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聲波鉆進(jìn)是如何工作的？

發(fā)布時(shí)間：2021-10-26 瀏覽次數(shù)：88344 來(lái)源：歐美大地

聲波鉆進(jìn)

聲波鉆進(jìn)是一種土體貫入技術(shù)

Sonic Drilling

由于液化，慣性效應(yīng)和土壤孔隙率暫時(shí)降低，它能減少鉆柱和鉆頭上的摩檫力。

01 液化

當(dāng)您使用聲頻振動(dòng)鉆進(jìn)動(dòng)力頭時(shí)，整個(gè)鉆柱的振動(dòng)頻率最高可達(dá)150 Hz。振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致直接圍繞鉆柱和鉆頭的一層很薄的土壤顆粒變成松動(dòng)結(jié)構(gòu)。這層土壤變得得像流動(dòng)的粉末或糊狀物，而不是堅(jiān)硬的塊狀物。這種流態(tài)化或液化大大地減少了摩擦力。

02 慣性

除了液化，這層土壤不能粘在鉆柱上，因?yàn)樗棵肷舷乱苿?dòng)大約150次。

03 壓實(shí)

鉆頭的振動(dòng)導(dǎo)致土壤變成松散結(jié)構(gòu)，使其密度變高，孔隙度變低。這樣，壓實(shí)后的土壤就會(huì)為鉆柱鉆進(jìn)讓出空間。當(dāng)您完成鉆進(jìn)取回鉆柱時(shí)，在吸力和一些振動(dòng)的作用下，土壤將恢復(fù)到原來(lái)的較低密度，水也能夠再次自由流動(dòng)。

04 效應(yīng)

液化和慣性效應(yīng)讓您能夠采集很長(zhǎng)且連續(xù)的樣品。由于高頻垂直運(yùn)動(dòng)，鉆柱保持筆直，在整個(gè)鉆孔長(zhǎng)度上的偏轉(zhuǎn)不超過(guò)幾厘米。在沖積土中，垂直振動(dòng)通常足以在不注入任何水或空氣的情況下將鉆柱向下推進(jìn)許多米。

當(dāng)在硬質(zhì)地層中鉆進(jìn)時(shí)，不會(huì)發(fā)生液化。在這種情況下，可以將振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)結(jié)合起來(lái)，使用鑿巖鉆頭來(lái)切割材料。為了降低鉆頭溫度，提升巖屑，泡沫注入是好的解決方案，但也可以用水或空氣。

為何聲波鉆進(jìn)如此重要？

聲波鉆進(jìn)技術(shù)會(huì)帶來(lái)如下益處：

在沖積土中鉆進(jìn)速度快，因此鉆進(jìn)效率高。
能破碎巖石，能穿透混泥土和其它高密度層。
聲波鉆機(jī)體積小，重量輕，且動(dòng)力強(qiáng)。
可在污染嚴(yán)重的場(chǎng)地進(jìn)行鉆探，且鉆進(jìn)產(chǎn)生的廢棄物很有限
在干燥和飽和土層中都能采集到高質(zhì)量的樣品
可配置脫落錐或鉆頭，用于地下水監(jiān)測(cè)井成井，地源熱泵的熱交換器安裝以及地震勘探前打爆破孔。
可使用預(yù)先包裝好的的監(jiān)測(cè)井以及預(yù)先成型的膨潤(rùn)土止水環(huán)或BentoBlocks（膨潤(rùn)土塊），無(wú)需灌漿。
利用聲波振動(dòng)，容易取回鉆柱和套管。
與其它土壤取樣鉆機(jī)（直推式或沖擊式鉆機(jī)）的錘擊相比，噪聲更低。
與錘擊相比，鉆桿螺紋的磨損更小。
聲波鉆進(jìn)動(dòng)力頭可傾斜，易于處理樣品。
可選配用于連續(xù)或離散采樣的AquaLock 水鎖取樣器
多種規(guī)格的CoreBarrel 取芯管可供選擇