堆石区钻孔施工方法技术

一种堆石区钻孔施工方法，它包括以下几个步骤：钻进：将点位现场测量放样完成后，将钻机就位，固定钻机，开始钻进，钻至一定深度后，停止；固壁：用水泥砂浆或泥浆进行固壁，将拌制好的水泥砂浆或泥浆倒入孔内，用冲击器上、下提升并旋转钻具搅拌，使水泥砂浆能到达钻孔深度；扫孔：待水泥砂浆初凝后，进行扫孔，扫孔完成后，继续钻进；重复上述操作，直至不塌孔层或基岩面。本发明专利技术通过水泥砂浆固壁代替套管护壁的方式，克服了偏心钻进设备功能单调及成本高、效率低、设备局限性大的缺陷，克服了变径法仅能处理较少塌孔层，且不易操作的问题。本发明专利技术易于现场操作，不受塌孔层厚度限制，提高施工效率，节约成本、减少材料消耗。

Construction method of drilling in rockfill area

A construction method of drilling pile stone area, it includes the following steps: Drilling: complete on-site measurement lofting, the driller, fixed drill, start drilling, drilling to a certain depth; stop, solid wall: the wall with cement mortar or mud, the mixed cement mortar or mud poured into the hole, stirring, lifting and percussive rotary drilling tools, make cement mortar can reach the depth of drilling holes for cement mortar; Saul: after initial setting, sweep sweep hole, hole is completed, continue drilling; the operation is repeated, until the collapse hole or bedrock surface layer. The invention overcomes the shortcomings of eccentric drilling equipment such as monotonous function, high cost, low efficiency and large equipment limitation through the way of cement mortar wall instead of casing wall protection, and overcomes the problem that the method of reducing diameter can only handle fewer collapse holes and is not easy to operate. The invention is easy to operate in the field, is not limited by the thickness of the sloughing layer, improves the construction efficiency, saves the cost and reduces the material consumption.

