Máquinas de broca

Tipos de máquinas de perfuração de rosca

A máquina de perfuração de rosca é comumente usada na direção horizontal para escavar e perfurar dutos, estradas e espaços subterrâneos. Em geral, a máquina de perfuração de rosca pode ser classificada em seis tipos de acordo com seu princípio de funcionamento, estrutura e uso.

• Seu princípio de trabalho sem fluido de corte:

  Sem fluido de corte, a máquina de perfuração de rosca cria uma fratura no solo através de um processo de perfuração a seco. O método utiliza a circulação de ar ou escavação a vácuo para limpar as superfícies visíveis de rochas e solo. Fluidos não formados são preferidos em alguns locais, como áreas protegidas ambientalmente, onde os líquidos de perfuração podem ser prejudiciais ao ecossistema circundante.

• O método de broca de arrasto:

  O método de broca de arrasto envolve o uso de uma máquina de perfuração de rosca para puxar uma broca pelo solo. Essa técnica depende da forma e do design da broca para cortar o solo e a rocha enquanto é arrastada, criando um furo. Em comparação com os métodos de perfuração tradicionais, o método de broca de arrasto oferece uma abordagem mais direta, reduzindo as complexidades mecânicas e tornando-o adequado para condições de perfuração específicas. É comumente usado para perfuração em solo macio.

• Perfuração com névoa de ar:

  A perfuração com névoa de ar emprega uma mistura de ar comprimido e água, conhecida como fluido de perfuração, para resfriar e limpar a broca durante o processo de perfuração. Esse método melhora a visibilidade dos materiais perfurados e reduz o acúmulo de calor, aprimorando a eficiência da perfuração. A perfuração com névoa de ar é valiosa para manter condições de perfuração ideais e preservar a integridade das brocas, especialmente em formações geológicas variadas. Além disso, é ideal para furos de pequeno diâmetro com profundidades inferiores a 2000 pés.

• Perfuração com martelo de fundo de furo:

  A perfuração com martelo de fundo de furo é um método que usa um martelo localizado dentro do furo que está sendo perfurado para transmitir percussão à broca. Essa técnica fornece uma transferência de energia eficiente diretamente para a broca, resultando em perfuração eficaz de formações de rocha dura. A perfuração com martelo DTH oferece alta produtividade, especialmente em condições geológicas desafiadoras, e é comumente usada em mineração, pedreiras e projetos de construção em grande escala.

• Perfuração rotativa de microfrequência:

  A perfuração rotativa de microfrequência é uma técnica especializada que utiliza rotação de alta velocidade de baixa frequência para criar furos em vários materiais. Esse método oferece controle preciso sobre os parâmetros de perfuração, permitindo a criação de furos limpos com impacto mínimo nas estruturas circundantes. A perfuração de microfrequência é adequada para aplicações específicas, incluindo investigação do solo, colocação de utilidades e instalação de dutos.

• Perfuração de circulação reversa:

  A perfuração de circulação reversa é uma técnica em que o fluxo de retorno do fluido de perfuração é oposto à direção normal de circulação. Nesse método, os recortes são transportados para a superfície em um tubo selado antes de serem misturados com o fluido de perfuração, melhorando a visibilidade dos materiais perfurados e reduzindo a contaminação. A perfuração de circulação reversa é comumente usada em exploração mineral e investigações geotécnicas, proporcionando recuperação de amostra de alta qualidade e avaliação geológica precisa.

Especificações e manutenção de máquinas de perfuração de rosca

Especificações de uma máquina de perfuração de rosca:

• Diâmetro da broca:

  O diâmetro da broca se refere à largura do túnel que a rosca irá escavar. Em geral, o diâmetro da broca varia de 300 mm a 2000 mm.

• Profundidade da broca:

  A profundidade da broca indica o comprimento do túnel que a rosca pode escavar. A profundidade da broca da máquina de perfuração de rosca pode variar de 3 m a 20 m.

• Fonte de energia:

  A fonte de energia de uma máquina de perfuração de rosca pode ser hidráulica, pneumática, elétrica ou energia do motor a gasolina. Sua capacidade de trabalho variará de acordo com as diferentes fontes de energia.

• Peso operacional:

  O peso operacional é o peso total da máquina de perfuração de rosca, incluindo a carga útil. Ele determina se a máquina de perfuração de rosca é aplicável para diferentes tipos de projetos de escavação. O peso operacional da máquina de perfuração de rosca varia de 1 tonelada a 15 toneladas.

• Velocidade de escavação:

  A velocidade de escavação se refere à taxa de escavação da máquina de perfuração de rosca por minuto. Está relacionado à eficiência do projeto. Quando a velocidade de escavação aumenta, a eficiência da construção também melhora. Por outro lado, a velocidade de escavação varia de acordo com o tipo e o modelo da máquina de perfuração de rosca.

Manutenção:

• Inspeções diárias de componentes funcionais, como motores e redutores, para detectar quaisquer anormalidades.
• Garantir o aperto e o alinhamento de todas as conexões e pontos de fixação na máquina de perfuração de rosca, evitando assim folgas e desalinhamentos.
• No processo de uso da máquina de perfuração de rosca, os operadores devem sempre monitorar seu estado de funcionamento e lidar prontamente com quaisquer anormalidades que surjam.
• Desenvolver e implementar um plano de manutenção regular para a máquina de perfuração de rosca, que inclui a substituição de peças de desgaste, como brocas e vedações, lubrificação e manutenção de componentes-chave e realização de inspeções e testes aprofundados dos sistemas da máquina.

