一种滑坡水平泄水孔钻具及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种滑坡水平泄水孔钻具及施工方法，所述的钻具由自脱落钻头、护壁钻杆及牵引绳组成，其特点是采取自脱落钻头和护壁钻杆钻进成孔后，使自脱落钻头与护壁钻杆脱离，将加工好的泄水管沿着护壁钻杆安装到孔内，然后再退出护壁钻杆。所述施工方法步骤：测量定点

【技术实现步骤摘要】
一种滑坡水平泄水孔钻具及施工方法


[0001]本专利技术涉及滑坡体、土质高边坡、风积沙地层及深基坑等灾害防治中的水平泄水孔钻具及施工
，具体为一种滑坡水平泄水孔钻具及施工方法。

技术介绍

[0002]滑坡是斜坡上的岩土体在剪应力失衡的条件下发生的一种自然灾害，其给人类生命财产和生存环境造成巨大的损失。水文地质条件是滑坡形成及诱发的重要原因之一，通过排除滑坡体内的地下水来提高滑坡体固结强度、降低动水压力或孔隙水压力、减弱透水层浮托力等是滑坡灾害防治的重要措施。
[0003]水平泄水孔是排除滑坡体内地下水最经济有效的方法，但面临长距离(一般超过30m)、软弱地层或砂土等地层时，常因塌孔、缩孔或偏斜等原因导致成孔困难及泄水管无法安设到位，或出现泄水管断裂、滤网损坏等情况，严重影响滑坡防治效果，存在重大的隐性安全隐患。
[0004]鉴于以上情况，现专利技术一种滑坡水平泄水孔钻具及施工方法来解决长距离、软弱地层或砂土等地层泄水孔施工的难题，从而提升滑坡灾害防治成效，保护人类生命财产安全和生存环境，该技术也可用于土质高边坡、风积沙地层或深基坑等水平泄水孔、排水孔的施工。

