为了推动钻探行业的发展,适应工程上对钻机的新要求,各种新型钻机应运而生,而声频钻机就是其中的一种。声频钻机采用声频振动方式进行钻进,其具有效率高、能耗低、钻进速度快、施工安全性好、适应地层范围广、能连续取样、采集到不被扰动的样品以及钻进过程不会产生二次污染等特点,较好的满足了工程的需求。声频钻机的应用范围包括地质勘探、水文水井钻进、滑坡勘察与治理、地热采暖设备安装、地震爆破孔施工等几乎所有的钻探领域[1]
在液压系统油路上设置一个特制的液压振动器,压力油通过振动器供给钻机液压加压油缸,在自动换向阀的控制下液压振动器产生振动,不断的切换油路,使液压加压油缸活塞的油腔产生交变变化,从而使液压加压油缸的活塞产生振动,并带动负载一起振动。使液压钻机成为油缸振动式声频钻机。
油缸式振动钻机的技术特点:
(1)应用范围广。广泛适用于工程勘察,环境保护调查孔,地源热泵孔,砂金地质勘探,大坝及尾矿监测孔,海洋工程勘察,大坝基础的钻探取样,以及微型桩、水井孔等。
(2)地层适应范围宽。在0~300m的深厚堆积体、各种松散层:如砂土、粉砂土、粘土、砾石、粗砾、漂砾、冰碛物、碎石堆、垃圾堆积物(包括木头、钢板、混凝土、沥青等)和软基岩,如砂岩、灰岩、页岩、板岩等,有效采集连续岩心样品。以及软岩中,能有效、高速的进行连续原状取样钻进,以及全套管成孔。而这是传统钻进工法无法比拟的。
(3)钻进速度快。钻进是振动、回转和加压3种钻进力的有效叠加,特别是振动作用,不仅有
效破碎岩石,同时也使岩土排开和液化,从而获得较高的钻进速度。通常钻速在20~30 m/h,比常规回转钻进方法快5倍以上。
(4)岩土样保真度好。声波钻进可在覆盖层和软基岩中采集直径大,代表性强,保真度好、不混层的连续岩土样。扰动降到**,尤其适合应用在需要采集原状样及无污染样品的场合。
(5)环境污染少,是绿色施工法。通常情况下,声波钻进可不使用泥浆或添加泥浆处理剂的钻井液,少用水或者不用水,钻进产生的废弃物比常规钻进少70%~80% ,从而减少了钻井液对环境的污染。此外,施工过程环保,施工时噪声低,对周边环境影响小。
(6)施工安全性好。声波钻进采用了套管跟进护壁技术,套管跟进和取样同时进行。外套管能够
很好地保护孔壁,防止孔壁坍塌。同时还可隔离含水层,避免交叉污染。由于有外层套管的保护,因此不怕卡钻、埋钻,钻孔过程孔内事故少。
(7)施工工艺多样。可以使用绳索取心钻进工艺,实现不提钻取样;也可采用单管、单动双管取样钻进。能用较大直径的套管(0101.6~304.8 mm)高效连续钻进。
(8)钻进成本低。国外声波钻机施工,一般要求每天钻进进尺100 m 以上,由于钻进速度快,缩短了施工周期,降低了劳动力费用;不用泥浆及少水钻进,材料消耗少;钻进产生的废物少,减少了现场清理费用在过去传统农业生产中,有机肥发挥了重要作用。随着现代工业发展,化肥的施用越来越广泛,具有施用简便、速效和高产的特点,为农业生产发展做出了重大贡献。但是农田的中NPK的重金属含量也逐渐被重视,提到这,就要说到贡献**的这款场地调查取样钻机了,没有它,我们的检测工作不可能这么的方便。
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北京金地科技于2016年将澳大利亚科力SD-1土壤取样钻机引入国内,预示着这一国际**场调采样钻机正式与我国从事土壤研究的学者及使用单位见面了。
在钻进方面SD-1土壤取样钻机也进行了整体的升级,将双管钻进技术引入其中,这样就可实现在不提钻的情况下提取土壤样品,而且也保障了取样过程中土壤的还原性和无扰动性,有效的避免了塌孔、缩孔等现象。在提钻方面科力公司用小型脚踩式起拔器,更省力并且方便携带,这一系列改变让澳大利亚科力SD-1土壤采样钻机一经上世就站在了行业的前端。