CN114737876A - 一种斜岩以及礁石环境下的钻孔工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于斜岩以及礁石环境下的钻孔工艺，包括以下步骤：钻孔：利用定位设备，对钻孔位置及钻孔外周进行定位，定位后，利用钻孔技术，在斜岩和/或礁石上进行先低速再加速的钻孔，以形成满足垂直度的孔；芯柱取出：将钻孔位置处钻取的整个芯柱，利用钻芯技术，整体钻芯，然后利用取芯筒将其拧段，进而实现芯柱的整体取出；孔底扫平：利用捞渣筒，进行孔底扫平，进而形成斜岩以及礁石环境下的垂直钻孔。本发明，利用先钻孔取芯，后钻进的步骤，确保了斜岩等特殊位置的钻孔。进一步地，通过对于钻孔技术的改善和调整，以使得钻出的孔，垂直度比较好，避免了在斜岩和/或礁石上钻孔失败或钻孔不满足要求的问题。

Description

一种斜岩以及礁石环境下的钻孔工艺

技术领域

本发明属于钻孔技术领域，具体属于一种斜岩以及礁石环境下的钻孔工艺。

背景技术

传统旋挖机钻土层、风化岩、软岩工效高，是所以钻孔工艺中成孔效率最快的钻孔工艺；但钻高强完整岩层时由于需要先将整体岩体钻成碎块才能取出，钻头损耗大且工效低，岩石强度越高(越硬)钻孔工效越低，甚至低于冲击钻工效。另外，在斜岩或礁石上钻孔时，由于钻筒受力不均匀(钻筒的一侧或一点受力)，极易造成开孔不正 (偏位且不垂直)，往往需要返工(回填混凝土后重新开孔)。

发明内容

本发明的目的在于针对常规钻机不能直接在斜岩和礁石钻孔的问题，研究的一种直接在斜岩、礁石上钻孔的工艺。

为了实现上述技术效果，本发明通过以下技术手段予以实现。

一种用于斜岩以及礁石环境下的钻孔工艺，包括以下步骤：

钻孔：利用定位设备，对钻孔位置及钻孔外周进行定位，定位后，利用钻孔技术，在斜岩和/或礁石上进行先低速再加速的钻孔，以形成满足垂直度的孔；

芯柱取出：将钻孔位置处钻取的整个芯柱，利用钻芯技术，整体钻芯，然后利用取芯筒将其拧段，进而实现芯柱的整体取出；

孔底扫平：利用捞渣筒，进行孔底扫平，进而形成斜岩以及礁石环境下的垂直钻孔。

本技术方案中，首先，通过对于钻孔技术的改善和调整，以使得钻出的孔，垂直度比较好，避免了在斜岩和/或礁石上钻孔失败或钻孔不满足要求的问题。具体地，是由于本实施例中利用牙轮钻筒开孔，由于牙轮钻筒开孔时不需要加压钻进，所以在斜岩上开孔不会滑钻 (但钻进慢)，从而能保证开孔位置准确且垂直。

本技术方案中，其次，虽然增加了钻孔步骤(也增加了钻筒)，但避免了将整体芯柱钻成碎石(磨碎)，大大提高钻孔工效，同时也可以在裸露斜岩、礁石上直接钻孔(不但大大提高了旋挖钻钻高强岩层工效，也扩大了旋挖钻的适用范围)，还解决了常规钻机不能直接在斜岩、礁石上钻孔的难题。

本技术方案中，再次，由于一直存在定位等，进而能避免钻筒受力不均匀(钻筒的一侧或一点受力)，极易造成开孔不正(偏位且不垂直)，往往需要返工(回填混凝土后重新开孔)。

进一步地，为了保证整体芯柱的顺利取出，故先用钻芯筒(牙轮钻筒、截齿钻筒)从基岩中钻孔，先用钻芯筒(牙轮钻筒、截齿钻筒) 从基岩中钻成芯柱，然后用取芯筒将芯柱拧断后整体取出。

本技术方案中，用牙轮钻筒也不能均匀受力，由于牙轮钻筒钻孔时本身不能加压钻进(由于利用牙轮钻头的滚动剪切破碎岩层钻进，不能像截齿钻头那样加压钻进，所以进尺较慢但钻头耗损小)，所以先用牙轮钻筒在斜岩上开孔，开孔后可以正常钻进时(均匀受力)再改用截齿钻筒加压钻进(进尺快，但钻头损耗大)。

