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声波钻进是如何工作的?
发布时间:2021-10-26 浏览次数:7400 来源:欧美大地


   声波钻进   


声波钻进是一种土体贯入技术

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Sonic Drilling

由于液化,惯性效应和土壤孔隙率暂时降低,它能极大地减少钻柱和钻头上的摩檫力。


01 液化

当您使用声频振动钻进动力头时,整个钻柱的振动频率最高可达150 Hz。振动会导致直接围绕钻柱和钻头的一层非常薄的土壤颗粒变成松动结构。这层土壤变得得像流动的粉末或糊状物,而不是坚硬的块状物。这种流态化或液化极大地减少了摩擦力。



02 惯性

除了液化,这层土壤根本不能粘在钻柱上,因为它每秒上下移动大约150次。



03 压实

钻头的振动导致土壤变成松散结构,使其密度变高,孔隙度变低。这样,压实后的土壤就会为钻柱钻进让出空间。当您完成钻进取回钻柱时,在吸力和一些振动的作用下,土壤将恢复到原来的较低密度,水也能够再次自由流动。



04 效应

液化和惯性效应让您能够采集非常长且连续的样品。由于高频垂直运动,钻柱保持非常笔直,在整个钻孔长度上的偏转不超过几厘米。在冲积土中,垂直振动通常足以在不注入任何水或空气的情况下将钻柱向下推进许多米。



当在硬质地层中钻进时,不会发生液化。在这种情况下,可以将振动和旋转结合起来,使用凿岩钻头来切割材料。为了降低钻头温度,提升岩屑,泡沫注入是最好的解决方案,但也可以用水或空气。




为何声波钻进如此重要?


声波钻进技术会带来如下益处:

  • 在冲积土中钻进速度极快,因此钻进效率高。

  • 能破碎岩石,能穿透混泥土和其它高密度层。

  • 声波钻机体积小,重量轻,且动力超强。

  • 可在污染严重的场地进行钻探,且钻进产生的废弃物非常有限

  • 在干燥和饱和土层中都能采集到高质量的样品

  • 可配置脱落锥或钻头,用于地下水监测井成井,地源热泵的热交换器安装以及地震勘探前打爆破孔。

  • 可使用预先包装好的的监测井以及预先成型的膨润土止水环或BentoBlocks(膨润土块), 无需灌浆。

  • 利用声波振动,更容易取回钻柱和套管。

  • 与其它土壤取样钻机(直推式或冲击式钻机)的锤击相比,噪声更低。

  • 与锤击相比,钻杆螺纹的磨损更小。

  • 声波钻进动力头可倾斜,易于处理样品。

  • 可选配用于连续或离散采样的AquaLock 水锁取样器

  • 多种规格的CoreBarrel 取芯管可供选择


各型号声波钻机技术参数


更多声波钻机的应用及使用技巧

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