一种多工艺桩孔施工方法技术

本发明专利技术所采用的一种多工艺桩孔施工方法：其在造圆孔的每一回次钻进过程中，都是先沿靠孔壁的圆环面向下回转钻进，达到预定回次进尺量后，再向孔心钻进；其在造方孔时，或先钻成一个圆孔、再扩大圆孔成方孔，或先钻成两个圆孔、再连通两个圆孔成方孔，或一次性钻成方孔，或叠钻圆孔成方孔；其在造扩孔段时，或者是由从孔底流向地面的泥浆携带钻碴出孔、或者是由钻头运载钻碴出孔、或者是由从孔底流向地面的泥浆携带细小钻碴出孔和由钻头运载粗大碴出孔。本发明专利技术的优点是，适用于全部下29种桩孔与地层中的27种，克服了一种现有桩孔施工方法最多只能适用于4种桩孔与地层的缺点。推广应用本发明专利技术，可降低桩孔造价、普及应用扩孔桩和矩形截面桩。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钻探工程
，特别是涉及。
技术介绍
本专利技术
技术介绍
的内容较多，故分为以下五个部分造孔方法的传承；桩孔施工方法；桩孔施工方法的适用性；桩孔施工方法的组成特点；桩孔施工方法的问题。第一部分造孔方法的传承。造孔方法的传承分为造孔方法的传承顺序；造孔方法的传承方式；造孔方法的 传承特点；造孔方法的传承问题。以下是造孔方法的传承顺序。为了解桩孔施工方法的历史发展，专利技术人制作了附图11和附图2，即基本造孔方法出现时间顺序和基本造孔方法传承顺序。以下说明附图11和附图12。图中将向地下钻孔的方法，统称为造孔方法。在附图11和附图12中，既有其它井孔施工方法，又有桩孔施工方法(或称桩孔施工钻)，而且，在传承过程中，其它井孔施工方法在先，桩孔施工方法在后。之所以将附图11和附图12中的造孔方法称为基本造孔方法，是因为图中的一种造孔方法，还可以细分成多种造孔方法。造孔方法由钻进设备和钻进工艺组成，其中，钻进工艺由破岩工艺和排碴工艺组成(见文献[I])。按钻进工艺，图中的造孔方法共有四种类型，即垂直破岩运载排碴类(附图I和附图2中的第一类)；垂直破岩流体排碴类(附图I和附图2中的第二类)；水平破岩运载排碴类(附图I和附图2中的第三类)；水平破岩流体排碴类(附图I和附图2中的第四类)。垂直破岩运载排碴类钻进工艺，由垂直破岩工艺和运载排碴工艺组成；垂直破岩流体排碴钻进工艺，由垂直破岩工艺和流体排碴工艺组成；水平破岩运载类钻进工艺，由水平破岩工艺和运载排碴工艺组成；水平破岩流体排碴类钻进工艺，由水平破岩工艺和流体排碴工艺组成。垂直破岩工艺破岩力的方向与钻掘面垂直；水平破岩工艺的一部分破岩力的方向与钻掘面垂直、一部分破岩力的方向与破岩面平行。运载排碴工艺不需要流休参与排碴；流体排碴工艺必须要有流体参与排碴。流体排碴工艺有断续循环排碴和连续循环排碴之分，断续循环排碴如抽筒排碴工艺等，连续循环排碴如正循环排碴工艺等。通常，正、反循环回转钻和正、反循环冲击回转钻造孔方法的钻进工艺，归于不同的类型，本专利技术之所以将它们归于同一类型，是因为下述原因。正、反循环回转钻造孔方法的钻进工艺，由静压给进回转破岩工艺和正、反循环排碴工艺组成，在静压给进回转破岩工艺中，包括有静压给进作业和回转作业。静压给进作业的目的，是将切削具压入地层内，为回转作业切削土体提供先决条件；回转作业的目的，是分散或钻挖土体。正、反循环冲击回转钻造孔方法的钻进工艺，由冲击给进回转破岩工艺和正、反循环排碴工艺组成，在冲击给进回转破岩工艺中，包括有冲击给进作业和回转作业。冲击给进作业的目的，是将切削具击入地层内，为回转作业剪切岩体提供先决条件；回转作业的目的，是剪切岩体。静压力和冲击力都是垂直破岩力，如果，将冲击给进回转破岩工艺归于水平、垂直破岩工艺类，将正、反循环冲击回转钻造孔方法的钻进工艺归于水平、垂直破岩循环排碴类，那么，静压给进回转破岩工艺也应归于水平、垂直破岩工艺类，正、反循环回转钻造孔方法的钻进工艺也应归于水平、垂直破岩循环排碴类。 包括有水平、垂直破岩力的破岩工艺有两种，一种是复合破岩工艺，一种是联合破岩工艺，二者的区别在于前者的垂直、水平破岩作业是同时进行的，后者的垂直、水平破岩作业不是同时进行的。如果，将复合破岩工艺和联合破岩工艺，同归于水平、垂直破岩工艺类，不便于区分包括有复合破岩工艺的钻进工艺、和包括有联合破岩工艺的钻进工艺。包括有泥浆、运载排碴作业的排碴工艺有两种，一种是复合排碴工艺，一种是联合排碴工艺，二者的区别在于前者的泥浆、运载排碴作业排出的是同一钻碴，后者的泥浆、运载排碴作业排出的不是同一钻碴。如果，将复合排碴工艺和联合排碴工艺，同归于泥浆、运载排碴工艺类，不便于区分包括有复合排碴工艺的钻进工艺、和包括有联合排碴工艺的钻进工艺。