作为本发明的进一步改进，所述钻孔步骤中，利用定位设备，对钻孔位置及钻孔外周进行定位具体为：利用定位设备，分别实现正在钻孔位置中的定位、即将钻孔位置的定位以及船体的定位。

本技术方案中，设置有多次定位，尤其是配合有外周的定位以及船体的定位，此时船体沿孔位平行布置，船舷位于孔位一侧，1.65m 的钻孔，船舷距孔位中心1～1.5m，进而对于斜岩等，能够确保开孔的垂直度，实现高效钻孔。施工中，一般是植桩船先定位好，钻机才进行钻孔作业。

作为本发明的进一步改进，所述船体的定位具体位置利用定位桩的安装或拆卸辅助进行定位。

本技术方案中，利用定位桩进行定位，其具有一定的强度，能够实现很好的定位调整等。

作为本发明的进一步改进，所述定位桩在沉桩前，还包括混凝土的灌注，具体为：在定位桩内，灌注混凝土，使得沉桩后的定位桩形成钻孔外周的刚度和配重。

本技术方案中，定位桩内灌注混凝土以增加刚度和配重，同时调整船位避免定位桩插在礁石或滑动坡面上造成船体不稳定，无法避免时可使用3根定位桩定位。

作为本发明的进一步改进，所述钻孔步骤中的钻孔技术具体位置：利用钻芯设备，滑动剪切破碎岩，首先进行凸出部分的低速钻孔，然后再进行加速的钻进钻孔。

本技术方案中，用牙轮钻筒开孔，利用牙轮钻头滑动剪切破碎岩层的特点，先在斜岩、礁石等凸出部分岩体上低压低速钻进，直至全钻筒受力钻进后方可加压加速钻进，以保证开孔垂直度满足要求。

作为本发明的进一步改进，所述凸出部分的钻孔具体位置：利用动力头压力5-8MPa，转速6-7r/min的操作工艺，进行凸出部分岩体的钻孔。

本技术方案中，对于凸出部分，利用动力头压力8MPa，转速 6～7r/min的低压低速操作，采用这样操作的目的是在斜岩或礁石上开孔采用低压低速(牙轮钻筒)钻进，以保证开孔位置准确，垂直度满足要求。采用截齿钻筒开孔，钻进虽快，但由于需要加压钻进，极易发生滑钻，从而导致开孔不正。

作为本发明的进一步改进，所述钻进钻孔具体为：当钻芯设备整体受力钻进后，进行动力头压力不低于15MPa，转速10～12r/min的加压加速钻进。

本技术方案中，用牙轮钻筒在斜岩或礁石开孔后(不能加压钻孔，进尺慢但可以保证开孔正)，改用截齿钻筒加压钻孔可大大提高钻孔工效。本技术方案中，先低压低速转速，后期在加压加速，即先用牙轮外筒(该钻头适用低压低速钻进)低压低速钻进是为了保证开孔正，后期改用截齿钻筒加压加速是为了提高钻进速度。

作为本发明的进一步改进，所述芯柱取出步骤中，在非强风化、裂隙较少的岩层，钻取的芯柱长度不少于1m，取芯筒取出芯柱时，套住芯柱的长度至少为芯柱长度的二分之一。

本技术方案中，利用钻芯筒钻取完整芯柱，然后利用取芯筒将芯柱拧断后整体取出。整体取芯适用于高强完整岩层(非强风化、裂隙较少)，为确保芯柱完成取出，钻取的芯柱应越长越好(1m以上)，取芯筒套住芯柱也越长越好(已钻芯柱1/2以上)。实际施工时，牙轮钻用于斜岩/礁石上开孔；截齿钻筒用于正常芯柱钻孔，形成完整芯柱。本实施例中，非强风化岩层才适用整体取芯，强风化由于岩层已经大部分风化、裂隙很多，不能整体拧断取出来。

作为本发明的进一步改进，所述芯柱取出步骤中，取芯筒将芯柱抱住后，利用钻筒中动力头旋转的转动惯量形成的扭矩将芯柱拧断后整体取出。

本技术方案中，整体芯柱取出，避免了将整体芯柱钻成碎石(磨碎)，大大提高钻孔工效，同时也可以在裸露斜岩、礁石上直接钻孔 (不但大大提高了旋挖钻钻高强岩层工效，也扩大了旋挖钻的适用范围)，还解决了常规钻机不能直接在斜岩、礁石上钻孔的难题。具体施工中，利用钻机动力头的扭矩将芯柱拧断，现场经验钻1.2m芯柱需要360kN·m及以上扭矩，钻1.6m芯柱需要460kN·m及以上扭矩

