CN109538113A - 应用地质钻机结合冲击器的钻孔灌浆方法 - Google Patents

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严开义
张辉
杨小龙
司医普
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Sinohydro Bureau 11 Zhengzhou Co Ltd
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Sinohydro Bureau 11 Zhengzhou Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种应用地质钻机结合冲击器的钻孔灌浆方法,包括如下步骤:步骤1:钻进设备改造,采用地质钻机,将地质钻机原有的钻头替换成冲击器;步骤2:钻进设备钻进,采用冲击器进行钻进,采用地质钻机的旋转和机头液压系统加压持续钻进;步骤3:提升起钻,冲击器钻进至设计预定深度后采用地质钻机的提升系统进行提升起钻;步骤4:钻孔冲洗;步骤5:钻孔灌浆,当钻孔完成后,将灌浆塞下入孔内,灌浆段长选择为5m,在灌浆位置将灌浆塞卡住加压使灌浆塞膨胀,将水泥浆液灌注至钻孔内。本发明所述的应用地质钻机结合冲击器的钻孔灌浆方法,采用将地质钻机与冲击器结合的方式进行灌浆孔的钻进,有效的提高的钻进的效率。

Description

应用地质钻机结合冲击器的钻孔灌浆方法
技术领域
本发明涉及钻孔施工及其灌浆施工技术领域,具体涉及一种应用地质钻机结合冲击器的钻孔灌浆方法。
背景技术
现有钻孔设备一般为冲击回转式和回转式钻机,采用冲击回转式钻机一般来说钻孔效率高,但孔壁不够光滑,孔斜不易保证,且不能采取完整的岩芯,采用回转式钻机一般孔壁光滑,孔斜容易保证,能采取完整的岩芯。
例如,中国发明专利申请号为201710902294.0的中国专利申请文件公开了一种对帷幕进行快速灌浆的操作方法,包括施工测量、灌浆孔布置、造孔、孔斜测量、钻孔冲洗与简易压水、灌浆过程、灌浆材料、灌浆设备和机具、制浆、灌浆压力、浆液浓度、浆液变换、结束标准、封孔这些步骤,本发明能够对帷幕的灌浆效率和质量提供保证,使得其大大提高灌浆效率,满足施工要求。
上述现有技术采用常规钻机进行钻孔的技术方案,即存在钻进效率低、孔内偏斜无法得到有效控制的技术问题。
有鉴于此,本发明提出一种应用地质钻机结合冲击器的钻孔灌浆方法。
发明内容
本发明提供一种应用地质钻机结合冲击器的钻孔灌浆方法,采用将地质钻机与冲击器结合的方式进行灌浆孔的钻进,有效的提高的钻进的效率。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种应用地质钻机结合冲击器的钻孔灌浆方法,包括如下步骤:
步骤1:钻进设备改造,采用地质钻机,将地质钻机原有的钻头替换成冲击器;
步骤2:钻进设备钻进,采用冲击器进行钻进,采用地质钻机的旋转和机头液压系统加压持续钻进;
步骤3:提升起钻,冲击器钻进至设计预定深度后采用地质钻机的提升系统进行提升起钻;
步骤4:钻孔冲洗,采用3SNS灌浆泵向钻孔内通入压力水进行钻孔的清洗,避免因岩粉堵塞灌浆通道影响灌浆质量;
步骤5:钻孔灌浆,当钻孔完成后,将灌浆塞下入孔内,灌浆段长选择为5m,在灌浆位置将灌浆塞卡住加压使灌浆塞膨胀,将水泥浆液灌注至钻孔内。
进一步地,步骤4中,对无需取芯操作的灌浆孔,采用自下而上孔内卡塞分段灌浆方式。
进一步地,步骤2中,对无需取芯操作的灌浆孔,钻杆内的压力风将岩粉岩屑从钻孔孔底沿钻杆外壁与孔壁之间自下而上带出。
进一步地,步骤2中,对需取芯操作的灌浆孔,对钻杆内通水,进行取芯施工,采用取芯钻具连接地质金刚石取芯钻头,采用XY-2钻机,将连接在风管上的高压管卸掉连接水源,正常钻进,岩芯进入取芯钻具内,当钻具内的岩芯快充填满时及时起钻取芯。
进一步地,步骤2中,地质钻机采用冲击回转式钻机。
进一步地,步骤2中,采用气压塞进行钻孔的灌浆。
进一步地,步骤2中,采用水压塞进行钻孔的灌浆。
进一步的,步骤1中,还包括对钻孔位置进行布设地质钻机、对钻机进行调平校正、对钻机底部进行地锚固定并根据钻孔孔向调整机头的步骤。
与现有技术相比,本发明的优越效果在于:
1、本发明所述的应用地质钻机结合冲击器的钻孔灌浆方法,通过对采用将地质钻机与冲击器结合的方式进行灌浆孔的钻进,有效的提高的钻进的效率,而且能够有效的控制钻孔的偏斜;
2、本发明所述的应用地质钻机结合冲击器的钻孔灌浆方法,通过采用自下而上分段灌浆工艺,在钻孔灌浆效率上较传统钻孔灌浆方法大大提升,采用一机一泵,大大提高了灌浆泵的利用率。
附图说明
图1是本发明实施例1中应用地质钻机结合冲击器的钻孔灌浆方法的流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述,需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
一种应用地质钻机结合冲击器的钻孔灌浆方法,包括如下步骤:
步骤1:钻进设备改造,采用地质钻机,将地质钻机原有的钻头替换成冲击器;
步骤2:钻进设备钻进,采用冲击器进行钻进,采用地质钻机的旋转和机头液压系统加压持续钻进;
步骤3:提升起钻,冲击器钻进至设计预定深度后采用地质钻机的提升系统进行提升起钻;
步骤4:钻孔冲洗,采用3SNS灌浆泵向钻孔内通入的压力水进行钻孔的清洗,避免因岩粉堵塞灌浆通道影响灌浆质量;
步骤5:钻孔灌浆,当钻孔完成后,将灌浆塞下入孔内,灌浆段长选择为5m,在灌浆位置将灌浆塞卡住加压使灌浆塞膨胀,将水泥浆液灌注至钻孔内。
在本实施例的步骤1中,采用XY-2地质钻机进行钻孔的钻进;将地质钻机原安装的地质金刚石钻头替换成冲击器,即将气动冲击器与硬质合金柱齿钻头连接。
在本实施例的步骤2中,前期的钻进过程应控制转速和钻进压力,在钻杆与冲击器之间增加2米左右的导向管以防止钻孔偏斜,同时每钻进10米左右应采用测斜仪进行孔底偏斜测量,若发现钻孔偏斜应及时调整,不得一直高压高速钻进。
在本实施例的步骤5中,固结灌浆选择水灰比为3:1的浆液,帷幕灌浆一般采用水灰比为5:1的浆液进行灌浆,采用3SNS灌浆泵进行灌注,使用灌浆自动记录仪进行记录,变浆标准及结束标准根据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T5148-2012》进行制定,当灌注段达到结束标准后,将灌浆塞的压力卸掉,然后上提至上一段灌浆段并加压至灌浆塞膨胀,进行上一段的灌注,如此重复直至全孔灌浆结束。
步骤2中,对无需取芯操作的灌浆孔,钻杆内的压力风将岩粉岩屑从钻孔孔底沿钻杆外壁与孔壁之间自下而上带出。
步骤2中,地质钻机采用冲击回转式钻机。
步骤2中,采用气压塞进行钻孔的灌浆。
步骤2中,采用水压塞进行钻孔的灌浆。
步骤1中,还包括对钻孔位置进行布设地质钻机、对钻机进行调平校正、对钻机底部进行地锚固定并根据钻孔孔向调整机头的步骤。
实施例2
步骤2中,对需取芯操作的灌浆孔,对钻杆内通水,进行取芯施工,采用取芯钻具连接地质金刚石取芯钻头,采用XY-2钻机,将连接在风管上的高压管卸掉连接水源,正常钻进,岩芯进入取芯钻具内,当钻具内的岩芯快充填满时及时起钻取芯。在本实施例中仅对取芯施工进行限定,除此之外,均与实施例1中相同。
本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书界定。

