Các lỗi thường gặp trong kết cấu giàn khoan quay và giải pháp khắc phục
Là một thiết bị cốt lõi trong thi công giếng khoan dân dụng, giàn khoan xoay được sử dụng rộng rãi trong đất cát, đất dính, đất bùn và các tầng địa chất khác. Chúng được ứng dụng rộng rãi trong các công trình nền móng như móng liên tục và gia cố móng. Tuy nhiên, trong quá trình thi công lâu dài, những sự cố bất thường là không thể tránh khỏi do điều kiện địa chất, thao tác vận hành và hao mòn thiết bị. Bài viết này tổng hợp các lỗi thường gặp trong vận hành giàn khoan xoay và cung cấp các phương pháp xử lý cụ thể để tham khảo tại chỗ.
Các lỗi thường gặp và phương pháp điều trị
(1) Sụp đổ giếng khoan
Trong quá trình đổ bê tông, nếu mực nước vữa bên trong ống vách đột nhiên dâng cao và tràn ra, sau đó nhanh chóng giảm xuống kèm theo sự xuất hiện của bọt khí, thì cần nghi ngờ có sự sụp đổ của giếng khoan. Có thể kiểm tra bằng búa đo độ sâu: nếu búa trước đó được treo ở bề mặt bê tông bị vùi lấp và không thể nhấc lên được, hoặc nếu độ sâu đo được chênh lệch đáng kể so với mực bê tông thực tế, thì giếng khoan đã bị sụp đổ.
Các nguyên nhân chính bao gồm việc bịt kín kém xung quanh chân ống chống dẫn đến rò rỉ nước và mực nước trong giếng khoan giảm bất thường; trong xây dựng ở sông chịu ảnh hưởng của thủy triều, thủy triều dâng làm giảm chênh lệch cột nước và không duy trì được áp suất thủy tĩnh ban đầu; và tải trọng nặng hoặc rung động cơ học xung quanh ống chống làm xáo trộn đất xung quanh.
Các biện pháp xử lý: trước tiên xác định nguyên nhân và thực hiện các biện pháp kiểm soát có mục tiêu, chẳng hạn như duy trì hoặc tăng áp suất cột nước bên trong, loại bỏ các vật nặng gần đó và tránh rung động, để ngăn ngừa sự sụp đổ thêm. Sau đó sử dụng máy bơm bùn để loại bỏ đất bị sụp đổ khỏi hố. Nếu sự sụp đổ không tiếp tục, có thể tiếp tục đổ bê tông bình thường. Đối với sự sụp đổ nhẹ, lấp đất phía trên khu vực sụp đổ, tối ưu hóa các đặc tính của hỗn hợp bùn, tăng áp suất cột nước và làm sâu thêm độ sâu của ống chống trước khi tiếp tục khoan. Đối với sự sụp đổ nghiêm trọng, ngay lập tức lấp đầy toàn bộ giếng khoan bằng cát hoặc sỏi mịn trộn với đất sét, tạm dừng thi công, xác định nguyên nhân gốc rễ và chỉ bắt đầu khoan lại sau khi các biện pháp bảo vệ hiệu quả đã được thực hiện. Nếu khu vực sụp đổ nông, có thể sử dụng phương pháp đặt ống chống sâu, với đất xung quanh được nén chặt trước khi tiếp tục khoan.
(2) Độ lệch lỗ khoan
Nếu phát hiện lỗ khoan bị nghiêng hoặc cong, trước tiên hãy phân tích nguyên nhân, chẳng hạn như địa chất cứng-mềm không đồng đều hoặc tải trọng cần khoan không cân bằng, sau đó tiến hành điều chỉnh có mục tiêu. Nói chung, có thể giữ cố định dụng cụ khoan ở đoạn bị lệch và khoan mở rộng lỗ nhiều lần để khôi phục độ thẳng đứng. Nếu độ lệch nghiêm trọng, hãy lấp đất dính vào đoạn bị lệch và bắt đầu khoan lại sau khi đất đã ổn định và nén chặt.
