CN109235410A - 含粉细砂地层中测斜管的埋设方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含粉细砂地层中测斜管的埋设方法，包括以下步骤：(1)在含粉细砂地层上钻出导向孔；(2)将内径大于测斜管的外径的套管伸入所述导向孔内；(3)在所述套管内钻出测斜管安装孔；(4)将下端口封闭的测斜管伸入所述测斜管安装孔内；(5)拔出套管。本发明弥补了已有工艺的不足和缺陷，能够避免塌孔，解决了在含有粉细砂的地层中测斜管的埋置难题，使测斜管准确就位，可以达到预定深度。而且本发明方法简单、经济、实用，在类似工程施工领域具有相当的借鉴价值，为工程中现场监测作用的发挥提供了重要的技术保证。

Description

含粉细砂地层中测斜管的埋设方法

技术领域

本发明涉及施工监测领域，具体地说涉及一种含粉细砂地层中测斜管的埋设方法。

背景技术

在工程监测中，尤其是在岩土工程监测中，为了观测深层土体的侧向位移，一般情况下，需要安装测斜管。通过钻孔的方式，将测量槽管埋入地下，对正测斜管上导槽方向，在测斜管与钻孔的内壁之间回填砂或泥浆等回填材料，使得测斜管固定。当土体产生形变时，测斜槽管随之变形，测斜探头上滑轮顺槽而下逐点测试，从而可精确测出水平位移量。测斜可反映岩土工程施工引起的土体或构筑物的位移响应，有助于摸清施工对周围环境的影响范围及扰动规律。而测斜管安装的成功率以及准确性将直接影响后续的测量结果，对能否发挥现场监控在信息化施工中的作用就显得尤为重要，尤其在复杂的地层环境中。

申请号为201510345331.3，专利名称为“测斜管安装结构及其施工方法”的中国专利申请提供了一种测斜管安装结构及其施工方法，它是利用惯性泵排出安装孔中的积水，测斜管安装结构包括安装孔、测斜管、用于将安装孔中的积水排出的惯性泵、插设在测斜管上端中的连接件以及连接在连接件中且通过连接件驱动测斜管振动的振捣棒。在测斜管与安装孔的内壁之间填充回填土体的过程中，利用连接件连接在测斜管的上端，且连接件上连接有振捣棒，利用振捣棒的振动，使得回填土体较为密实。该技术侧重于描述测斜管埋设时钻孔的排水和回填问题，未考虑在深层复杂地层环境中安装测斜管时的塌孔问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够避免塌孔，解决了在含有粉细砂的地层中测斜管的埋置难题，使测斜管准确就位的含粉细砂地层中测斜管的埋设方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：含粉细砂地层中测斜管的埋设方法，包括以下步骤：

(1)一次钻孔

在含粉细砂地层上钻出导向孔；

(2)安装套管

将内径大于测斜管的外径的套管伸入所述导向孔内；

(3)二次钻孔

在所述套管内钻出测斜管安装孔；

(4)安装测斜管

将下端口封闭的测斜管伸入所述测斜管安装孔内，在所述测斜管伸入所述测斜管安装孔的过程中，当所述测斜管受到的浮力大于一定值时，向所述测斜管内充水，并在所述测斜管安装到位后，将所述测斜管内充满水；

(5)拔出套管

边向所述导向孔孔壁与所述套管之间的间隙以及所述套筒与所述测斜管之间间隙内灌入泥浆，边将所述套管拔出。

进一步地，所述套管由两节以上的套筒依次可拆卸相连构成，安装套管时，先将第一节所述套筒伸入所述导向孔内，并留有一段在所述导向孔外，然后固定住第一节所述套筒，将第二节所述套筒连接在第一节所述套筒的上端，以此类推，直至所述套管达到预定深度。

进一步地，第一节所述套筒上连接有套管拉绳。

进一步地，任意相邻两节所述套筒之间均采用以下结构可拆卸相连：相邻两节所述套筒分别从套管连接管的两端伸入所述套管连接管内，且相邻两节所述套筒均通过从所述套管连接管的外壁旋入的螺栓与所述套管连接管紧固。

