CN115059072A - 一种软土地层中探测孔成孔静压端头结构及成孔技术 - Google Patents
一种软土地层中探测孔成孔静压端头结构及成孔技术 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种软土地层中探测孔成孔静压端头结构及成孔技术,包括锥尖段,竖直管段和锥尖段固定连接,竖直管段上部固定连接有至少一个PVC套管,竖直管段和锥尖段交接处水平设置有连接板,接头杆的一端与连接板固定连接,接头杆的另一端和静压杆可拆卸连接,静压杆上端延伸至PVC套管内,竖直管段和锥尖段内部设有管内加强组件,所述管内加强组件包括环向加强环,环向加强环外侧连接多个竖向加强板,本发明结合钻孔施工及静压施工工艺,实现在气体地层中的特殊孔成孔过程。
Description
技术领域
本发明涉及地层探测技术领域,尤其涉及一种含有浅层气体软土地层中探测孔成孔静压端头结构及成孔技术。
背景技术
在我国东南沿海地区,广泛分布着深厚第四纪软土地层。在地质物化作用下,软土地层中局部赋存浅层气体。浅层气体以甲烷气体为主,有毒且具有一定浓度下的燃爆性。浅层气体多以囊状或片状等形式分布,并具有一定压力。在该地区进行工程建设时,浅层气体的存在可导致工程建设过程中气体泄压诱发土体塌陷,当气体浓度达到一定程度会出现有害人员健康和易燃爆等工程问题,因此对于含有浅层气体地层的地质勘察和工程监测,对工程施工安全具有重要的意义。
在含浅层气体地层中,浅层气体具有一定的压力,在工程探测孔(包括土体测斜孔、跨孔物探孔等)成孔过程中,如采用常规钻探方法成孔,当孔深进入含气土层深度后,气体就会沿着钻杆外侧孔隙泄压外漏,产生土体扰动,破坏土体结构,影响工程安全。
专利申请号为CN201911300630.X的发明专利公开了一种钻孔灌注桩施工方法,包括:(1)埋设护筒:(2)钻孔:钻孔过程中要保持孔内泥浆高出地下水位1m-1.5m的高度,钻进作业必须保持连续性,升降钻头时平稳,不得碰撞护筒和孔壁;所述泥浆,包括以下组分:水、膨润土、烧碱、羟甲基纤维素、腐殖酸钾和环状糊精;(3)清孔:(4)制作与安装钢筋笼:(5)灌注水下混凝土。通过对泥浆性能参数的优化和成孔质量检测等措施,避免了孔洞的塌方,卡转等现象的发生,提高了钻孔质量和速度,从而提升了施工质量,缩短了施工周期,降低了施工成本和后续污泥处理的费用,但是该专利并没有解决含浅层气体地层中,在工程探测孔(包括土体测斜孔、跨孔物探孔等)成孔过程中,气体沿着钻杆外侧孔隙泄压外漏,产生土体扰动,破坏土体结构,影响工程安全等问题。
为解决上述问题,本申请中提出一种含有浅层气体软土地层中探测孔成孔静压端头结构及成孔技术。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种含有浅层气体软土地层中探测孔成孔静压端头结构设计及成孔技术。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种软土地层中探测孔成孔静压端头结构,包括锥尖段,竖直管段和锥尖段固定连接,竖直管段上部固定连接有至少一个PVC套管,竖直管段和锥尖段连接处水平设置有连接板,接头杆的一端与连接板固定连接,接头杆的另一端和静压杆可拆卸连接,静压杆上端延伸至PVC套管内,竖直管段和锥尖段内部设有管内加强组件,所述管内加强组件包括环向加强环,环向加强环外侧连接多个竖向加强板。
优选的是,所述竖直管段和锥尖段采用壁厚不小于5mm钢板卷焊制作。
上述任一方案中优选的是,所述锥尖段为圆锥形,尖角角度不大于50度,竖直管段直径比设计探孔直径大8mm,竖管管段长度大于30cm。
上述任一方案中优选的是,所述静压板厚度不小于10mm。
