Техноблог

Ультразвуковое бурение. Применение и преимущества

3 Февраля 2021

538

Шаг вперёд от традиционных методов

Что такое ультразвуковое бурение?

Ультразвуковое бурение - это метод проникновения в грунты основания, позволяющий получить высококачественные недеформированные образцы грунта и горных пород на глубине до 30 метров. В дополнение к отбору грунтовых проб, ультразвуковое бурение может использоваться для проведения ряда экологических, геотехнических, геологических и геологоразведочных работ.

Высокочастотная резонансная технология усиливает проникающую способность буровой коронки, которая может врезаться в большинство грунтовых образований и обеспечивать их извлечение, в том числе даже булыжники, слои горных пород и валуны.

Уникальным является то, что процесс такого бурения позволяет извлекать ненарушенные образцы грунта на большей глубине, в отличие от возможностей альтернативных методов.

Как работает ультразвуковое бурение?

Ультразвуковое бурение сочетает в себе использование преимуществ вибрации, удара и вращения для получения чрезвычайно прямых, длинных и ненарушенных образцов грунтового материала. Метод достигает отклонения всего 0,5 мм на каждые 10 м и может достигать глубины 30 м.

Эффект расструктуривания грунта вокруг бурильной колонны устраняет поверхностное трение, позволяя буровому долоту скользить по земле с минимальным сопротивлением. Быстрый подъем и опускание бура в землю обеспечивает дополнительное скольжение, позволяя ему двигаться с еще меньшим усилием. Когда встречаются более твердые породы среднего размера, роторное бурение (или резка) используется для обеспечения эффективного прохождения и захвата всего образца грунта.

Ультразвуковое бурение очень эффективно и обладает чрезвычайно высокой скоростью проникновения в сыпучий материал. Он способен врезаться в горные породы и даже проникать в железобетон, а также в другие материалы с высокой плотностью.

Каковы преимущества ультразвукового бурения?

Этот вид бурения имеет значительные преимущества по сравнению с традиционными методами отбора проб и бурения глубоких пород:

• Высококачественные ненарушенные образцы грунта и горных пород на разной глубине как в сухих, так и влагонасыщенных слоях.

• Производительность в 3–4 раза выше, чем при других методах бурения, что снижает стоимость одной точки бурения или образца керна.

• Более чистое бурение, сокращающее количество отходов до 70%.

• Более тихий, чем ударный зонд, что снижает шумовое загрязнение.

• Снижает риск неудачи проекта из-за геологических сюрпризов на этапе бурения.

Как собираются образцы высокого качества?

Зубчатая головка ультразвукового бура означает, что вал забирает минимально нарушенный материал внутри своего керна, который может быть извлечен и использован для высококачественного отбора и анализа проб почвы и горных пород.

Это достигается путем первичного сверления для захвата образца, затем покрытия вокруг керна и извлечения обсадной колонны и образца. После того, как образец был удален, бур заменяется и процесс начинается снова, что позволяет извлекать несколько образцов на разных глубинах с высокой производительностью.

Каковы сферы применения ультразвукового бурения?

Этот вид бурения подходит для широкого диапазона использования.

Приложения для метода:

• Экологические

- Отбор проб (смешанные слои и твердые образования)

- Установка мониторинговых колодцев

- Восстановительные инъекции на месте

• Геотехнические

- Отбор проб и стандартное зондирование (SPT)

- Компенсационная нагнетание растворов

- Тестирование коническим пенетрометром (CPT)

• Разведка полезных ископаемых