Cenários usando máquinas de perfuração de rosca

Alguns cenários que demonstram a utilidade das máquinas de perfuração de rosca incluem os seguintes:

• Instalando canos de utilidade sob as estradas

  As máquinas de perfuração de rosca criam túneis para instalar canos de utilidade abaixo de rodovias movimentadas sem interromper o fluxo de tráfego. A perfuração precisa da máquina de perfuração reduz a perturbação ao nível da superfície, mantendo a integridade do túnel para os canos.

• Perfuração direcional horizontal

  Em projetos HDD, as máquinas de perfuração de rosca perfuram em direção horizontal, permitindo a instalação de canos sob rios, estradas e outros obstáculos. A máquina cria um furo de entrada e, em seguida, orienta a cabeça de perfuração para seguir um caminho pré-determinado. As roscas de vários tamanhos são escolhidas com base no escopo e nas condições do projeto.

• Trabalho de fundação para edifícios

  Na construção de fundações para novos edifícios, as máquinas de perfuração de rosca perfuram furos profundos e precisos para instalar estacas de fundação ou sapatas. A precisão na perfuração é ideal, quer se utilize furos perfurados, estacas de caixão ou métodos de estacas de caixão de sino.

• Estabilização de encostas

  Ao tentar estabilizar uma encosta geológica, as máquinas de perfuração de rosca podem criar pregos de solo. Os pregos de solo são elementos estabilizadores do solo seco. Isso significa que, quando a máquina perfura a encosta, pregos de aço helicoidais são inseridos nos furos. Isso fornece estabilidade à encosta e também oferece proteção contra a erosão.

• Operações de mineração

  No setor de mineração, as máquinas de perfuração de rosca são usadas para extrair carvão e outros minerais através de poços verticais ou inclinados. Eles podem perfurar furos de acesso para condições geotécnicas. Portanto, tornando mais fácil para os técnicos do local determinar as condições do solo ou da rocha da área da mina proposta.

Como escolher máquinas de perfuração de rosca

Ao comprar uma máquina de perfuração de rosca, os seguintes recursos e especificações devem ser considerados atentamente:

• Sistema de transporte de solo:

  >Um sistema de transporte de solo é um mecanismo de descarte de solo de uma máquina de microtúneis. Ele é responsável por remover o solo escavado do túnel. O sistema de transporte pode ser uma correia, um balde ou um tubo. As máquinas de perfuração de rosca geralmente possuem um sistema de transporte que funciona como uma correia ou um duto, o que permite a remoção contínua do material escavado. O sistema também garante que o material escavado seja removido prontamente para que a escavação possa continuar sem atrasos.

• Projeto da cabeça de corte:

  >Dependendo das necessidades específicas de um projeto, diferentes tipos de cabeças de corte estão disponíveis, incluindo projetos planos, radiais e cônicos. As máquinas de perfuração de rosca usam um projeto específico de cabeça de corte com base nas condições do solo e nos requisitos de escavação. Algumas cabeças de corte também são projetadas para acomodar canos de produtos de diferentes tamanhos.

• Tipos de solo e desafios:

  >Em alguns projetos, tipos de solo específicos ou desafios de túnel (como utilidades subterrâneas existentes ou altos níveis de água subterrânea) podem exigir a seleção de uma máquina de perfuração de rosca com recursos especializados, como um sistema de suporte de solo ou uma unidade de estabilização de solo.

• Comprimento e diâmetro:

  >Os requisitos do projeto determinam o tamanho da máquina de perfuração de rosca a ser utilizada. Em muitos túneis perfurados por roscas, o diâmetro e o comprimento podem ser limitados pelo tamanho da própria rosca, e as dimensões precisam corresponder aos canos do produto que estão sendo utilizados.

• Tipo de acionamento:

  >As máquinas de perfuração de rosca são tipicamente impulsionadas por um trilho ou sistema de içamento. Um sistema de trilho é uma opção econômica quando não há restrições para a colocação de canos. Em projetos onde há espaço limitado ou quando é necessário mais controle sobre o movimento da máquina, um sistema de içamento pode ser usado. Muitas máquinas de perfuração também têm um trenó opcional que protege o cano da abrasão e aumenta a eficiência do sistema de içamento.

• Requisitos ambientais:

  >Uma máquina de perfuração de rosca geralmente terá um sistema de retenção de solo ou filtração para evitar vazamento de solo ou contaminação. Esse tipo de sistema é essencial em projetos que exigem proteção ambiental rigorosa.

FAQ

P1: Que tipos de solo uma máquina de perfuração de rosca pode manusear?

R1: A versatilidade das máquinas de perfuração de rosca é realmente notável, pois elas podem manusear eficazmente vários tipos de solo, desde argila coesiva e silte não coesivo até solos pegajosos e arenosos. Ao selecionar o projeto de rosca e as cabeças de corte apropriados, essas máquinas podem se adaptar a diferentes condições geológicas, garantindo operações de tunelamento eficientes e precisas.

P2: Uma máquina de perfuração de rosca pode criar túneis de qualquer diâmetro?

R2: As máquinas de perfuração de rosca são altamente adaptáveis e podem criar túneis com diâmetros que variam de pequenos a grandes. Seja um túnel aconchegante de 6 polegadas ou um túnel expansivo de 120 polegadas, uma máquina de perfuração de rosca pode ser personalizada para atender aos requisitos específicos do projeto, ajustando seu tamanho e configuração.

P3: Uma máquina de perfuração de rosca é segura para uso em áreas urbanas?

R3: É geralmente considerado seguro para uso urbano, pois pode criar túneis sem causar perturbação significativa da superfície ou colapso de estruturas próximas. Isso os torna ideais para áreas urbanas onde o espaço é limitado e a preservação da infraestrutura existente é crucial. No entanto, é essencial realizar avaliações de segurança completas e implementar medidas apropriadas para mitigar riscos antes de usar uma máquina de perfuração de rosca em qualquer ambiente.