(3) Sự mở rộng quá mức và thắt cổ
Khi xảy ra hiện tượng giãn nở quá mức hoặc thắt cổ, cần ưu tiên phòng ngừa sụp đổ và kiểm soát độ rung lắc của dụng cụ khoan để tránh biến đổi đường kính bất thường. Hiện tượng thắt cổ chủ yếu do mũi khoan bị mòn nghiêm trọng mà không được sửa chữa kịp thời, hoặc do đất mềm và đá bùn sét trương nở khi tiếp xúc với nước. Đối với các vấn đề liên quan đến mòn, cần kiểm tra độ mòn của mũi khoan thường xuyên và tiến hành sửa chữa bằng phương pháp phủ cứng kịp thời. Đối với các tầng đất trương nở, hãy sử dụng dung dịch khoan chất lượng cao, có tổn thất lọc thấp để bảo vệ thành giếng. Nếu hiện tượng thắt cổ đã xảy ra, hãy liên tục quét lại phần bị thắt cổ bằng cách di chuyển mũi khoan lên xuống cho đến khi đường kính được khôi phục về yêu cầu thiết kế.
(4) Bit Balling và Bit Burial
Hiện tượng tắc nghẽn và vùi lấp mũi khoan thường xảy ra trong quá trình khoan quay tuần hoàn trực tiếp (bao gồm cả giàn khoan chìm) và khoan va đập. Trong những trường hợp như vậy, cần kiểm tra ngay độ nhớt của dung dịch khoan, lưu lượng đầu vào/đầu ra của mùn khoan, đường kính trong của ống khoan và tình trạng thiết bị loại bỏ mùn khoan, đồng thời điều chỉnh tốc độ khoan cho phù hợp. Nếu hiện tượng tắc nghẽn mũi khoan nghiêm trọng, hãy dừng khoan ngay lập tức, rút mũi khoan ra, làm sạch mùn khoan kỹ lưỡng, rồi tiếp tục hoạt động.
(5) Bit dính
Hiện tượng kẹt mũi khoan thường gặp trong khoan búa. Sau khi bị kẹt, tuyệt đối không được kéo mạnh. Hãy thử nâng nhẹ nhàng trước. Nếu không thành công, hãy dùng dụng cụ búa nhỏ để gõ vào phần bị kẹt, hoặc sử dụng phương pháp kết hợp búa và hút để làm lỏng các mảnh vụn xung quanh mũi khoan. Khi mũi khoan di chuyển tự do, hãy từ từ nhấc nó ra.
(6) Mảnh rơi hoặc vật thể lạ
Nếu có vật thể nào rơi xuống hố, hãy sử dụng ngay các dụng cụ chuyên dụng để trục vớt như nĩa gắp cá, lưỡi câu và vòng dây. Nếu vật thể bị vùi lấp bởi trầm tích, trước tiên hãy làm sạch trầm tích xung quanh bằng các phương pháp thích hợp đã mô tả ở trên, sau đó tiến hành trục vớt khi dụng cụ tiếp xúc được với vật thể.
Biện pháp phòng ngừa an toàn trong xây dựng
Trong mọi trường hợp, nhân viên tuyệt đối không được phép vào giếng khoan mà không có ống chống hoặc các thiết bị bảo hộ khác để xử lý sự cố. Nếu việc vào giếng khoan có ống chống hoặc thiết bị bảo hộ khác là không thể tránh khỏi, thì phải kiểm tra khí độc hại trước và phải trang bị đầy đủ thiết bị an toàn để phòng ngừa phơi nhiễm độc tố, phòng ngừa đuối nước và phòng ngừa sập hầm. Hoạt động chỉ được tiến hành sau khi an toàn của nhân viên được đảm bảo tuyệt đối.
Thi công giàn khoan xoay là một kỹ thuật tương đối mới, và kinh nghiệm thực tiễn liên tục vẫn rất cần thiết. Các vấn đề gặp phải trong quá trình thi công cần được phân tích và ghi chép một cách có hệ thống để xây dựng các quy trình ứng phó tiêu chuẩn cho các tình huống tương tự trong tương lai. Khi việc sử dụng giàn khoan xoay tiếp tục mở rộng, các kỹ thuật thi công liên quan sẽ trở nên hoàn thiện hơn, và các quy trình xử lý sự cố sẽ được tiêu chuẩn hóa hơn, tạo nền tảng vững chắc cho việc thi công kỹ thuật nền móng diễn ra suôn sẻ.
