【技术干货】潜孔钻跟管钻进技术(一)1、概述空气潜孔锤跟管钻进技术是以压缩空气作为动力,跟管钻具在空气潜孔锤和钻机扭矩作用下进行冲击回转钻进并实现同步跟进套管,终孔后跟管钻具从套管中提出,套管用于护壁的一种钻进新技术。空气潜孔锤跟管钻进特点主要用于难于成孔的破碎地层,如卵砾石层、流砂层、覆盖层、坡积层等;钻进速度快、效率高,一般可达到5m/h,干式(空气)钻进,对缺水地区、不能用水的滑坡施工等有重要意义;套管能回收,重复使用;单级跟管钻进孔深一般为40m,有的可达到80m以上;地层含泥量很高时易堵气孔;钻机要求低转速(50转/分以下)、大扭矩,好是长行程的多功能钻机、水井钻机等,若地质钻机要能降速。空气潜孔锤跟管钻进应用领域地质勘探地灾治理、应急抢险(重庆武隆滑坡抢险工程)水井钻进(云南抗旱打井工程、山东抗旱打井工程)水电站建设(云南小湾水电站高边坡抢险工程)城市高层建筑地基处理高速公路、铁道建设工程隧道管棚施工石油物探钻孔等。GK-4孔岩芯(局部)GK-4孔岩芯(局部)2、空气潜孔锤跟管钻进工作原理跟管钻具结构类型空气潜孔锤跟管钻具是进行跟管钻进主要的器具,目前国内外有很多种结构类型。南明区钢花管厂家——贵州合纵达钢结构有限责任公司。保山注浆钢花管费用
由于钻头不变径跟管钻具的钻进是同口径进入,尤其是遇到漂石时,钻进将非常困难,即使钻孔成功,由于钻孔缩径,起拔套管也非常麻烦,甚至经常造成套管断裂等孔内事故。吉林大学郑治川成果钻头活瓣张开钻头活瓣闭合单偏心跟管钻头—Ⅰ型张开状态单偏心跟管钻头—Ⅱ型该型钻头优点:1、连接偏心钻头和钻头体的横销只起到悬挂钻头的作,不承担扭矩,避免了销子的变形、折断所造成孔内事故;2、目前国内采用的偏心跟管钻头需要转动175°左右才能实现钻头的张敛,而这种类型钻头的钻头体正转一个很小角度(8°左右)即可使钻头直径增大到设定的扩孔直径,钻头收回时,反转一个很小角度即可使钻头直径缩小到设定的直径,减少了钻头收回时被卡住的概率;3、单偏心跟管钻头—Ⅱ型的扭矩是通过在钻头体上设有一肾形的长圆孔和在偏心钻头上设有一肾形的长圆轴的配合来传递的;4、易于实现较大的变径要求。长螺旋跟管钻进管棚钻孔轨迹控制方法管棚钢管钻孔一旦出现孔斜或超出设计允许偏差,会妨碍邻近钢管的钻设,造成洞体形状参差不齐,支护效果不好等结果;若钢管下沉到一定程度,开挖时还需要切除,造成间隔增大,易坍塌。新疆水井跟管护栏安顺钢花管厂家——贵州合纵达钢结构有限责任公司。
3)隧道内注浆孔应按设计要求采取全断面、半断面等方式布设,并应满足加固范围的要求;浆液扩散半径应根据注浆材料、方法及地层条件,经现场注浆试验确定。(4)根据地层条件和加固要求,深孔注浆可采取前进式分段注浆、后退式分段注浆等方法。(5)钻孔应按先外圈、后内圈、跳孔施工的顺序进行。钻孔时,应按规范要求作好施工记录,包括孔号、进尺、时间、地层、涌水位置、涌水量和涌水压力等内容,并应根据现场条件及时调整施工工艺参数。(6)施工中应严格控制注浆质量,避免出现注浆盲区。注浆未达到设计要求的区域,应采用钢花管进行补注浆,以确保注浆效果。注浆工艺控制应符合下列要求:1)单孔结束标准:①注浆压力逐步升高至设计终压,并继续注浆10min以上。②注浆结束时的进浆量小于20L/min。③检查孔钻取岩芯,浆液充填饱满。考点三、管棚支护(一)结构组成与适用条件1.结构组成(1)管棚法是一种临时支护方法,与超前小导管注浆法相对应,通常又称为大管棚超前预支护法。(2)管棚是由钢管和钢格栅拱架组成。钢管入土端制作成尖靴状或楔形,沿着开挖轮廓线,以较小的外插角,向掌子面前方敷设钢管或钢插板,末端支架在钢拱架上。
