Equipo de perforación rotativa tipo GXW
(1) Funciones y características de la plataforma de perforación
La plataforma de perforación de ingeniería de perforación rotativa GXW-1000 es una plataforma de perforación de construcción que se utiliza para agujeros de pilotes. Se utiliza principalmente para verter agujeros de pilotes en edificios urbanos de gran altura, proyectos subterráneos, agua y electricidad, transporte, puertos, defensa nacional y otros proyectos básicos. Esta plataforma de perforación no requiere construcción de fluido circulante, por lo que reduce la contaminación ambiental y reduce en gran medida el costo del proyecto. Además, la estructura del equipo y el proceso de operación son simples, el trabajo es confiable y el costo de producción es bajo. Actualmente es uno de los equipos de perforación más económicos y eficaces ampliamente utilizados en la construcción de pilotes de cimentación urbana. Sus características principales son las siguientes:
1) Se utiliza un cucharón de perforación giratorio para perforar agujeros sin circulación de fluido, y la escoria de perforación se levanta del agujero mediante cuerdas, evitando la contaminación y el tratamiento del lodo.
2) La tubería de perforación adopta una estructura de conexión enchufable, que es fácil de montar y desmontar.
3) El uso de un elevador de bisagra elimina la necesidad de subir a la torre al montar y desmontar la tubería de perforación, lo que favorece una producción segura y civilizada.
4) Utilizando un mecanismo de desplazamiento hidráulico, puede moverse de manera flexible en el sitio y alinear la posición del orificio de manera conveniente y precisa.
5) Utilizando transmisión mecánica, control hidráulico y eléctrico, la plataforma de perforación tiene un alto grado de mecanización.
(2) Principal rendimiento técnico de la plataforma de perforación
El principal rendimiento técnico de la plataforma de perforación GXW-1000 se muestra en la Tabla 1-13.
Tabla 1-13 Principales prestaciones técnicas del equipo de perforación GXW-1000
(3) Composición del equipo de perforación
La composición del equipo de perforación es se muestra en la Figura 1-52. La plataforma de perforación consta de una base, un marco deslizante, un mecanismo de desplazamiento, una torre, un cabezal de potencia, un dispositivo de bomba de aceite, un sistema hidráulico, un cilindro de elevación de la torre, un dispositivo de orificio, etc.
La base y el carro son estructuras soldadas y pueden moverse entre sí mediante un cilindro de aceite con una carrera de 1250 mm. En el marco deslizante se instalan tres cabrestantes, torres, dispositivos de bomba de aceite, mecanismos de desplazamiento, sistemas de control y otros componentes.
La torre es una estructura soldada de tubo de acero sin costura y está soldada con rieles deslizantes móviles con cabezal motorizado. El cabezal de potencia se desliza hacia arriba y hacia abajo sobre el riel deslizante de la torre. Hay dos juegos de grúas instaladas en la torre: una se usa para levantar el cabezal motor, de modo que el cabezal motor pueda moverse hacia arriba y hacia abajo suavemente a lo largo del riel deslizante, el otro se usa para levantar el cabrestante auxiliar y se puede usar para; Instale y desmonte la varilla de perforación y levante la jaula de acero y vierta el hormigón.
El mecanismo de desplazamiento también es una estructura soldada. La parte curva de la viga coopera con el riel deslizante del carro. Cuando la plataforma de perforación camina, soporta el peso de la plataforma de perforación, lo que hace que la plataforma de perforación gire. a lo largo del arco de la viga curva para lograr cambios cuando la plataforma de perforación se mueve.
El cabezal de potencia es accionado mecánicamente. El motor impulsa el reductor de tornillo sin fin a través de la correa y luego reduce la velocidad a través del reductor de engranajes de primera etapa para hacer girar la varilla de perforación para lograr la perforación.
Hay tres cabrestantes: cabrestante de broca giratoria, cabrestante de elevación del cabezal eléctrico y cabrestante auxiliar. El cabrestante de la broca giratoria se utiliza para levantar la broca giratoria y realizar la descarga de escoria; el cabrestante del cabezal motorizado se utiliza para levantar el cabezal motorizado y descomprimir la perforación; el cabrestante auxiliar está configurado para izar la jaula de acero, verter hormigón y ensamblar; y desmontaje de la tubería de perforación.
