Tesis de graduación de Qiqiu "Investigación sobre varios temas en la construcción de pilotes de lechada submarina (limpieza de orificios, protección de paredes, prevención de que las jaulas de refuerzo floten, derrumben los orificios y pilotes rotos)"

Los problemas comunes de perforación (incluida la limpieza del pozo) y sus métodos de tratamiento son los siguientes: 11.1 Varios métodos de perforación pueden causar problemas de colapso del pozo. Las características del colapso del pozo son que el nivel del agua en el pozo cae repentinamente, aparecen pequeñas burbujas en la boca del pozo, la cantidad de escoria producida no aumenta significativamente y la carga de la plataforma de perforación aumenta significativamente. 11.1 Razones del colapso del pozo: ① La densidad relativa del lodo no es suficiente y otros indicadores de rendimiento del lodo no cumplen con los requisitos, por lo que la pared del pozo no forma una capa de lodo sólida. (2) Debido a que el lodo (o agua) no se repuso a tiempo después de que se descargó la escoria, o la marea del río subió, o apareció agua a presión en el hoyo, o el hoyo fue perforado a través de una capa altamente permeable como grava, agua se perdió en el hoyo y la cabeza de agua en el hoyo no era lo suficientemente alta. (3) El revestimiento está enterrado a poca profundidad y el orificio inferior tiene fugas o colapsa, o el suelo cerca del orificio se empapa en agua y se vuelve blando, o la plataforma de perforación entra en contacto directamente con el revestimiento, lo que provoca que el orificio colapse debido a la vibración y expandirse hacia un agujero de colapso más grande. ④Metraje de perforación demasiado rápido en arena blanda. ⑤ Se recomienda que la velocidad sea demasiado rápida y el tiempo de ralentí demasiado largo. ⑥La altura del agua es demasiado alta, lo que provoca que la lechada se filtre en la pared del orificio o invierta la perforación en el fondo de la carcasa. ⑦ Después de la limpieza del pozo, la densidad relativa, la viscosidad y otros indicadores del lodo disminuyeron. El ventilador de succión no repuso el lodo (o el agua) a tiempo después de succionar el lodo de limpieza del pozo, lo que provocó que el nivel de agua en el pozo fuera más bajo. que el nivel freático. ⑧ Operación incorrecta de limpieza del orificio, la boquilla de suministro de agua lava directamente la pared del orificio, el tiempo de limpieza del orificio es demasiado largo o el tiempo de pausa para la limpieza del orificio es demasiado largo. ⑨ Colisión con la pared del orificio al izarlo en el marco de acero. 11.1.2 Prevención y control del colapso del pozo ① Al perforar en arena limosa suelta o arenas movedizas, se debe controlar la velocidad del metraje y se debe seleccionar lodo o lodo de alta calidad con gran densidad relativa, viscosidad y relación de coloides. (2) Cuando el orificio colapsa, el revestimiento se puede retirar inmediatamente y el orificio perforado se puede rellenar, o el revestimiento se puede enterrar nuevamente y luego perforar. (3) Si se encuentra un hoyo colapsado, se debe identificar la ubicación del hoyo colapsado y se debe rellenar una mezcla de arena y arcilla (o grava y loess) hasta 1m-2m por encima del hoyo colapsado si el hoyo colapsado está. grave, se debe rellenar todo el pozo y el relleno debe ser denso antes de perforar el pozo. (4) Al limpiar el hoyo, se debe designar a una persona designada para verter lodo (o agua) para asegurar la altura necesaria de la cabeza de agua en el hoyo. Es