注浆是管棚施工的关键环节之一,注浆效果的优劣影响着整个管棚体系的施工质量。因此,注浆要根据地质情况选用合适的浆液、压力和合理的流量,在注浆过程中压力小则注不进,压力过大则会造成地面外鼓、崩裂,在城市浅埋地段对地面建筑物造成影响。注浆时,一般采用先低压、中流量注入,注浆过程压力逐渐升高,注浆流量逐渐减少;当压力升至终压时,继续压注5min,再结束注浆。在设计给出浆液种类、预期注浆效果等条件下,为保证施工质量,在实际注浆施工前宜进行现场原位注入试验,确定优注浆参数等来指导注浆,以保证注浆效果。为防止出现塌孔或注浆窜孔,可在钻孔时隔孔位钻孔,加大孔与孔之间的距离,待注浆完成凝固后再钻相连孔位,这样可有效保证钻孔和注浆质量,管棚和注浆混凝土形成厚拱,实现管棚纵向成梁、横向成拱的承载作用。为减少相邻管孔注浆间的相互影响,注浆顺序通常采用由下往上,左右对称进行;但由于塌体内有许多块石相互支架,致使塌体内空洞大而多,这些空洞有的直接与塌空区相连,注浆时浆液在压力作用下通过这些空洞泄流至塌空区,而不能在管棚附近均匀扩散,从而使注浆加固带无法形成,为此,根据经验采用间歇注浆法。铜仁钢花管厂家——贵州合纵达钢结构有限责任公司。
梁式结构,二者形成环绕隧洞轮廓的壳状结构,可有效围岩松动和垮塌。管棚管主要用于对于围岩变形及地表下沉有较严格要求的软弱破碎围岩隧道工程中,如软弱、沙砾地层和软岩、岩堆、破碎带地段。简介一般是沿地下工程断面的一部分或全部,以一定的间距环向布设,形成钢管棚护。管棚超前支护是为了在特殊条件下安全开挖,预先提供增强地层承载力的临时支护方法。主要作用及优点:梁拱效应:先行施工的管棚以掌子面前方围岩支撑和后方围岩支撑为支点,形成一个梁式结构,二者形成环绕隧洞轮廓的壳状结构,可有效围岩松动和垮塌。加固效应:注浆浆液经管壁孔压入围岩裂隙中,使松散岩体胶结、固结,从而改善了软弱(破碎)围岩的物理力学性质,增强了围岩的自承受能力,达到了加固管棚周边围岩的目的。环槽效应:掌子面爆产生的冲击波传播和爆生气体扩展遇管棚密集环形孔槽后被反射、吸收或绕射,降低了反向拉伸波所造成的围岩破坏程度和扰动范围。确保施工安全:管棚支护刚度较大,施工时如再次发生塌方,塌渣也是落在管棚上部岩渣上,起到缓冲作用。即使管棚失稳,其破坏也较缓慢。管棚通常可分为长管棚和短管棚短管棚:长度小于10m的小钢管,一次超前量小。乌当区跟管厂家——贵州合纵达钢结构有限责任公司;新疆水井跟管护栏
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易于实现较大的变径要求。长螺旋跟管钻进管棚钻孔轨迹控制方法管棚钢管钻孔一旦出现孔斜或超出设计允许偏差,会妨碍邻近钢管的钻设,造成洞体形状参差不齐,支护效果不好等结果;若钢管下沉到一定程度,开挖时还需要切除,造成间隔增大,易坍塌。为此,钻进时可采取中压给进、中等转速、中等循环液量钻进;钻孔平面误差径向应控制在20cm内,角度误差小于1°以免因孔径过大而造成管棚钢管偏斜和向下弯曲。在实际施工中水平钻孔弯曲一般较难避免,因此除提高管棚定位精度外,可再给以适当的上抬量(根据现场地质情况定),以补偿部分钻孔下垂量。管棚钻孔轨迹控制方法管棚钢管钻孔一旦出现孔斜或超出设计允许偏差,会妨碍邻近钢管的钻设,造成洞体形状参差不齐,支护效果不好等结果;若钢管下沉到一定程度,开挖时还需要切除,造成间隔增大,易坍塌。为此,钻进时可采取中压给进、中等转速、中等循环液量钻进;钻孔平面误差径向应控制在20cm内,角度误差小于1°以免因孔径过大而造成管棚钢管偏斜和向下弯曲。在实际施工中水平钻孔弯曲一般较难避免,因此除提高管棚定位精度外,可再给以适当的上抬量(根据现场地质情况定),以补偿部分钻孔下垂量。保山注浆钢花管费用