Wiertnica obrotowa, sprzęt do formowania otworów zyskujący szerokie uznanie w ostatnich latach, stała się powszechnie rozpoznawaną metodą w budownictwie podziemnych fundamentów. Jako najszybciej rozwijająca się innowacyjna technika budowy pali wierconych, pale wiercone obrotowo są nazywane "zielonym procesem budowlanym" ze względu na ich wysoką wydajność, doskonałą jakość oraz minimalne zanieczyszczenie pyłem i szlamem. Jednak pojawiły się pewne problemy. Niniejszy artykuł porównuje wiertnice obrotowe z tradycyjnymi wiertnicami udarowymi i obrotowymi, oferując praktyczne rekomendacje dotyczące wyboru odpowiedniego sprzętu do formowania otworów w budowie fundamentów palowych.

Oto analiza i porównanie trzech najpopularniejszych typów wiertnic: udarowych, obrotowych i wiertnic obrotowych.

1. Analiza wiertnicy udarowej

Wiertnice udarowe to wszechstronny sprzęt do formowania otworów, który łączy w sobie systemy mechaniczne i hydrauliczne. Są one przystosowane do różnych warunków geologicznych, w tym gleb piaszczystych, gleb piaszczystych, warstw żwirowych, otoczaków, głazów, miękkich skał i twardych skał. Wiertnice te są szczególnie skuteczne w przypadku wbijania pali w skały w obszarach górskich i pagórkowatych. W przypadku napotkania warstw miękkiej gleby, operatorzy mogą tymczasowo zastąpić glebę powierzchniową, aby ustabilizować wiertnicę.

Wiertnice udarowe można montować samodzielnie w zależności od rzeczywistych warunków na miejscu i charakteryzują się prostą obsługą. Pod względem konstrukcji i złożoności operacyjnej, wiertnice udarowe przewyższają wiertnice obrotowe i obrotowo-kopiące. Biorąc pod uwagę same warunki geologiczne, bez uwzględniania takich czynników, jak harmonogram projektu lub efektywność ekonomiczna, wiertnice udarowe pozostają uniwersalnie stosowane. Jeśli chodzi o prędkość formowania otworów, wiertnice udarowe wypadają gorzej w porównaniu z wiertnicami obrotowymi i obrotowo-kopiącymi w określonych warunkach geologicznych. Pod względem kosztu za metr bieżący dla wiercenia pojedynczego otworu, wiertnice udarowe wykazują najwyższą wydajność, wiertnice obrotowe najniższą, podczas gdy wiertnice obrotowo-kopiące zajmują pozycję pośrednią.

2. Analiza wiertnicy obrotowej

Zarówno wiertnice z obiegiem dodatnim, jak i z obiegiem zwrotnym nadają się do suchej gleby, warstw gleby zawierających mały żwir lub otoczaki oraz miękkich skał. Nie są one jednak zalecane do dużych warstw kamienia ubijakowego lub twardych warstw skalnych. Wiertnice z obiegiem dodatnim mają również zastosowanie do warstw mułu i drobno-średnio-gruboziarnistego piasku. Z kolei wiertnice z obiegiem zwrotnym w warstwach piaszczystych mogą powodować wypadki w otworach wiertniczych, jeśli parametry formulacji szlamu są niewystarczające lub prędkość wiercenia jest nadmierna.

Wiertnice obrotowe są szczególnie odpowiednie do budowy pali wierconych na nizinach śródlądowych z grubymi warstwami aluwialnymi i na nadbrzeżnych płyciznach. Pod względem prędkości formowania otworów, wiertnice obrotowe przewyższają wiertnice udarowe, ale ustępują wiertnicom obrotowym. Z ekonomicznego punktu widzenia, wiertnice obrotowe są najbardziej ekonomiczne spośród trzech typów sprzętu wiertniczego, będąc najbardziej przystępną opcją.