mejor no insertar la tubería de suministro de agua directamente en el pozo, sino hacer pasar el agua a través de un fregadero o piscina antes de fluir hacia el pozo para evitar lavar las paredes del pozo. La máquina de succión de lodo debe estar alineada para evitar que golpee la pared del pozo. No se debe utilizar una presión excesiva del viento y no debe exceder de 1,5 a 1,6 veces la presión de la columna de agua en el pozo. (5) Al izarlo dentro del marco de acero, el centro del orificio de perforación debe insertarse verticalmente para evitar que golpee la pared del orificio. 11.2 Varios métodos de perforación pueden causar deflexión de la perforación. 11.2.1. Razones de la desviación ① Encontrar grandes cantos rodados o rocas de exploración durante la perforación ② En la unión de estratos blandos y duros inclinados, la superficie de la roca está inclinada al perforar o al perforar capas de arena y guijarros de diferentes tamaños de partículas; El bit está estresado de manera desigual. (3) Cuando se agranda el agujero, la broca oscilará hacia un lado. (4) La base de la plataforma de perforación no está colocada horizontalmente o tiene un asentamiento y desplazamiento desigual. ⑤La tubería de perforación está doblada y la junta no está recta. 11.2.2. Prevención y tratamiento ① Al instalar la plataforma de perforación, nivele la plataforma giratoria y la base, el borde de la polea de elevación, el orificio de sujeción de la tubería de perforación fija y el centro de la carcasa deben estar en una línea vertical, y comprobar y corregir con frecuencia. ②Debido a que la tubería de perforación activa es larga, la parte superior oscila demasiado al girar. Es necesario agregar un marco guía al equipo de perforación y controlar el grifo de elevación en la varilla para perforar agujeros centrados a lo largo del marco guía. (3) Las juntas de las tuberías de perforación deben inspeccionarse una por una y ajustarse a tiempo. Cuando se dobla la tubería de perforación activa, se debe ajustar con un gato a tiempo. 11.3 Pueden ocurrir problemas con la caída de objetos durante el proceso de perforación. 11.3.65438 ② La junta del tubo de perforación está defectuosa o la rosca se desliza. (3) El cableado del motor está incorrecto, la plataforma de perforación está invertida y la tubería de perforación está suelta. (4) Se desconectan el anillo de dirección, el manguito de dirección y otras soldaduras. (5) Las llaves, palancas, etc. pueden caerse debido a un funcionamiento descuidado. 11.3.2 Precauciones ① Antes de perforar, los objetos que caen en el pozo se deben retirar. Los electroimanes que caen esporádicamente y las herramientas de perforación también se pueden extraer con conos de agarre, y luego se debe retirar la boca de la carcasa. tapado. ② Compruebe con frecuencia las herramientas de perforación, los tubos de perforación, los cables metálicos y los dispositivos de acoplamiento. 11.3.3 Método de tratamiento Después de la perforación, la situación debe identificarse a tiempo. Si el cono de perforación está enterrado por sedimento o roca colapsada, primero debemos limpiar el pozo para que la herramienta de pesca pueda acceder a la tubería de perforación y al cono de perforación. 11.4 La perforación pegada y la perforación enterrada a menudo ocurren en la perforación rotatoria de circulación inversa y de circulación directa. La característica de la perforación pegada es que el metraje es lento o incluso la bomba se detiene cuando se perfora en capas de suelo finas.

