طريقة بناء أكوام الحفر باستخدام جهاز الحفر الدوار في تكوينات الحجر الجيري الصلب

1. المقدمة

جهاز الحفر الدوار عبارة عن آلات بناء مناسبة لعمليات الحفر في هندسة أساسات المباني. في السنوات الأخيرة، أصبحت القوة الرئيسية في بناء الأساسات الخوازيق في بناء الجسور في الصين. مع أدوات الحفر المختلفة، جهاز الحفر الدوار مناسب لعمليات الحفر في الطبقات الجافة (الحلزونية القصيرة)، الرطبة (الجرافة الدوارة) والطبقات الصخرية (الحفر الأساسي). إنها تتميز بخصائص الطاقة المثبتة العالية، وعزم الدوران العالي الناتج، والضغط المحوري الكبير، والقدرة على المناورة المرنة، وكفاءة البناء العالية والوظائف المتعددة. تبلغ الطاقة المقدرة لجهاز الحفر الدوار بشكل عام 125-450 كيلو واط، وعزم دوران خرج الطاقة هو 120-400 كيلو نيوتن•م، يمكن أن يصل الحد الأقصى لقطر الثقب إلى 1.5-4 م، والحد الأقصى لعمق الثقب هو 60-90 م، والذي يمكن أن يلبي متطلبات مختلف بناء الأساس واسع النطاق.

في بناء الجسور في المناطق الصلبة جيولوجيًا، فإن طرق بناء أساسات الخوازيق شائعة الاستخدام هي طريقة حفر الخوازيق اليدوية وطريقة الحفر الصدمي. يتم التخلص تدريجياً من طريقة الحفر اليدوية بسبب طول فترة بناء الأساسات الخوازيق، والتكنولوجيا القديمة، والحاجة إلى عمليات التفجير، التي تشكل مخاطر ومخاطر كبيرة؛ هناك أيضًا بعض المشكلات المتعلقة باستخدام المثاقب الصدمية في البناء، والتي تتجلى بشكل رئيسي في سرعة الحفر البطيئة للغاية للمثاقب الصدمية في طبقات الصخور الصلبة جيولوجيًا، وحتى ظاهرة عدم الحفر طوال اليوم. إذا كان الكارست الجيولوجي متطورًا بشكل جيد، فغالبًا ما يحدث تشويش في الحفر. بمجرد حدوث تشويش الحفر، غالبًا ما يستغرق بناء الخوازيق المحفورة من 1 إلى 3 أشهر، أو حتى لفترة أطول. إن استخدام منصات الحفر الدوارة لبناء الأساسات لا يؤدي فقط إلى تحسين سرعة البناء بشكل كبير وتقليل تكاليف البناء، ولكنه يوضح أيضًا تفوقًا واضحًا في جودة البناء.

2. خصائص طرق البناء

2.1 سرعة تشكيل المسام السريعة

تم تصميم ترتيب الأسنان وهيكل لقمة ثقب الصخور في جهاز الحفر الدوار على أساس نظرية تجزئة الصخور. يمكنها الحفر مباشرة في الطبقة الصخرية، مما يؤدي إلى سرعة حفر سريعة وكفاءة بناء محسنة بشكل كبير.

2.2 المزايا البارزة في مراقبة الجودة

يتم تجهيز منصات الحفر الدوارة بشكل عام بغلاف ثقب يبلغ حوالي 2 متر (والذي يمكن تمديده إذا كانت تربة الردم في الحفرة سميكة)، ويمكن للمنصة نفسها تضمين الغلاف، مما يمكن أن يقلل من تأثير تربة الردم في الحفرة على الكومة المحفورة يعتمد جهاز الحفر الدوار عملية صب أكوام خرسانية ناضجة تحت الماء، والتي يمكن أن تتجنب الآثار الضارة لسقوط الطين من الحفرة والرواسب المتولدة أثناء عملية الصب؛ جهاز الحفر الدوار عبارة عن آلات بناء أساسات الوبر التي تدمج العلوم والتكنولوجيا المتقدمة الحديثة. أثناء عملية الحفر، فهي تتمتع بدقة عالية في العمودية، وفحص الطبقة الصخرية في قاع الحفرة، والتحكم في طول الركيزة. في الوقت نفسه، نظرًا للكمية الصغيرة من الرواسب الموجودة في قاع الحفرة، فمن السهل تنظيف الحفرة، وبالتالي فإن جودة بناء أساسات الوبر مضمونة بالكامل.

2.3 قدرة قوية على التكيف مع التكوينات الجيولوجية

تم تجهيز جهاز الحفر الدوار بلقم حفر مختلفة، والتي يمكن استخدامها لظروف جيولوجية مختلفة مثل طبقات الرمل، وطبقات التربة، والحصى، وطبقات الصخور، وما إلى ذلك، دون قيود جغرافية.

2.4 سهولة الحركة والقدرة على المناورة القوية

يعتمد هيكل جهاز الحفر الدوار هيكل الحفار الزاحف، والذي يمكنه السير بمفرده. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لأجهزة الحفر الدوارة أن تعمل بشكل مستقل، وتتمتع بحركة قوية، وتتكيف مع التضاريس المعقدة، ولا تتطلب مرافق إضافية للتركيب والتفكيك. إنها تشغل مساحة صغيرة ويمكن تشغيلها على الجدران.

2.5 حماية البيئة ونظافة موقع البناء

يمكن لجهاز الحفر الدوار أن يعمل في التكوينات الصخرية بدون طين، مما لا يقلل فقط من هدر موارد المياه ولكن أيضًا يتجنب تلوث البيئة المحيطة الناجم عن الطين. ولذلك، فإن موقع بناء جهاز الحفر الدوار نظيف ويتسبب في الحد الأدنى من التلوث للبيئة.

3. نطاق التطبيق

إن طريقة البناء هذه مناسبة بشكل أساسي لحفر الأكوام باستخدام آلات الحفر الدوارة في التكوينات الصخرية ذات التجوية المتوسطة والضعيفة ذات جودة الصخور الصلبة نسبيًا.

4. مبدأ العملية

4.1 مبادئ التصميم

استنادًا إلى مبدأ عمل جهاز الحفر الدوار، جنبًا إلى جنب مع الخواص الميكانيكية للصخور والنظرية الأساسية لتفتيت الصخور بواسطة جهاز الحفر الدوار، تم حفر أكوام الاختبار في تكوينات من الحجر الجيري متوسطة التجوية مع صخور صلبة نسبيًا. تم تحليل المعلمات الفنية والمؤشرات الاقتصادية ذات الصلة بعمليات الحفر المختلفة التي يستخدمها جهاز الحفر الدوار إحصائيا. من خلال المقارنة والتحليل الفني والاقتصادي المنهجي، تم تحديد طريقة بناء أكوام الحفر لجهاز الحفر الدوار في تكوينات الحجر الجيري المعتدلة الطقس مع الصخور الصلبة نسبيًا.

4.2 مبدأ تكنولوجيا الحفر لجهاز الحفر الدوار في التكوينات الصخرية

من خلال تجهيز جهاز الحفر الدوار بأنواع مختلفة من لقم الحفر لإجراء توسيع ثقب متدرج على التكوينات الصخرية الصلبة، يتم إنشاء سطح حر في الجزء السفلي من الحفرة لقمة حفر جهاز الحفر الدوار، مما يحسن قدرة اختراق الصخور للحفر الدوار تلاعب وتحقيق اختراق الصخور بكفاءة في نهاية المطاف مع توفير تكاليف البناء.