上述任一方案中优选的是,所述接头杆固定连接在连接板的中心处。
上述任一方案中优选的是,所述接头杆和静压杆螺纹连接,接头杆采用高强度圆钢制成且外部设有外螺纹,静压杆设有相互匹配的内螺纹,接头杆的一端焊接至连接板上,接头杆长度为15cm。
上述任一方案中优选的是,所述环向加强环的外壁与竖直管段的内壁距离为3cm,环向加强环厚度大于5mm,竖向间距小于10cm。环向加强环为空心圆环结构。
上述任一方案中优选的是,单个所述竖向加强板可以水平设置或竖直设置。
上述任一方案中优选的是,位于竖直管段内的竖向加强板可以采用多个微型竖向加强板上下连接构成,从而分散应力集中造成的开裂现象。
上述任一方案中优选的是,所述竖向加强板宽度为3cm,厚度大于5mm,竖向加强板的一端和竖直管段和/或锥尖段内壁固定连接,另一端和环向加强环固定连接,竖向加强板沿竖直管段和/或锥尖段内壁环向等分设置。
上述任一方案中优选的是,竖向加强板沿竖直管段和/或锥尖段内壁环向八等分设置,位于锥尖段的竖向加强板末端交叉固定。
上述任一方案中优选的是,所述环向加强环包括上部环向加强环和下部环向加强环,上部环向加强环设置在竖直管段内,下部环向加强环设置在锥尖段内,上部环向加强环和下部环向加强环的直径相同或不同。
上述任一方案中优选的是,所述上部环向加强环和竖直管段同心设置。
上述任一方案中优选的是,所述PVC套管与静压端头采用内接法连接。
上述任一方案中优选的是,所述PVC套管的下端内接于竖直管段端头内侧。
上述任一方案中优选的是,所述PVC套管和竖直管段接头处采用铆钉和/或强力粘胶、螺纹等连接方式连接。
上述任一方案中优选的是,所述PVC套管和竖直管段连接时,首先采用强力塑料胶粘接,然后采用铆钉接头固定连接。
上述任一方案中优选的是,所述铆钉采用钢铆钉,钢铆钉直径不小于5mm,上下设置不少于3环,每环设置至少6个,外部出漏不超过5mm。
上述任一方案中优选的是,所述PVC套管采用外接PVC接头加强力粘接方式进行接长,每个接头长度不小于20cm,连接时,首先采用强力塑料胶粘接,然后采用铆钉接头固定连接。
上述任一方案中优选的是,所述铆钉采用钢铆钉,钢铆钉直径不小于5mm,上下设置不少于3环,每环设置6个,外部出漏不超过5mm。
上述任一方案中优选的是,竖直管段的内壁等于PVC套管的外壁。
上述任一方案中优选的是,每段PVC套管长度和静压杆长度匹配。
本发明还公开一种软土地层中探测孔成孔静压端头结构的成孔技术,适用于直径大于70mm探测孔,采用钻压结合成孔技术,具体包括以下步骤:
步骤(1)、根据地质勘察情况,初步判定浅层气体的赋存土层及赋存深度:浅层气体的初步返现,可采用观察钻孔过程中有无气体泄漏的方法,初步判定有无气体和气体赋存深度;
步骤(2)、上部无气体段钻进成孔:采用地质钻机,按照常规钻探成孔方法钻进,在上部无气体段成孔,孔底高程控制在初步判定气体赋存高度上部2米,避免有压气体泄漏;
步骤(3)、含气段静压成孔:采用工程勘察静压设备进行,钻机就位后,在静压杆端部安装权利要求1-7中任一项所述的静压端头,开启静压机械,进行静压成孔,静压过程中,在接长静压杆的同时,逐步接长PVC套管,当静压端头深度进入到初步探测含气层底部深度不少于2米后,停止压进,取出静压杆,移走设备,完成静压段成孔工作。
优选的是,步骤(3)具体包括以下步骤:
步骤(3.1)、静压时,第一段PVC套管和静压端头首先连接完成后,开启静压机械,静压压入第一段;
步骤(3.2)、待第一段PVC套管剩余外漏长度100cm时,停止压入,取出最上端静压杆,接长一节PVC套管,然后连接静压杆后压入,按照上述静压及接长方法,完成全长静压工作;
步骤(3.3)、静压完成后,取出全长静压杆,在孔内采用流态水泥砂浆封底,封底高度以将接头杆埋入为准;
