Trong tài liệu máy khoan nền thường xuất hiện song song ba loại số liệu: độ sâu khoan tối đa, phạm vi đường kính lỗ khoan, phương pháp khoan được hỗ trợ. Ba dòng này đặt cạnh nhau dễ bị hiểu thành "mọi tổ hợp đều khả thi". Lấy FR800 trên trang này làm ví dụ, thông số công khai của máy ghi độ sâu khoan tối đa 100–800 m, đường kính lỗ khoan 200–600 mm, đồng thời hỗ trợ khoan quay thủy lực, búa khoan DTH và khoan dung dịch. Độ sâu, đường kính lỗ khoan và phương pháp là ba mặt năng lực của thiết bị, giữa chúng không có mối quan hệ tương ứng một-một nào được tài liệu đưa ra. Bài viết này chỉ phân tích theo từng khâu mà ba phương pháp này ràng buộc.
Phương pháp khoan trước tiên quyết định hai khâu phá đá và thải mùn
Mô tả của FR800 về ba phương pháp có thể tóm thành hai câu: khoan quay thủy lực truyền mô-men xoắn qua đầu động lực để dẫn động bộ dụng cụ khoan quay, chọn tổ hợp mũi khoan và cần khoan khác nhau theo điều kiện địa tầng; búa khoan DTH dùng cho địa tầng đá gốc, đá cứng, áp dụng phương thức va đập quay để nâng cao khả năng phá đá cứng; khoan dung dịch dùng cho tầng rời, dễ sập lỗ hoặc công trình cần dung dịch giữ thành, thông qua bố trí bơm dung dịch, bộ dụng cụ khoan và hệ thống tuần hoàn để nâng cao độ ổn định thành lỗ và hiệu quả thải mùn.
Khai triển ba câu này, thực chất ba phương pháp thay đổi hai khâu trên cùng một thiết bị: phá đá bằng gì, thải mùn theo đường nào. Độ sâu khoan và đường kính lỗ khoan là các giá trị mục tiêu mà hai khâu này phải đồng thời đáp ứng; phương pháp khác nhau thì điều kiện phối hợp để đạt cùng một nhóm giá trị mục tiêu cũng khác nhau.
Đường kính lỗ khoan là yếu tố đầu tiên thu hẹp phương pháp khả dụng
200–600 mm là toàn bộ phạm vi đường kính lỗ khoan được FR800 công bố. Khi giải thích mối quan hệ giữa đường kính lỗ khoan và phương pháp, tài liệu đưa ra một lưu ý rõ ràng: phạm vi khoan 200–600 mm cần được khớp theo phương pháp khoan cụ thể, cần khoan và tổ hợp bộ dụng cụ khoan. Câu này không có nghĩa mỗi phương pháp đều bao phủ toàn bộ đường kính lỗ khoan, mà là phải xác định phương pháp trước, rồi chọn đường kính lỗ khoan trong khoảng mà phương pháp đó bao phủ.
Trong tài liệu còn một điều kiện lân cận có thể đối chiếu: đường kính cần khoan khuyến nghị 89–245 mm. Đường kính cần khoan nằm trong đường kính lỗ khoan; đường kính lỗ khoan càng lớn thì khoảng thông số cần khoan có thể khớp càng dịch lên cao, tổ hợp bộ dụng cụ khoan theo đó thay đổi. Tài liệu không trực tiếp đưa ra phương pháp tương ứng với một đường kính lỗ khoan cụ thể; lớp quan hệ tương ứng này cần xác nhận theo dự án và nhà sản xuất.
| Hạng mục | Thông số công khai FR800 | Nó ràng buộc khâu nào |
|---|---|---|
| Đường kính lỗ khoan | 200–600 mm | Mục tiêu tạo lỗ, đồng thời giới hạn tổ hợp cần khoan và bộ dụng cụ khoan |
| Đường kính cần khoan khuyến nghị | 89–245 mm | Không gian khớp giữa tổ hợp bộ dụng cụ khoan và đường kính lỗ khoan |
| Mô-men xoắn quay tối đa | 17600 N·m | Phá đá và dẫn động bộ dụng cụ khoan ở phương thức quay |
| Lực nâng | 40 T | Rút bộ dụng cụ khoan trong lỗ và quản lý cột cần khoan sâu |
| Hành trình đầu động lực | 9.6 m | Chiều dài một lần đẩy và số lần nối cần |
Độ sâu khoan kéo theo cả lực nâng và mô-men xoắn
Khoảng độ sâu 100–800 m trong tài liệu thiết bị tương ứng với một nhóm giá trị làm việc cùng nhau. Lực nâng 40 T và mô-men xoắn quay tối đa 17600 N·m mà FR800 công bố lần lượt hướng đến hai việc: lực nâng quản lý việc rút bộ dụng cụ khoan và tải trọng trục của cột cần khoan sâu; mô-men xoắn quay quản lý lực cản cần khắc phục khi quay đoạn cần này trong quá trình khoan.
Khi giải thích lực nâng, tài liệu viết rằng khả năng nâng lớn có lợi cho khoan sâu, rút bộ dụng cụ khoan và thi công trong điều kiện phức tạp; khi giải thích mô-men xoắn, tài liệu viết phù hợp với khoan tầng rời và đá gốc. Cả hai câu đều không gắn trực tiếp một giá trị nào với một độ sâu nào. Độ sâu càng xuống sâu, cùng một bộ dụng cụ khoan chịu càng nhiều ảnh hưởng trong lỗ; điều kiện thực tế có thể đi xuống không bằng chính giá trị độ sâu danh nghĩa.