【技术实现步骤摘要】
堆石区钻孔施工方法
本专利技术涉及穿透堆石回填区的仪器观测孔、地质勘探孔、水井等钻孔，本专利技术还适应于穿透砂砾石层、砂层等易塌孔的地层钻孔。
技术介绍
目前，对于易塌孔地层钻孔时，通常采用泥浆护孔和套管护壁的方法进行。在堆石区钻孔施工时，若采用泥浆护孔，因堆石间隙大，泥浆易流失，其次，因堆石1结构松散、孔壁不稳定，泥浆无法进行护孔。套管护壁的方法有两种，其中有偏心钻进法，采用偏心钻进，钻进的同时，进行钢套管3逐步跟进，易塌孔地层钻进完毕后，放置一根PVC管4，再用拔管机把钢套管拔出，如图1所示，此法缺点有：1、需采购偏心钻机，成本高，钻进速度慢，用途单一，偏心钻机仅适合砂砾石、堆石等易塌孔特殊地质情况。2、受空间限制，偏心钻机笨重，对于操作狭小的空间施工困难。3、材料的消耗大，由于偏心钻机套管跟进和拔除均为物理力作用，对钢套管损伤极大，易造成滑牙，滑牙处理困难，要采取打捞套管，耗费大量时间。若无偏心钻机，则通常采用变径法，如图2所示，钻孔遇塌孔，无法钻进时，下钢套管3进行护壁，再改用小一级钻具进行钻进，如遇塌孔，无法钻进时，再下钢套管后进行钻进，直至穿透不塌孔层为止，此法缺点是：若易塌孔层较厚，多次变径后仍无法穿透塌孔层，或穿透塌孔层时，孔径无法达到设计要求，其次此法钻进时，易造成卡钻、埋钻等孔内事故，操作困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述塌孔时施工复杂、成本高、局限性大等缺点，提供一种进度更快、适应性更强、一机多用、成本更低、效率更高的堆石区钻孔施工方法。本专利技术所采用的技术方案为一种堆石区钻孔施工方法，其特征在于它包括以下几个步骤：1.1钻进：将点位现场测量放样完成后，将钻机就位，固定钻机，开始钻进，钻至一定深度后，停止；1.2固壁：用水泥砂浆或泥浆进行固壁，将拌制好的水泥砂浆或泥浆倒入孔内，用冲击器上、下提升并旋转钻具搅拌，使水泥砂浆能到达钻孔深度；1.3扫孔：待水泥砂浆初凝后，进行扫孔，扫孔完成后，继续钻进；1.4重复上述1、2、3操作，直至不塌孔层或基岩面；1.5不塌孔层或基岩钻进：堆石钻进完毕后，进行不塌孔层或基岩钻进，可采用冲击式钻进亦可采用取芯钻进。具体而言步骤1中所述的钻至一定深度是指钻孔位于平面，且堆石碾压密实，钻孔时，注意上下活动钻杆，以防塌落的石渣将冲击器抱死，一般情况，一次可钻进3m；若钻孔位于斜坡段，由于碾压不密实，石块易松动位移，钻孔一次深度不宜超过冲击器顶部；水井钻孔时，每次钻进深度不宜超过钻具长度。步骤1中的钻机是指风动冲击式地质钻机。它是由XY-2PC地质钻机改进而成为风动冲击式，用管子车床加工一个接头，接头为中空的管，接头的一端与支架式潜孔钻冲击器配合，另一端与地质钻钻杆配合，将支架式潜孔钻冲击器连接到地质钻钻杆上，将地质钻进水管改为高压风管。改造后的风动冲击式地质钻机优点有：体重比支架式潜孔钻机重，钻孔时更稳固；改造后动力更足，提高钻进工作效率，提升时遇卡钻等故障时，处理孔内事故简便，若孔深较浅，可直接用支架式潜孔钻。水井钻孔时，可直接用地质钻进行大口径钻孔。步骤2中，水泥砂浆配合比：水：水泥：砂为0.5：1:1，其中水泥用量范围在±5%以内。砂粒径为0.1mm的细砂，水泥为PO.42.5，可掺入0.6-1.2%的速凝剂减少砂浆初凝时间。步骤3中所述的冲击器上、下提升并旋转钻具搅拌，一般搅拌2～3次即可。使水泥砂浆能到达钻孔深度。步骤4中，在固壁注浆过程用空气压缩机进行少量通风，风流量一般控制在1.5m³/min-3m³/min。为防止水泥砂浆堵塞冲击器，可用空气压缩机进行少量通风，也有助于水泥砂浆扩散，提高固壁效果，风量太大易造成孔壁破坏，风量太小，扩散效果差。步骤5不塌孔层或基岩钻进：可根据常规方法或根据设计需求选择钻进方式。本专利技术通过水泥砂浆固壁代替套管护壁的方式，克服了偏心钻进后套管护壁跟进及拔除的繁琐、设备功能单调及成本高、效率低、设备局限性大的缺陷，克服了变径法仅能处理较少塌孔层，且不易操作的问题。水泥砂浆固壁法易于现场操作，不受塌孔层厚度限制，提高施工效率，节约成本、减少材料消耗。附图说明图1为偏心钻进法的原理示意图图2为变径法的原理示意图图3为本专利技术的原理示意图图4为接头的结构示意图其中：1堆石2钻孔3钢管套4PVC管5基岩面6水泥砂浆7地质钻机71高压风管8接头81第Ⅰ卡槽82第Ⅱ卡槽9支架式潜孔钻冲击器10空压机。具体实施方式下面结合视图对本专利技术进行详细的描述，所列举的实施例可以使本专业的技术人员更理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。如图3、4所示，本专利技术为一种堆石区钻孔施工方法，用水泥砂浆固壁，钻孔至一定深度时进行用水泥砂浆进行固壁，待水泥初凝后进行扫孔的施工方法，它包括以下几个步骤：1.1钻进：将点位现场测量放样完成后，将钻机就位，固定钻机，开始钻进，钻至一定深度后，停止；当钻孔位于平面，且堆石碾压密实，钻孔时，注意上下活动钻杆，以防塌落的石渣将冲击器抱死，一般情况，一次可钻进3m；若钻孔位于斜坡段，由于碾压不密实，石块易松动位移，钻孔一次深度不宜超过冲击器顶部；水井钻孔时，每次钻进深度不宜超过钻具长度。其中钻机是指风动冲击式地质钻机。它是由XY-2PC地质钻机改进而成为风动冲击式，由于风动冲击钻冲击器接头和地质钻机钻具接头型号不一致，需重新加工接头，使风动冲击钻冲击器能和地质钻机匹配使用，用管子车床加工一个接头，接头的一端加工有螺纹孔与支架式潜孔钻冲击器上部的螺纹杆配合，另一端加工有螺纹孔与地质钻钻杆下部的螺纹杆配合，将支架式潜孔钻冲击器连接到地质钻钻杆上，将地质钻进水管改为高压风管。如图由地质钻机7（如XY-2PC地质钻机）、接头8、支架式潜孔钻冲击器9组成的风动冲击式地质钻机，接头为中空的管，一端加工有螺纹孔与支架式潜孔钻冲击器上部的螺纹杆配合，另一端加工有螺纹孔与地质钻机钻杆下部的螺纹杆配合，将地质钻的进水管改为高压风管，地质钻机与高压风管71相接，使用时高压风管与空压机10相接。接头的外表面中部加工有相对的两个第Ⅰ卡槽81，在不同高度上加工有与第Ⅰ卡槽成90度的第Ⅱ卡槽82。改造后的风动冲击式地质钻机优点有：体重比支架式潜孔钻机重，钻孔时更稳固；改造后动力更足，提高钻进工作效率，提升时遇卡钻等故障时，处理孔内事故简便，若孔深较浅，可直接用支架式潜孔钻。水井钻孔时，可直接用地质钻进行大口径钻孔。1.2固壁：用水泥砂浆或泥浆进行固壁，砂浆配合比：水：水泥：砂为0.5：1:1，在实际施工过程中可适当增大水泥用量，但增加范围一般控制在±5%以内，一般稀浆液用于块石较小的区域，浓浆液用于石块比较大的区域，同等压力情况下，稀浆相对于浓浆扩散的更远，而块石较小的堆石区的空隙也相对较小，这样稀浆更容易流动。为了节约成本，对于钻孔需要后需要回填的，也可以采用泥浆代替水泥浆。将拌制好的水泥砂浆或泥浆倒入孔内，用冲击器上、下提升并旋转钻具搅拌，使水泥砂浆能到达钻孔深度；砂粒径为0.1mm的细砂，水泥为PO.42.5，可掺入约0.6-1.2%的速凝剂以减少砂浆初凝时间，一般可先1%。冲击器上、下提升并旋转钻具搅拌，一般搅拌2～3次即可。使水泥砂浆能到达钻孔深度。为防止水泥砂浆堵塞冲击器，可用空气压缩机进行少量通风，也有助于水泥砂浆扩散，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种堆石区钻孔施工方法，其特征在于它包括以下几个步骤：1.1 钻进：将点位现场测量放样完成后，将钻机就位，固定钻机，开始钻进，钻至一定深度后，停止；1.2 固壁：用水泥砂浆或泥浆进行固壁，将拌制好的水泥砂浆或泥浆倒入孔内，用冲击器上、下提升并旋转钻具搅拌，使水泥砂浆能到达钻孔深度；1.3扫孔：待水泥砂浆初凝后，进行扫孔，扫孔完成后，继续钻进；1.4重复上述1、2、3操作，直至不塌孔层或基岩面；1.5不塌孔层或基岩钻进：堆石钻进完毕后，进行不塌孔层或基岩钻进，可采用冲击式钻进亦可采用取芯钻进。