步骤(3.4)、PVC套管外漏出地面不少于30cm,并设置醒目标志,PVC套管管口设有外套PVC反向盖管。
PVC套管管口采用外套PVC反向盖管进行孔口保护,避免杂物进入孔内。PVC反向盖管采用直径大于套管的PVC管材及封口板粘接加工而成。
PVC套管外漏出地面不少于30cm,并设置醒目标志进行保护,避免施工过程中破坏。
上述任一方案中优选的是,步骤(3.3)中封底水泥砂浆采用套管法施工,在孔内放入直径小于PVC套管的小直径PVC 管,从管内灌注流态水泥砂浆,灌注时,计算水泥砂浆体积,避免超灌减少有效孔深。
本发明还公开一种软土地层中探测孔成孔静压端头结构的成孔技术,适用于直径小于70mm探测孔,直接采用静压方式全长成孔,包括以下步骤:采用工程勘察静压设备进行,钻机就位后,在静压杆端部安装权利要求1-7中任一项所述的静压端头,开启静压机械,进行静压成孔,静压过程中,在接长静压杆的同时,逐步接长PVC套管,当静压端头深度进入到初步探测含气层底部深度不少于2米后,停止压进,取出静压杆,移走设备,完成静压段成孔工作。
优选的是,静压采用专用物探静压机械进行,静压机械包括地锚反力装置和静压加载系统。地锚反力装置、静压加载系统和静压杆,能够根据静压管直径和土层阻力情况调整,满足顺利下压需要。
本发明与现有技术相比,其有益效果为:
1、本申请通过特殊结构的静压端头结构,结合钻孔施工及静压施工工艺,实现在气体地层中的特殊孔成孔过程。本申请的静压端头能够适应静压成孔的方法,满足进入含有浅层气体土层后,气体密闭,不漏气泄压,保证探测孔正常探测功能的需要。
2、本处所指探测孔是指需要在土体中成孔,并需要周边土体保持非扰动状态的孔,包括监测孔、勘察孔、物探孔等。
附图说明
图1为本发明提出的一种含有浅层气体软土地层中探测孔成孔静压端头一优选实施例的结构示意图;
图2为图1的局部结构示意图;
图3为本发明提出的一种含有浅层气体软土地层中探测孔成孔静压端头另一优选实施例的结构示意图;
图4为本发明提出的一种含有浅层气体软土地层中探测孔成孔静压端头另一优选实施例的PVC套管局部结构剖视图;
图5为本发明提出的一种含有浅层气体软土地层中探测孔成孔静压端头另一优选实施例的支撑网局部结构示意图。
图中:1、加强组件,11、竖向加强板,12、上部环向加强环,13、下部环向加强环,2、竖直管段,3、锥尖段,4、PVC套管,5、连接板,6、接头杆,7、静压杆,8、铆钉,9、支撑杆,10、缓冲板,41、支撑网,42、固定丝,43、加强丝,14、辅助杆。
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。
一种含有浅层气体软土地层中探测孔成孔静压端头结构,如图1-图2所示,包括端头压入机构、钻杆连接结构、套筒连接结构以及套筒,具体包括锥尖段3,竖直管段2和锥尖段3固定连接,竖直管段2上部固定连接有PVC套管4,竖直管段2和锥尖段3连接处水平设置有连接板5,连接板5的外径等于竖直管段2的内径,即连接板5卡和固定在竖直管段2内。连接板5作为静压力受力板,并传递压力至整个端头结构。连接板5厚度不小于10mm。接头杆6固定连接在连接板5的中心处。接头杆6和静压杆7螺纹连接,接头杆6采用高强度圆钢制成且外部设有外螺纹,静压杆7设有相互匹配的内螺纹,接头杆6的一端焊接至连接板5上,接头杆6长度为15cm左右。
接头杆6的一端与连接板5通过焊接的方式固定连接,接头杆6的另一端和静压杆7通过螺纹连接的方式可拆卸连接,静压杆7上端延伸至PVC套管4内,竖直管段2和锥尖段3内部设有管内加强组件1。具体的,管内加强组件包括环向加强环,环向加强环外侧连接多个竖向加强板11。竖直管段2和锥尖段3内设置环向加强环和竖向加强板11,构成管内加强结构,保证端头整体强度和刚度。