Figura 1-52 Diagrama de estructura general de la plataforma de perforación giratoria
1—base; 2—marco deslizante; 3—mecanismo de desplazamiento; 5—cabezal motor; 7—polea; 8—dispositivo de bomba de aceite; 9, 10—cabrestante; 11—sistema hidráulico; 12—cilindro de torre; 13—dispositivo de orificio
(4) Sistema hidráulico
El sistema hidráulico de la plataforma de perforación se muestra en la Figura 1-53. Consiste en un tanque de combustible, una bomba de aceite de engranajes, un manómetro, un grupo de válvulas de inversión de múltiples vías, una válvula de mariposa unidireccional, un bloqueo hidráulico de dos vías, un cilindro de cambio longitudinal, un cilindro de giro delantero y trasero, un cilindro estabilizador delantero y trasero y un cilindro de elevación de torre.
El sistema hidráulico tiene dos funciones: una es completar el movimiento hidráulico de la plataforma de perforación y alinear la posición del pozo. El mecanismo de desplazamiento hidráulico consta de un cilindro estabilizador delantero, un cilindro estabilizador trasero, un cilindro de cambio longitudinal, un cilindro de giro delantero y un cilindro de giro trasero. Su acción está controlada por un grupo de válvulas inversoras multivía. La función de la válvula de mariposa unidireccional es hacer que la acción de los cilindros de los estabilizadores sea básicamente constante o regular (las patas delanteras se elevan primero, las traseras bajan primero). El segundo es levantar y aterrizar la torre y mantenerla estable en un estado determinado. La acción del cilindro de elevación de la torre está controlada por una válvula de inversión. La función del bloqueo hidráulico de dos vías es bloquear el cilindro de elevación de la torre en dos direcciones para mantener la torre estable en un estado determinado.
Figura 1-53 Diagrama del sistema hidráulico de la plataforma de perforación GXW-1000
1—Tanque de aceite; 2—Filtro; 3—Bomba de aceite de engranajes 4—Manómetro 5—Cambio longitudinal; cilindro de giro trasero de 6; cilindro de giro delantero de 7; cilindro de estabilizador trasero de 12; válvula de mariposa de 10 vías; Válvula de inversión de carretera
(5) Estructura de la herramienta de perforación
La herramienta de perforación de la plataforma de perforación rotativa GXW-1000 incluye un tubo de perforación enchufable y un elevador de bisagra con retorno por resorte de bloqueo Guía, broca rotativa semicerrada (cubo de perforación). La estructura de la herramienta de perforación se muestra en la Figura 1-54. Consta de una broca piloto, una broca giratoria, un tubo de perforación, un tubo de perforación corto, un elevador de bisagra, un gancho flexible, etc. La broca rotativa es a la vez una herramienta de corte y trituración y un contenedor para almacenar temporalmente tierra. Su estructura es semicerrada. La tubería de perforación adopta una estructura de conexión enchufable, que es fácil y rápida de montar y desmontar. El uso de elevadores con bisagras elimina la necesidad de operaciones a gran altura en las torres al ensamblar y desmantelar tuberías de perforación.
(6) Uso y operación de la plataforma de perforación
Determine la combinación de herramientas de perforación de acuerdo con el diámetro y la profundidad del orificio requeridos para la construcción del proyecto: para perforar orificios con un diámetro superior a 800 mm , utilice un tubo de perforación de ?152 mm. Para perforar orificios con un diámetro inferior a 800 mm, utilice un tubo de perforación de 114 mm. Al abrir el agujero, utilice un tubo de perforación corto con una longitud de 2 m para el primer tubo de perforación. Conecte el tubo de perforación corto al elevador de bisagra en el cabezal motor, luego coloque el gancho móvil en el tubo de perforación y levante la broca giratoria dentro del orificio para conectarla con el tubo de perforación.
Figura 1-54 Diagrama estructural de herramientas de perforación rotatoria
1—Broca piloto 2—Broca de perforación rotativa 3—Tubo de perforación 4—Tubo de perforación corto; extractor de elevación; 6: gancho activo
1. Conecte y retire el tubo de perforación
Accione el botón de descenso del cabezal motor para bajar el cabezal motor a la altura adecuada y conecte el elevador de bisagra. con Retire la tapa de bloqueo conectada al pasador de bloqueo y gírela en un cierto ángulo, y el pasador de bloqueo se podrá sacar del orificio del pasador. En este momento, el elevador puede girar alrededor del pasador. Tire del elevador a la posición adecuada para corresponder a la junta superior de la tubería de perforación izada por el cabrestante auxiliar. Después de verificar si hay suciedad o rebabas en la junta de la tubería de perforación, inserte la junta superior de la tubería de perforación en el hexágono. orificio en el elevador, instale el pasador de conexión e instale una chaveta para evitar que se caiga. Reinicie la tapa de bloqueo y levante el cabezal de potencia al estado vertical de la tubería de perforación. El pasador de bloqueo se reinicia para indicar que la junta superior de la tubería de perforación se ha conectado. Luego alinee la junta inferior de la tubería de perforación con la junta superior de la tubería de perforación que está pegada en el dispositivo de orificio. Cuando la posición no es apropiada, el cabezal motor se puede mover ligeramente. Una vez alineado, se puede bajar lentamente. Después de combinar las juntas en su lugar, instale el pasador de conexión e instale la chaveta para evitar que se caiga. Utilice una llave de gancho para apretar la tuerca de bloqueo. Repita la acción anterior para continuar conectando la siguiente tubería de perforación. Al desmontar la tubería de perforación, proceda en el orden inverso al de conexión de la tubería de perforación.