Métodos de prevención y tratamiento: para las plataformas de perforación rotatorias de circulación directa e inversa, se puede quitar la bolsa de lodo, se puede ajustar la densidad relativa y la viscosidad del lodo, se puede aumentar adecuadamente la capacidad de bombeo y se puede agregar una cantidad adecuada de arena y grava. colocarse en el orificio para resolver el problema de la bolsa de lodo atascada en la perforadora. Puede elegir conos de broca con dientes raspadores pequeños y salida de lodo grande. Si el lodo de perforación es grave, se debe detener la perforación y eliminar la escoria de perforación. . Verifique y calcule el diámetro interno de la tubería de perforación, las dimensiones de entrada y salida de escoria de perforación y las dimensiones del equipo de descarga de escoria. 11.5 El escariado y el escariado reductor son comunes y la apertura de la superficie es generalmente demasiado grande. Cuando el agua subterránea se mueve, el suelo está suelto o la broca se balancea demasiado, es fácil que se produzca un escariado. Las razones para la expansión del pozo son las mismas que las del colapso del pozo, que van desde la expansión del pozo hasta el colapso del pozo. Si sólo se produce un colapso parcial en el hoyo y el hoyo se expande, y el hoyo aún puede alcanzar la profundidad diseñada, no se requiere tratamiento, pero la cantidad de concreto vertido aumentará considerablemente. Si el colapso continúa después de la expansión del pozo y afecta la perforación, se tratará como un accidente de colapso del pozo. La contracción del diámetro, es decir, una reducción anormal del diámetro del orificio, generalmente se manifiesta como signos de broca atascada, incapacidad para levantar la broca o incapacidad para levantar la bocina al perforar. Hay dos razones para la reducción del diámetro: una es que la broca no se repara a tiempo y una broca muy desgastada a menudo perfora un orificio un poco más pequeño que el diámetro del pilote diseñado; la otra es porque hay suelo plástico blando (comúnmente); conocido como suelo de caucho) en la formación, que cuando se expone al agua, el tamaño de los poros se reduce después de la expansión. La contracción puede ocurrir con varios métodos de perforación. Para evitar agujeros por contracción, el primero debe reparar rápidamente la broca desgastada, y el segundo debe usar lodo de alta calidad con una baja tasa de pérdida de agua para proteger la pared, y debe girar rápido y lento, y perforar nuevamente dos o tres. veces o use un cabrestante para levantar el cono de perforación hacia arriba, abajo, hacia la izquierda y hacia la derecha. Escanee el orificio repetidamente para expandir el diámetro del orificio hasta que la parte de diámetro reducido cumpla con los requisitos de diseño. Para orificios con cavidades de contracción, la jaula de acero se debe verter inmediatamente después de colocarla en su lugar para evitar la contracción o exposición de las barras de acero.

11.6 Los agujeros en forma de flor de ciruelo (o agujeros en cruz) aparecen a menudo al perforar con conos de impacto. Los agujeros perforados no son redondos y se denominan agujeros en forma de flor de ciruelo o agujeros en cruz. 11.6.1. Causa ① El dispositivo de dirección superior del cono falló, lo que provocó que el cono de impacto no girara y siempre impactara hacia arriba y hacia abajo en una dirección. ② La densidad relativa y la viscosidad del lodo son demasiado altas, la resistencia a la rotación del impacto es demasiado grande y la broca es difícil de girar. (3) Durante la operación, el cable está demasiado suelto o la carrera es demasiado pequeña, el cono del punzón acaba de subir y bajar, la broca tiene un tiempo de rotación insuficiente o muy pequeño y la posición de impacto no se puede cambiar. (4) Hay capas desiguales, como capas de cantos rodados, capas de acumulación, etc., que son propensas a la exploración de piedras, lo que hace que las paredes de los agujeros locales sobresalgan y los agujeros queden deformados. 11.6.2 Medidas preventivas ① Verifique la flexibilidad del dispositivo de dirección con frecuencia y repare o reemplace los dispositivos de dirección defectuosos de manera oportuna. ②Seleccione lodo con viscosidad y densidad relativa adecuadas y limpie la escoria a tiempo. (3) Cuando use una carrera baja, use una carrera más alta para cada sección de impacto para impactar alternativamente para modificar la forma del orificio. (4) Una vez que aparece el agujero de la flor del ciruelo, se puede rellenar con arcilla mezclada con astillas de madera y guijarros, y luego compactar nuevamente. 11.7 El atasco del cono ocurre a menudo durante la perforación con cono de impacto. 11.7.1 Causa ① El agujero está perforado en forma de flor de ciruelo y el cono perforador está atascado en la parte estrecha. (2) Si el cono perforador no se suelda a tiempo, el diámetro del orificio de perforación disminuirá gradualmente y el cono perforador después de la soldadura será más grande y propenso a atascarse en carreras altas. (3) La piedra sonda que se extiende hacia el interior del orificio no es lo suficientemente grande y no está rota, y el pie o la parte superior del cono está atascado. ④ Caen piedras u otros objetos del agujero y el cono perforador se atasca. ⑤ En la capa de arcilla, la carrera de impacto es demasiado alta y el lodo es demasiado espeso, lo que provoca que el cono de impacto sea succionado. ⑥Si la cuerda está demasiado suelta, el cono se volcará y presionará contra la pared del agujero.