竖直管段2和锥尖段3两段焊接成一体,竖直管段2和锥尖段3采用壁厚不小于5mm钢板卷焊制作。锥尖段3为圆锥形,段头尖角角度本实施例设置为40度,从而能够保证锥尖段3的尖锐,加速下压速度。竖直管段2直径比设计探孔直径大8mm,保证探孔净空直径满足探测需要,竖管管段2长度大于30cm。
环向加强环的外壁与竖直管段2的内壁距离宽度为3cm,环向加强环的厚度大于5mm,竖向间距(高度)小于10cm。竖向加强板11宽度为3cm,厚度大于5mm。竖向加强板11的一端和竖直管段2以及锥尖段3的内壁固定连接,另一端和位于竖直管段2以及锥尖段3内的环向加强环固定连接,竖向加强板11沿竖直管段2和锥尖段3内壁呈辐射状环向等分设置,从保证可受力均匀。
竖向加强板11沿竖直管段2和锥尖段3内壁环向八等分设置,位于锥尖段3的竖向加强板11末端交叉固定焊接在一起,进一步保证锥尖段3下端端头的整体强度。
环向加强环包括上部环向加强环12和下部环向加强环13,上部环向加强12环设置在竖直管段2内,上部环向加强环12和竖直管段2同心设置。下部环向加强环13呈锥状结构设置在锥尖段3内,上部环向加强环12和下部环向加强环13的最大直径相同,也可以不同设置。
环向加强环和竖向加强板11焊接时,先焊接环向加强环,然后分段焊接竖向加强板11,形成整体支撑加强结构。端头钢材接缝焊接均采用全长双面焊缝,全长通焊,焊缝饱满,确保焊接结构强度和刚度。
静压端头静压过程中,全孔长度内均设置PVC套管4,进一步加强密闭气体的功能,PVC套管4与静压端头采用内接法连接。具体的,PVC套管4的下端内接于竖直管段2端头内侧。PVC套管4和竖直管段2接头处采用铆钉8和强力粘胶连接两种连接方式。具体的,PVC套管4和竖直管段2连接时,首先采用强力塑料胶粘接,然后采用铆钉8固定连接。铆钉8采用钢铆钉,钢铆钉直径不小于5mm,钢铆钉上下设置不少于3环,每环钢铆钉设置至少6个,钢铆钉外部出漏不超过5mm。
下压过程中,PVC套管4采用外接PVC接头加强力粘胶粘接的方式进行接长,每个接头长度不小于20cm,连接时,首先采用强力塑料胶粘接,然后采用铆钉接头固定连接。铆钉8采用钢铆钉,钢铆钉直径不小于5mm,钢铆钉上下设置不少于3环,每环设置6个钢铆钉,钢铆钉外部出漏不超过5mm。
竖直管段2的内径等于PVC套管4的外径。即竖直管段2直径大于PVC套管一个管壁厚,在软土地区,可以保证在下压过程中,PVC套管4及PVC套管结构段不会承受较大摩阻力而遭到破坏。周边软土变形后,该间隙会很快被挤压填充,起到密闭气体的作用。每段PVC套管4长度和静压杆7长度匹配,便于静压杆接长。
实施例2
一种含有浅层气体软土地层中探测孔成孔静压端头结构的成孔方法,直径大于70mm探测孔采用钻压结合成孔技术,具体包括以下步骤:
步骤(1)、根据地质勘察情况,初步判定浅层气体的赋存土层及赋存深度:浅层气体的初步返现,可采用观察钻孔过程中有无气体泄漏的方法,初步判定有无气体和气体赋存深度;根据工程实践经验,浅层气体上部土层一般为渗透系数较小的淤泥质或黏土层。
步骤(2)、上部无气体段钻进成孔:采用地质钻机,按照常规钻探成孔方法钻进,在上部无气体段成孔,孔底高程控制在初步判定气体赋存高度上部2米,避免有压气体泄漏;
步骤(3)、含气段静压成孔:采用工程勘察静压设备进行,钻机就位后,在静压杆端部安装实施例1中所述的静压端头,开启静压机械,进行静压成孔。静压过程中,在接长静压杆7的同时,逐步接长PVC套管4,当静压端头深度进入到初步探测含气层底部深度不少于2米后,停止压进,取出静压杆7,移走设备,完成静压段成孔工作。
步骤(3)含气段静压成孔具体包括以下步骤:
步骤(3.1)、静压时,第一段PVC套管4和静压端头的竖直管段2首先连接完成后,开启静压机械,静压压入第一段;
