CN103161454A - 利用定向钻机做水平地质探查的方法 - Google Patents
利用定向钻机做水平地质探查的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103161454A CN103161454A CN2011104045065A CN201110404506A CN103161454A CN 103161454 A CN103161454 A CN 103161454A CN 2011104045065 A CN2011104045065 A CN 2011104045065A CN 201110404506 A CN201110404506 A CN 201110404506A CN 103161454 A CN103161454 A CN 103161454A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- directional drilling
- horizontal
- drilling
- drilling machine
- obstruction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
本发明涉及一种利用定向钻机做水平地质探查障碍物的方法，具体步骤是：在顶管施工前，采用水平定向钻设备，在顶管断面外侧上、下、左、右各钻一条水平引孔，引孔直径100mm，走向与顶管一致，长度与顶管长度相同，由工作井直达接收井，当引孔钻进过程中，定向钻钻头遇到孤石、抛石、风化岩层障碍物时，根据钻头中的传感器信号，先精确地确定其位置和标高，再在障碍物上方采用地质钻孔取样对其进行探查判别。本发明可以直观地反映顶管顶进路径范围内的地质情况和障碍物信息，而不是完全通过相邻钻孔地质情况来推测；本发明首次利用定向钻机做水平地质探查，其成功经验可以指导同类型工程施工。
Description
技术领域
本发明涉及一种水平地质探查方法，尤其是一种顶管施工前水平地质探查的方法。
背景技术
常规的地质探查采用地质钻机从地面（或水面）自上而下地钻进土层，取得岩土芯样，作为判断钻孔地点地质情况的方法。一般情况下，钻孔间距为几十米甚至上百米，钻孔之间的地质情况则需要推测。特别是在地质复杂区域，钻孔间距过大，则无法发现其间可能存在的孤石、岩层等障碍物，会给顶管施工带来潜在的隐患；缩小钻孔间距，则钻孔数量会成倍增加，导致工期延长、费用增加。在顶管工程中，为了确保顶管是在原状土层中顶进，钻孔不得布置在顶管路径范围内，只能布置在顶管两侧，必然不能直观地反映顶管顶进路径上的真实地质情况。
发明内容
本发明是为了解决顶管工程中传统地质钻探无法直观揭示顶管顶进路径上各类障碍物的技术问题，而提供一种利用定向钻机做水平地质探查障碍物的方法。
本发明解决上述技术问题的方案是：一种利用定向钻机做水平地质探查障碍物的方法，具体步骤是：在顶管施工前，采用水平定向钻设备，在顶管断面外侧上、下、左、右各钻一条水平引孔，引孔直径100mm，走向与顶管一致，长度与顶管长度相同，由工作井直达接收井，当引孔钻进过程中，定向钻钻头遇到孤石、抛石、风化岩层障碍物时，根据钻头中的传感器信号，先精确地确定其位置和标高，再在障碍物上方采用地质钻孔取样对其进行探查判别。
在钻水平引孔的钻杆接长同时用防水挤压式塑胶接头套接驳控制线缆。
在钻水平引孔的每根钻杆内靠近接头的位置焊接一个铁环，将线缆缠绕在铁环上，使线缆与钻杆同轴转动，避免线缆扭转拉断。
本发明的有益效果是：本发明可以直观地反映顶管顶进路径范围内的地质情况和障碍物信息，而不是完全通过相邻钻孔地质情况来推测；本发明首次利用定向钻机做水平地质探查，其成功经验可以指导同类型工程施工。
具体实施方式
下面结合具体实例，进一步阐述本发明专利的实施方式。应理解，这些实例仅用于说明本发明专利而不用于限制本发明专利的范围。此外应理解，在阅读了本发明专利讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明利用定向钻机做水平地质探查障碍物的方法，具体步骤是：在顶管施工前，采用水平定向钻设备，在顶管断面外侧上、下、左、右各钻一条水平钻引孔，引孔直径100mm，走向与顶管一致，长度与顶管长度相同，由工作井直达接收井，当引孔钻进过程中，定向钻钻头遇到孤石、抛石、风化岩层障碍物时，根据钻头中的传感器信号，先精确地确定其位置和标高，再在障碍物上方采用地质钻孔取样对其进行探查判别。
结合厦门集杏海堤原水管渠迁改工程水平地质探查施工，说明本发明的具体实施方法。
首先将水平定向钻机吊放入顶管工作井，安装固定，确定轴线和钻孔标高，使钻机中心线与钻探轴线重合。准备好定位系统、钻杆及泥浆等工具和材料。
传感器放入钻头中，按照定位系统的要求标定好接收器。
加装钻杆，与钻头和钻挺连接。试验泥浆是否可以正常输送。第一根钻杆保持直线钻进，通知控向员对钻头进行探测定位。逐一加装钻杆钻进。根据预定轴线和控向员定位情况决定是否调整钻头的位置，如果需要调整，就采用推进方式进行调整。重复上述步骤，直到导向孔完成。
本发明针对定向钻水平做地质探查遇到的技术难点，采取的措施是：
（1）长距离水平钻孔的钻头定位和控制
中距离顶管长度往往超过常规定向钻机施工长度，厦门顶管工程地质探查钻孔距离达到800m，钻孔位于水下且埋深达到12.5m，普通的探测及导向控制设备不能满足需要，因此采用精确度更高的DigiTrack定位系统及更为可靠的后台线控导向模式。
（2）接驳线缆
钻杆接长时需同时接驳控制线缆，接线工作比较繁琐，而且钻杆中充满泥浆，如果接头处理不好导致进水，就会中断信号传输，无法控制钻头钻进方向。经过研究和改进，在接驳线缆时用防水挤压式塑胶接头套替代普通电工胶布包裹，既方便快捷，又有较好的防水效果。
（3）线缆扭转