进一步地，所述测斜管包括两节以上依次可拆卸相连的管体，安装测斜管时，先将第一节所述管体伸入所述测斜管安装孔内，并留有一段在所述测斜管安装孔外，然后固定住第一节所述管体，将第二节所述管体连接在第一节所述管体的上端，以此类推，直至所述测斜管达到预定深度。

进一步地，第一节所述管体上连接有测斜管拉绳。

进一步地，所述测斜管还包括连接在第一节所述管体的下端的管座。

进一步地，任意相邻两节所述管体之间均采用以下结构可拆卸相连：相邻两节所述管体分别从测斜管连接管的两端伸入所述测斜管连接管内，且相邻两节所述管体均通过从所述测斜管连接管的外壁旋入的螺栓与所述测斜管连接管紧固。

进一步地，所述导向孔外设有用于分别将所述套管和所述测斜管固定住的固定机构。

进一步地，所述固定机构为管钳。

本发明的有益效果体现在：

本发明弥补了已有工艺的不足和缺陷，能够避免塌孔，解决了在含有粉细砂的地层中测斜管的埋置难题，使测斜管准确就位，可以达到预定深度。而且本发明方法简单、经济、实用，在类似工程施工领域具有相当的借鉴价值，为工程中现场监测作用的发挥提供了重要的技术保证。

附图说明

图1是本发明一实施例中套管的安装过程示意图。

图2是本发明一实施例中测斜管的安装过程示意图。

图3是本发明一实施例中套筒与套管连接管的连接结构示意图。

附图中各部件的标记为：11导向孔、2套管、21套筒、22套管连接管、23套管拉绳、3测斜管、31管体、32测斜管连接管、33管座、34测斜管拉绳、4管钳、5PVC软管。

具体实施方式

下面将参考附图来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参见图2。

本发明含粉细砂地层中测斜管的埋设方法，包括以下步骤：

(1)一次钻孔

在含粉细砂地层上钻出导向孔11；

(2)安装套管

将内径大于测斜管3的外径的套管2伸入所述导向孔11内；

(3)二次钻孔

在所述套管2内钻出测斜管3安装孔；

(4)安装测斜管

将下端口封闭的测斜管3伸入所述测斜管3安装孔内，在所述测斜管3伸入所述测斜管3安装孔的过程中，当所述测斜管3受到的浮力大于一定值时，向所述测斜管3内充水，并在所述测斜管3安装到位后，将所述测斜管3内充满水，最后调整所述测斜管3令其上的一对导槽方向满足要求；

(5)拔出套管

边向所述导向孔11孔壁与所述套管2之间的间隙以及所述套筒21与所述测斜管3之间间隙内灌入泥浆，边将所述套管2拔出。

本发明相比现有技术，增设了套管，并增加了一次钻孔操作，一次钻孔用于安装套管，套管的安装过程中，孔内产生的泥浆会从底部进入套管内，因此需要二次钻孔，在套管内钻出测斜管的安装空间，这之后，泥浆将很难进入套管内，测斜管安装在套管内，套管可以防止泥浆进入测斜管的安装空间，从而有效避免塌孔现象的产生；

另外，在安装测斜管的过程中，当测斜管受到的浮力大于一定值(二次钻孔后，套管内仍会残留泥浆，因此，测斜管会受到泥浆产生的浮力，这里的“一定值”根据实际情况确定，与泥浆密度和含量有关，一般以作业人员难以继续将测斜管下降为准)时，通过向测斜管内充入水，可以增大测斜管的重力，从而克服浮力(因为之前材料里写的是减小浮力，浮力减小只可能是冲淡泥浆，所以我才疑惑可能是水进入套管的)，使测斜管能够轻松顺畅的下降，而在测斜管安装到位后，将测斜管内充满水，则可以减少泥浆进入测斜管内形成沉淀；