11.7.2 Método de tratamiento ① Si la broca está atascada en la flor del ciruelo, si hay espacio para que la cabeza del cono se mueva hacia abajo, puede girar la broca hacia abajo y levantarla en la dirección. del diámetro mayor. También puede aflojar el cable metálico y dejar que el cono de perforación gire en ángulo, y es posible levantar el cono de perforación. (2) No se debe forzar el taladro para que se adhiera para evitar que los agujeros colapsen o taladren agujeros. Es recomendable utilizar el método de acoplamiento de abajo hacia arriba, golpeando la piedra en el punto de perforación, a veces moviendo la broca hacia arriba y hacia abajo, o eliminando el punto atascado, o haciendo caer la piedra que cae. (3) Utilice un cable grueso para colocar el anzuelo o la cuerda en el agujero, levante el gancho hacia atrás y gírelo hacia arriba, abajo, izquierda y derecha varias veces al mismo tiempo o alternativamente con la cuerda grande para probar. y a veces el gancho del punzón se puede levantar. (4) Durante el proceso de recuperación, continúe agitando el lodo para evitar que los sedimentos entierren la broca. ⑤ Utilice otras herramientas, como conos de perforación pequeños, cubos de escoria pequeños, etc., para impactar en el orificio y exprimir las piedras atascadas en la pared del orificio, o levante el cono de perforación después de que llegue al punto atascado. Pero mantenga la cuerda estable para evitar que el cono caiga repentinamente. ⑥Inserte una tubería de aire comprimido o agua a alta presión en el orificio, alinéelo con un lado del cono o el cono de succión por un momento, suelte el punto atascado y empújelo hacia afuera con fuerza. ⑦Utilice herramientas especialmente procesadas para alinear la broca con la pared del orificio.

⑧Cuando el método anterior no logra levantar el cono, puede probar el método de elevación del cono de PO con voladura submarina. Generalmente, puede colocar el producto químico ZHA impermeable (menos de 1 kg) en el orificio, colocarlo en la parte inferior del cono a lo largo del conducto del cono, luego detonarlo para aflojar el cono atascado y luego usar un polipasto y un polipasto de cadena manual para levántalo al mismo tiempo.