本技术方案中，直接快速拧短，进而整个的效率较高，容易实现。一般根据芯柱大小来配置钻机大小(动力头最大扭矩)，另外钻取的芯柱越长越容易拧断整体取出，若钻取的大芯柱(本工程中指直径 1.6m芯柱)不能直接拧断时，则可以在大芯柱内再次取芯小芯柱(本工程中指直径1.2m芯柱)，然后分两次拧断后取出。

作为本发明的进一步改进，所述孔底扫平具体为：利用钻筒捞渣筒，捞渣筒底在两个半径方向错位钻头布置，钻筒转动时带动钻头将大块石钻碎后连同钻渣、泥土一并扫入钻筒内，当钻筒装满后反向转动钻筒，利用惯性将钻筒底活门关闭然后将钻渣取出。

具体地，捞渣筒底在两个半径方向错位钻头布置，具体为：以捞渣筒底部圆心为起点，朝向外周延伸至边缘，形成一个半径，而这样的半径至少为两个，两个半径上的钻头方向，形成夹角，实现错位布置。

本技术方案中，孔底扫平的目的是达到设计要求，以保证钢管桩能插入孔底且稳定，用捞渣筒可将孔底扫平地很平整，满足插桩施工要求。

附图说明

图1为本发明提供的一种用于斜岩以及礁石环境下的钻孔工艺的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1

本实施例中，主要介绍核心步骤。

一种用于斜岩以及礁石环境下的钻孔工艺，包括以下步骤：

钻孔：利用定位设备，对钻孔位置及钻孔外周进行定位，定位后，利用钻孔技术，在斜岩和/或礁石上进行先低速再加速的钻孔，以形成满足垂直度的孔；

芯柱取出：将钻孔位置处钻取的整个芯柱，利用钻芯技术，整体钻芯，然后利用取芯筒将其拧段，进而实现芯柱的整体取出；

孔底扫平：利用捞渣筒，进行孔底扫平，进而形成斜岩以及礁石环境下的垂直钻孔。

本实施例中，首先，通过对于钻孔技术的改善和调整，以使得钻出的孔，垂直度比较好，避免了在斜岩和/或礁石上钻孔失败或钻孔不满足要求的问题。具体地，是由于本实施例中利用牙轮钻筒开孔，由于牙轮钻筒开孔时不需要加压钻进，所以在斜岩上开孔不会滑钻 (但钻进慢)，从而能保证开孔位置准确且垂直。

本实施例中，其次，虽然增加了钻孔步骤(也增加了钻筒)，但避免了将整体芯柱钻成碎石(磨碎)，大大提高钻孔工效，同时也可以在裸露斜岩、礁石上直接钻孔(不但大大提高了旋挖钻钻高强岩层工效，也扩大了旋挖钻的适用范围)，还解决了常规钻机不能直接在斜岩、礁石上钻孔的难题。

本实施例中，再次，由于一直存在定位等，进而能避免钻筒受力不均匀(钻筒的一侧或一点受力)，极易造成开孔不正(偏位且不垂直)，往往需要返工(回填混凝土后重新开孔)。

进一步地，为了保证整体芯柱的顺利取出，故先用钻芯筒(牙轮钻筒、截齿钻筒)从基岩中钻，先用钻芯筒(牙轮钻筒、截齿钻筒) 从基岩中钻成芯柱，然后用取芯筒将芯柱拧断后整体取出。

本实施例中，用牙轮钻筒也不能均匀受力，由于牙轮钻筒钻孔时本身不能加压钻进(由于利用牙轮钻头的滚动剪切破碎岩层钻进，不能像截齿钻头那样加压钻进，所以钻孔进尺慢但钻头耗损小)，所以先用牙轮钻筒在斜岩上开孔，开孔后可以正常钻进时(均匀受力)再改用截齿钻筒加压钻进(进尺快，但钻头损耗大)。

实施例2

本实施例中，主要介绍如何进行的钻孔。

进一步地，所述钻孔步骤中，利用定位设备，对钻孔位置及钻孔外周进行定位具体为：利用定位设备，分别实现正在钻孔位置中的定位、即将钻孔位置的定位以及船体的定位。

本实施例中，设置有多次定位，尤其是配合有外周的定位以及船体的定位，此时船体沿孔位平行布置，船舷位于孔位一侧，1.65m的钻孔，船舷距孔位中心1～1.5m，进而对于斜岩等，能够确保开孔的垂直度，实现高效钻孔。施工中，一般是植桩船先定位好，钻机才进行钻孔作业。具体定位时，所述船体的定位具体位置利用定位桩的安装或拆卸辅助进行定位。

