㈠ 钻井设备有哪些
钻井设备由提升系统、旋转系统、循环系统、传动系统、驱动系统、控制系统、钻机底座及辅助设备等八大系统组成。钻井设备按功用分旋转、提升、循环、动力与传动、控制等系统:
1、旋转系统主要设备是装在钻台井口上的转盘,转动时,通过方钻杆带动钻柱和钻头旋转钻进。当采用井下动力钻具带动钻头旋转时,转盘用来承受反扭矩。
2、提升系统由绞车、井架、天车、游动滑车、大钩、钢丝绳等组成的一套起重设备。绞车主要用于起下钻具、下套管和钻进时控制钻压。井架用于安放天车和悬挂游动滑车、大钩等提升设备与工具,以及起下、存放管柱。天车与游动滑车是一套复滑轮装置,用以减少绞车钢丝绳上的张力,大、中型钻机复滑轮的钢丝绳数一般为8~12股。
3、泥浆循环系统由泥浆泵、高压泥浆管线、水龙带、水龙头、钻柱以及泥浆固控设备等组成。
4、固控设备用以清除井中返出的泥浆中的无用固相颗粒。常用的设备有振动筛、除砂器、除泥器、除气器和离心分离机等。70年代末期,开始使用自动配制泥浆系统,与井控装置联用,可对井筒随时进行可靠控制,自动保持泥浆比重恒定。在出现井喷预兆时,能自动调节泥浆比重及其他性能。
5、动力与传动系统 包括动力机及传动机组。动力机主要用柴油机、电动机或燃气轮机。传动机组有链条、皮带、齿轮等机械传动、液压传动和电传动几种,把动力传递给绞车、转盘、泥浆泵等工作机。
6、控制系统 使各机组按照钻井工艺需要,协调地进行工作。包括对动力机、绞车、转盘、泥浆泵等的启动、停车、调速、并车、换向等进行控制,方式有机械、气压、液压、电控制等,并向电子计算机控制方向发展。
7、井控设备是用于油气钻井中保证安全钻进的重要设备,包括防喷器、阻流管汇、压井管汇、泥浆-气体分离器等。防喷器用以防止井内泥浆和油、气、水的喷出,防喷器有闸板防喷器、旋转防喷器和万能防喷器等类型,安装在钻台下的井口处,分别用于封闭钻柱与套管之间的环隙或全部井口。此外,还有钻柱内防喷器,用于封闭钻柱内部空间。近代钻井设备都配备数套不同类型的防喷器,组成井口防喷器组,用以控制不同的钻井情况。
㈡ 钻孔灌注桩施工的钻孔机械设备有哪些
目前常见的钻孔机械有全叶螺旋钻孔机、回转钻孔机、潜水钻机、钻扩机、全套管钻机。
(1)全叶螺旋钻孔机。全叶螺旋钻孔机由主机、滑轮组、螺旋钻杆、钻头、滑动支架、出土装置等组成,适用于地下水位以上的黏土、粉土、中密以上的砂土或人工填土土层的成孔,成孔的孔径为300~800mm、钻孔深度为8~12m。配有多种钻头,以适应不同的土层。
(2)回转钻孔机。回转钻孔机由机械动力传动,配以笼头式钻头,可以多挡调速或液压无级调速,以泵吸式或气举的反循环或正循环泥浆护壁方式钻进,设有移动装置,设备性能可靠、噪声振动小、钻进效率高、钻孔质量好。该机的最大钻孔直径可达2.5m,钻进深度可达50~100m,适用于碎石类土、砂土、黏性土、粉土、强风化岩、软质与硬质岩石等多种地质条件。
(3)潜水钻机。潜水钻机适用于黏性土、黏土、淤泥、淤泥质土、砂土、强风化岩、软质岩层,不宜用于碎石土层中。这种钻机以潜水电动机作动力,工作时动力装置潜在孔底,耗用动力小,钻孔效率高,电动机防水性能好,运转时温升较低,过载力强,钻架对场地承载力要求低,可采用正循环、反循环两种方式排渣。其缺点是:钻孔时采用泥浆护壁,易造成现场泥泞;采用反循环钻孔时,如土体中有较大石块,则容易卡管;容易产生桩侧周围土层和桩尖土层松散,使桩径扩大、灌注混凝土超量。
(4)钻扩机。钻扩机是钻孔扩底灌注桩成孔机械。常用钻扩机是双管螺旋钻孔机,它的主要部分是由两根并列的开口套管组成的钻杆和钻头,钻头上装有钻孔刀和扩孔刀,用液压操纵,可使钻头并拢或张开。开始钻孔时,钻杆和钻头顺时针方向旋转钻进土中,切下的土由套管中的螺旋叶片送至地面。当钻孔达到设计深度时,操纵液压阀使钻头徐徐撑开,边旋转边扩孔,切下的土也由套管内叶片输送到地面,直到达到设计要求为止。
