Jak zapobiec zawaleniu się wiertarki spiralnej na pustyni?

Na pustyniach o dużej ruchliwości najczęstszym problemem napotykanym podczas pracy wiertarek świdrowych jest „zapadanie się otworu” – natychmiast po uniesieniu wiertła, ścianka otworu natychmiast zapada się z powodu utraty wody, ciężaru własnego lub naruszeń. Aby zapobiec temu zjawisku, możemy zacząć od trzech głównych kierunków: „stabilizacji otworu, umocnienia ścianki i zmniejszenia naruszeń”. Konkretne środki są następujące:

Wiercenie spiralne na mokro – podczas wiercenia wtryskuje się wodę
Do środka przewodu wiertniczego wtryskiwana jest czysta woda pod niskim ciśnieniem. Woda sączy się równomiernie wzdłuż spiralnych ostrzy, tworząc film wodny na ściankach otworu i szybko zwilżając ziarna piasku. Początkowo luźny piasek zostaje tymczasowo scementowany dzięki działaniu kapilarnemu, co znacznie zmniejsza ryzyko zapadnięcia się otworu. Objętość wody należy kontrolować na poziomie „zwilżania bez płukania”, aby uniknąć nadmiernego rozcieńczenia, powodującego powstanie grząskiego piasku.

Obudowa lub osłona ramienia podążają synchronicznie
Za wiertłem umieszczana jest wyjmowana, cienkościenna obudowa stalowa lub wiertło śrubowe Stosuje się „płytę osłonową”. Podczas wiercenia odcinka, rura osłonowa zagłębia się w odcinek, co jest równoznaczne z zapewnieniem „tymczasowej obręczy” dla ścianki otworu, zapobiegającej zapadnięciu się otworu i jego górnej części.

Rozwiercanie etapowe zmniejsza jednorazowe zakłócenia
Najpierw uformuj „otwór prowadzący” o małej średnicy wiertło śrubowe, a następnie stopniowo rozszerzać go do zaprojektowanej średnicy otworu. Stopniowe rozwiercanie może zmniejszyć pojedynczą siłę ścinającą działającą na ściankę otworu, zmniejszyć ryzyko zapadnięcia się otworu i ułatwić terminową korektę skosu.

Operacje oparte na platformach zmniejszają ryzyko deptania przez ludzi
Platforma nośna z rolkami i kolumnami podporowymi służy do unoszenia całej wiertnicy nad powierzchnię piasku, zapobiegając wtórnemu zapadnięciu się spowodowanemu wielokrotnym udeptywaniem piasku wokół otworu przez personel. Platforma może również zostać wyposażona w zbiorniki na wodę, elektryczne zawory sterujące i urządzenia do usuwania pyłu, co zapewnia ciągłą i stabilną pracę.

Szybka ciągła praca i skrócony czas ekspozycji
Natychmiast po zakończeniu wiercenia należy opuścić stalową klatkę lub sadzonki i niezwłocznie wypełnić je betonem lub surowym piaskiem, aby zminimalizować czas wystawienia ścianek otworu na działanie powietrza i zapobiec osłabieniu wytrzymałości spowodowanemu parowaniem wody.

Utwardzanie i znakowanie na miejscu
W przypadku przejść konstrukcyjnych można tymczasowo ułożyć stalowe płyty lub wylać cienką warstwę podkładu betonowego, aby zwiększyć nośność fundamentu i zapobiec zapadaniu się torów oraz przesunięciu środka ciężkości podczas przesunięcia wiertnicy. Ukończone otwory należy otoczyć lekkimi pasami lub flagami, aby zapobiec przypadkowemu naciskowi w nocy.

Dzięki zamkniętemu procesowi „wtryskiwania wody w celu utrwalenia piasku – ochrony ścianek obudowy – stopniowego rozszerzania otworów – redukcji zakłóceń platformy – szybkiego tworzenia otworów”, nawet w przypadku ruchomych wydm o wyjątkowo niskiej zawartości wody i wyjątkowo drobnych cząsteczkach, szybkość zapadania się otworów można kontrolować w zakresie akceptowalnym dla projektu, uzyskując stabilne otwory do późniejszego zazieleniania i sadzenia drzew lub budowy fundamentów na palach fotowoltaicznych.