本实施例中，利用定位桩进行定位，其具有一定的强度，能够实现很好的定位调整等。

为了加强强度，所述定位桩在沉桩前，还包括混凝土的灌注，具体为：在定位桩内，灌注混凝土，使得沉桩后的定位桩形成钻孔外周的刚度和配重。

本实施例中，定位桩内灌注混凝土以增加刚度和配重，同时调整船位避免定位桩插在礁石或滑动坡面上造成船体不稳定，无法避免时可使用3根定位桩定位。

在进行钻孔控制时，所述钻孔步骤中的钻孔技术具体位置：利用钻芯设备，滑动剪切破碎岩，首先进行凸出部分的低速钻孔，然后再进行加速的钻进钻孔。

本实施例中，用牙轮钻筒开孔，利用牙轮钻头滑动剪切破碎岩层的特点，先在斜岩、礁石等凸出部分岩体上低压低速钻进，直至全钻筒受力钻进后方可加压加速钻进，以保证开孔垂直度满足要求。

进一步地，所述凸出部分的钻孔具体位置：利用动力头压力 5-8MPa，转速6-7r/min的操作工艺，进行凸出部分岩体的钻孔。

本实施例中，对于凸出部分，利用动力头压力8MPa，转速 6～7r/min的低压低速操作，采用这样操作的目的是在斜岩或礁石上开孔采用低压低速(牙轮钻筒)钻进，以保证开孔位置准确，垂直度满足要求。采用截齿钻筒开孔，钻进虽快，但由于需要加压钻进，极易发生滑钻，从而导致开孔不正。

进一步地，所述钻进钻孔具体为：当钻芯设备整体受力钻进后，进行动力头压力不低于15MPa，转速10～12r/min的加压加速钻进。

本实施例中，用牙轮钻筒在斜岩或礁石开孔后(不能加压钻孔，进尺慢但可以保证开孔正)，改用截齿钻筒加压钻孔可大大提高钻孔工效。本实施例中，先低压低速转速，后期在加压加速，即先用牙轮外筒(该钻头适用低压低速钻进)低压低速钻进是为了保证开孔正，后期改用截齿钻筒加压加速是为了提高钻进速度。

实施例3

本实施例中，结合其他步骤进行介绍。

进一步地，所述芯柱取出，在非强风化、裂隙较少的岩层，钻取的芯柱长度不少于1m，取芯筒取出芯柱时，套住芯柱的长度至少为芯柱长度的二分之一。

本实施例中，利用钻芯筒钻取完整芯柱，然后利用取芯筒将芯柱拧断后整体取出。整体取芯适用于高强完整岩层(非强风化、裂隙较少)，为确保芯柱完成取出，钻取的芯柱应越长越好(1m以上)，取芯筒套住芯柱也越长越好(已钻芯柱1/2以上)。实际施工时，牙轮钻用于斜岩/礁石上开孔；截齿钻筒用于正常芯柱钻孔，形成完整芯柱。本实施例中，非强风化岩层才适用整体取芯，强风化由于岩层已经大部分风化、裂隙很多，不能整体拧断取出来。

本实施例中，关于风化的分类如表1所示：

表1：

表1中，I级到Ⅲ级为本发明中的非强风化岩层。

进一步地，所述芯柱取出步骤中，取芯筒将芯柱抱住后利用钻筒中动力头的扭矩将芯柱拧断后整体取出。

本实施例中，整体芯柱取出，避免了将整体芯柱钻成碎石(磨碎)，大大提高钻孔工效，同时也可以在裸露斜岩、礁石上直接钻孔(不但大大提高了旋挖钻钻高强岩层工效，也扩大了旋挖钻的适用范围)，还解决了常规钻机不能直接在斜岩、礁石上钻孔的难题。在取芯时，直接快速拧断，进而整个的效率较高，容易实现。

本实施例中，所述孔底扫平具体为：利用钻筒捞渣筒，捞渣筒底在两个半径方向错位钻头布置，钻筒转动时带动钻头将大块石钻碎后连同钻渣、泥土一并扫入钻筒内，当钻筒装满后反向转动钻筒，利用惯性将钻筒底活门关闭然后将钻渣取出。