步骤(3.2)、待第一段PVC套管4剩余外漏长度约为100cm时,停止压入,取出最上端静压杆7,接长一节PVC套管4,然后连接静压杆7后压入,按照上述步骤(3.1)-(3.2)静压及接长方法,完成全长静压工作;
步骤(3.3)、静压完成后,取出全长静压杆7,在孔内采用流态水泥砂浆封底,封底高度以将接头杆6埋入为准;
步骤(3.4)、PVC套管4外漏出地面不少于30cm,并设置醒目标志,PVC套管4管口设有PVC反向盖管9;
反向盖管9进行孔口保护,避免杂物进入孔内,反向盖管9采用直径大于套管的PVC管材及封口板粘接加工而成。
步骤(3.3)中封底水泥砂浆采用套管法施工,在孔内放入直径小于PVC套管4的小直径PVC管,从管内灌注流态水泥砂浆,灌注时,计算水泥砂浆体积,避免超灌减少有效孔深。
实施例3
一种含有浅层气体软土地层中探测孔成孔静压端头结构的成孔方法,直径小于70mm探测孔直接采用静压方式全长成孔,包括以下步骤:采用工程勘察静压设备进行,钻机就位后,在静压杆7端部安装实施例1所述的静压端头,开启静压机械,进行静压成孔,静压过程中,在接长静压杆7的同时,逐步接长PVC套管4,当静压端头深度进入到初步探测含气层底部深度不少于2米后,停止压进,取出静压杆7,移走设备,完成静压段成孔工作。静压机械包括地锚反力装置和静压加载系统,具体包括以下步骤:
步骤(1)静压时,第一段PVC套管4和静压端头首先连接完成后,开启静压机械,静压压入第一段;
步骤(2)、待第一段PVC套管4剩余外漏长度100cm时,停止压入,取出最上端静压杆7,接长一节PVC套管4,然后连接静压杆7后压入,按照上述静压及接长方法,完成全长静压工作;
步骤(3)、静压完成后,取出全长静压杆7,在孔内采用流态水泥砂浆封底,封底高度以将接头杆6埋入为准;封底水泥砂浆采用套管法施工,在孔内放入直径小于PVC套管4的小直径PVC管,从管内灌注流态水泥砂浆,灌注时,计算水泥砂浆体积,避免超灌减少有效孔深;
步骤(4)、PVC套管4外漏出地面不少于30cm,并设置醒目标志,PVC套管4管口设有外套PVC反向盖管9。
实施例4
一种含有浅层气体软土地层中探测孔成孔静压端头结构,和实施例1相似,不同的是,锥尖段3为圆锥形,段头尖角角度为45度,从而能够保证锥尖段3的尖锐,加速下压速度。
实施例5
一种含有浅层气体软土地层中探测孔成孔静压端头结构,和实施例1相似,不同的是,锥尖段3为圆锥形,段头尖角角度为35度,从而能够保证锥尖段3的尖锐,加速下压速度。
实施例6
一种含有浅层气体软土地层中探测孔成孔静压端头结构,和实施例1相似,不同的是,如图3所示,锥尖段3内设有支撑杆9,支撑杆9下端和锥尖段3的段头固定连接,上端和缓冲板10固定连接,缓冲板10固定设置在连接板5下部,缓冲板10的面积小于连接板5,大于接头杆6的横向杆径面积,从而减小在下压过程中的接头杆6与连接板5连接处的应力集中现象,防止开裂。
为了进一步保证整体结构的稳定性,在支撑杆9和缓冲板10之间设置有辅助杆14,辅助杆14倾斜设置,单个辅助杆14、支撑杆9和缓冲板10之间围合成三角形结构,从而加强对连接板5的支撑力度,避免下压应力过于集中造成开裂的情况。
实施例7
一种含有浅层气体软土地层中探测孔成孔静压端头结构,和实施例6相似,不同的是,PVC套管4内设有支撑组件,所述支撑组件包括上下交错设置的多个支撑网41,支撑网41能够对PVC套管4进行有效支撑的同时还具有一定的可变形性,支撑网41由多条纵横交错设置的固定丝42连接构成,相邻支撑网41之间设有加强丝43,加强丝43的两端分别连接在支撑网41内固定丝42的交汇处,进一步增大PVC套管4的抗压能力,结构如图5所示。
实施例8
