CN111997526A - 一种随钻进过程监测钻孔垂直度及纠偏方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种随钻进过程监测钻孔垂直度及纠偏方法，涉及钻孔灌注桩施工的辅助装置和方法领域。该随钻进过程监测钻孔垂直度及纠偏方法，包括以下步骤：S1.钻机就位，在确认好钻孔位置后，将钻机移动到施工位置处；S2.安装垂直度监测系统和钻头纠偏系统，首先将垂直度感应器放置在钻机的钻头内部并固定，在钻孔周围的地面上布置三个定位发射接收器，并将三个定位发射接收器通过电缆与计算机终端连接，钻头选用带有液压纠偏装置的钻头。通过本发明提供的方法可以实现对钻孔内壁垂直度的实时监测，并根据监测数据实时调整钻头钻进方向，实现自主纠偏，保证了成孔质量及施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及钻孔灌注桩施工的辅助装置和方法领域，具体为一种随钻进过程监测钻孔垂直度及纠偏方法。
背景技术
钻孔灌注桩的垂直度是影响其工程效果的重要因素，垂直度不满足要求时其承载能力和止水效果将大大降低，而钻孔灌注桩垂直度的控制仍是当前的工程难题。
现阶段主要利用水平尺、铅锤等装置检查钻孔设备的垂直度来实现对钻孔垂直度的控制，这些方法对钻孔垂直度控制的精度难以保证，且无法做到自主纠偏。因此，确有必要发明一种能够随钻进过程实时监测钻孔垂直度和纠偏装置及方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种随钻进过程监测钻孔垂直度及纠偏方法，解决了传统钻孔垂直度控制手段不能实时监测钻孔垂直度，无法自主纠偏，影响施工效率以及桩体质量的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种随钻进过程监测钻孔垂直度及纠偏方法，包括以下步骤：
S1.钻机就位
在确认好钻孔位置后，将钻机移动到施工位置处；
S2.安装垂直度监测系统和钻头纠偏系统
首先将垂直度感应器放置在钻机的钻头内部并固定，在钻孔周围的地面上布置三个定位发射接收器，并将三个定位发射接收器通过电缆与计算机终端连接，钻头选用带有液压纠偏装置的钻头；
S3.随钻进过程实时监测成孔垂直度
钻机开动，位于钻头尾部的垂直度感应器与地面处的三个定位发射接收器实时监测钻孔孔壁垂直度，并将数据实时传输至计算机终端；
S4.数据分析
计算机终端对实时传回的数据进行分析处理，得出此刻孔壁垂直度，若垂直度出现异常，超出规范规定的数值，计算机终端便将钻头方向调节指令发送至钻头纠偏装置，使得钻头进行调整，若垂直度无异常，则继续钻进；
S5.纠偏系统调节钻头钻进方向
钻头纠偏装置根据计算机终端发送的指令微调钻头方向，直至将钻杆垂直度纠正回正常范围内，然后继续钻进。
优选的，所述步骤S2中的三个定位发射接收器在地面上以钻孔为圆心呈圆形阵列放置。
优选的，所述三个定位发射接收器离钻孔中心轴的距离为4000mm。
(三)有益效果
本发明提供了一种随钻进过程监测钻孔垂直度及纠偏方法。具备以下有益效果：
1、通过本发明提供的方法可以实现对钻孔内壁垂直度的实时监测，保证不会出现钻孔钻歪的情况。
2、通过本发明提供的方法能够根据监测数据实时调整钻头钻进方向，实现自主纠偏，当发现钻孔内壁出现倾斜时，立刻通过计算机终端发送指令对钻头进行微调，保证钻孔侧壁垂直度得到矫正。
3、通过本发明提供的方法钻孔时，钻孔内壁垂直度控制精度高，避免了多次停机调整，提高了成孔质量及施工效率。
附图说明
图1为本发明整体示意图；
图2为本发明带有液压纠偏装置的钻头平面示意图；
图3为本发明中地面定位发射接收器平面布置示意图；
图4为本发明带有液压纠偏系统的钻头立面示意图。
