CN206957712U - 一种不良地质层竖井反井钻机导孔施工系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种不良地质层竖井反井钻机导孔施工系统，所述系统包括导孔，所述导孔内部下方设有钻头，所述钻头上方设有钻杆，所述钻头、钻杆之间设有取沙管，所述钻杆连接潜孔钻机，所述导孔内有石渣；所述钻杆长度小于导孔长度。包括以下步骤：对反井钻机导孔内废渣进行清理，然后采用地质钻机在原导孔上跟进施工一个贯穿竖井的贯穿孔，接着架设反井钻机，利用导孔钻头将贯穿孔至上而下进行扩孔，完成以后更换反井钻机反扩钻头，完成导孔反扩施工。通过本实用新型解决了在利用反井钻机进行导孔施工时，出现不返渣不返水情况，导致钻孔无法继续实施的难题。
Description
技术领域
本实用新型涉及水利水电工程竖井开挖技术领域，具体涉及一种不良地质层竖井反井钻机导孔施工系统。
背景技术
目前在常规反井钻机施工导孔过程中，对于不良地质层出现导孔不返渣不返水时，一般采取灌浆固壁的方式，对于灌浆后仍然不能解决不返渣不返水的情况，通常采取整个断面正井开挖，避过不良地质段后重新架设反井钻机造孔。此种方法施工成本高，进度慢、难度大。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种不良地质层竖井反井钻机导孔施工系统，以解决竖井在进行反井钻机导孔施工过程中的不返渣不返水的难题，保证反井钻机后续顺利实施。
本实用新型技术方案为：
一种不良地质层竖井反井钻机导孔施工系统，所述系统包括导孔，所述导孔内部下方设有钻头，所述钻头上方设有钻杆，所述钻头、钻杆之间设有取沙管，所述钻杆连接潜孔钻机，所述导孔内有石渣；所述钻杆长度小于导孔长度。
优选地，所述钻杆还可为Φ150mm钻杆，所述潜孔钻机还可为地质钻机，所述Φ150mm钻杆上设有第一扶正器。
进一步优选地，所述钻杆Φ150mm钻杆还可为Φ130mm钻杆，所述Φ130mm钻杆外侧还设有套管，所述Φ130mm钻杆下方还设有Φ150mm钻孔，所述套管外侧设有第二扶正器。
优选地，所述钻杆还可为Φ216mm钻杆，所述导孔下方设有Φ130mm贯通孔；所述Φ216mm钻杆上方连接反井钻机。
一种不良地质层竖井反井钻机导孔施工方法，所述方法包括以下步骤：
1）对反井钻机导孔内废渣进行清理；
2）采用地质钻机在原导孔上跟进施工一个贯穿竖井的贯穿孔；
3）架设反井钻机，利用导孔钻头将贯穿孔至上而下进行扩孔；
4）更换反井钻机反扩钻头，完成导孔反扩施工。
优选地，所述步骤1）废渣清理方法为采取一套装配有取砂管的钻具，即中空钻杆，通过钻机回转及孔口高压注水扰动孔内沉砂，使砂子沉淀在取砂管内，取出孔口，反复使用此工艺至沉砂捞净为止。
优选地，所述步骤2）贯穿孔施工时采取下套管的方式，与不良地质层形成隔离空间。地质钻机在原导孔中心采用Φ150mm钻头跟进钻入0.5m，然后采用Φ130mm钻头完成剩余钻孔施工。钻杆均每隔10m安装扶正器。采用Φ130mm钻头施工前，在孔内下设套管，形成钻杆与不良地质层的隔离。
优选地，所述套管外壁每隔10m安装一个扶正器。
优选地，所述步骤3）贯穿孔至上而下进行扩孔采用变径施工，采用不同直径的钻具跟进原反井钻机导孔施工。
优选地，扩孔时钻杆上每隔10m安装一个扶正器。
优选地，所述步骤4）反井钻机至上而下扫孔，使最终成孔孔径满足后续反扩要求。贯通孔形成后，直接采用反井钻机Φ216mm钻头至上而下扩孔，不形成返渣返水，石渣及水经贯通孔流下。
本实用新型有益效果：
1、对原导孔内的废渣清理，解决了后续钻头卡钻问题；
2、采用地质钻机钻孔，使得竖井能够贯穿，确保后续反井钻机顺利使用。
3、形成一个小直径的贯穿孔，反井钻机在贯穿孔的基础上直接扩孔形成导孔，扩孔当中形成石渣经贯通孔流下，不形成往上返渣，彻底避免了不良地质层导致了水经裂隙流失，无法返渣的情况。
4、通过本实用新型解决了在利用反井钻机进行导孔施工时，出现不返渣不返水情况，导致钻孔无法继续实施的难题。
附图说明
图1为实施例2所述的导孔取渣示意图；
图2为实施例2所述的地质钻机跟进钻孔图；
图3为实施例2所述的地质钻机变径钻孔图；
图4为实施例2所述的反井钻机扩孔图；
图中：钻头1；取沙管2；石渣3；钻杆4；潜孔钻机5；导孔6；地质钻机7；第一扶正器8；Φ150mm钻杆9；Φ130mm钻杆10；第二扶正器11；套管12；Φ150mm钻孔13；Φ216mm钻杆14；Φ130mm贯通孔15；反井钻机16。
具体实施方式
下面结合实施例来进一步说明本实用新型，但本实用新型要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
实施例1
如图1-4，一种不良地质层竖井反井钻机导孔施工系统，其特征在于：所述系统包括导孔6，所述导孔6内部下方设有钻头1，所述钻头1上方设有钻杆4，所述钻头1、钻杆4之间设有取沙管2，所述钻杆4连接潜孔钻机5，所述导孔6内有石渣3；所述钻杆4长度小于导孔6长度。