一种含有浅层气体软土地层中探测孔成孔静压端头结构,和实施例1相似,不同的是,锥尖段3外部凸出设有多条螺旋上升的导向纹,能够加速下压速度的同时,增大锥尖段3的抗摩擦能力。
Claims (10)
1.一种软土地层中探测孔成孔静压端头结构,其特征在于,包括锥尖段(3),竖直管段(2)和锥尖段(3)固定连接,竖直管段(2)上部固定连接有至少一个PVC套管(4),竖直管段(2)和锥尖段(3)交接处水平设置有连接板(5),接头杆(6)的一端与连接板(5)固定连接,接头杆(6)的另一端和静压杆(7)可拆卸连接,静压杆(7)上端延伸至PVC套管(4)内,竖直管段(2)和锥尖段(3)内部设有管内加强组件(1),所述管内加强组件包括环向加强环,环向加强环外侧连接多个竖向加强板(11)。
2.根据权利要求1所述的一种软土地层中探测孔成孔静压端头结构,其特征在于,所述锥尖段(3)为圆锥形,尖角角度不大于50度,竖直管段(2)直径比设计探孔直径大8mm,竖管管段(2)长度不大于30cm。
3.根据权利要求2所述的一种软土地层中探测孔成孔静压端头结构,其特征在于,所述接头杆(6)和静压杆(7)螺纹连接,接头杆(6)采用高强度圆钢制成且外部设有外螺纹,静压杆(7)设有相互匹配的内螺纹,接头杆(6)的一端焊接至连接板(5)上,接头杆(6)长度为15cm。
4.根据权利要求3所述的一种软土地层中探测孔成孔静压端头结构,其特征在于,所述竖向加强板(11)宽度为3cm,厚度大于5mm,竖向加强板(11)的一端和竖直管段(2)和/或锥尖段(3)内壁固定连接,另一端和环向加强环固定连接,竖向加强板(11)沿竖直管段(2)和/或锥尖段(3)内壁环向等分设置。
5.根据权利要求4所述的一种软土地层中探测孔成孔静压端头结构,其特征在于,竖向加强板(11)沿竖直管段(2)和/或锥尖段(3)内壁环向八等分设置,位于锥尖段(3)的竖向加强板(11)末端交叉固定。
6.根据权利要求5所述的一种软土地层中探测孔成孔静压端头结构,其特征在于,所述环向加强环包括上部环向加强环(12)和下部环向加强环(13),上部环向加强(12)环设置在竖直管段(2)内,下部环向加强环(13)设置在锥尖段(3)内,上部环向加强环(12)和下部环向加强环(13)的直径相同或不同。
7.根据权利要求1-6所述的一种软土地层中探测孔成孔静压端头结构的成孔技术,其特征在于,直径大于70mm探测孔采用钻压结合成孔技术,具体包括以下步骤:
步骤(1)、根据地质勘察情况,初步判定浅层气体的赋存土层及赋存深度:浅层气体的初步返现,可采用观察钻孔过程中有无气体泄漏的方法,初步判定有无气体和气体赋存深度;
步骤(2)、上部无气体段钻进成孔:采用地质钻机,按照常规钻探成孔方法钻进,在上部无气体段成孔,孔底高程控制在初步判定气体赋存高度上部2米,避免有压气体泄漏;
步骤(3)、含气段静压成孔:采用工程勘察静压设备进行,钻机就位后,在静压杆端部安装权利要求1-7中任一项所述的静压端头,开启静压机械,进行静压成孔,静压过程中,在接长静压杆(7)的同时,逐步接长PVC套管(4),当静压端头深度进入到初步探测含气层底部深度不少于2米后,停止压进,取出静压杆(7),移走设备,完成静压段成孔工作。
8.根据权利要求7所述的一种软土地层中探测孔成孔静压端头结构的成孔技术,其特征在于,步骤(3)具体包括以下步骤:
步骤(3.1)、静压时,第一段PVC套管(4)和静压端头首先连接完成后,开启静压机械,静压压入第一段;
步骤(3.2)、待第一段PVC套管(4)剩余外漏长度100cm时,停止压入,取出最上端静压杆(7),接长一节PVC套管(4),然后连接静压杆(7)后压入,按照上述静压及接长方法,完成全长静压工作;
步骤(3.3)、静压完成后,取出全长静压杆(7),在孔内采用流态水泥砂浆封底,封底高度以将接头杆(6)埋入为准;
