تجهیزات حفاری شمع درجا

انواع دستگاه های حفاری شمع درجا:

1. روتاری هیدرولیک چرخ زنجیری (Hydraulic Rotary Rigs-mounted on crawler unit)

 

 2.  روتاری هیدرولیک قابل نصب بر روی کامیون (Truck Mounted Hydraulic Rotary Rigs)

3.  روتاری هیدرولیک یا مکانیکی قابل نصب بر روی جرثقیل(Crane Attachment Rigs)

مشخصات کلی دستگاه روتاری 

موقعیت قرارگیری مته و کلی

1. کابل جابجا کننده کلی در جهت قائم
2. کلی(kelly) (با قابلیت حرکت قائم و دورانی)
3. Rotary Head (با حرکت دورانی خود باعث چرخش کلی می شود.)     
4. محل اتصال اوگر و باکت به کلی
5. محل قرارگیری مته حفاری (اوگر، باکت و ...)    

 

 

 

میله کلی (kelly Bar)

میله کلی (kelly Bar) حرکت چرخشی و  قائم هد (head rotary) دستگاه روتاری را به مته های حفاری منتقل می کند. مته ها و باکت های حفاری به انتهای کلی متصل میشوند.

 گشتاور چرخشی: ۱۰۰ الی ۴۰۰ کیلو نیوتن
عمق حفاری: ۱۰ الی ۱۰۰ متر

اوگر(Auger)

اوگر ها فقط برای حفاری در خاکهای چسبنده و لایه های سنگی دارای کارایی مناسب هستند. در حین حفاری، خاک بوسیله دندانه های اوگر کنده شده و بر روی پره های آن قرار می گیرد و به بیرون از چاه حفاری منتقل می شود و با تکان دادن کلی تخلیه می شود.

اوگرها معمولا به سه گروه تقسیم می شوند:

1- اوگر با کاربرد حفاری در خاک (ریزدانه)

2- اوگر با کاربرد حفاری در لایه سنگی

3- اوگرهای پیوسته (CFA)

 

اوگر با کاربرد حفاری در خاک (ریزدانه)

مناسب برای حفاری در خاکهای ریزدانه مانند ماسه های لای دار، لای های آلی و غیر آلی، انواع خاک های رس، زغال سنگ نارس، لجن ها، مخلوطهای ماسه رسی، ماسه خاک دار.

توجه: اوگرها در خاک های غیر چسبنده و درشت دانه مانند شن های تمیز ، شن های خاک دار ، ماسه های تمیز و خاکهای آبکی دارای کارایی مناسب نمی باشد.

 

Auger

 قطر : ۴۰ الی ۲۰۰ سانتیمتر
طول : ۱۳۰ الی ۲۳۰ سانتیمتر

 

  اوگر با کاربرد حفاری در لایه سنگی

 مناسب برای حفاری و شکستن لایه های سنگی نرم، نسبتا نرم و نسبتا سخت.

 Rock Auger

 قطر : ۴۰ الی ۲۰۰ سانتیمتر
طول : ۱۲۰ الی ۲۳۰ سانتیمتر

  

تفاوت اوگر های با کاربرد حفاری در خاک و سنگ

تفاوت آنها در شکل و نوع دندانه ها می باشد. در اوگرهای با کاربرد در خاک از دندانه های نوک پهن و در اوگرهای با کاربرد در سنگ از دندانه های تیزی با تکه های الماس تعبیه شده در نوک آنها استفاده می شود.

توجه: در حفاری ها لایه های سنگی با مقاومت فشاری کمتر از ۱۰۰ مگاپاسکال قابل شکستن می باشند.

اوگرهای پیوسته (CFA)

اوگرهای پیوسته نسبت به اوگرهای معمولی دارای طول بیشتر و محور استوانه ای توخالی می باشند. این اوگرها دارای محور توخالی و با درپوش بازشو انتهایی می باشند که بعد از باز کردن درپوش انتهایی، بتن با عبور از این محور می تواند به اعماق چاه حفاری پمپاژ شود. قابل ذکر می باشد که اوگرهای پیوسته بصورت قطعه های مجزای قابل اتصال به یکدیگر طراحی می شوند. کاربرد اوگرهای پیوسته در شمع های موسوم به CFA می باشد.

   

 Continuance Flight Auger 

 قطر: ۳۵ الی ۱۴۰ سانتیمتر
قطر لوله درونی : ۱۰ الی ۱۵سانتی متر
طول: ۱۰ الی ۳۵ متر 

باکت(Bucket)

معمولاً  از باکتهای حفاری در خاکهای درشت دانه استفاده می شود. در حین حفاری خاک بوسیله دندانه های زیر باکت کنده شده و به کمک بازوهای تعبیه شده در زیر آن به درون باکت رانده می شود و بعد از پر شدن، به بیرون از چاه منتقل می شود و با باز شدن اتوماتیک بازوها خاک تخلیه می شود.

 باکت ها معمولا به دو گروه تقسیم می شوند:

1- باکت با کاربرد در حفاری خاک

2- باکت با کاربرد حفاری در لایه های سنگی

 

باکت با کاربرد حفاری در خاک

مناسب برای حفاری در انواع خاک ها بخصوص خاک های درشت دانه با چسبندگی پایین و خاک های آبکی.

 

    Bucket

قطر: ۶۰ الی ۲۰۰ سانتیمتر
طول: ۱۲۰ الی ۱۶۰سانتیمتر

 

باکت با کاربرد حفاری در لایه های سنگی

 مناسب برای شکستن لایه های سنگی نرم، نسبتا نرم و نسبتا سخت.

 

 Rock Bucket

قطر: ۶۰ الی ۲۰۰ سانتیمتر
طول: ۱۲۰ الی ۱۸۰سانتیمتر

تفاوت باکت های با کاربرد حفاری در خاک و سنگ

تفاوت آنها در شکل و نوع دندانه ها می باشد. در باکت های با کاربرد در خاک از دندانه های نوک پهن و در باکت های با کاربرد در سنگ از دندانه های تیزی با تکه های الماس تعبیه شده در نوک آنها استفاده می شود.

نکته: در حفاری ها لایه های سنگی با مقاومت فشاری کمتر از ۱۰۰ مگاپاسکال قابل شکستن می باشند.

باکت زنگوله ای

باکت های زنگوله ای برای افزایش مقطع قسمت انتهایی شمع ها در شمع های خزانه ای (کف پهن) استفاده می شوند. این باکت ها دارای بازوهای مفصلی مجهز به دندانه های برنده ای می باشند که بعد از رسیدن باکت به انتهای شمع با باز شدن خود خاک را بصورت مخروطی در می آورند و هنگام بالا آمدن باکت جمع می شوند.

 

Belling bucket

قطر عادی: ۵۰ الی ۲۰۰ سانتیمتر
قطر افزایش یافته: ۸۰ الی ۳۵۰ سانتیمتر

کربارل

کربارل نوعی مغزه گیر می باشد که علاوه بر شکستن لایه سنگی (نسبتا سخت)  قادر به نمونه گیری از آن نیز می باشد.

 

 Core Barrel

قطر: ۶۰ الی ۲۰۰ سانتیمتر
طول: ۱۵۰ الی ۱۷۰سانتیمتر

 

دندانه(Teeth)

در انتهای مته ها و باکت های حفاری یکسری دندانه تعبیه شده که معمولا از جنس فولاد سخت و یا الماس (برای شکستن لایه های سنگی) می باشند.

 

 

با کاربرد حفاری در خاک

 

   

با کاربرد حفاری در لایه سنگی