HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG BENTONIT TRONG CỌC KHOAN NHỒI

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG BENTONIT TRONG CỌC KHOAN NHỒI

Vận hành một máy khoan ngang (HDD) là một nghệ thuật, nhưng nó cần có khoa học để thành công. Khoa học là trọng tâm của chất lỏng khoan chạy qua dây khoan, giúp đảm bảo độ ổn định của lỗ xuống trong khi làm mát và bôi trơn dụng cụ, cũng như giảm lực rút ra.

Bạn và đội khoan của bạn có hiểu khoa học liên quan đến việc trộn dung dịch khoan không?

Tại sao khoan chất lỏng lại quan trọng

Cho dù bạn chuyên về lắp đặt cáp quang, khí đốt, điện, nước hoặc đường ống lớn hơn, sử dụng đúng loại và đúng lượng dung dịch khoan cần phải là một phần của quá trình lập kế hoạch. Các chất phụ gia trong dung dịch khoan cung cấp các đặc tính lọc và huyền phù quan trọng cho phép hoàn thành các lỗ khoan dài hơn và lớn hơn ngày nay.

Nếu không có những đặc điểm rất quan trọng này, bạn có nguy cơ bị dội lại không mong muốn (phân đoạn), mặt đất lồi lõm và thất bại kéo lùi.

Tỷ trọng dung dịch bentonite

Bước đầu tiên trong quá trình lập kế hoạch của bạn là hiểu điều kiện đất đai mà bạn sẽ làm việc. Các điều kiện này cho bạn biết bạn cần loại phụ gia nào. Ví dụ, trong đất sét không phản ứng, bạn có thể sẽ chỉ cần một hỗn hợp bentonit, tạo ra khả năng chịu cắt cần thiết để rửa sạch lỗ khoan và một chất bôi trơn để giữ cho đất không dính và bắn bi vào dụng cụ của bạn. Tuy nhiên, khi bạn làm việc trong đất sét phản ứng, cát hoặc đá cuội, bạn sẽ cần một chất phụ gia polyme.

Có một số loại phụ gia polyme để lựa chọn, mỗi loại được thiết kế để giúp bạn đối phó với các điều kiện đất cụ thể. Các polyme PAC thường được thêm vào hỗn hợp bentonite để giúp kiểm soát quá trình lọc thứ cấp (cát và sỏi). Trong các thành tạo có nồng độ đất sét phản ứng cao, các polyme PHPA được sử dụng thay cho bentonit. Các polyme PHPA ngăn không cho đất sét bị trương nở bằng cách tự quấn quanh đất sét. Polyme có trọng lượng phân tử lớn hơn phù hợp với điều kiện đá cuội và đá vì nó hoạt động như một chất trợ huyền phù và giúp tạo đường khoan ổn định và hỗ trợ việc chiết cành lớn hơn từ đường khoan

Nếu bạn không chắc chắn về điều kiện đất mà bạn sẽ làm việc hoặc nếu bạn có thắc mắc về loại phụ gia trộn nào bạn nên sử dụng, hãy nói chuyện với đại lý thiết bị HDD tại địa phương của bạn. Họ sẽ có thể cho bạn biết những nhà thầu khác đang sử dụng những gì trong khu vực. Ngoài ra, hãy đảm bảo làm theo hướng dẫn ở mặt bên của túi hoặc hộp chứa chất phụ gia để xác định lượng chính xác.

Xác định lượng chất lỏng cần thiết

Sử dụng đúng lượng dung dịch khoan trên một lỗ khoan là một vấn đề quan trọng khác. Khối lượng chất lỏng bạn nên sử dụng phụ thuộc vào đường kính lỗ và điều kiện đất. Vermeer khuyến nghị những điều sau đối với các thiết bị HDD lên đến 100.000 lbs (444,8 kN). (Hãy nhớ rằng mũi doa có kích thước gấp 1,5 lần sản phẩm của bạn tối đa 9 inch. Đối với sản phẩm 10 inch và lớn hơn, mũi doa lớn hơn 1,3 lần.)

Khối lượng lỗ theo kích thước máy doa

Hệ số an toàn đất

Tỷ lệ trộn bentonite

Tiếp theo, bạn sẽ cần tính toán hệ số an toàn của đất bằng cách xác định tỷ lệ chất lỏng được bơm vào điều kiện đất.