3. Niedociągnięcia wiertnic udarowych i obrotowych

Jak omówiono powyżej, zarówno wiertnice udarowe, jak i wiertnice obrotowe mają wspólną cechę, jaką jest opłacalny sprzęt o prostej obsłudze. Po dziesięcioleciach selekcji rynkowej stały się one głównymi maszynami do formowania otworów pod fundamenty palowe. Jednak wraz z postępem społeczeństwa stopniowo pojawiły się pewne nie do pokonania niedociągnięcia:

Zanieczyszczanie środowiska, nieprzyjazne dla środowiska

Zarówno budowa ścian szlamowych, jak i odprowadzanie zawiesiny wymagają szlamu. Jednak produkcja szlamu powoduje zanieczyszczenie środowiska zarówno na placu budowy, jak i w okolicach, co nie spełnia rosnących wymagań współczesnego społeczeństwa dotyczących ekologicznych praktyk budowlanych. Użycie szlamu z recyklingu wymaga stawów szlamowych, które zajmują znaczną przestrzeń budowlaną.

Powolne formowanie otworów

Zgodnie z normalnymi wymaganiami jakości budowy i ogólnymi warunkami warstw geologicznych, wiertnica obrotowa może wiercić otwory o głębokości około 8-10 m dziennie. Jednak prędkość formowania otworów wiertnicą udarową jest wolniejsza.

Słaba adaptacja

Oprócz dużej adaptacji wiertnic udarowych, wiertnice obrotowe nie mogą radzić sobie z twardszymi warstwami poza warstwami silnie zwietrzałymi. Zarówno wiertnice udarowe, jak i wiertnice obrotowe mogą wiercić tylko otwory pionowe, a nie otwory materiałowe.

Niski stopień automatyzacji

Intensywność pracy operatorów jest wysoka. Środowisko pracy jest złe, a stopień automatyzacji wiertnic udarowych i obrotowych nie jest wysoki. Jest to zasadniczo operacja z noszeniem słuchawek. Środowisko pracy pracowników jest trudne, co nie spełnia obecnego trendu społecznego humanizacji i wysokiej automatyzacji.

4. Analiza wiertnicy obrotowej

Zdrowie środowiskowe

Kiedy powstaje tysiąc otworów, nie ma zanieczyszczeń na miejscu i w otoczeniu. Nawet gdy do formowania otworów używa się błota statycznego, w porównaniu z zanieczyszczeniami wiertnic udarowych i obrotowych, wiertnice obrotowe powodują mniejsze zanieczyszczenia na miejscu.

Formacja powstaje szybko

W standardowych formacjach geologicznych wiertnice obrotowe osiągają 4-6 razy szybsze tempo formowania otworów niż konwencjonalne wiertnice. Podczas budowy fundamentów pali mostowych o długości do 10 metrów w typowych warstwach, proces wiercenia spełnia standardy kontroli jakości dla kwalifikowanych fundamentów palowych. Podczas gdy wiercenie obrotowe zwykle zajmuje 24-36 godzin, wykwalifikowani operatorzy wiertnic obrotowych z instrukcjami technicznymi mogą ukończyć wiercenie fundamentów palowych w zaledwie 6-9 godzin. To pokazuje znaczącą przewagę wiertnic obrotowych w budownictwie fundamentów.

Silna adaptacja

Wiertnice obrotowe mogą być wyposażone w różne wiertła. Typowe typy obejmują wiertła obrotowe i wiadra obrotowe. Dodatkowo istnieją specjalistyczne narzędzia, takie jak cylindryczne wiertła rdzeniowe, wiertła z rozszerzoną podstawą, wiertła udarowe i wiertła stożkowe chwytakowe przeznaczone do różnych warunków geologicznych. Wiertnice te mogą wiercić przez warstwy piasku, warstwy gleby, warstwy skalne i inne formacje. Znane jako "wiertnice obrotowe", maszyny te mogą poruszać się niezależnie, zapewniając precyzyjne i wygodne pozycjonowanie przed wierceniem. Mogą nie tylko wiercić pale pionowe, ale także budować pale skośne.

 supermatic

Intensywność pracy jest niewielka. Środowisko pracy jest komfortowe. Wiertnica obrotowa to produkt integrujący dużą moc, pełną hydraulikę, mechatronikę i komfort obsługi (humanizacja). Jest to krystalizacja nowoczesnej technologii, ucieleśniająca jedność humanizacji, inteligencji i wysokiej wydajności.