Отбор керна — это процесс извлечения цилиндрического образца или керна из почвы, камня или мощеных поверхностей. Рабочие закрепляют эти образцы с помощью специальных основных сверлильных станков, которые могут варьироваться от портативных моделей до крупных промышленных предприятий. Процесс колонкового сверления аналогичен использованию коронольной пилы для резки дерева, но предназначен для распиливания через гораздо более жесткие материалы. Бурение керна можно использовать для исследования подземных условий или для проверки прочности и устойчивости грунта или дорожного покрытия.
Станки для колонкового бурения бывают различных конструкций и конфигураций, чтобы удовлетворить потребности различных приложений по отбору керна. Большинство из них используют круглое стальное лезвие той или иной формы с алмазными режущими наконечниками. Для небольших внутренних работ может быть достаточно простого алмазного диска с приводом от двигателя. Однако для бурения твердых пород или бетона рабочие используют станки для колонкового бурения с пневматической или гидравлической системой для создания дополнительной силы и мощности резания. Вибрационная обработка, в которой используется вибрация для дальнейшего повышения режущей способности, также может использоваться для сверления более твердых материалов.
После того, как образец керна извлечен из земли, он готов к испытаниям и осмотру. Эти образцы обычно сохраняют свою цилиндрическую форму, а различные слои позволяют исследователям изучать изменения подземных условий с течением времени. Например, керн, взятый с асфальтовой дороги, скорее всего, покажет свежий асфальт вверху, старые слои в середине. и бетон или грунт в основании.
Могут использоваться как разрушающие, так и неразрушающие методы испытаний керна. Разрушающие методы включают взятие меньших образцов со стороны керна или воздействие на керн дробления или других сил для проверки его прочности. Неразрушающие методы могут включать МРТ или ультразвуковые технологии, которые используют невидимые волны или магнитные изображения для изучения структурного строения ядра.
Керн играет важную роль во многих аспектах современной жизни. Строители могут полагаться на этот процесс, чтобы прорезать люки на мощеной улице или прорезать бетонную стену в здании при установке водопроводных или спринклерных труб. Горнодобывающие или энергетические компании используют эту технологию для поиска подземных месторождений нефти, полезных ископаемых и металлов. Бригады укладчиков берут образцы керна для проверки прочности дороги, а инженеры используют эти образцы для проверки устойчивости бетонного здания или моста. Геологи и историки полагаются на керн, чтобы изучать землю по слоям и получать представление об истории и составе планеты.