【技术特征摘要】
1.一种堆石区钻孔施工方法，其特征在于它包括以下几个步骤：1.1钻进：将点位现场测量放样完成后，将钻机就位，固定钻机，开始钻进，钻至一定深度后，停止；1.2固壁：用水泥砂浆或泥浆进行固壁，将拌制好的水泥砂浆或泥浆倒入孔内，用冲击器上、下提升并旋转钻具搅拌，使水泥砂浆能到达钻孔深度；1.3扫孔：待水泥砂浆初凝后，进行扫孔，扫孔完成后，继续钻进；1.4重复上述1、2、3操作，直至不塌孔层或基岩面；1.5不塌孔层或基岩钻进：堆石钻进完毕后，进行不塌孔层或基岩钻进，可采用冲击式钻进亦可采用取芯钻进。2.根据权利要求1所述的堆石区钻孔施工方法，其特征在于步骤1中所述的钻至一定深度是指钻孔位于平面，且堆石碾压密实，钻孔时，注意上下活动钻杆，以防塌落的石渣将冲击器抱死，一般情况，一次可钻进3m；若钻孔位于斜坡段，由于碾压不密实，石块易松动位移，钻孔一次深度不宜超过冲击器顶部；水井钻孔时，每次钻进深度不宜超过钻具长度。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭天龙，沈新华，肖显康，王亮亮，田晓华，
申请(专利权)人：中国水利水电第十六工程局有限公司，中国电建集团航空港建设有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35