11.8 La varilla exterior de las plataformas de perforación rotativas suele estar rota. 11.8.65438 (2) La velocidad de rotación inadecuada durante la perforación aumenta la tensión de torsión o flexión en la tubería de perforación, lo que provoca que la tubería de perforación se rompa. (3) La tubería de perforación se ha utilizado durante demasiado tiempo y las juntas están dañadas o desgastadas demasiado. (4) La geología es dura y el material de perforación es demasiado rápido, lo que sobrecarga la tubería de perforación. ⑤ Aparecieron materias extrañas en el agujero, la resistencia aumentó repentinamente y la perforación no se detuvo a tiempo. 11.8.2 Prevención y tratamiento ① No utilice tubos de perforación muy doblados. Se requiere que la conexión de cada tubo de perforación y la rosca de conexión del tubo de perforación y la broca estén intactas. Debe tener instalaciones anti-aflojamiento para evitar que se reviertan y se suelten. (2) La velocidad del metraje debe controlarse durante el proceso de perforación. Cuando se encuentre con una geología dura y compleja, proceda con precaución. (3) Durante el proceso de perforación, siempre verifique el desgaste de varias partes de la herramienta de perforación y si la resistencia de la unión es suficiente. Si no cumple con los requisitos, deberá reemplazarse a tiempo. (4) Si hay objetos extraños al perforar, deben eliminarse antes de perforar. ⑤ Si la tubería de perforación se ha roto, puede recuperar la tubería de perforación caída de acuerdo con el método de recuperación anterior. Verifique la causa y utilice una tubería de perforación nueva o más grande para continuar con la perforación. 11.9 Pérdida de lodo en el pozo 11.9 1. Razones de las fugas de lodo ① Al perforar en grava o arenas movedizas altamente permeables, especialmente en formaciones con flujo de agua subterránea, se producen fugas de lodo fino de la pared del pozo. (2) La carcasa está enterrada a poca profundidad y el suelo de relleno no está lo suficientemente compactado, lo que provoca fugas de lodo en la raíz de la pala. (3) La junta está mal hecha y las juntas no están apretadas, lo que provoca fugas de lodo. (4) La altura del agua es demasiado alta y la presión de la columna de agua es demasiado alta, lo que hace que el lodo se filtre fuera de la pared del pozo. 11.9.2 Método de tratamiento ① Todas las plataformas de perforación rotativas en el primer caso deben utilizar lodo más espeso o de alta calidad para perforar los agujeros. El taladro de percusión puede agregar barro espeso mezclado con rocas y guijarros o arcilla de relleno para impactar repetidamente y fortalecer la protección de la pared. (2) Las fugas de carcasa deben manejarse de acuerdo con las normas sobre producción y enterramiento de carcasas en las especificaciones anteriores. Si la fuga de lodo en las uniones no es grave, los buzos pueden usar algodón o guata para bloquear las uniones. Si se produce una fuga grave, se debe extraer el revestimiento y volver a enterrar después de la reparación. - .Fallo del sello trasero 12.1.1 Causas de accidentes y medidas preventivas (1) La distancia entre el fondo del conducto y el fondo del orificio es demasiado alta o demasiado baja. Motivo: Debido a un error de cálculo, la distancia entre la abertura inferior del conducto y el fondo del orificio es demasiado alta o demasiado baja. Una altura demasiado alta imposibilita que la primera tanda de hormigón quede enterrada bajo el conducto (más de 1 m). Demasiado bajo dificulta la caída del primer lote de concreto, lo que provoca que el lodo se mezcle con el concreto. Medidas preventivas: Mida con precisión la longitud de cada conducto, registre el número, verifique la profundidad del orificio y la longitud total del conducto. El conducto ensamblado también se puede bajar directamente al fondo del orificio y se pueden comparar las longitudes entre sí. La primera tanda de hormigón no fue suficiente. Motivo: Debido a un error de cálculo, la primera tanda de hormigón no fue suficiente y la tubería enterrada falló. Precaución: Calcule y verifique cuidadosamente el primer lote de concreto según el diámetro del orificio y del conducto. (3) El primer lote de hormigón es de mala calidad. Motivo: La trabajabilidad del primer lote de hormigón era demasiado pobre y era difícil convertir el hormigón en pulpa. O la crisis es demasiado grande y provoca segregación. Medidas preventivas: hacer un buen trabajo en el diseño de proporciones de mezcla y controlar estrictamente la trabajabilidad del hormigón. (4) El catéter se llena con suspensión. El rendimiento de sellado del conducto es deficiente. Después de verter el primer lote de concreto, una excesiva presión externa del lodo se filtró en el conducto, lo que provocó que el concreto y el lodo se mezclaran. 