Một nhóm giá trị khác liên quan đến độ sâu là chiều dài cần khoan ba mức 3 m, 6 m, 9 m và hành trình đầu động lực 9.6 m. Tài liệu viết tác dụng của hành trình dài là có lợi cho việc nâng cao hiệu quả nối cần khoan, giảm thời gian thao tác phụ trợ. Mối quan hệ giữa ba mức cần khoan này và chiều dài một lần đẩy thuộc về lựa chọn ở tầng tổ chức thi công, không thay đổi năng lực phá đá ở đáy lỗ.
Búa khoan DTH thêm một điều kiện cứng ngoài thiết bị
Trong ba phương pháp, búa khoan DTH dễ bị hiểu thành năng lực thuần túy của thiết bị nhất. Mô tả của tài liệu về mục này bao gồm tiền đề bên ngoài rõ ràng: khi thi công thực tế cần chọn máy nén khí và bộ dụng cụ khoan DTH phù hợp theo đường kính lỗ khoan, độ sâu và địa tầng; khi thi công đá cứng cần bố trí hợp lý búa khoan DTH, mũi khoan và máy nén khí.
Nói cách khác, khi chọn phương thức va đập quay, ít nhất cần đối chiếu đồng thời quy cách búa khoan DTH và thông số máy nén khí. Hai hạng mục này không xuất hiện trong bảng thông số FR800, thuộc phần phối hợp của dự án. Khi đường kính lỗ khoan và độ sâu thay đổi, yêu cầu khớp của hai hạng mục này cũng thay đổi; tài liệu chưa đưa ra khoảng khớp cụ thể.
Điều kiện phối hợp của khoan dung dịch cũng không nằm trong bảng thông số thiết bị
Mô tả về phần dung dịch tương tự búa khoan: thông qua bố trí hợp lý bơm dung dịch, bộ dụng cụ khoan và hệ thống tuần hoàn để nâng cao độ ổn định thành lỗ và hiệu quả thải mùn; dự án khoan dung dịch cần chọn bơm dung dịch và hệ thống tuần hoàn phù hợp theo độ sâu lỗ khoan và đường kính lỗ khoan.
Bảy chữ "chọn theo độ sâu lỗ khoan và đường kính lỗ khoan" đã tách quy cách bơm dung dịch ra khỏi thông số của bản thân thiết bị. Cùng một FR800 có yêu cầu lưu lượng tuần hoàn khác nhau ở lỗ khoan nông và sâu, đường kính lỗ khoan nhỏ và lớn; bơm dung dịch cần được khớp riêng. Khi thi công ở tầng rời hoặc địa tầng dễ sập lỗ, tài liệu còn đề cập nên dùng ống chống hoặc dung dịch giữ thành theo tình hình hiện trường; đây là lựa chọn công nghệ, không phải năng lực có sẵn của thiết bị.
Giữa ba phương pháp và hai giá trị mục tiêu, tài liệu đã đưa ra gì và chưa đưa ra gì
Tổng hợp các nội dung đã kiểm chứng, có thể xác nhận: phạm vi đường kính lỗ khoan của FR800 là 200–600 mm, độ sâu khoan tối đa là 100–800 m, hỗ trợ khoan quay thủy lực, búa khoan DTH và khoan dung dịch, mô-men xoắn quay tối đa 17600 N·m, lực nâng 40 T, chiều dài cần khoan 3/6/9 m, đường kính cần khoan khuyến nghị 89–245 mm, hành trình đầu động lực 9.6 m, trọng lượng toàn máy 25 T.
Đồng thời cũng cần nêu rõ những phần tài liệu chưa đưa ra: chưa đưa ra khoảng đường kính lỗ khoan mà mỗi phương pháp khoan bao phủ, chưa đưa ra độ sâu khoan tương ứng dưới các đường kính lỗ khoan khác nhau, chưa đưa ra thông số khớp cụ thể của máy nén khí và bơm dung dịch, cũng chưa đưa ra bảng phạm vi áp dụng địa tầng tương ứng với từng phương pháp. Những nội dung này không nằm trong bảng thông số, thuộc các hạng mục cần xác nhận từng phần ở giai đoạn chọn loại.
Trong tài liệu còn một câu liên quan đến kết luận đáng giữ lại: độ sâu khoan thực tế và hiệu quả thi công sẽ chịu ảnh hưởng của độ cứng địa tầng, đường kính lỗ khoan, cấu hình bộ dụng cụ khoan và công nghệ thi công. Tác dụng của câu này là vạch ranh giới — các giá trị nêu trên là thông số thiết bị; khi áp dụng vào dự án cụ thể cần đối chiếu lại theo địa tầng và điều kiện công nghệ.
Kích thước ngoài "7600-5900 × 2300 × 2780 mm" được sắp xếp theo tài liệu thông số gốc; kích thước cuối cùng lấy theo văn bản xác nhận kỹ thuật chính thức. Trước khi thiết bị vào công trường cần xác nhận khả năng chịu tải của mặt bằng thi công, điều kiện vận chuyển và không gian triển khai thiết bị.