุนการดำเนินงานสูง ราคาของอุปกรณ์ที่สูงย่อมนำไปสู่ต้นทุนการดำเนินงานที่สูง จากข้อมูลของผู้ผลิตแท่นขุดเจาะและคำติชมของผู้ใช้ อายุการใช้งานเต็ม-โหลดปกติของแท่นขุดเจาะแบบหมุนคือ 6300 ชั่วโมง หลังจากอายุการใช้งานนี้ ส่วนประกอบบางอย่างจำเป็นต้องเปลี่ยนหรือซ่อมแซม โดยเฉพาะระบบกว้าน ปั๊มหลักระบบไฮดรอลิก หัวจ่ายกำลัง และก้านเจาะ ส่วนประกอบเหล่านี้มีราคาค่อนข้างแพง และเวลาในการเปลี่ยนก็ยาวนาน สิ่งนี้จะเพิ่มต้นทุนการดำเนินงานของแท่นขุดเจาะแบบหมุนในการใช้งานจริงอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งส่งผลให้ต้นทุนการก่อสร้างฐานรากเสาเข็มเพิ่มขึ้น ในปัจจุบัน เนื่องจากการแข่งขันที่รุนแรงและไร้การควบคุมในตลาดฐานรากเสาเข็ม หลายโครงการจึงรับเหมาช่วงหลายครั้งก่อนที่จะถึงบริษัทรับเหมาก่อสร้าง ส่งผลให้ราคาต่ำและอัตรากำไรต่ำ แม้ว่าการใช้แท่นขุดเจาะแบบหมุนจะให้ประสิทธิภาพสูงและคุณภาพของโครงการที่ดี แต่ผลกำไรจะต่ำหรือติดลบด้วยซ้ำ นี่คือเหตุผลหลักว่าทำไมบริษัทก่อสร้างหลายแห่งจึงปล่อยให้แท่นขุดเจาะแบบหมุนไม่ได้ใช้งาน และยังคงใช้วิธีการก่อสร้างแบบดั้งเดิมและค่อนข้างล้าสมัยต่อไป
เทคโนโลยีการขุดเจาะแบบหมุนเป็นหนึ่งในทิศทางในอนาคตของเทคโนโลยีการอัดฉีดหลุมเจาะ เมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีการป้องกันผนังการไหลเวียนของโคลนหรือการเจาะกระแทกแบบดั้งเดิม การเจาะแบบหมุนมีข้อดีหลายประการ แต่ก็มีปัจจัยจำกัดหลายประการเช่นกัน เราต้องเล่นอย่างเต็มที่กับจุดแข็งและละทิ้งจุดอ่อนเพื่อใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีการขุดเจาะแบบหมุนได้ดีขึ้น และสร้างความมั่งคั่งให้กับเรามากขึ้น!#เครื่องเจาะสว่าน#