具体地，捞渣筒底在两个半径方向错位钻头布置，具体为：以捞渣筒底部圆心为起点，朝向外周延伸至边缘，形成一个半径，而这样的半径至少为两个，两个半径上的钻头方向，形成夹角，实现错位布置。孔底扫平的目的是达到设计要求，以保证钢管桩能插入孔底且稳定，用捞渣筒可将孔底扫平地很平整，满足插桩施工要求。

本实施例中，具体的施工，核心技术如下：

技术点一：斜岩、礁石上开孔

斜岩上开孔至关重要，直接影响到钻孔位置及垂直度是否满足设计要求，为此采取以下措施：

方驳定位后四根缆绳保持受力状态，开孔过程中禁止其它船舶靠泊钻孔方驳；

定位桩内灌注混凝土以增加刚度和配重，同时调整船位避免定位桩插在礁石或滑动坡面上造成船体不稳定，无法避免时可使用3根定位桩定位；

用牙轮钻筒开孔，利用牙轮钻头滑动剪切破碎岩层的特点，先在斜岩、礁石等凸出部分岩体上低压低速钻进，直至全钻筒受力钻进后方可加压加速钻进，以保证开孔垂直度满足要求；

在斜岩、礁石上开孔由于受力不均匀且定位桩未插入覆盖层中固定不可避免会发生滑钻或方驳走位的现象，因此，在开孔过程中须勤测船位，发现走位时需拨出定位桩重新定位后再钻进。

方案二：高强岩层整体取芯成孔

利用大型方驳提供施工平台，用旋挖钻直接在裸露斜岩、礁石上钻孔，实现了在裸岩地层上钢管桩植桩施工；钻孔过程中通过不断改进优化钻孔工艺、有针对性地设计出整体取芯配套钻筒，大大提高了在高强度斜岩、礁石上钻孔的工效，将用常规钻筒(捞渣筒)钻6m 深1.65m孔径的孔需要近3天的时间缩短至平均12h，为植桩施工创造了条件，为按期完成码头工程建设提供了保证。

实施例4

本实施例中，结合具体施工进行介绍。

传统旋挖机钻土层、风化岩、软岩工效高，是所以钻孔工艺中成孔效率最快的钻孔工艺；但钻高强完整岩层时由于需要先将整体岩体钻成碎块才能取出，钻头损耗大且工效低，岩石强度越高(越硬)钻孔工效越低，甚至低于冲击钻工效。另外，在斜岩或礁石上钻孔时，由于钻筒受力不均匀(钻筒的一侧或一点受力)，极易造成开孔不正 (偏位且不垂直)，往往需要返工(回填混凝土后重新开孔)。

采用改进的整体取芯成孔工艺后，通过针对性地设计出专用钻芯筒及取芯筒，将钻孔分成三步完成，即第一步用钻芯筒(专用的牙轮钻芯筒可在斜岩、礁石上快速开孔)在完整岩层中钻取芯柱，第二步用取芯筒将芯柱整体取出，第三步用传统捞渣筒将取芯后的孔底扫平，与传统旋挖钻直接用捞渣钻孔相比，虽然增加了钻孔步骤(也增加了钻筒)，但避免了将整体芯柱钻成碎石(磨碎)，大大提高钻孔工效，同时也可以在裸露斜岩、礁石上直接钻孔(不但大大提高了旋挖钻钻高强岩层工效，也扩大了旋挖钻的适用范围)，还解决了常规钻机不能直接在斜岩、礁石上钻孔的难题。

参照附图1所示，本实施例中，具体施工过程如下：

第一步，进行施工准备，具体为：对施工船舶进行改造，增加4 根定位桩，安装钻孔定位架；施工设备(旋挖钻机、吊机)上船完成组装验收；对作业人员进行钻孔作业培训及交底。

第二步，进行移船定位，具体操作为：根据钻孔位置先由抛锚船将作业船的4个锚抛“八字”锚(锚缆抛出100m以上)，其中岸侧两个锚缆用地笼固定在岸边，江侧锚缆用5t锚固定在江中；然后由测量人员辅助作业船用锚缆移船至钻孔位置进行粗定位，最后实时测量钻孔位置定出钻孔位置后通过调整锚缆进行精定位，确保钻孔定位架中心与设计钻孔中心一致。

第三步，进行钻机就位；先用钻机自行定位至钻孔架中心位置，然后由测量人员复测开孔位置(钻筒中心位置)是否与设计钻孔位置一致(允许偏差在1cm以内)，最后由钻机调整钻杆垂直度后锁定钻机钻孔位置即可开始钻钻孔作业。