优选地，所述钻杆4还可为Φ150mm钻杆9，所述潜孔钻机5还可为地质钻机7，所述Φ150mm钻杆9上设有第一扶正器8。
进一步优选地，所述钻杆Φ150mm钻杆9还可为Φ130mm钻杆10，所述Φ130mm钻杆10外侧还设有套管12，所述Φ130mm钻杆10下方还设有Φ150mm钻孔13，所述套管12外侧设有第二扶正器11。
优选地，所述钻杆4还可为Φ216mm钻杆14，所述导孔6下方设有Φ130mm贯通孔15；所述Φ216mm钻杆14上方连接反井钻机16。
一种不良地质层竖井反井钻机导孔施工方法，所述方法包括以下步骤：
1）对反井钻机导孔内废渣进行清理；
2）采用地质钻机在原导孔上跟进施工一个贯穿竖井的贯穿孔；
3）架设反井钻机，利用导孔钻头将贯穿孔至上而下进行扩孔；
4）更换反井钻机反扩钻头，完成导孔反扩施工。
优选地，所述步骤1）废渣清理方法为采取一套装配有取砂管的钻具，即中空钻杆，通过钻机回转及孔口高压注水扰动孔内沉砂，使砂子沉淀在取砂管内，取出孔口，反复使用此工艺至沉砂捞净为止。
优选地，所述步骤2）贯穿孔施工时采取下套管的方式，与不良地质层形成隔离空间。地质钻机在原导孔中心采用Φ150mm钻头跟进钻入0.5m，然后采用Φ130mm钻头完成剩余钻孔施工。钻杆均每隔10m安装扶正器。采用Φ130mm钻头施工前，在孔内下设套管，形成钻杆与不良地质层的隔离。
优选地，所述套管外壁每隔10m安装一个扶正器。
优选地，所述步骤3）贯穿孔至上而下进行扩孔采用变径施工，采用不同直径的钻具跟进原反井钻机导孔施工。
优选地，扩孔时钻杆上每隔10m安装一个扶正器。
优选地，所述步骤4）反井钻机至上而下扫孔，使最终成孔孔径满足后续反扩要求。贯通孔形成后，直接采用反井钻机Φ216mm钻头至上而下扩孔，不形成返渣返水，石渣及水经贯通孔流下。
实施例2
图1，其示出的是本施工方法的取渣图，主要包括：对于导孔6内的石渣3，采取钻杆4与钻头1之间安装一节取沙管2，即中空钻杆，通过潜孔钻机5回转扰动孔内石渣3，使石渣3沉淀在取砂管2内，取出孔口，频繁使用此工艺至石渣3捞净为止。
图2，其示出的是本施工方法的地质钻机跟进钻孔图，主要包括：通过地质钻机7的Φ150mm钻杆9，在原导孔6中心跟进钻孔0.5m，为保证Φ150mm钻杆9垂直进入，Φ150mm钻杆9上每隔10m安装一个第一扶正器8。
图3，其示出的是本施工方法的地质钻机变径钻孔图，主要包括：通过地质钻机7的Φ130mm钻杆10，在150mm钻孔13中心跟进施工，为保证钻杆10垂直进入，钻杆10上每隔10m安装一个第二扶正器11，且从井口下放套管12直至150mm钻孔13底部，使得Φ130mm钻杆10与导孔6形成隔断，避免钻孔施工时水流外泄。
图4，其示出的是本施工方法的反井钻机扩孔图，待Φ130mm贯通孔15形成后，架设反井钻机16，利用Φ216mm钻杆14对Φ130mm贯通孔15进行至上而下的扩孔。
上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种不良地质层竖井反井钻机导孔施工系统，其特征在于：所述系统包括导孔（6），所述导孔（6）内部下方设有钻头（1），所述钻头（1）上方设有钻杆（4），所述钻头（1）、钻杆（4）之间设有取沙管（2），所述钻杆（4）连接潜孔钻机（5），所述导孔（6）内有石渣（3）；所述钻杆（4）长度小于导孔（6）长度。
2.根据权利要求1所述的施工系统，其特征在于：所述钻杆（4）还可为Φ150mm钻杆（9），所述潜孔钻机（5）还可为地质钻机（7），所述Φ150mm钻杆（9）上设有第一扶正器（8）。
3.根据权利要求2所述的施工系统，其特征在于：所述钻杆（4）还可为Φ130mm钻杆（10），所述Φ130mm钻杆（10）外侧还设有套管（12），所述Φ130mm钻杆（10）下方还设有Φ150mm钻孔（13），所述套管（12）外侧设有第二扶正器（11）。
4.根据权利要求1所述的施工系统，其特征在于：所述钻杆（4）还可为Φ216mm钻杆（14），所述导孔（6）下方设有Φ130mm贯通孔（15）；所述Φ216mm钻杆（14）上方连接反井钻机（16）。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111456737A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-07-28 | 中国水利水电建设工程咨询渤海有限公司 | 一种不良地质条件下防止施工期塌方的竖井施工方法 |
| CN111677512A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-09-18 | 中国水利水电第七工程局有限公司 | 一种竖井式引水隧道开挖方法 |
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