Falhas comuns de construção em plataformas de perfuração rotativa e suas soluções

Como equipamento essencial para a construção de furos de sondagem na engenharia civil, as perfuratrizes rotativas são amplamente utilizadas em solos arenosos, coesivos, siltosos e outras camadas. São extensivamente aplicadas em obras de fundação, como fundações contínuas e reforço de fundações. Contudo, durante a construção a longo prazo, anomalias são inevitáveis ​​devido às condições geológicas, práticas operacionais e desgaste do equipamento. Este artigo resume as falhas comuns encontradas nas operações com perfuratrizes rotativas e fornece métodos de tratamento específicos para referência em campo.

1. Defeitos comuns e métodos de tratamento

(1) Colapso do Poço

Durante a concretagem, se o nível da lama dentro do revestimento subir repentinamente e transbordar, caindo rapidamente em seguida com o surgimento de bolhas de ar, deve-se suspeitar de colapso do furo. A verificação pode ser feita com um martelo de profundidade: se um martelo previamente suspenso na superfície do concreto ficar enterrado e não puder ser levantado, ou se a profundidade medida divergir significativamente do nível real do concreto, o colapso é confirmado.

As principais causas incluem vedação inadequada ao redor da base do revestimento, levando a vazamentos de água e queda anormal do nível da água no poço; em construções em rios de maré, a maré alta reduz a diferença de altura da água e não consegue manter a pressão hidrostática original; e cargas pesadas ou vibração mecânica ao redor do revestimento perturbam o solo circundante.

Medidas de tratamento: primeiro, identifique a causa e tome medidas de controle específicas, como manter ou aumentar a pressão interna da coluna de água, remover cargas pesadas próximas e evitar vibrações, para prevenir novos colapsos. Em seguida, utilize uma bomba de lama para remover o solo colapsado do furo. Se o colapso cessar, a perfuração normal pode ser retomada. Para colapsos menores, preencha a área acima da zona colapsada, otimize as propriedades da lama de perfuração, aumente a pressão da coluna de água e aprofunde o revestimento antes de continuar a perfuração. Para colapsos severos, preencha imediatamente todo o furo com areia ou cascalho fino misturado com argila, suspenda a construção, identifique a causa raiz e reinicie a perfuração somente após a implementação de medidas de proteção eficazes. Se a zona de colapso for rasa, pode-se utilizar um método de revestimento com profundidade adequada, compactando o solo circundante antes da retomada da perfuração.

(2) Desvio do furo de sondagem

Caso se observe inclinação ou curvatura no furo de sondagem, analise primeiro a causa, como a presença de irregularidades na geologia (rochas duras e moles) ou o desequilíbrio na distribuição da carga na haste de perfuração, e então aplique a correção adequada. Em geral, a ferramenta de perfuração pode ser mantida na seção desviada e o furo pode ser alargado repetidamente para restaurar a verticalidade. Se o desvio for severo, preencha a seção desviada com solo coesivo e reinicie a perfuração após o solo assentar e compactar.

(3) Aumento excessivo e estreitamento do pescoço

Quando ocorre alargamento excessivo ou estreitamento do furo, deve-se priorizar a prevenção de colapsos e o controle da oscilação da ferramenta de perfuração para evitar variações anormais no diâmetro. O estreitamento é causado principalmente pelo desgaste severo da broca sem reparo oportuno ou por solos moles e folhelhos argilosos que se expandem com a exposição à água. Para problemas relacionados ao desgaste, inspecione o desgaste da broca regularmente e realize reparos de revestimento duro em tempo hábil. Para estratos expansivos, utilize lama de alta qualidade e baixa perda de filtração para proteção das paredes. Se o estreitamento já tiver ocorrido, varra repetidamente a seção afetada movendo a broca para cima e para baixo até que o diâmetro seja restaurado aos requisitos de projeto.

(4) Bit Balling e Bit Burial

A formação de grumos na broca e o seu soterramento geralmente ocorrem durante a perfuração rotativa com circulação direta (incluindo plataformas submersíveis) e perfuração por impacto. Nesses casos, verifique imediatamente a viscosidade da lama de perfuração, o fluxo de entrada/saída de cascalho, o diâmetro interno da coluna de perfuração e o estado do equipamento de remoção de cascalho, controlando a taxa de penetração adequadamente. Se a formação de grumos na broca for severa, interrompa a perfuração imediatamente, retire a broca, limpe completamente o cascalho e retome a operação.

(5) Bit Sticking

A perfuração com broca travada é comum em perfurações de impacto. Após a ocorrência do travamento, puxar a broca com força é estritamente proibido. Tente levantá-la suavemente primeiro. Se não funcionar, use uma pequena ferramenta de impacto para golpear a seção travada ou utilize um método combinado de impacto e sucção para soltar os detritos ao redor da broca. Assim que a broca se mover livremente, retire-a lentamente.

(6) Bit caído ou objetos estranhos

Se um objeto ou pedaço de madeira cair no buraco, use imediatamente ferramentas de pesca apropriadas, como garfos, anzóis e laços de corda. Se o objeto estiver enterrado em sedimentos, primeiro remova os sedimentos ao redor usando os métodos aplicáveis ​​descritos acima e, em seguida, proceda à recuperação assim que a ferramenta entrar em contato com o objeto.

2. Precauções de segurança na construção

Em nenhuma circunstância o pessoal deve entrar em um furo de sondagem sem revestimento ou outras instalações de proteção para lidar com falhas. Se a entrada em um furo de sondagem com revestimento ou outra proteção for inevitável, a presença de gases nocivos deve ser testada previamente e equipamentos de segurança completos para prevenção de exposição a substâncias tóxicas, afogamento e soterramento por colapso devem ser fornecidos. As operações só podem prosseguir após a segurança do pessoal ser totalmente garantida.

A construção de plataformas de perfuração rotativa é uma técnica relativamente nova, e a experiência prática contínua ainda é essencial. Os problemas encontrados durante a construção devem ser analisados ​​e documentados sistematicamente para criar procedimentos de resposta padronizados para situações semelhantes no futuro. À medida que a adoção de plataformas de perfuração rotativa continua a se expandir, as técnicas de construção relacionadas se tornarão mais maduras e os processos de tratamento de falhas serão mais padronizados, proporcionando um forte suporte para a execução tranquila de projetos de fundações.