一种深孔钻孔孔斜控制施工方法技术

本发明专利技术公开了一种深孔钻孔孔斜控制施工方法。包括开孔前的钻具准备与孔斜控制、开孔过程与孔斜控制、钻进过程与孔斜控制及各孔斜控制规定范围和方法。本发明专利技术根据不同的孔深和孔排数，设置与之相适应的孔斜控制方案，通过采用加大刚度的优质护壁套管，针对不同的孔深及地质条件的综合运用不同地层匹配性的钻孔工艺，采用重锤式测斜仪器，实现钻孔测斜快速、准确、方便的进行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于建筑施工
，尤其属于深孔钻孔
，特别涉及。
技术介绍
钻孔施工中孔斜控制是钻孔技术的重要技术难点。在高喷防渗墙施工中，孔斜直接关系到高喷防渗墙墙体的整体连接，是成墙的关键所在，如孔斜控制不到位将会导致桩体间出现开叉无法有效搭接等严重后果，故孔斜控制是制约高喷防渗墙施工质量的重点之 o在钻孔施工孔斜控制中，测斜装置是重要的施工设备，目前测斜装置有抗磁干扰测斜装置、漂浮测斜装置等，中国专利申请201110078883. 4公开了一种重锤式测斜装置，采用该重锤式测斜装置可以方便、经济地对深孔进行测斜校正。高喷防渗孔深一般在30m以内，当孔深超过30m以上时技术难度极大，质量风险极高，根据《水利水电工程高压喷射灌浆技术规范-DL/T5200-2004》规定，孔深小于30m时，钻孔偏斜率按1%控制。按设计桩径I. 2m孔斜率I %控制，考虑极端偏斜状况，即两孔反向最大偏斜，钻孔在20m以下将出现开叉，难以满足设计防渗要求，对孔深超过30m时，没有成熟的控制标准和施工方法。
技术实现思路
本专利技术根据现有技术的不足公开了。本专利技术要解决的问题是提供一种钻孔及控制施工方法，采用本专利技术方法在高喷防渗孔施工中能满足防渗设计要求，实现高喷防渗墙墙体的整体连接，使钻孔施工经济、高效、施工稳定、成孔合格率高。本专利技术提供以下技术方案实现深孔钻孔孔斜控制施工方法，其特征是包括( I)开孔前的钻具准备与孔斜控制开孔前对钻具进行校正，使其动力头中心轴、扶正器及卡瓦油缸成一条直线，采用测斜装置校正偏斜率使其在孔斜规定范围内；(2)开孔过程与孔斜控制开孔在松散回填层采用直接冲击钻进，钻进至20cm时开始慢速回转钻进，控制进给压力5 30KN和动力头旋转速度50 200rpm ；开孔后每钻进0. 5m Im对套管进行一次校正，直至上部浅表层IOm 15m深孔钻进完毕，对套管不定时进行测量校正，采用测斜装置校正偏斜率使其在孔斜规定范围内；(3)钻进过程与孔斜控制钻进过程采用回转钻进，钻进过程中不定时进行测量校正，采用测斜装置校正偏斜率使其在孔斜规定范围内；(4)上述(1)、(2)或/和(3)所述孔斜规定范围是多徘孔钻进时，孔深彡50m,排距0. 6m,孔距I. Om,桩径I. 2m,钻孔偏斜率0. 8% ；单徘孔钻进时，孔深彡20m,孔距0. 8m,桩径I. 2m,钻孔偏斜率0. 8% ；单徘孔钻进时，20m <孔深彡30m,孔距0. 8m,桩径I. 2m,钻孔偏斜率0. 7% ；单徘孔钻进时，孔深> 30m，孔距0. 8m,桩径I. 2m,钻孔偏斜率0. 6%。所述钻进过程分别是在松散的砂卵石层中正常钻进，进给压力30 65KN和动力头旋转转速200 450rpm ;在大粒径卵石层减压低速钻进,控制液压系统压力5 90bar和动力头旋转转速50 200rpm ;采取起钻、钻进、再起钻、再钻进的循环方式，将卵石充分击碎后在进行钻进；在粉沙质粘土层中采用泡沫泵或外加的洗车泵加水钻进，在此地层中加大压力匀速正常钻进，控制泵压力10 25bar、进给压力65 90KN和动力头旋转速度 200 450rpm，不得来回反复钻进；在下部为密实的砂卵石层中加大压力正常钻进，进给压力65 90KN及动力头旋转速度450 600rpm，不得来回反复钻进。所述测斜装置校正偏斜率是采用重锤式测斜仪进行测斜校正偏斜率。钻孔出现偏斜采用如下技术措施纠偏a、通过液压装置对钻机大梁进行角度调整，对套管进行纠偏；b、通过钻机动力头的侧向移动装置对套管进行横向调整，可对套管进行横向纠偏；c、通过钻机大梁下部的上下双油缸卡瓦将套管夹紧，以调整套管的角度对套管进行纠偏；d、如钻孔偏斜较大单一的纠偏手段难于实现控制目的时，可采用上述a、b、c的综合手段对套管的偏斜度进行纠偏。钻进采用材质为36Mn2V护壁套管，套管之间采用丝扣连接，丝扣长度大于^ 95mm。针对不同的孔深及地层特性，采取不同的综合钻孔工艺，在孤漂石含量50%以上地层钻进采用卡式扩孔同心跟管综合钻孔工艺，在孤漂石含量10 20%地层钻进采用偏心跟管钻孔工艺，在孤漂石含量20 30%地层钻进采用同心跟管钻孔工艺。孔斜控制根据不同的孔深，以确保孔底有效搭接为原则，有针对性的制定不同孔深条件下的孔斜控制标准。