声波钻进是如何工作的？

声波钻进   

声波钻进技术是

一种新型的岩土体钻进技术

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Sonic Drilling

由于液化，惯性作用和短时土体孔隙率降低等因素，声波钻进技术可以极大地降低岩土体与钻柱和钻头间的摩擦力。

01液化

当使用声波动力头时，整个钻柱的振动频率最高可达150Hz。振动使得直接环绕钻柱和钻头的土颗粒变成松散结构。与坚硬材料不同，土体状态与糊状物或者流态粉末类似。液化可以极大地降低摩擦力。

02惯性

除了液化，土体以大约每秒150次的频率上下运动，这样土体本身也不能粘到钻柱上。

03压实

动力头的振动将土体变成松散结构，土体孔隙率降低同时密度升高。如此，土体就能为钻柱的钻进腾出空间。当完成钻孔，将钻柱撤回时，吸力以及一些振动将使得土体部分恢复其原有密度，同时水也能够再次自由流动。

04作用

液化以及惯性效应使你可以收集很长且连续的试样。由于竖向高频运动，钻柱能够保持一个高度垂直的状态，在整个钻孔长度范围内，偏差不超过几厘米。在冲积土层中，竖向振动一般足以将钻柱往下推进数米而不用注入任何水或者空气。

当在坚硬地层中钻进时，液化不会发生。对于这种情况，可以采用振动与旋转相结合的方法，同时运用岩石钻头来切削岩土体。为了控制钻头的温度，同时抬升岩屑，注入泡沫是最好的方案，但是也可以使用水或者空气。

为何声波钻进如此重要？

声波钻进技术可以带来下列好处：

在冲积土中，钻进速度极快，效率很高

能够碎裂岩石，钻透混凝土和其他坚硬地层

体积小且轻量化的钻机，同时有着非凡的能量输出

体积小且轻量化的钻机，同时有着非凡的能量输出

在干燥或者饱和土层中均可得到高质量试样

可用于安装监测传感器，安装冷-热交换系统，使用地震勘探钻井的脱落锥/钻头等

运用声波振动，钻柱和套管回收简单

与冲击钻相比，噪音值低

与锤击相比，钻杆螺纹磨损更少

可倾斜动力头，搬运试样更容易

可以采用水锁(AquaLock)取样器进行连续或者不连续取样

选择广泛的岩芯钻管取样器

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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