因此，将抽筒排碴工艺归于泥浆排碴类。以下按类型说明附图11和附图12中造孔方法出现的时间。以下说明第一类造孔方法出现的时间。洛阳铲出现在15世纪初期的中国，依据是洛阳铲钻在“明代中叶即流传于民间”(百度百科洛阳铲)。冲抓钻出现的具体时间不能确定。在地球科学辞典(地质学术语查询-地球科学辞典-甘肃省地矿局)钻探工程学科内的冲抓锥词目中，没有冲抓钻的出现时间；文献检索结果是冲抓钻1965年出现于中国(见文献[3]);按复杂程度判断，冲抓钻出现的时间应在全套管冲抓钻出现之前。全套管冲抓钻(贝诺特法)20世纪50年代初出现于法国(见文献[4])。压抓钻与泥浆护壁地下连续墙相伴而生，1950年泥浆护壁地下连续墙在意大利米兰出现(百度百科地下连续墙)。以下说明第二类造孔方法出现的时间。人力冲击钻出现在距今2000多年(见文献[5])的中国。冲击钻出现于19世纪初期(见文献[6])，冲抓钻也应出现于该时期。反循环冲击钻出现于20世纪70年代初期的意大利(见文献[7])。以下说明第三类造孔方法出现的时间。人力回转钻(包括人力勺形斗钻、人力螺旋钻等)出现的具体时间不能确定。“古代的文化遗址和墓葬的探查等都是用人力冲击、回转造孔方法来完成的”(见文献[2])，据此推断，人力回转钻与洛阳铲同时出现在15世纪初期的中国。锅锥钻出现的时间早于钢绳冲击钻和冲抓钻、晚于人力回转钻，即在15世纪初期与19世纪初期之间，依据是“锅锥中国劳动人民创造的一种用人力或人力与机动相配合的回转式打井工具”(地球科学辞典-钻探工程-锅锥)。螺旋钻1940年出现于美国(见文献[8])。钻斗钻(或称 旋挖钻)二战前出现于美国(见文献[9])。以下说明第四类各造孔方法出现的时间。正循环回转钻1862年出现于瑞士 (见文献[10])。反循环回转钻出现1951年出现于前联邦德国(见文献[11])。正循环冲击回转钻(或称小口径潜孔锤)20世纪60年代出现于前苏联(见文献)。正循环冲击回转钻(或称大口径潜孔锤)目前(2010年初)仍在发展中。以下是造孔方法的传承方式 造孔方法的传承方式有2种，即改变方式和改善方式。造孔方法的组成内容包括钻进设备和钻进工艺，其中钻进工艺的组成内容包括破岩工艺和排碴工艺。改变方式是改变传者钻进工艺的组成内容，例如由正循环回转钻到反循环回转钻。正循环回转钻的钻进工艺的组成内容包括静压给进回转全面破岩工艺；正循环排碴工艺。反循环回转钻的钻进工艺的组成内容包括静压给进回转全面破岩工艺；反循环排碴工艺。比较二者钻进工艺的组成内容可知，由正循环回转钻到反循环回转钻，用的改变方式。在第一类造孔方法中，采用改变方式的有洛阳铲钻一冲抓钻；冲抓钻一全套管冲抓钻；冲抓钻一压抓钻。在第二类造孔方法中，采用改变方式的有冲击钻一反循环冲击钻。在第三类造孔方法中，没有采用改变方式的传承。在第四类造孔方法中，采用改变方式的有正循环回转钻一正循环冲击回转钻；正循环回转钻一反循环回转钻；反循环回转钻一反循环冲击回转钻。改善方式是改善钻进设备对传者钻进工艺的适应性。例于由锅锥钻到钻斗钻。锅锥钻的钻进工艺的组成内容包括回转全面破岩工艺；锅锥钻头运载排碴工艺。钻斗钻的钻进工艺的组成内容包括回转全面破岩工艺；钻斗钻头运载排碴工艺。二者钻进工艺组成项目的数量相同，组成内容中仅排碴工艺略有不同，说明从锅锥钻到钻斗钻，通过的主要是改善方式。在第一类造孔方法中，没有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多工艺桩孔施工方法，其特征是该方法是由一种钻进设备和多种钻进工艺组成，该方法用于钻挖圆孔、钻挖方孔、钻挖扩孔段中的一种，或多种。2.根据权利要求I所述的多工艺桩孔施工方法，其特征是所述的钻挖圆孔，在其每一回次钻进过程中，都是先沿靠孔壁的圆环面向下回转钻进，达到预定回次进尺量后，再向孔心钻进。3.根据权利要求I所述的多工艺桩孔施工 方法，其特征是所述的钻挖方孔，是进行扩大圆孔成方孔、连通两个圆孔成方孔、一次性钻成方孔或叠钻圆孔成方孔。4.根据权利要求3所述的多工艺桩孔施工方法，其特征是所述的扩大圆孔成方孔，是先钻成一个圆孔，再扩大圆孔成方孔。5.根据权利要求3所述的多工艺桩孔施工方法，其特征是所述的连通两个圆孔成方 孔，是先钻成两个圆孔，再连通两个圆孔成方孔。6.根据权利要求3所述的多工艺桩孔施工方法，其特征是所述的扩大圆孔成方孔、连通两个圆孔成方孔和一次性成方孔，是在向硬土、卵砾石土地层压入钻具的过程中，从钻具中向被钻具刃口挤...

【专利技术属性】
技术研发人员：程天森，
申请(专利权)人：程天森，
类型：发明
国别省市：