步骤(3.4)、PVC套管(4)外漏出地面不少于30cm,并设置醒目标志,PVC套管(4)管口设有外套PVC反向盖管(9)。
9.根据权利要求8所述的一种软土地层中探测孔成孔静压端头结构的成孔技术,其特征在于,步骤(3.3)中封底水泥砂浆采用套管法施工,在孔内放入直径小于PVC套管(4)的小直径PVC管,从管内灌注流态水泥砂浆,灌注时,计算水泥砂浆体积。
10.根据权利要求1-6所述的一种软土地层中探测孔成孔静压端头结构的成孔技术,其特征在于,直径小于70mm探测孔直接采用静压方式全长成孔,包括以下步骤:采用工程勘察静压设备进行,钻机就位后,在静压杆(7)端部安装权利要求1-7中任一项所述的静压端头,开启静压机械,进行静压成孔,静压过程中,在接长静压杆(7)的同时,逐步接长PVC套管(4),当静压端头深度进入到初步探测含气层底部深度不少于2米后,停止压进,取出静压杆(7),移走设备,完成静压段成孔工作。
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Citations (5)
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KR20160017643A (ko) * | 2015-09-11 | 2016-02-16 | (주)삼일이엔씨 | 관입 콘크리트 말뚝 및 이의 시공방법 |
CN108755682A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-11-06 | 福建勘察基础工程公司南昌分公司 | 一种触探式管内引孔静压施工工艺 |
CN211784556U (zh) * | 2020-03-23 | 2020-10-27 | 重庆地之源地质工程检测有限公司 | 一种抽吸式静力触探快速取水装置 |
CN111852328A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-10-30 | 吉林大学 | 一种土层蠕动式自平衡静压给进成孔系统 |
CN111927525A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-13 | 中铁十九局集团轨道交通工程有限公司 | 一种沼气静压排气施工工法 |
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---|---|---|---|---|
KR20160017643A (ko) * | 2015-09-11 | 2016-02-16 | (주)삼일이엔씨 | 관입 콘크리트 말뚝 및 이의 시공방법 |
CN108755682A (zh) * | 2018-05-08 | 2018-11-06 | 福建勘察基础工程公司南昌分公司 | 一种触探式管内引孔静压施工工艺 |
CN211784556U (zh) * | 2020-03-23 | 2020-10-27 | 重庆地之源地质工程检测有限公司 | 一种抽吸式静力触探快速取水装置 |
CN111927525A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-11-13 | 中铁十九局集团轨道交通工程有限公司 | 一种沼气静压排气施工工法 |
CN111852328A (zh) * | 2020-08-18 | 2020-10-30 | 吉林大学 | 一种土层蠕动式自平衡静压给进成孔系统 |
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