(5)全套管钻机。全套管钻机是由法国贝诺特公司首先开发研制而成的,故又称为“贝诺特钻机”,它在成孔和混凝土浇筑过程中完全依靠套管护壁。钻孔直径最大可达2.5m,钻孔深度可达40m,拔管能力最大达到5000KN。全套管钻机施工具有以下优点:除岩层以外,任何土层均适用;挖掘时可确切地分清持力层土质,因此可随时确定混凝土桩的深度;在软土中,由于有套管护壁,不会引起塌方;可钻斜孔,用于斜桩。其不足之处是:机身庞大沉重,套管上拔时所需反力大,由于套管的摆动使周围地基扰动而松散。
㈢ 路基常用的地下排水设施有哪些,地下排水的特点是什么
一、路基常用的地下排水设施
1、暗沟
暗沟是设置在地面以下引导水流的沟渠,其本身不起渗水、汇水的作用,因此暗沟的主要作用是把路基范同内的泉水或渗沟所拦截的水流,排到路基范围之外暗沟一般根据地下排水需求合理设置,其断面一般采用矩形,多采用砌石盖板结构,板顶填土不小于50cm。
暗沟底部应保持一定纵坡以利排水,防止淤塞。
2、渗沟
渗沟主要用来降低地下水位,汇集和拦截流向路基的地下水,并将其排出路基范围之外?它是公路路基最常见的一种地下排水沟渠,尤其适用于地下水埋藏不深、渗透量不大和土层不够稳定的地段。
根据地下水位分布情况,渗沟可设置在边沟、路肩、路基中线以下或路基上侧山坡适当位置,但渗沟沟底必须设在不透水层。
渗沟由碎(砾)石或管(洞)排水层,反滤层和封闭层所组成。根据排水层的形式,渗沟可分为三种:填石渗沟、管式渗沟和洞式渗沟。渗沟走向应尽可能与地下水流相互垂直。渗沟出口必须排水通畅。
3、渗井
渗井属于立式地下排水构造,当地下存在多层含水层,其中影响路基的上部含水层较薄,排水量不大,且平式渗沟难以布置时,可采用立式竖向排水,设置渗井,穿过不透水层,将路基范围内的上层地下水。引入更深的含水层中去,以降低上层的地下水位或全部予以排除。
渗井直径一般多为0.5~0.6m,距离路基坡脚不小于10m。
二、地下排水设计的特点
(1)在地下水危及路基稳定(包括整体稳定和局部稳定)或者严重影响路基强度的情况下,应根据具体情况采取拦截、旁引、排除含水层的地下水,降低地下水位或疏干坡体内地下水等措施。
(2)进行地下水排水设计前,应进行野外工程地质和水文地质调查、勘探和测试,摸清地下水的类型和补给来源、地下水的活动规律以及有关水文地质参数。
(3)在排除地下水的同时,应采取措施防止地表水下渗而造成对地下水的补给,也不允许将地表水排放人地下排水设施内。
(4)地下排水沟管应尽可能采用较大的纵坡,在出水口端应加大纵坡坡度.其最小纵坡坡度一般不宜小于0.50% ;条件困难时,主沟的最小纵坡不得小于0.25% ,支沟的最小坡度不得小于0.20% 。
(5)地下排水沟管的出水口间距不宜大于300m,并应妥善处理出水口的排水通道,防止出现漫流或冲刷山坡坡面。可以允许将地下水排放到路界地表排水系统中,但出水口处的地下水必须处于无压状态。
(6)地下排水沟管的上游端头应设置45°倾角与地面清扫、疏通井管;在中间段的管道交汇处、转向处、管径或坡度变换处,应设置竖直的检查井管,其最大间距不得超过150 m。
(3)大型地下横向钻水加气设备扩展阅读:
地面排水结构物:
地面排水设施是用来汇集路基范围之内和流向路基的少量地面水,并把它排泄出路基范围以外,防止其漫流、滞积或下渗的排水构造物的总称。
1、边沟
边沟一般没置在路堑、矮路基、零填零挖路基以及陡坡路基边缘外侧或坡脚外侧,主要用来汇积和排泄路基及其边坡表面的自然降水。
2、截水沟
在路堑或挖方路基坡顶以外的自然坡面上,为了拦截自然坡面的径流,使其不致沿着边坡流入路堑或挖方路基内,必须设置与绝大多数地表水流方向垂直的水沟,称为截水沟,截水沟的主要作用是保护挖方边坡和填方坡脚不受流水冲刷。
3、排水沟
排水沟的主要作用是引水,是将路基范围内各种水源的水流(如边沟、截水沟及取土坑和路基附近积水等),引至桥涵或路基范围以外的指定地点。
4、跌水和急流槽
在陡坡或深沟地段设置的沟底为阶梯,水流呈瀑布状自由跌落式通过的沟槽称为跌水:其作用是在较短的距离内,降低水流流速,消减水流能量 在陡坡或深沟地段设置的坡底较陡、水流不离开槽底的沟槽称为急流槽,其作用是将上下游水位差较大的水流引至桥涵进口或路基下方。