Ví dụ: nếu bạn định sử dụng máy khoan định hướng ngang Vermeer D20x22 S3 Navigator để thực hiện một mũi khoan 300 ft trong đất sét pha cát và kéo lại một mũi khoan 4-in. đường dẫn khí (kéo doa 6 inch), bạn sẽ sử dụng khoảng 44 gal (166,6 L) chất lỏng trên mỗi que (1,47 gal / ft x 10 ft x 3 chia cho 25 gpm = 1,76 phút / que x 25 gpm. Mỗi thanh dài 10 ft, vì vậy bạn sẽ sử dụng 30 thanh cho công việc, có nghĩa là bạn sẽ cần khoảng 1.320 gal chất lỏng cho dự án. Thực hiện phép tính này trước khi dự án bắt đầu sẽ giúp ích cho quá trình đánh giá và lập kế hoạch.

Các đội khoan thường cố gắng làm việc với ít chất lỏng hơn những gì thực sự cần thiết. Việc làm này sẽ làm cho máy khoan đào nhanh hơn bùn của nó. Điều này có nghĩa là tỷ lệ chất lỏng trên đất của bạn quá lớn và trở nên quá dày để bơm ra khỏi hố thoát / lối vào. Kết quả của hiệu ứng bánh pudding là sự trở lại vô tình do thiếu dòng chảy ngầm. Mặt đất sẽ nhô lên, sản phẩm đang được lắp đặt sẽ căng ra, dụng cụ có thể bị hỏng và dụng cụ của bạn có thể bị kẹt dưới lòng đất.

Sử dụng quá nhiều chất lỏng hoặc sản phẩm là lãng phí và có thể tạo ra chi phí dư thừa. Tuy nhiên, đừng cho rằng lợi nhuận không cố ý luôn là kết quả của việc sử dụng quá ít chất lỏng. Sự trở lại vô ý cũng có thể do sử dụng sai loại hoặc số lượng phụ gia chất lỏng.

Qui trình trộn

Bây giờ đã đến lúc đánh giá cách mà phi hành đoàn của bạn đang trộn dung dịch khoan. Công việc này thường được giao cho một người mới và họ thường được đào tạo từ người đã làm trước khi họ được thuê. Nếu đó là quy trình của công ty bạn, bạn cần đảm bảo cả giáo viên và học sinh đều biết họ đang làm gì.

Trước tiên, hãy bắt đầu bằng cách kiểm tra nồng độ pH từ nguồn nước của bạn. Các chất phụ gia trong dung dịch khoan (bentonit và polyme) trộn tốt hơn với phạm vi mức độ pH từ 8 đến 9. Nước đô thị thường sẽ đo trong phạm vi đó, nhưng các nguồn nước khác như ao hoặc giếng thường thấp hơn. Thêm tro soda sẽ giúp nâng cao độ pH và làm cho sản phẩm dung dịch khoan của bạn đi xa hơn.

Các chất phụ gia trong dung dịch khoan cung cấp các đặc tính lọc và huyền phù quan trọng cho phép hoàn thành các lỗ khoan dài hơn và lớn hơn ngày nay. Nếu không có những đặc điểm rất quan trọng này, bạn có nguy cơ bị trả lại không mong muốn (phân đoạn), mặt đất lồi lõm và thất bại kéo lùi

Khi bạn đã sẵn sàng trộn các chất phụ gia của mình vào nước, các loại bột như bentonite phải được thêm vào phễu và chất lỏng được đổ trực tiếp vào bể.

Hệ thống trộn chất lỏng Vermeer được trang bị một máy cắt túi bên cạnh phễu. Dùng nó để tách túi và sau đó đổ toàn bộ túi vào phễu cùng một lúc. Làm theo cách này, thay vì cắt bằng dao và từ từ sàng nguyên liệu vào phễu, sẽ giúp ngăn không khí lọt vào hệ thống, có thể gây tràn bình và tạo ra hỗn độn.

Nếu bạn định thêm polyme, bạn cần đợi cho đến khi bentonit được trộn hoàn toàn, thường là khoảng 10 phút. Thêm polyme quá sớm hoặc không theo trình tự có thể làm cho bentonit bóng trong bể, làm cho nó không hiệu quả. Luôn thêm polyme PAC trước PHPA và polyme khô trước polyme lỏng.

Bước cuối cùng là kiểm tra độ nhớt bằng phễu và cốc. Bạn muốn tốc độ nhớt từ 45 đến 60 giây cho hầu hết các ứng dụng khoan. Nếu nó quá đặc, hãy thêm nước hoặc chất pha loãng bổ sung; nếu nó quá mỏng, thêm nhiều phụ gia khoan.

Hiểu được khoa học về pha trộn dung dịch khoan sẽ giúp bạn nâng nghệ thuật khoan lên một tầm cao mới và giúp cả đội của bạn làm việc hiệu quả hơn

Xem thêm các bài viết khác >>