第四步，在斜岩上牙轮钻孔，在斜岩或礁石上钻孔时，需先用牙轮钻筒钻孔(开孔)，操作时先将钻杆下降至钻筒触碰到岩面后开始钻进，利用牙轮钻头的滚动剪切缓慢钻进岩层(不加压、钻速慢)。

第五步，截齿钻孔：具体当牙轮钻筒全部钻进至岩层后可正常钻进，此时为提高钻孔速度可更换截齿钻筒加压加速钻进。

第六步，取芯：更换取芯钻筒，进行取芯，此处具体为：取芯筒将芯柱抱住后，利用钻筒中动力头旋转的转动惯量形成的扭矩将芯柱拧断后整体取出；

第七步，孔底找平清渣：更换捞渣钻筒，进行清渣；

第八步，钻渣上岸。

本工程，刚开始时按常规钻孔方法钻孔(用捞渣筒直接将岩层钻碎后捞出)，钻进很慢(工效很低)且钻头损耗很大，钻一个直径1.6 米孔深6米孔需要近3天，之后改进成整体取芯钻孔法(钻芯筒+取芯筒)后可提高到12小时，将原计划535根桩基用时9个月完成的工期缩短至6个月完成。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将权利要求落在等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种用于斜岩以及礁石环境下的钻孔工艺，包括以下步骤：

钻孔：利用定位设备，对钻孔位置及钻孔外周进行定位，定位后，利用钻孔技术，在斜岩和/或礁石上进行先低速再加速的钻孔，以形成满足垂直度的孔；

芯柱取出：将钻孔位置处钻取的整个芯柱，利用钻芯技术，整体钻芯，然后利用取芯筒将其拧段，进而实现芯柱的整体取出；

孔底扫平：利用捞渣筒，进行孔底扫平，进而形成斜岩以及礁石环境下的垂直钻孔。

2.根据权利要求1所述的一种用于斜岩以及礁石环境下的钻孔工艺，其特征在于，所述钻孔步骤中，利用定位设备，对钻孔位置及钻孔外周进行定位，具体为：利用定位设备，分别实现正在钻孔位置中的定位、即将钻孔位置的定位以及船体的定位。

3.根据权利要求2所述的一种用于斜岩以及礁石环境下的钻孔工艺，其特征在于，所述船体的定位具体位置利用定位桩的安装或拆卸辅助进行定位。

4.根据权利要求3所述的一种用于斜岩以及礁石环境下的钻孔工艺，其特征在于，所述定位桩在沉桩前，还包括混凝土的灌注，具体为：在定位桩内，灌注混凝土，使得沉桩后的定位桩形成钻孔外周的刚度和配重。

5.根据权利要求1所述的一种用于斜岩以及礁石环境下的钻孔工艺，其特征在于，所述钻孔步骤中的钻孔技术具体位置：利用钻芯设备，滑动剪切破碎岩，首先进行凸出部分的低速钻孔，然后再进行加速的钻进钻孔。

6.根据权利要求5所述的一种用于斜岩以及礁石环境下的钻孔工艺，其特征在于，所述凸出部分的钻孔具体位置：利用动力头压力5-8MPa，转速6-7r/min的操作工艺，进行凸出部分岩体的钻孔。

7.根据权利要求5所述的一种用于斜岩以及礁石环境下的钻孔工艺，其特征在于，所述钻进钻孔具体为：当钻芯设备整体受力钻进后，进行动力头压力不低于15MPa，转速10～12r/min的加压加速钻进。

8.根据权利要求1所述的一种用于斜岩以及礁石环境下的钻孔工艺，其特征在于，所述芯柱取出，在非强风化、裂隙较少的岩层，钻取的芯柱长度不少于1m，取芯筒取出芯柱时，套住芯柱的长度至少为芯柱长度的二分之一。

9.根据权利要求1所述的一种用于斜岩以及礁石环境下的钻孔工艺，其特征在于，所述芯柱取出步骤中，取芯筒将芯柱抱住后，利用钻筒中动力头旋转的转动惯量形成的扭矩将芯柱拧断后整体取出。

10.根据权利要求1所述的一种用于斜岩以及礁石环境下的钻孔工艺，其特征在于，所述孔底扫平具体为：利用钻筒捞渣筒，捞渣筒底在两个半径方向错位钻头布置，钻筒转动时带动钻头将大块石钻碎后连同钻渣、泥土一并扫入钻筒内，当钻筒装满后反向转动钻筒，利用惯性将钻筒底活门关闭然后将钻渣取出。

Images