而最后，在拔出拔套管时，灌入泥浆，则一方面可以利用泥浆的润滑作用，减轻套管所受的摩阻力，另一方面，泥浆逐渐包围测斜管，使得测斜管得到就位。

步骤(5)使用的泥浆一般选择组分包括水、膨润土和外加剂的泥浆，当然也可以使用其他适用于测斜管安装的泥浆。

具体实施中，在一次钻孔之前，可先整平孔点地表周围场地，然后进行钻机和钻杆定位，由于地表土层土质较软，整平后可在孔点周围垫上枕木加固以稳定钻机位置，利用钻机的动力将钻杆移动大致定位，再用千斤顶将机架顶起，准确定位，使起重滑轮、钻头和固定钻杆的卡孔在同一垂线上。在钻杆的两个侧面设置垂直度仪，通过垂直度仪的测量，使钻机位置的偏差不小于1％。对准孔位后，用枕木垫平钻机横梁，并在塔顶对称于钻机轴线上拉上缆风绳。通过调整钻机的水平和钻杆的垂直度两个方面来保证钻孔的垂直度。

一次钻孔应使用比测斜管孔径大一号的钻头钻孔，钻孔的过程中根据地质情况控制进尺进度，直到钻进到设计标高+1m深度，终孔前，放缓钻进速度，缓下缓提，转至预设深度后，钻机反钻，快速拔出钻杆。

二次钻孔应使用与测斜管直径相匹配的钻头进行钻孔。测斜管安装好后，上端管口应露出地面一段距离，一般20cm左右。

具体可使用PVC软管5充水，测斜管应调整至一对导槽垂直于道路的纵向，一对导槽平行于道路的纵向，拔出套管后，可晃动测斜管，如果存在空隙，用细砂填实。边回填，边不停地晃测斜管，加速砂的下沉。

以下再请参见图1和图3。

在一实施例中，所述套管2由两节以上的套筒21依次可拆卸相连构成，安装套管2时，先将第一节所述套筒21伸入所述导向孔11内，并留有一段在所述导向孔11外，然后固定住第一节所述套筒21，将第二节所述套筒21连接在第一节所述套筒21的上端，以此类推，直至所述套管2达到预定深度。这样设计，可以适应不同的长度要求，同时也便于运输和存放，方便二次利用。这里的“一段”根据实际情况确定，以能够满足固定和连接上方的套筒为准，一般50mm即可，可用管钳固定。这里的“预定深度”根据实际设计需要确定，一般与测斜管的深度要求相同。

优选地，所述套管2的材质为钢管。强度可靠，能有效围护测斜管。

在一实施例中，第一节所述套筒21上连接有套管拉绳23。套管拉绳起固定约束的作用，作业人员可以在导向孔外通过操纵套管拉绳来控制套管，更加方便，实用性更好。

在一实施例中，任意相邻两节所述套筒21之间均采用以下结构可拆卸相连：相邻两节所述套筒21分别从套管连接管22的两端伸入所述套管连接管22内，且相邻两节所述套筒21均通过从所述套管连接管22的外壁旋入的螺栓与所述套管连接管22紧固。这种实现结构，更加简单，容易操作，而且连接强度可靠。

在一实施例中，所述测斜管3包括两节以上依次可拆卸相连的管体31，安装测斜管3时，先将第一节所述管体31伸入所述测斜管3安装孔内，并留有一段在所述测斜管3安装孔外，然后固定住第一节所述管体31，将第二节所述管体31连接在第一节所述管体31的上端，以此类推，直至所述测斜管3达到预定深度。同样地，这样设计，测斜管可以适应不同的长度要求。这里的“一段”同样的根据实际情况确定，以能够满足固定和连接上方的管体为准，一般50mm即可，可用管钳固定。这里的“预定深度”根据实际测斜管的深度要求确定。

在一实施例中，第一节所述管体31上连接有测斜管拉绳34。这里的测斜管拉绳同样地起固定约束的作用，作业人员可以在导向孔外通过操纵套管拉绳来控制套管，更加方便，实用性更好。

