Буровые работы

Страница 1

Бурение скважин, выполнятся для изучения геологического разреза, т.е. для выявления последовательности залегания пластов, их мощности, состава, плотности, консистенции, влажности, водоносности, а также для отбора образцов пород и последующего испытания в лабораторных условиях. Для этой цели применяется ручное и механическое бурение. Ручное бурение выполняют ударно-вращательным или ударно-канатным способом. Механическое бурение осуществляется вращательными, ударно-механическими и вибробуровыми установками.

Выбор способа бурения зависит от состава проходимых пород, от назначения и глубины бурения, от условий производства работ. При выборе способа бурения особое внимание уделяется качеству и виду отбираемых образцов пород и экономической эффективности способа.

Диаметры скважин зависят от их назначения и колеблются в широких пределах – от 89 до 325 мм и более, а глубина инженерно-геологических скважин может быть 10, 30, 100 м и более.

Способ ручного бурения применяется на объектах с малыми объемами работ, в районах, куда доставка механических буровых установок может быть сопряжена с трудностями. По способу проходки скважины оно может быть вращательным, ударным и комбинированным – ударно-вращательным. Для взятия образцов породы с ненарушенной структурой используют грунтоносы. Ручное ударно-вращательное бурение применяется для всех видов грунтов, кроме скальных; бурение ведется с применением разного рода средств и приспособлений, рис. 2.3.

В зависимости от состава пород в глинистых, суглинистых и песчаных грунтах применяют ложки и змеевики, в обломочных породах – долота и желонки, в сильно обводненных песчаных и илистых грунтах – желонки. В процессе ручного бурения производится отбор образцов грунта нарушенной и не нарушенной структуры.

Рис. 2.3. Ручное бурение

1 – змеевик; 2 – долото; 3 – ложка; 4 – желонка; 5 – грунтонос;

6 – штанга; 7 – обсадная труба; 8 – хомут; 9 – лебедка; 10 – копер; 11 – устье скважины; 12 – забой.

На основании механизации ударно-вращательного способа возник ударно-канатный способ бурения. Буровой снаряд, спущенный в скважину на канате, периодически поднимают и сбрасывают на забой с помощью ударного механизма рис. 2.4. Бурение у д а р н о-к а н а т н ы м способом может вестись сплошным и кольцевым забоем. При бурении сплошным забоем проходка скважины производится путем сбрасывания (ударов) на забой долота, с последующим извлечением породы желонкой, а при бурении кольцевым забоем – сбрасыванием (забивкой) забивного стакана, который постепенно наполняется грунтом и затем поднимается на поверхность. Долото используют для раздробления твердых включений (валунов и др.). Желонка представляет собой стакан, в нижней части которого имеется башмачок с клапаном, который при подъеме закрывает отверстие. Недостаток этого способа бурения – его большая трудоемкость и малый темп работ.

Рис. 2.4. Схема работы ударно-канатного станка.

1 – буровой снаряд; 2 – инструментальный канат; 3 – шестерня привода ударного вала; 4 – кривошип; 5 – шатун; 6 – оттяжная рама.

К о л о н к о в о е бурение является разновидностью вращательного способа проходки скважин, когда забой разрабатывается по кольцу, с оставлением не разрушенного столбика породы-керна, рис. 2.5. Его основные преимущества:

1) получение образцов в виде колонки породы-керна, по которому судят о геологическом строении и физико-механических свойствах проходимых пород;

2) возможность бурения скважин в породах любой крепости под различными углами наклона к горизонту.

Колонковое бурение ведется при помощи колонковой трубы, к нижнему торцу которой привинчивается кольцевая коронка с зубьями из твердого сплава или алмазная коронка, которая вращается со скоростью 50–300 об/мин образуя забой в виде кольца, а в центре его остается столбик нетронутой породы – керн. Продукты разрушения породы – шлам – удаляют из забоя (в зависимости от физико-механических свойств пород и глубины скважины) нагнетанием в скважину глинистого раствора или продувкой сжатым воздухом. При наполнении колонковой трубы керном или при затуплении резцов коронки бурение прекращают; керн заклинивают в конусе корпуса коронки, отрывают от забоя и поднимают вместе со снарядом на поверхность. Колонковое бурение может использоваться для проходки скважин во всех видах грунтов (за исключением песчаных и глинистых мягкопластичных), причем на значительные глубины. Этот способ обеспечивает получение образцов пород (керна) с естественной структурой и влажностью.

Проверка несущей способности врубки на скалывание.
Скалывающее усилие, приходящее на первый зуб: Расчетная длина площади скалывания первого зуба: ,где тск=0.8-коэффициент условий работы для первого зуба; Rcpck=24 кг/см2-расчетное среднее сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон в лобовых врубках при учете длины скалывания lck≤2h, lckX ...

Устойчивость плоской формы деформирования обеспечена. Верхний пояс.
Расчетное усилие в стержне N2-II = 19525.9 кг, длина раскоса lрасч = 474.3 см. Верхний пояс рассчитываем как сжато-изгибаемый стержень на продольное усилие и местную поперечную нагрузку: Изгибающий момент в середине стержня Задаемся размерами сечения верхнего пояса b х h = 25x25см. Тогда: площадь се ...

Кризис классического функционального подхода
Таким образом, итоговая классификация участков территории получается перекрестным наложением многих схем зонирования, при этом может быть построена классификация, ориентированная либо на существующее положение, либо на один из возможных или желательных, с точки зрения городской администрации, вариантов буду ...