12.1.2 Método de tratamiento Después de que falle el primer lote de sellado posterior de concreto, se debe dejar a un lado el conducto, se debe levantar la jaula de acero y se debe limpiar el orificio inmediatamente. 12.2 Las fallas en el suministro de material y en el equipo hacen que se detenga la aplicación de lechada. 12.2.1 Causas de accidentes y medidas preventivas: Debido a fallas en los equipos, se interrumpió el suministro de materiales de concreto por mucho tiempo, provocando que el concreto se solidificara y rompiera los pilotes. Medidas preventivas: Se deben evaluar las capacidades del proceso antes de la construcción y se debe considerar algún respaldo del equipo; debe existir un plan de emergencia en caso de accidentes; 12.2.2 Método de tratamiento (1) Si el pilote roto está muy lejos del suelo, considere levantar la jaula de acero para volver a perforarlo. (2) Si el pilote roto está a poca profundidad del suelo, se puede utilizar una conexión de pilote. (3) Si el agujero original no se puede utilizar, rellénelo y luego agregue pilotes. 12.3 Causas y medidas preventivas de accidentes por colapso del pozo durante el proceso de inyección 12.3.1: Durante el proceso de inyección, el colapso del pozo ocurre debido a una limpieza inadecuada del pozo, lodo demasiado delgado y colisión con la pared del pozo al bajar la jaula de acero. Precauciones: Consulte la sección 11.1.1 para obtener más detalles.

12.3.2 Métodos de tratamiento (1) Si el colapso del pozo no es grave, se puede continuar con la inyección y acelerar el progreso de manera adecuada. (2) Si la perfusión no puede continuar, se debe rellenar a tiempo y se deben volver a formar los orificios. 12.4 El catéter se vacía y se cae. 12.4.1 Causas y prevención de accidentes (1) Causas del vaciado del conducto: Debido a errores de medición y cálculo, el conducto se drena al verter concreto y la tubería se llena de lodo o la profundidad de enterramiento del conducto es demasiado pequeña y lodo; fluye hacia el conducto. Medidas preventivas: Mida y vuelva a verificar cuidadosamente la profundidad del orificio y la longitud del conducto; la profundidad enterrada del conducto debe ser adecuadamente conservadora. ⑵Motivo de la caída de la tubería: la conexión de la junta de la tubería no cumple con los requisitos; la tubería se cuelga de la jaula de acero y se retira con fuerza; Nota: Después de cada extracción del conducto, vuelva a conectar con cuidado el conector del conducto; cuando el conducto esté enterrado profundamente, el conducto debe retirarse a tiempo. 12.4.2 Método de tratamiento (1) Cuando la superficie del concreto esté a gran profundidad del suelo, se deben perforar agujeros nuevamente. (2) La superficie de hormigón está a poca profundidad del suelo, por lo que se puede utilizar el método de conexión de pilotes. 12.5 Es difícil que el hormigón flote durante el proceso de vertido y no se produce el fenómeno de lechada. 12.5.65438 ⑵ La trabajabilidad del hormigón es demasiado pobre. (3) La profundidad del conducto enterrado es demasiado grande. (4) Cuando se completa la inyección, la sobrepresión disminuye debido a la reducción de la altura de la columna de hormigón en el conducto. 5] Aumenta la consistencia y densidad relativa del lodo y la escoria fuera del conducto. 12.5.2 Medidas de solución: (1) Levante el conducto para reducir la profundidad enterrada del conducto. ⑵Extienda el conducto y aumente la altura de la columna de concreto en el conducto. (3) Se puede agregar agua al hoyo para diluir el lodo y se puede eliminar parte del suelo precipitado. 12.6 Altura de vertido insuficiente 12.6.1 Causas y prevención de accidentes: medición incorrecta. La cantidad de reserva para la cabeza del pilote es demasiado pequeña. Medidas preventivas: Se pueden utilizar varios métodos para garantizar la precisión; la cantidad de sobrellenado en la cabeza del pilote se puede aumentar adecuadamente. 12.6.2 Método de tratamiento: Excavar la cabeza del pilote y luego sacar el pilote. -