2. Perforación
Al abrir el agujero, utilice un tubo de perforación corto con una longitud de 2 m como primer tubo de perforación y conecte el tubo de perforación corto al elevador de bisagra en el cabezal motorizado. Luego coloque el gancho móvil en la tubería de perforación, levante la broca giratoria en el orificio y conéctela a la tubería de perforación corta. Levante correctamente el cabezal motor para permitir que el pasador de la perilla de transmisión del taladro piloto salga del fondo del orificio. Desenganche la broca giratoria del gancho móvil y caiga libremente hasta que la broca se combine con el pasador de la perilla de transmisión. Mueva el cabezal de potencia para colocar el pasador del botón de transmisión en su lugar. Sólo después de la confirmación se puede realizar la perforación. Al abrir un agujero, la broca se debe perforar lentamente y el cabezal motor se debe bajar con un movimiento lento. Cada vez que descienda aproximadamente 50 mm, cuando la broca alcance aproximadamente 500 mm, el cilindro de la broca se llenará con perforación. escoria. Luego deje de perforar, haga que el cabezal motor avance y retroceda, de modo que la broca y la tubería de perforación queden separadas, y luego controle la broca para levantar el cabrestante y bajar el gancho flexible hasta el fondo del orificio. El gancho está en su lugar bajando el cable. Al perforar un agujero profundo, es difícil determinar si el gancho está en su lugar. Puede marcar la cuerda de acero. Después de confirmar que el gancho está en su lugar, detenga el descenso de la cuerda de acero inmediatamente (bajar demasiado la cuerda de acero). fácilmente causar que la cuerda de acero se enrede, causando dificultad para levantar el taladro). Luego levante el gancho para levantar lentamente la broca. Luego controle adecuadamente la velocidad de elevación según las condiciones del terreno. Al levantar hasta el orificio, abra el gancho de posicionamiento, continúe levantándolo hasta la posición adecuada, empuje rápidamente el dispositivo perforador debajo de la broca y cúbralo con el deflector del dispositivo perforador. Después de eso, coloque la cuerda de acero de apertura y cierre de la broca en la oreja colgante y fíjela con un alfiler, luego baje la broca y descargue la escoria de perforación en el dispositivo de apertura del orificio.
Después de descargar la escoria, levante la broca, retire la cuerda de acero de apertura y cierre, continúe bajando la broca hasta el orificio y confirme si el gancho de posicionamiento está en su lugar. Continúe bajando la broca hasta que el gancho flexible llegue al; Agujero, abra el gancho y la broca caerá libremente hasta el fondo, es decir, se completará un ciclo de perforación. Si comienza una y otra vez, es una perforación normal. Cabe señalar que durante el proceso de levantar la broca giratoria desde el fondo del pozo hasta la abertura del pozo, descargar la escoria y dejar caer la broca al fondo del pozo, la broca piloto y la varilla de perforación no se mueven.
A la hora de perforar, se puede elegir perforación a presión o perforación a presión reducida según los diferentes estratos.
La perforación a presión se utiliza generalmente para agujeros poco profundos. La perforación presurizada consiste en levantar la broca giratoria avanzando lentamente y levantando el cabrestante. El cable de acero presuriza la tubería de perforación a través de la polea fija en el cabezal motor. El tamaño de la presión y la velocidad de perforación están relacionados con las condiciones de la formación.
Se suele utilizar perforación a presión reducida. La perforación de descompresión se basa en las condiciones de la formación y la velocidad del metraje. La herramienta de perforación y el cabezal de potencia se levantan parcialmente mediante el cabrestante de elevación del cabezal de potencia, de modo que la calidad de la herramienta de perforación y del cabezal de potencia no se agregan todas a la broca. , logrando el propósito de perforación de descompresión.