技术实现思路

[0005](一)解决的技术问题
[0006]现有滑坡水平泄水孔一般采取长螺旋或循环钻成孔工艺，经常出现因偏斜或塌孔导致泄水管无法安装到位的难题，针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种滑坡水平泄水孔钻具及施工方法，解决了上述的问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种滑坡水平泄水孔钻具，包括钻具，钻具由自脱落钻头、护壁钻杆和牵引绳组成；自脱落钻头由三翼钻锥和腰带卡插板组成；三翼钻锥由翼板、钻牙和环扣组成，牵引绳穿过环扣引出孔外；腰带卡插板由腰带套环、外卡板、内卡板和外插板组成；护壁钻杆的端部内壁上设有内卡条，外壁上设有外卡条和限位槽，护壁钻杆的接头处还设有插接槽，将插接板插入插接槽内形成插接锁扣。
[0009]优选的，三翼钻锥由三个翼板在端部与环扣固定连接，钻牙镶嵌在翼板的外立面上，环扣的侧向设有孔洞。
[0010]优选的，腰带卡插板由腰带套环、3～5个内卡板、3～4个外卡板和3个外插板组成，内卡板位于腰带套环下部，外卡板位于腰带套环的外侧，外插板也位于腰带套环外侧；其中的3个外卡板或外插板与三翼钻锥的三个翼板固定连接，其他的外卡板或外插板加工成倒L型钢板与腰带套环固定连接。
[0011]优选的，三翼钻锥和腰带卡插板固定连接一体，自脱落钻头上的环扣采用钢管加
工，并在侧壁上设置孔洞，牵引绳穿过环扣的孔洞引出护壁钻杆，牵引绳为直径不低于8mm的钢丝绳，且每隔1～2m设长度标记。
[0012]优选的，护壁钻杆与自脱落钻头连接端部的内壁设置有3～5个内卡条，外壁设置有3～4个外卡条和3个限位槽；内外卡条均采取钢板加工，焊接在护壁钻杆的内外壁上；同时，内外卡条沿逆时针方向设置1～2cm的凸起，以更好的与自脱落钻头上的内外卡板咬合；
[0013]优选的，护壁钻杆与自脱落钻头连接的端部外壁设有3个限位槽，将自脱落钻头外侧的3个外插板插入护壁钻杆的限位槽，以防止自脱落钻头脱离护壁钻杆。
[0014]优选的，护壁钻杆之间采取丝扣连接，其接头处各设置有插接槽，将加工好的插接板分别插入插接槽后形成锁扣连接，以增强护壁钻杆在钻进中的扭矩；插接槽沿护壁钻杆接头外壁均布设3个；插接板加工成T型，插入插接槽后固定。
[0015]本专利技术要解决的另一技术问题是提供一种滑坡水平泄水孔施工方法，包括以下主要步骤：测量定点
→
钻具加工
→
钻机就位
→
钻进成孔
→
清理渣土
→
钻头脱离
→
泄水管安装
→
退出护壁钻杆
→
封堵泄水管等，完成施工；
[0016]1)测量定点：按照设计坐标点，采取手持RTK测量仪器进行测量定点；
[0017]2)钻具加工：该钻具主要包括自脱落钻头、护壁钻杆、牵引绳等。首先将三翼钻锥与腰带卡插板组成的自脱落钻头套入第一根护壁钻杆端部，然后根据腰带卡插板在护壁钻杆内外侧设置内外卡条，并将腰带卡插板上的外插板插入护壁钻杆的限位槽内，将牵引绳穿入自脱落钻头的环扣内引出孔外，即完成钻具加工；
[0018]3)钻机就位：钻机采用水平旋转钻机，其动力应能满足打设孔深要求。钻机就位对准孔位、调整倾角，孔位偏差应≤10cm，倾角误差≤1％，倾角按设计要求，采取水平尺量测、坡率法复核措施控制；
[0019]4)钻进成孔：开始钻进应在保证倾角前提下慢速转进，正常钻进期间，护壁钻杆逐节丝扣连接后，将插接板插入插接槽内。如果中途出现排渣或钻进困难，可采用凤吹或下入微螺旋钻进行排渣，钻进中的问题也可将牵引绳固定后可采取反复正反转、进退措施进行解决。
[0020]5)清理渣土：完成钻孔后，如果护壁钻杆内存有残渣，应在护壁钻杆内下入风管或微螺旋钻进行清理，以确保泄水管的顺畅安装。
[0021]6)钻头脱离：自脱落钻头脱离护壁钻杆按照反转推进、正转微退的方法反复操作几次，再慢慢后退一段距离；拉直牵引绳后查看牵引绳到孔口的长度，并与护壁钻杆进尺对比，当牵引绳长于进尺后，可以认为自脱落钻头已经脱离护壁钻杆，否则应反复以上操作；认为自脱落钻头脱离护壁钻杆后，再次向前钻进至孔底，如在孔底处钻进时明显感到难以进尺和出现间断性的卡顿，即可确认自脱落钻头已经脱离护壁钻杆。
[0022]7)泄水孔加工：泄水管安装前要将泄水管加工好，泄水孔按照设计要求管径、材质进行加工，一般采取高强度PVC管，泄水管环向布设3～4排滤水孔，滤水孔梅花型布设，每排滤水孔间隔20～60cm；泄水管外壁包裹1～3层土工布，孔端密封，孔口留0.8～1.5m内不设滤水孔。
[0023]8)泄水孔安装：将孔端密封的泄水管通过护壁钻杆安装至孔底，泄水管采取插口粘接剂连接，外侧包裹的土工布采取塑料卡子每隔1～2.0m进行固定。泄水管的出口应超出坡体表面20～50cm，并将孔内排出的水引至周边排水沟槽内；
