Буріння, Свердловина, Робоча, Закріплення ґрунту, Струменева геотехнологія
Буріння робочих свердловин у струменевій геотехнології
Буріння робочих свердловин уструменевої геотехнології виконується стінками обертальногобуріння, зазвичай під глинистим розчином. Застосовуються різні види буріння: шнекове, кулькове, колонкове.
Діаметрисвердловини визначаються видом технології (одно-, дво- або трикомпонентної), а також витратою і тиском рідини, що розмиває, так як зазначені характеристики визначають діаметр свердловинного струминного монітора. Конкретні значення діаметрів робочих свердловин можуть змінюватись у межах 80. 219 мм, рідко більше. Верхня межа значення діаметра обмежена тільки умовами стійкості стінок свердловини, оскільки їх стійкість знаходиться у зворотній залежності від діаметра. Глинистий розчин, що заповнює пробурену робочу свердловину, забезпечує стійкість її стінок до початку струминного розмиву.
Глинистий розчин може готуватися як на основі бентонітового порошку так і на основі місцевих глин. Для приготування та подачі глинистого розчину може бути використане як основне технологічне обладнання, призначене для здійснення струминної геотехнології, так і спеціальне обладнання, що входить до комплекту бурового агрегату.
У випадках, коли підземні конструкції та споруди, що виконуються, допомогоюструменевої геотехнології, розташовуються на великій глибині, наприклад, під підошвою греблі або дорожнього земляного полотна, для запобігання надмірному розмиву земляної споруди висхідним потоком пульпи, в межах висоти зазначеної земляної споруди робітники обсаджуються трубами.
При необхідності буріння у слабких або розущільнених грунтах, що не забезпечують стійкість стінок робочої.свердловини під глинистим розчином, прохідку і стійкість стінок свердловини можна забезпечити застосуванням сухої комової глини, яку подають безпосередньо в свердловину і затирають у стінки свердловини буровим снарядом у процесі буріння.
При випереджальному бурінніробочих свердловин по відношенню до загального нремені власне розмиву та закріплення ґрунту час збереження стійкості стінок свердловини під захистом глинистого розчину до їх використання визначається властивостями ґрунтів та встановлюється експериментально.
Спосіб гарантованого забезпечення стійкості стінок свердловини до початку розмиву (в процесі струминного розмиву стійкість стінок свердловини забезпечується безперервним висхідним потоком пульпи розмитого грунту) є механічне з'єднання струминного монітора з буровим снарядом, коли до нижньої частини струменевого монітора кріпиться коро. Такі прийоми дуже широко застосовуються європейськими та японськими компаніями. Це дозволяє використовувати один і той же буровий верстат для буріння робочої свердловини і як маніпулятор для обертання і підйому струменевого монітора. Струменевий розмив починається відразу після завершення буріння робочої свердловини. Недолік такого способу буріння робочих свердловин у тому, що буровий снаряд зношується у багато разів швидше за власне струминного монітора.
У грунтах, що легко розмиваються, буріння робочої свердловини може виконуватися шляхом гідрозанурення струминного монітора, коли торцевий розчиннорний патрубок обладнується гідравлічною насадкою, через яку подається струмінь рідини, що розмиває (води або глинистого розчину). Однак такий спосіб застосовується рідко з кількох причин.
По-перше, для гідрозанурення потрібна досить велика витрата рідини, яка можеперевищувати продуктивність насоса, призначеного для забезпечення струменевого розмиву.
По-друге, за наявності досить великих твердих включень у ґрунті гідрозанурення може виявитися неможливим.
По-третє, при гідрозануренні утворюється свердловина досить великого діаметра, що офіційно позначається на ефективності струминного закріплення грунту.
По-четверте, при використанні для гідрозавантаження монітора в слабких грунтах глинистого розчину загальні втрати глинистого розчину можуть бути невиправдано великі. Найчастіше застосовується буріння робочої свердловини за допомогою бурового снаряда, наприклад коронки, обладнаного струменевою насадкою. При цьому насадка спрямована під кутом вертикальної осі, і при обертанні снаряда струмінь описує конус, що забезпечує попереднє розпушування грунту по всьому периметру забою.