孔斜计算采用“相似三角形”的原理，同时建立孔斜控制标准的立体理论计算模型，将不同孔深的钻孔偏斜率控制在相应的标准范围内，以确保墙体的整体性、连续性，实现施工质量要求。本专利技术有益性是本专利技术根据不同的孔深和孔排数，设置与之相适应的孔斜控制方案，通过采用加大刚度的优质护壁套管，针对不同的孔深及地质条件的综合运用不同地层匹配性的钻孔工艺，采用重锤式测斜仪器，实现钻孔测斜快速、准确、方便的进行。附图说明图I是多徘孔中双排孔孔斜示意图；图2是单排孔孔深20m孔斜示意图；图3是单排孔孔深30m孔斜示意图；图4是单排孔孔深50m孔斜示意图。图中，A是孔底搭接部，B是钻孔偏斜轨迹，C是钻孔理论铅直轨迹，D是孔底偏距，X是孔底钻孔间偏斜最大孔距，h是孔深，k是孔距，p是排距。具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术进行进一步的描述，本实施例只用于对本专利技术进行进一步的说明，但不能理解为对本专利技术保护范围的限制，本领域的技术人员可以根据上述本专利技术的内容作出一些非本质的改进和调整属于本专利技术保护的范围。深孔钻孔孔斜控制施工方法，包括( I)开孔前的钻具准备与孔斜控制开孔前对钻具进行校正，使其动力头中心轴、扶正器及油缸卡瓦成一条直线，采用测斜装置校正偏斜率使其在孔斜规定范围内；(2)开孔过程与孔斜控制开孔在松散回填层采用直接冲击钻进，钻进至20cm时开始慢速回转钻进，慢速回 转钻进控制进给压力5 30KN和动力头旋转速度50 200rpm ；开孔后每钻进0. 5m Im对套管进行一次校正，直至上部浅表层IOm 15m深孔钻进完毕，对套管不定时进行测量校正，采用测斜装置校正偏斜率使其在孔斜规定范围内；( 3)钻进过程与孔斜控制钻进采用回转钻进，钻进过程中不定时进行测量校正，采用测斜装置校正偏斜率使其在孔斜规定范围内；在松散的砂卵石层中正常钻进，控制进给压力30 65KN和旋转转速200 450rpm,在大粒径卵石层减压低速钻进,控制液压系统压力5 90bar和动力头旋转转速50 200rpm，采取起钻、钻进、再起钻、再钻进的循环方式，将卵石充分击碎后在进行钻进；在粉沙质粘土层中采用泡沫泵或外加的洗车泵加水钻进，在此地层中加大压力匀速正常钻进，控制液动湿式泡沫泵压力10 25bar、进给压力65 90KN及动力头旋转速度200 450rpm,不得来回反复钻进；在下部较为密实的砂卵石层中加大压力及旋转速度钻进，控制进给压力65 90KN及动力头旋转速度450 600rpm，不得来回反复钻进；(4)上述(1)、(2)或/和(3)所述孔斜规定范围是多排孔钻进时，孔深彡50m,排距0. 6m,孔距I. Om,桩径I. 2m,钻孔偏斜率0. 8% ；单排孔钻进时，孔深彡20m,孔距0. 8m,桩径I. 2m,钻孔偏斜率0. 8% ；单排孔钻进时，20m <孔深彡30m,孔距0. 8m,桩径I. 2m,钻孔偏斜率0. 7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深孔钻孔孔斜控制施工方法，其特征包括 (1)开孔前的钻具准备与孔斜控制 开孔前对钻具进行校正，使动力头中心轴、扶正器及卡瓦油缸成一条直线，采用测斜装置校正偏斜率使其在孔斜规定范围内； (2)开孔过程与孔斜控制 开孔在松散回填层采用直接冲击钻进，钻进至20cm时开始慢速回转钻进，控制进给压力5 30KN、动力头旋转速度50 200rpm ； 开孔后每钻进O. 5m Im对套管进行一次校正，直至上部浅表层IOm 15m深孔钻进完毕，对套管不定时进行测量校正，采用测斜装置校正偏斜率使其在孔斜规定范围内； (3)钻进过程与孔斜控制 钻进过程采用回转钻进，钻进过程中不定时进行测量校正，采用测斜装置校正偏斜率使其在孔斜规定范围内； (4 )上述(I)、( 2 )或/和(3 )所述孔斜规定范围是 多徘孔钻进时，孔深彡50m,排距O. 6m,孔距I. Om,桩径I. 2m,钻孔偏斜率O. 8% ； 单徘孔钻进时，孔深彡20m,孔距O. 8m,桩径I. 2m,钻孔偏斜率O. 8% ； 单徘孔钻进时，20m <孔深彡30m,孔距O. 8m,桩径I. 2m,钻孔偏斜率O. 7% ； 单徘孔钻进时，孔深〉30m，孔距O. 8m,桩径I. 2m,钻孔偏斜率O. 6%。2.根据权利要求I所述的深孔钻孔孔斜控制施工方法，其特征是所述钻...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵毅，田彬，张杰，江道远，张刚武，蔡海燕，马丽慧，
申请(专利权)人：中国水利水电第七工程局成都水电建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：