信号传输线缆在钻杆中随着钻杆转动，前后不一致时就容易发生扭转导致拉断。措施是，在每根钻杆内靠近接头的位置焊接一个铁环，将线缆缠绕在铁环上，使线缆与钻杆同轴转动，避免了线缆扭转拉断。
Claims (3)
1.一种利用定向钻机做水平地质探查障碍物的方法，其特征在于，具体步骤是：在顶管施工前，采用水平定向钻设备，在顶管断面外侧上、下、左、右各钻一条水平引孔，引孔直径100mm，走向与顶管一致，长度与顶管长度相同，由工作井直达接收井，当引孔钻进过程中，定向钻钻头遇到孤石、抛石、风化岩层障碍物时，根据钻头中的传感器信号，先精确地确定其位置和标高，再在障碍物上方采用地质钻孔取样对其进行探查判别。
2.根据权利要求1所述的利用定向钻机做水平地质探查障碍物的方法，其特征在于：在所述钻水平引孔钻杆接长同时用防水挤压式塑胶接头套接驳控制线缆。
3.根据权利要求1所述的利用定向钻机做水平地质探查障碍物的方法，其特征在于：在所述钻水平引孔的每根钻杆内靠近接头的位置焊接一个铁环，将线缆缠绕在铁环上，使线缆与钻杆同轴转动，避免线缆扭转拉断。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110404506.5A CN103161454B (zh) | 2011-12-08 | 2011-12-08 | 利用定向钻机做水平地质探查的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110404506.5A CN103161454B (zh) | 2011-12-08 | 2011-12-08 | 利用定向钻机做水平地质探查的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103161454A true CN103161454A (zh) | 2013-06-19 |
| CN103161454B CN103161454B (zh) | 2016-04-27 |
Family
ID=48584949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110404506.5A Active CN103161454B (zh) | 2011-12-08 | 2011-12-08 | 利用定向钻机做水平地质探查的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103161454B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104963690A (zh) * | 2015-07-20 | 2015-10-07 | 上海市机械施工集团有限公司 | 一种用于顶管施工的地下障碍物处理方法 |
| CN108415100A (zh) * | 2018-03-01 | 2018-08-17 | 广州轨道交通建设监理有限公司 | 一种用于花岗岩球状风化体的高精度水平综合勘探方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5163520A (en) * | 1991-01-28 | 1992-11-17 | Lag Steering Systems | Apparatus and method for steering a pipe jacking head |
| US5657826A (en) * | 1994-11-15 | 1997-08-19 | Vector Magnetics, Inc. | Guidance system for drilling boreholes |
| CN1865650A (zh) * | 2006-06-22 | 2006-11-22 | 刘明明 | 水平螺旋钻机与水平定向钻机协同工作顶管施工方法 |
| US7510030B2 (en) * | 2006-06-30 | 2009-03-31 | Vector Magnetics Llc | Elongated cross coil assembly for use in borehole location determination |
| CN101749024A (zh) * | 2008-12-22 | 2010-06-23 | 上海广联建设发展有限公司 | 地下暗埋箱涵拉管施工方法 |
| US20110137618A1 (en) * | 2009-12-04 | 2011-06-09 | Fluharty Ii John Walter | Geotechnical horizontal directional drilling |
-
2011
- 2011-12-08 CN CN201110404506.5A patent/CN103161454B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5163520A (en) * | 1991-01-28 | 1992-11-17 | Lag Steering Systems | Apparatus and method for steering a pipe jacking head |
| US5657826A (en) * | 1994-11-15 | 1997-08-19 | Vector Magnetics, Inc. | Guidance system for drilling boreholes |
| CN1865650A (zh) * | 2006-06-22 | 2006-11-22 | 刘明明 | 水平螺旋钻机与水平定向钻机协同工作顶管施工方法 |
| US7510030B2 (en) * | 2006-06-30 | 2009-03-31 | Vector Magnetics Llc | Elongated cross coil assembly for use in borehole location determination |