Claims (8)

1.一种应用地质钻机结合冲击器的钻孔灌浆方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1:钻进设备改造,采用地质钻机,将地质钻机原有的钻头替换成冲击器;
步骤2:钻进设备钻进,采用冲击器进行钻进,采用地质钻机的旋转和机头液压系统加压持续钻进;
步骤3:提升起钻,冲击器钻进至设计预定深度后采用地质钻机的提升系统进行提升起钻;
步骤4:钻孔冲洗,采用3SNS灌浆泵向钻孔内通入压力水进行钻孔的清洗,避免因岩粉堵塞灌浆通道影响灌浆质量;
步骤5:钻孔灌浆,当钻孔完成后,将灌浆塞下入孔内,灌浆段长选择为5m,在灌浆位置将灌浆塞卡住加压使灌浆塞膨胀,将水泥浆液灌注至钻孔内。
2.根据权利要求1所述的应用地质钻机结合冲击器的钻孔灌浆方法,其特征在于,步骤4中,对无需取芯操作的灌浆孔,采用自下而上孔内卡塞分段灌浆方式。
3.根据权利要求1所述的应用地质钻机结合冲击器的钻孔灌浆方法,其特征在于,步骤2中,对无需取芯操作的灌浆孔,钻杆内的压力风将岩粉岩屑从孔内带出。
4.根据权利要求1所述的应用地质钻机结合冲击器的钻孔灌浆方法,其特征在于,步骤2中,对需取芯操作的灌浆孔,对钻杆内通水,进行取芯施工,采用取芯钻具连接地质金刚石取芯钻头,将连接在风管上的高压管卸掉连接水源,正常钻进,岩芯进入取芯钻具内,当钻具内的岩芯快充填满时及时起钻取芯。
5.根据权利要求1所述的应用地质钻机结合冲击器的钻孔灌浆方法,其特征在于,步骤2中,地质钻机采用冲击回转式钻机。
6.根据权利要求1所述的应用地质钻机结合冲击器的钻孔灌浆方法,其特征在于,步骤1中,还包括对钻孔位置进行布设地质钻机、对钻机进行调平校正、对钻机底部进行地锚固定并根据钻孔孔向调整机头的步骤。
7.根据权利要求3所述的应用地质钻机结合冲击器的钻孔灌浆方法,其特征在于,步骤2中,采用气压塞进行钻孔的灌浆。
8.根据权利要求4所述的应用地质钻机结合冲击器的钻孔灌浆方法,其特征在于,步骤2中,采用水压塞进行钻孔的灌浆。
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