水平方向の掘削中に高硬度の岩石層に対処するにはどうすればよいですか?{0}

本日は、水平方向穴あけ加工メーカーのドリルト・トレンチレス株式会社が水平方向穴あけ加工についてご紹介します。高硬度の岩層は、水平方向の掘削作業において一般的な課題です。-その圧縮強度は、1平方センチメートルあたり数百から数千キログラムに達することがあります。従来の穴あけ方法では、非効率になり、ドリル工具の摩耗が激しくなる傾向があります。この課題に対処するには、掘削工具の選択、プロセスの最適化、および補助手段を含む、工学的な地質学的特性と機器の性能を組み合わせた体系的なソリューションを開発する必要があります。

1. ドリル工具の選定と組み合わせの工夫

強く風化した花崗岩や中程度に風化した花崗岩などの高硬度の岩層の場合は、複合掘削システムが必要です。{0}たとえば、大きな岩石の飽和一軸強度が 125 MPa に達した河川横断プロジェクトでは、建設会社は空気圧ダウンザホール ハンマーとスーパー コーン リーマを組み合わせて使用​​しました。--空気圧式ダウンホールハンマーは、圧縮空気を使用してピストン駆動の高周波インパクト ドリル ビットを駆動し、岩石を粉砕します。-コーンリーマーの切削能力と組み合わせることで、硬い岩層への効率的な穴あけが可能になります。さらに、ドリルパイプは高強度合金で作られ、長距離の穴あけ中のトルク変動を軽減し、ドリルパイプの揺れによる穴の崩壊を防ぐために前後スタビライザーを装備する必要があります。-

II.建設プロセスの動的調整

硬い岩層の掘削には、掘削パラメータの厳密な制御が必要です。パイロットホール段階では、PII 方向制御ソフトウェアと地上ビーコン システムを使用して磁場を正確に位置決めし、掘削軌道が設計された曲線に確実に適合するようにします。リーミング作業中は、各リーミング作業の抵抗を減らすために段階的に穴を洗浄し（たとえば、300 mm から 1200 mm に）、地層の変動に適応するためにより大きな直径のロック リーマーが使用されます。--たとえば、あるプロジェクトでは、軟らかい地層と硬い地層が交互に現れる場合、泥水の圧力（1.5～2.0MPaに維持）と掘削速度（0.5～1.0m/分）を調整することで、泥の流出とパイプの固着を効果的に回避しました。さらに、パイプラインを引き戻す前に、スクイズエキスパンダーを使用して穴の深さをテストし、引き戻しの成功率を保証するために試行的な引き戻しによって地層の安定性を検証します。 Ⅲ．支援強化のための補助措置
地質改善技術: 亀裂が発達した破砕岩層の場合、高圧ジェットグラウト注入を使用して構造を強化し、「パイプ内ケーシング」構造を作成し、ボーリング孔壁の安定性を向上させます。-あるプロジェクトでは、この方法により、ケーシングの底部が出口で強く風化した花崗岩に遭遇し、それが水で粉砕されたときに、穴の崩壊率が 80% 減少しました。
緊急対応メカニズム: ドリルパイプの破損などの緊急事態に対処するために、バックアップ掘削リグとサルベージツール (サルベージコーンなど) が用意されています。たとえば、あるプロジェクトでドリルパイプの破損が発生した後、サルベージコーンと組み合わせて入口点での大規模な掘削を行うことで、破損したパイプをわずか 6 時間で回収することができ、プロジェクトの遅延を回避できました。
スラリー性能の最適化: 特殊なベントナイト スラリーが地層の特性に基づいて配合され、壁の保護を強化するためにポリマーが添加されます。砂利層での建設中に、スラリーの粘度（60 ～ 70 秒）と固形分含有量（15% まで）を増加させると、穴の壁が崩壊するリスクが効果的に減少しました。