其中，1、定位发射接收器；2、钻机；3、电缆；4、计算机终端；5、钻杆；6、垂直度感应器；7、液压纠偏装置；8、钻头；9、钻孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1-4所示，本发明实施例提供一种随钻进过程监测钻孔垂直度及纠偏方法，包括以下步骤：
S1.钻机就位
在确认好钻孔位置后，将钻机移动到施工位置处；
S2.安装垂直度监测系统和钻头纠偏系统
首先将垂直度感应器放置在钻机的钻头内部并固定，在钻孔周围的地面上布置三个定位发射接收器，三个定位发射接收器在地面上以钻孔为圆心呈圆形阵列放置，且三个定位发射接收器离钻孔中心轴的距离为4000mm，并将三个定位发射接收器通过电缆与计算机终端连接，钻头选用带有液压纠偏装置的钻头，液压纠偏装置与计算机终端电性连接；
S3.随钻进过程实时监测成孔垂直度
钻机开动，位于钻头尾部的垂直度感应器与地面处的三个定位发射接收器在钻孔的过程中实时监测钻孔孔壁垂直度，并将数据实时传输至计算机终端；
S4.数据分析
计算机终端对实时传回的数据进行分析处理，得出此刻孔壁垂直度，若垂直度出现异常，超出规范规定的数值，计算机终端便将钻头方向调节指令发送至钻头纠偏装置，使得钻头进行调整，若垂直度无异常，则继续钻进；
S5.纠偏系统调节钻头钻进方向
钻头纠偏装置根据计算机终端发送的指令开始工作，微调钻头方向，直至将钻杆垂直度纠正回正常范围内，然后继续钻进，保证钻孔在成型后有较高的质量。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种随钻进过程监测钻孔垂直度及纠偏方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1.钻机就位
在确认好钻孔位置后，将钻机移动到施工位置处；
S2.安装垂直度监测系统和钻头纠偏系统
首先将垂直度感应器放置在钻机的钻头内部并固定，在钻孔周围的地面上布置三个定位发射接收器，并将三个定位发射接收器通过电缆与计算机终端连接，钻头选用带有液压纠偏装置的钻头；
S3.随钻进过程实时监测成孔垂直度
钻机开动，位于钻头尾部的垂直度感应器与地面处的三个定位发射接收器实时监测钻孔孔壁垂直度，并将数据实时传输至计算机终端；
S4.数据分析
计算机终端对实时传回的数据进行分析处理，得出此刻孔壁垂直度，若垂直度出现异常，超出规范规定的数值，计算机终端便将钻头方向调节指令发送至钻头纠偏装置，使得钻头进行调整，若垂直度无异常，则继续钻进；
S5.纠偏系统调节钻头钻进方向
钻头纠偏装置根据计算机终端发送的指令微调钻头方向，直至将钻杆垂直度纠正回正常范围内，然后继续钻进。
2.根据权利要求1所述的一种随钻进过程监测钻孔垂直度及纠偏方法，其特征在于：所述步骤S2中的三个定位发射接收器在地面上以钻孔为圆心呈圆形阵列放置。
3.根据权利要求1所述的一种随钻进过程监测钻孔垂直度及纠偏方法，其特征在于：所述三个定位发射接收器离钻孔中心轴的距离为4000mm。
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|---|---|---|---|---|
| CN113236225A (zh) * | 2021-05-19 | 2021-08-10 | 中国石油大学(华东) | 一种煤矿钻进偏离预警传感器系统和钻进纠偏方法 |
| CN113279689A (zh) * | 2021-06-30 | 2021-08-20 | 中建一局集团第五建筑有限公司 | 一种循环钻机用定位纠偏辅助装置及方法 |
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