一种基于水平定向钻的地下工程应急抢险方法技术

本发明专利技术提供一种基于水平定向钻的地下工程应急抢险方法，对于发生应急抢险情况的地下工程，所述方法包括：确定地下工程内部待应急抢险的位置；根据所述位置，利用水平定向钻从外部对所述地下工程快速钻孔，形成待应急抢险的位置所在之处与外部的连通通道；利用所述连通通道进行应急抢险。本发明专利技术对于地下工程发生关门塌方、未探明的岩溶或坍塌体等地下工程突发情况，采用水平定向钻钻进，形成连通通道作为被困人员的“生命通道”或通过连通通道进行注浆处理，具有小型化、灵活机动，具有快速响应的特点。的特点。的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于水平定向钻的地下工程应急抢险方法


[0001]本专利技术涉及地下工程
，具体地，涉及一种基于水平定向钻的地下工程应急抢险方法。

技术介绍

[0002]随着我国地下工程建设规模和水平的不断发展，在隧道、地下空间、煤矿等地下工程的施工过程中，由于地质条件复杂，一些不可控因素存在，在施工过程中会出现地下工程关门塌方和未探明的岩溶(或坍塌体)等情况，这种情况下，经常会因为地下工程的内部与外部空间不能直接相通，会导致空气、食物等无法及时提供以及人员无法及时抢救，应急抢险的时效性非常关键。
[0003]对于关门塌方的突发情况，传统的救援方法有快速打通“生命通道”来提供通风氧气和输送食物，利用地质钻机或者气压顶进小钢管，虽然钻机施工速度快，但为了缩短钻进长度和有效打通关门塌方体，在关门塌方体上方位置需要施工该类钻孔，并需要在关门塌方体前方搭设钻机施工平台，该种方法有进一步扰动塌方体的风险，特别是对于出现塌方区域影响范围大的情况，该类方法的适应性会受到制约，因为若出现塌方区域影响范围大的情况，地下工程(包括隧道、煤矿巷道等)的掘进方向以及受困人员方位等不确定因素就会增加，传统的水平钻机方法无法实现钻头精准变向，从而影响其适应性；同时，救援方法还会采用机械开挖(塌方救生机、螺旋出土顶管、气压顶管、液压顶管等)等方式，这些方式能较好地实施救援逃生通道，但是由于施工断面较大，特别是对于塌方区域影响范围大的情况，存在施工作业耗时长的问题；
[0004]关于未探明的岩溶(或坍塌体)的突发情况，传统的方法主要通过地质钻孔、地球物理勘探等手段，初步探明岩溶(或坍塌体)的基本参数(位置和大小等)，再采取相应的注浆材料和注浆方法，但是由于地下工程地质条件复杂，现场会出现一些前期未探明的岩溶(或坍塌体)，该类岩溶(或坍塌体)对于地下工程施工和后期运营会造成非常大的困难(譬如地表塌陷、盾构机栽头、隧道沉降等)，同时，一些传统的处理设备和方法主要采用钻孔注浆(通常是先钻孔后注浆)的施工工艺，在这种应急抢险的情况下，同时这些未探明的岩溶(或坍塌体)的具体位置和大小并不确定，传统的方法发挥的作用就会受到制约和影响。
[0005]总的来说，面对这些关门塌方和未探明的岩溶(或坍塌体)等情况，应急抢险救援响应时间就是关键因素，如何能够采取快速响应的应急抢险方法就显得至关重要。
[0006]经对现有检索，现有技术中对于上述关门塌方和未探明的岩溶(或坍塌体)等情况下的应急抢险还没有比较好的方法。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于水平定向钻的地下工程应急抢险方法，能够适用地下工程发生关门塌方、未探明的岩溶或坍塌体等突发情况进行快速有效的应急抢险救援。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供一种基于水平定向钻的地下工程应急抢险方法，对于发生应急抢险情况的地下工程，所述方法包括：
[0009]确定地下工程内部待应急抢险的位置；
[0010]根据所述位置，利用水平定向钻从外部对所述地下工程快速钻孔，形成待应急抢险位置所在之处与外部的连通通道；
[0011]利用所述连通通道进行应急抢险。
[0012]可选地，所述确定地下工程内部待应急抢险的位置，其中：对于关门塌方体，采用生命探测仪进行探测确定被困人员在关门塌方体中的位置；或者，对于未探明的岩溶或坍塌体，采用工程勘探手段确定待应急抢险的位置。
[0013]可选地，根据所述位置，利用水平定向钻对所述地下工程快速钻孔，包括：
[0014]设置导向系统，在所述水平定向钻上安装导向钻头，建立所述导向系统和所述导向钻头的联系；
[0015]根据所述待应急抢险的位置设置目标点，规划所述导向系统的导向路线；
[0016]在所述导向系统的作用下，采用所述水平定向钻快速穿透所述地下工程的关门塌方体成孔，并根据实际钻孔情况，调整钻进的角度，以到达所述目标点，最终通过钻孔打通所述地下工程的内部和外部空间，形成连通通道。
[0017]可选地，所述导向钻头接收所述导向系统的信息，控制所述水平定向钻的钻进方向。
[0018]可选地，所述水平定向钻上连接钻杆，所述钻杆可弯曲，从而实现钻进角度的调整。
[0019]可选地，所述钻孔的大小根据实际情况来选择，通过所述水平定向钻的直径来决定。
[0020]可选地，所述利用所述连通通道进行应急抢险，其中：对未探明的岩溶或坍塌体的地下工程，利用所述连通通道采用所述钻杆进行注浆处理；或者，对于关门塌方体，利用所述连通通道为被困人员提供通风氧气、输送应急物品。
[0021]与现有技术相比，本专利技术实施例具有如下至少一种有益效果：
[0022]本专利技术提供的方法，对于地下工程发生关门塌方、未探明的岩溶或坍塌体等地下工程突发情况，采用水平定向钻钻进，形成连通通道，可以作为被困人员的“生命通道”或者抢险的通道，具有小型化、灵活机动，具有快速响应的特点。
[0023]本专利技术提供的方法，水平定向钻钻机可以自行式前进至关门塌方体等地下工程突发情况处前方，且无需搭设支架平台，在现有的施工作业面上即可开始施工作业，工艺简单，成本低，方便实施。
[0024]本专利技术提供的方法，水平定向钻钻孔具有一定的钻进变向能力，能适应现场实际条件。
[0025]本专利技术提供的方法，具有水平定向钻施工快速及灵活作业的特点，对于对未探明的岩溶或坍塌体的地下工程，可以钻孔后进行注浆处理，有效和快速解决上述问题，能够在发生关门塌方和出现未探明的岩溶等应急情况时快速处理，降低工程风险。
附图说明
[0026]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0027]图1为本专利技术一实施例基于水平定向钻的地下工程应急抢险方法的流程图；
[0028]图2为本专利技术一实施例中关门塌方情况下水平定向钻作业纵断面示意图；
[0029]图3为本专利技术一实施例中关门塌方情况下水平定向钻作业横断面示意图；
[0030]图4为本专利技术一实施例中关门塌方情况下水平定向钻作业平面示意图；
[0031]图5为本专利技术一实施例中岩溶(或坍塌体)情况下水平定向钻作业纵断面示意图；
[0032]图中：1为地下工程，2为关门塌方体，3为水平定向钻钻机，4为水平定向钻钻孔，5为被困人员，6为被困作业平台，7为现施工作业面，8为岩溶(或坍塌体)，9为掌子面，10为围岩。
具体实施方式
[0033]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0034]针对现有的地下工程发生关门塌方和未探明的岩溶或坍塌体等突发情况的应急抢险救援中的问题，本专利技术实施例提供一种基于水平定向钻的地下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于水平定向钻的地下工程应急抢险方法，其特征在于，所述方法包括：确定地下工程内部待应急抢险的位置；根据所述位置，利用水平定向钻从外部对所述地下工程快速钻孔，形成待应急抢险位置所在之处与外部的连通通道；利用所述连通通道进行应急抢险。2.根据权利要求1所述的基于水平定向钻的地下工程应急抢险方法，其特征在于，所述确定地下工程内部待应急抢险的位置，其中：对于关门塌方体，采用生命探测仪进行探测确定被困人员在关门塌方体中的位置；或者，对于未探明的岩溶或坍塌体，采用工程勘探手段确定待应急抢险的位置。3.根据权利要求1所述的基于水平定向钻的地下工程应急抢险方法，其特征在于，所述根据所述位置，利用水平定向钻对所述地下工程快速钻孔，包括：设置导向系统，在所述水平定向钻上安装导向钻头，建立所述导向系统和所述导向钻头的联系；根据所述待应急抢险的位置设置目标点，规划所述导向系统的导向路线；在所述导向系统的作用下，采用所述水平定向钻快速穿透所述地下工程的关门塌方体、未探明的岩溶或坍塌体成孔，并根据实际钻孔情况，调整钻进的角度，以到达所述目标点，最终通过钻孔打通所述地下工程的内部和外部空间，形成连通通道。4.根据权利要求3所述的基于水平定向钻的地下工程应急抢险方法，其特征在于，所述导向钻头接收所述导向系统的信息，控制所述水平定向钻的钻进方向。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘继国，吴二林，舒恒，刘夏临，彭文波，魏龙海，杨林松，崔庆龙，宋明，马亚丽娜，
申请(专利权)人：中交第二公路勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：