在一实施例中，所述测斜管3还包括连接在第一节所述管体31的下端的管座33。管座用于封堵第一节管体的下端口。

在一实施例中，任意相邻两节所述管体31之间均采用以下结构可拆卸相连：相邻两节所述管体31分别从测斜管连接管32的两端伸入所述测斜管连接管32内，且相邻两节所述管体31均通过从所述测斜管连接管32的外壁旋入的螺栓与所述测斜管连接管32紧固。其结构形式与套筒的连接相似，不再图中赘示，这种实现结构，同样地，更加简单，容易操作，而且连接强度可靠。优选地，螺栓可以采用自攻螺丝，更加牢固；管体与管体的接口处用防水胶带包裹严实。

在一实施例中，所述导向孔11外设有用于分别将所述套管2和所述测斜管3固定住的固定机构，更容易操作。优选地，所述固定机构为管钳4。便于夹紧和松脱，实用性更好。

应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本发明，本领域技术人员可节据它做出各种修改或变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.含粉细砂地层中测斜管的埋设方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)一次钻孔

在含粉细砂地层上钻出导向孔；

(2)安装套管

将内径大于测斜管的外径的套管伸入所述导向孔内；

(3)二次钻孔

在所述套管内钻出测斜管安装孔；

(4)安装测斜管

将下端口封闭的测斜管伸入所述测斜管安装孔内，在所述测斜管伸入所述测斜管安装孔的过程中，当所述测斜管受到的浮力大于一定值时，向所述测斜管内充水，并在所述测斜管安装到位后，将所述测斜管内充满水；

(5)拔出套管

边向所述导向孔孔壁与所述套管之间的间隙以及所述套筒与所述测斜管之间间隙内灌入泥浆，边将所述套管拔出。

2.如权利要求1所述的含粉细砂地层中测斜管的埋设方法，其特征在于：所述套管由两节以上的套筒依次可拆卸相连构成，安装套管时，先将第一节所述套筒伸入所述导向孔内，并留有一段在所述导向孔外，然后固定住第一节所述套筒，将第二节所述套筒连接在第一节所述套筒的上端，以此类推，直至所述套管达到预定深度。

3.如权利要求2所述的含粉细砂地层中测斜管的埋设方法，其特征在于：第一节所述套筒上连接有套管拉绳。

4.如权利要求2或3所述的含粉细砂地层中测斜管的埋设方法，其特征在于：任意相邻两节所述套筒之间均采用以下结构可拆卸相连：相邻两节所述套筒分别从套管连接管的两端伸入所述套管连接管内，且相邻两节所述套筒均通过从所述套管连接管的外壁旋入的螺栓与所述套管连接管紧固。

5.如权利要求1所述的含粉细砂地层中测斜管的埋设方法，其特征在于：所述测斜管包括两节以上依次可拆卸相连的管体，安装测斜管时，先将第一节所述管体伸入所述测斜管安装孔内，并留有一段在所述测斜管安装孔外，然后固定住第一节所述管体，将第二节所述管体连接在第一节所述管体的上端，以此类推，直至所述测斜管达到预定深度。

6.如权利要求5所述的含粉细砂地层中测斜管的埋设方法，其特征在于：第一节所述管体上连接有测斜管拉绳。

7.如权利要求5或6所述的含粉细砂地层中测斜管的埋设方法，其特征在于：所述测斜管还包括连接在第一节所述管体的下端的管座。

8.如权利要求5或6所述的含粉细砂地层中测斜管的埋设方法，其特征在于：任意相邻两节所述管体之间均采用以下结构可拆卸相连：相邻两节所述管体分别从测斜管连接管的两端伸入所述测斜管连接管内，且相邻两节所述管体均通过从所述测斜管连接管的外壁旋入的螺栓与所述测斜管连接管紧固。

9.如权利要求1或2或3或5或6所述的含粉细砂地层中测斜管的埋设方法，其特征在于：所述导向孔外设有用于分别将所述套管和所述测斜管固定住的固定机构。

10.如权利要求9所述的含粉细砂地层中测斜管的埋设方法，其特征在于：所述固定机构为管钳。