| CN101749024A (zh) * | 2008-12-22 | 2010-06-23 | 上海广联建设发展有限公司 | 地下暗埋箱涵拉管施工方法 |
| US20110137618A1 (en) * | 2009-12-04 | 2011-06-09 | Fluharty Ii John Walter | Geotechnical horizontal directional drilling |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104963690A (zh) * | 2015-07-20 | 2015-10-07 | 上海市机械施工集团有限公司 | 一种用于顶管施工的地下障碍物处理方法 |
| CN104963690B (zh) * | 2015-07-20 | 2017-06-27 | 上海市机械施工集团有限公司 | 一种用于顶管施工的地下障碍物处理方法 |
| CN108415100A (zh) * | 2018-03-01 | 2018-08-17 | 广州轨道交通建设监理有限公司 | 一种用于花岗岩球状风化体的高精度水平综合勘探方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103161454B (zh) | 2016-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2875204B1 (en) | Inground operations, system, communications and associated apparatus | |
| EP2780542B1 (en) | Detecting and correcting unintended fluid flow between subterranean zones | |
| CA3099221C (en) | Well ranging apparatus, methods, and systems | |
| CN101479628A (zh) | 用于制造倾斜天线的方法和装置 | |
| CN105064982B (zh) | 煤矿区地面孔与井下巷道内靶点精确导向对接装备及方法 | |
| AU2011296512B2 (en) | Detecting and correcting unintended fluid flow between subterranean zones | |
| Ningping et al. | Status and development of directional drilling technology in coal mine | |
| CN203822381U (zh) | 钻埋分层式电磁-声地下水害监测装置 | |
| CN103967479A (zh) | 一种旋转导向钻井入靶形势预测方法 | |
| CN104389520B (zh) | 电驱动定向穿越扩孔方法 | |
| CN108952570A (zh) | 基于精确定向钻技术的复合非开挖施工方法 | |
| CN103161454A (zh) | 利用定向钻机做水平地质探查的方法 | |
| CN201144695Y (zh) | 一种新型信号传输钻柱 | |
| AU2016331657B2 (en) | System and method for monitoring earth composition while drilling boreholes | |
| WO2021086352A1 (en) | Data acquisition systems | |
| US20180313200A1 (en) | Underground barrier for detecting hollows and a method of use thereof | |
| CN211115977U (zh) | 一种随钻电磁波方位电阻率测量仪器 | |
| CN204691676U (zh) | 一种钻孔角度校准器 | |
| CN108755694A (zh) | 止浆器及针对多个溶洞的全孔注浆方法 | |
| CN100565225C (zh) | 一种用单孔或对比电阻率法测量桩长的方法 | |
| CN104631418A (zh) | 简易人力设备在城市地质勘察中排查地下管线的方法 | |
| CN100353145C (zh) | 非开挖导向仪 | |
| CN218581593U (zh) | 一种新型井下随钻测量系统信息传输装置 | |
| CN112253238B (zh) | 基于水平定向钻勘察的钻杆内线缆快速安装装置和方法 | |
| CN209892189U (zh) | 一种用于非开挖工程中水平定向导钻仪的通信系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 200433 Yangpu District, Shanghai Star Road, No. 231 Applicant after: Shanghai Foundation Engineering Group Co., Ltd. Address before: 200433 Yangpu District, Shanghai Star Road, No. 231 Applicant before: Shanghai Foundation Engineering Co., Ltd. |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |