有效防止破坏地下管线的管线探摸施工方法技术

本发明专利技术公开了有效防止破坏地下管线的管线探摸施工方法，步骤如下：在选定范围内逐一进行开孔钻进；先用硬质合金钻头或复合片钻头连接岩芯管开孔至素填土层或原始土层；然后使用所述塑料钻头，采用冲洗液回旋钻进，且每钻进2m至3m提钻一次；观察所述钻机反应：若超过2分钟无进尺，且有明显回弹感觉，而上返冲洗液中有所述塑料钻头的碎屑，则可以确定遇到管线，提起所述塑料钻头完成本位置管线探摸；如果达到既定深度仍未遇到地下管线，提起所述塑料钻头后，放下物探仪器进行探测，在进一步明确管线所在方位后，重复执行上述步骤。本发明专利技术能够高效探摸地下管线，且探摸孔垂直度高，孔壁完整性好，可直接作为验证孔，能更加精准确定管线位置。

Exploration construction method of effectively preventing damage to underground pipeline

【技术实现步骤摘要】
有效防止破坏地下管线的管线探摸施工方法
本专利技术涉及浅部土层钻探
，特别涉及有效防止破坏地下管线的管线探摸施工方法。
技术介绍
随着城市化建设的不断发展，各种新材料管线的应用，当前市政道路(特别是老城区道路)地下管线密集，新旧管网上下交错，情况复杂。常规物探手段受当前设备配置、技术方法、基本原理的限制，对各类尺寸较大、埋藏较深、非金属材质和具有电磁屏蔽的管线准确探测存在一定的局限性；另外在一些电磁干扰较大的区域，探测成果也存在一定的偏差。一些重大管线受周边工程施工影响，可能产生一定的水平位移和沉降，为保证重要管线的安全，在施工过程中，需埋设观测点进行周边重要地下管线的位移、变形的监测；直接点埋设需成孔接触到重要管线顶部或其附近土层，当前监测孔成孔工艺采用的是钻探方法，在成孔过程中可能破坏重大管线或对管壁保护层、防腐层造成损伤，直接或间接造成了不良影响或安全隐患。目前在市政线路上岩土工程勘察中，常规钻探使用的金刚石钻头、复合片钻头或硬质合金钻头，在施工过程中，由于物探方面提供的地下管线资料存在的局限性和局部偏差，打破地下管线的情况时有发生，不但造成了不良的社会影响，同时也给勘察单位带来了很大的经济损失。出于工程安全考虑和设计施工的需要，有些情况下物探方面常规的管线探测方法无法准确探明管线，必须进行精准定位(如大尺寸、大埋深的输油管、输气管、供水管及压力污水管等)，受到技术方法的局限性，为排除干扰因素准确探明这些管线平面位置和埋深，经常需要钻探成孔配合。常规勘察机具易损坏管线，且目前在管线专项探测方面，采用的设备机械化程度低、施工手段原始、工作效率低下，探摸效果不佳。探摸时需要由远及近地逐步开孔探摸，一般精准探摸管线位置常需要4～8个钻孔。如图1所示，使用常规钻探方法进行管线探摸时，具体步骤如下：步骤一、根据收集资料，在某个范围内可能存在管线时，先在距离可能存在管线的位置3～5米远开孔；步骤二、用硬质合金钻头或复合片钻头连接岩芯管开孔至素填土层或原始土层；步骤三、在软土层中使用静压或小于1Mpa压力下进行缓慢回旋钻进；步骤四、钻至既定深度，未遇到管线，下入物探仪器探测，确定大致的管线方位；步骤五、向着管线方向以0.5m～1.0m逐步逼近，重复步骤二～步骤四，直至探明管线位置。这种方法在管线探摸时需要从距离管线一定位置处由远及近逐步探摸，效率较低。探摸时一旦碰到管线，钻进过程中很难发觉，势必造成管线损坏。又如图2所示，使用水冲法进行管线探摸，具体步骤如下：步骤一、根据收集资料，在某个范围内可能存在管线时，选择就近位置进行开孔钻进；步骤二、先用硬质合金钻头或复合片钻头连接岩芯管开孔至素填土层或原始土层；步骤三、使用水泵连接小钻杆进行水冲钻进，钻进动力为人力、水压冲击力及钻杆自重；步骤四、水冲至既定深度时，若未遇到管线，逐步加密布孔；步骤五、重复步骤一～步骤四，直至遇到管线。这种方法的钻进动力为人力、水压冲击力以及钻杆自重，机械程度低，施工手段原始；此方法在实际应用中效率低；水冲钻进的孔壁垂直度差，致使即使某点位遇到地下管线，当冲孔深度达到5m以上时，实际的管线位置可能已距该点位孔口位置水平偏移在30cm至50cm；且该方法在遇到管线时，也有破坏管线的可能；对于埋深相对较深的管线，该方法由于孔底沉渣过厚，不易清除，探摸深度明显受限，实用性较差。因此，需要对现有的用于浅部土层钻探方法进行改进，使其能够克服现有的技术缺陷，既能在管线密集的市政道路上安全取芯钻进，又能满足重要地下管线监测成孔需求，还大大提高管线探摸效率、增加管线探摸深度。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供有效防止破坏地下管线的管线探摸施工方法，实现的目的是可直接与岩土工程勘察市场上的岩芯管无缝对接，在管线密集的市政道路上，不但能够在不损坏管线的前提下高效率地探摸管线，还能达到钻探采取芯样和重要地下管线监测成孔的目的。为实现上述目的，本专利技术公开了有效防止破坏地下管线的管线探摸施工方法，步骤如下：步骤一、根据施工要求，确定可能存在管线的范围，并在所述范围内选择中心位置进行开孔钻进；步骤二、先用硬质合金钻头或复合片钻头连接岩芯管开孔至素填土层或原始土层；步骤三、将所述硬质合金钻头或复合片钻头换成塑料钻头，使用所述塑料钻头与所述钻机相匹配的岩芯管通过螺纹连接；步骤四、调整所述钻机的钻进参数；采用冲洗液回旋钻进，且每钻进2m至3m提钻一次；当孔内沉渣和废土较厚时，采用不送冲洗液回旋钻进，待全部捞出孔内沉渣和废土后再急需钻进；步骤五、观察所述钻机反应：若超过2分钟无进尺，且有明显回弹感觉，而上返冲洗液中有所述塑料钻头的碎屑，则可以确定遇到管线，提起所述塑料钻头完成本位置管线探摸；若未见上述反应，则执行步骤六；步骤六：如果达到既定深度仍未遇到地下管线，提起所述塑料钻头后，放下物探仪器进行探测，在进一步明确管线所在方位后，再次重复步骤一至步骤五。优选的，在所述步骤二中，与所述硬质合金钻头或复合片钻头连接的所述岩芯管的直径为φ120mm。优选的，在所述步骤三中，与所述塑料钻头匹配的岩芯管的直径为φ108mm。优选的，在所述步骤四中，所述钻机的钻进参数为压力1MPa，转速600r/min。优选的，所述塑料钻头呈圆管状，一端是与钻机的岩芯管连接的连接端，另一端是用于冲洗液循环回旋钻进的前端；所述钻头的外形呈阶梯轴形状，所述连接端的外径小于所述前端的外径R2；所述外径R2大于所述岩芯管的外径R1；所述钻头的内孔包括纵截面呈矩形的圆柱状内孔和纵截面呈梯形的梯形柱内孔；所述连接端和所述前端靠近所述连接端部分对应的内孔均为圆柱状内孔；所述圆柱状内孔的内径r2小于所述岩芯管的内径r1；所述梯形柱孔孔径较小的一端与所述圆柱状内孔连接，所述梯形柱孔的孔径随着与所述连接端之间距离的增加而增大，而相应部分的壁厚逐渐变小；所述前端呈环形的端部侧壁上均布有若干沿径向的U型水槽，每两个所述U型水槽之间形成一个齿；每一所述齿在钻进时切入土层的一侧侧面与相应的所述齿的端面之间的夹角a的角度均为100°至120°。更优选的，所述钻头与所述岩芯管籍由螺纹连接方式固定连接，所述连接端设有外螺纹，所述岩芯管设有内螺纹。更优选的，所述圆柱状内孔的长度为所述连接端的长度加上15毫米。更优选的，所述前端呈环形的端面上均布有8个U型水槽。更优选的，所述钻头采用聚四氟乙烯或聚丙烯材料，即PTFE或PP材料制成。更优选的，所述钻头对应所述连接端处的壁厚L1为7毫米，对应前端且圆柱状内孔处的壁厚L2为17毫米，对应每一所述齿处的壁厚L3为12毫米。本专利技术的有益效果：本专利技术的应用能够高效的探摸地下管线，且探摸孔垂直度高，孔壁完整性好，遇到管线的探摸孔可直接作为验证孔；勘探孔直径为φ1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.有效防止破坏地下管线的管线探摸施工方法，步骤如下：/n步骤一、根据施工要求，确定可能存在管线的范围，并在所述范围内选择中心位进行开孔钻进；/n步骤二、先用硬质合金钻头或复合片钻头连接岩芯管(5)开孔至素填土层或原始土层；/n步骤三、将所述硬质合金钻头或复合片钻头换成塑料钻头，使用所述塑料钻头与所述钻机相匹配的岩芯管(5)通过螺纹连接；/n步骤四、调整所述钻机的钻进参数；采用冲洗液回旋钻进，且每钻进2m至3m提钻一次；当孔内沉渣和废土较厚时，采用不送冲洗液回旋钻进，待全部捞出孔内沉渣和废土后再继续钻进；/n步骤五、观察所述钻机反应：若超过2分钟无进尺，且有明显回弹感觉，而上返冲洗液中有所述塑料钻头的碎屑，则可以确定遇到管线，提起所述塑料钻头完成本位置管线探摸；若未见上述反应，则执行步骤六；/n步骤六：如果达到既定深度仍未遇到地下管线，提起所述塑料钻头后，放下物探仪器进行探测，在进一步明确管线所在方位后，再次重复步骤一至步骤五。/n

【技术特征摘要】
1.有效防止破坏地下管线的管线探摸施工方法，步骤如下：
步骤一、根据施工要求，确定可能存在管线的范围，并在所述范围内选择中心位进行开孔钻进；
步骤二、先用硬质合金钻头或复合片钻头连接岩芯管(5)开孔至素填土层或原始土层；
步骤三、将所述硬质合金钻头或复合片钻头换成塑料钻头，使用所述塑料钻头与所述钻机相匹配的岩芯管(5)通过螺纹连接；
步骤四、调整所述钻机的钻进参数；采用冲洗液回旋钻进，且每钻进2m至3m提钻一次；当孔内沉渣和废土较厚时，采用不送冲洗液回旋钻进，待全部捞出孔内沉渣和废土后再继续钻进；
步骤五、观察所述钻机反应：若超过2分钟无进尺，且有明显回弹感觉，而上返冲洗液中有所述塑料钻头的碎屑，则可以确定遇到管线，提起所述塑料钻头完成本位置管线探摸；若未见上述反应，则执行步骤六；
步骤六：如果达到既定深度仍未遇到地下管线，提起所述塑料钻头后，放下物探仪器进行探测，在进一步明确管线所在方位后，再次重复步骤一至步骤五。


2.根据权利要求1所述的有效防止破坏地下管线的管线探摸施工方法，其特征在于，在所述步骤二中，与所述硬质合金钻头或复合片钻头连接的所述岩芯管(5)的直径为φ120mm。


3.根据权利要求1所述的有效防止破坏地下管线的管线探摸施工方法，其特征在于，在所述步骤三中，与所述塑料钻头匹配的岩芯管(5)的直径为φ108mm。


4.根据权利要求1所述的有效防止破坏地下管线的管线探摸施工方法，其特征在于，在所述步骤四中，所述钻机的钻进参数为压力1MPa，转速600r/min。


5.根据权利要求1所述的有效防止破坏地下管线的管线探摸施工方法，其特征在于，所述塑料钻头呈圆管状，一端是与钻机的岩芯管(5)连接的连接端(2)，另一端是用于冲洗液循环回旋钻进的前端(1)；
所述钻头的外形呈阶梯轴形状，...

【专利技术属性】
技术研发人员：董教社，沈日庚，张文卓，田泓冰，冯凯，
申请(专利权)人：上海市城市建设设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31