[0024]9)退出护壁钻杆：泄水管安装到孔底后，经检查符合设计和相关规范要求后，即可退出护壁钻杆；护壁钻杆退出应慢速旋转退出，并安排专人顶住已经安装的泄水管端部，如在护壁钻杆后退中带动泄水管也出现后退的现象，要反复转动一段时间再缓慢后退。
[0025]10)封堵泄水管：护壁钻杆退出后，即可进行封孔。封孔采取砂浆混凝土材料，孔口30～50cm内填充透水性好的中粗砂或砾石料，封堵深度按30～50cm为宜。
[0026](三)有益效果
[0027]现有滑坡水平泄水孔一般采取长螺旋或循环钻成孔工艺，经常出现因偏斜或塌孔导致泄水管无法安装到位的难题，与现有技术相比，本专利技术提供了一种滑坡水平泄水孔钻具及施工方法，具备以下有益效果：
[0028]1、该滑坡水平泄水孔钻具及施工方法，通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滑坡水平泄水孔钻具，包括钻具，其特征在于：钻具由自脱落钻头、护壁钻杆和牵引绳组成，自脱落钻头由三翼钻锥和腰带卡插板组成；三翼钻锥由三片翼板、钻牙和环扣组成；腰带卡插板由腰带套环、内卡板、外卡板和外插板组成，内卡板在腰带套环下部设置3～5个、外卡板在腰带套环外侧设置3～4个、外插板在腰带套环外侧设置3个；护壁钻杆与自脱落钻头连接的端部设有限位槽、内卡条和外卡条，限位槽在护壁钻杆外壁设置3个、外卡板在护壁钻杆外壁设置3～4个、内卡板在护壁钻杆内壁设置3～5个；将自脱落钻头腰带卡插板套入护壁钻杆端部，腰带卡插板上的内外卡板分别与护壁钻杆上的内外卡条咬合，腰带卡插板上的外插板插入护壁钻杆上的限位槽内；将牵引绳穿过三翼钻锥的环扣即形成钻具。2.根据权利要求1所述的一种滑坡水平泄水孔钻具，其特征在于：自脱落钻头上的环扣采用钢管加工，并在侧壁上设置孔洞，牵引绳穿过环扣的孔洞引出护壁钻杆，牵引绳每隔1～2m设有长度标记。3.根据权利要求1所述的一种滑坡水平泄水孔钻具，其特征在于：护壁钻杆之间采取丝扣连接，其接头处各设置有插接槽，将加工好的插接板分别插入插接槽后形成锁扣连接，以增强护壁钻杆在钻进中的扭矩；插接槽沿护壁钻杆接头外壁均布设3个；插接板加工成T型，插入插接槽后固定。4.根据权利要求1所述的一种滑坡水平泄水孔钻具，其特征在于：自脱落钻头的腰带卡插板由腰带套环、内卡板、外卡板和外插板组成，内卡板在腰带套环下部设置3～5个、外卡板在腰带套环外侧设置3～4个、外插板在腰带套环外侧设置3个；其中的三个外卡板或外插板与三翼钻锥的三个翼板固定连接，其他的外卡板或外插板加工成倒L型钢板与腰带套环固定连接。5.根据权利要求1、4所述的一种滑坡水平泄水孔钻具，其特征在于：护壁钻杆与自脱落钻头连接端部的内壁设置有3～5个内卡条，外壁设置有3～4个外卡条和3个限位槽；内外卡条均采取钢板加工，焊接在护壁钻杆的内外壁上；同时，内外卡条沿逆时针方向设置1～2cm的凸起，以更好的与自脱落钻头上的内外卡板咬合。6.根据权利要求1、4、5所述的一种滑坡水平泄水孔钻具，其特征在于：自脱落钻头与护壁钻杆连接后，自脱落钻头向前可以拔出，当腰带外插板脱离护壁钻杆限位槽后，自脱落钻头可以与护壁钻杆脱离，将牵引绳穿过环扣固定时，自脱落钻头无法向前拔出。7.一种滑坡水平泄水孔施工方法，其特征在于，采用权利要求1
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6任一所述的钻具,按照以下步骤：测量定点
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钻具加工
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钻机就位
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钻进成孔
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清理渣土
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钻头脱离
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泄水管安装
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退出护壁钻杆<...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭峰，秦占立，范浩敏，许永吉，郭栋梁，史永生，
申请(专利权)人：河南省地质矿产勘查开发局第五地质勘查院，
类型：发明
国别省市：