歡迎訪問免费草莓视频人app重工官網!

全國服務熱線:400-111-2688

語言選擇
新聞資訊

新聞資訊

當前位置 : 首 頁 > 新聞資訊 > 行業新聞

小型非開挖鑽機在花崗岩地層穿越施工中的應用

2020-11-28 11:15:44

小型非開挖鑽機在花崗岩地層穿越施工中的應用

采用水平定向鑽穿越技術進行管線穿越施工,是城市市政建設中不破壞地貌狀態和保護環境的原則下,完成水電氣管網建造、通訊光纜敷設等工程比較理想的施工方法。近十年來水平定向鑽穿越技術在我國各個行業得到了廣泛的應用,穿越施工從一般的土層,逐步向砂層、砂礫層、卵礫層、岩石層拓展。隨之而來的是施工難度越來越大。這就要求免费下载观看草莓视频软件的施工機械具有更多的功能,同時不斷的更新施工工藝,合理的確定操作參數。

1 岩石層中的導向工藝

在岩石層中進行水平定向鑽施工,關鍵是導向孔的施工,導向孔施工的質量是工程成敗的關鍵。岩石層導向孔的施工,有關資料介紹有如下方法:

1.1 扇形鑽進導向法

這種方法是將導向板換成三爪截齒輪鑽頭或者是單掌牙輪鑽頭,當要改變鑽孔軌跡時,需在一定間歇推力下,在預設方向的兩邊30°—60°範圍內,進行扇形鑽進,達到改變方向的目的。這種方法隻適用於較軟岩層,操作者勞動強度大,效率較低。

1.2 孔底泥漿馬達

泥漿馬達由大排量泥漿來驅動,泥漿馬達與鑽杆軸線有1.5°-3°安裝偏角。當鑽杆和泥漿馬達同時工作時,鑽頭保直鑽進;當鑽杆不旋轉,隻提供推力和定向,泥漿馬達旋轉時,實現導向功能。

2 水平糾斜鑽具施工法

海川達建設工程有限公司與國土資源部勘探技術研究所非開挖研究開發中心合作,用25T小鑽機,在深圳市寶安區福永街8X110mm道通信管線穿越花崗岩地層中成功的進行了水平定向穿越施工。

2.1 工程概況

本工程位於深圳市寶安區福永街道辦翠崗西路跨政豐北路,路寬約40米,穿越長度約90米。敷設8×Φ110mm通信管道。路兩邊有多種市政管道、電力、通信管線,路中有一寬8米,深6米的泄洪箱涵。近三年來先後有十多個施工隊進入該路段施工,均以因無法鑽進花崗岩而撒場。

2.2 地層

穿越施工地段的地質剖麵見附圖1。路口為山丘削平而成,地表以下一米為花崗岩地層,深度未知,長約70米,一直延續過了公路,然後是花崗岩完全風化形成的粘土和亞粘土層。

2.3 施工機具

汲取以前施工失敗的教訓,在鑽機進場前,對設備的配套選用,進行了認真研究。以25T鑽機為基礎配置,增加一台風壓1.4MPa;排氣量17m3的空壓機。在送氣管的適當位置安裝潤滑裝置,並通過三通接入鑽機泥漿泵的高壓管中。采取鑽機原配泥漿泵單缸送水,這樣既能保證孔內衝擊器的潤滑,又能滿足孔內探棒冷卻和降塵的要求。

針對岩石性狀,選用了高壓潛孔錘。通過衝擊回轉鑽進,破碎岩石。在衝擊載荷下,岩石發生體積破碎。衝擊式鑿岩鑽頭施加一個垂直於岩石表麵的衝擊力,在這個力的作用下,使鑽頭壓入並破碎岩石,每衝擊一次,鑽頭旋轉一個角度,形成圓形鑽孔。對於中硬以上岩石,在一定預壓力下實施衝擊破碎是一種有效的碎岩方式,施工中所需軸心壓力小,鑽杆回轉速度低,目前市場上20噸以上鑽機均能滿足鑽進需要。

在岩石層中施工成功的關鍵,不是鑽岩的問題,而是在岩石層中如何控向。經過反複研究,決定采用勘探技術研究所非開挖技術開發中心研製的水平糾斜鑽具來完成導向孔的施工。水平糾斜鑽具由控向測量係統―氣動潛孔錘―斜麵岩石鑽頭組成。

測量係統設計了減震機構能在潛孔錘衝擊工作環境中,保證探棒的正常工作。碎岩鑽頭是球齒鑽頭,增加了一個斜麵。在衝擊回轉鑽進工況下,鑽頭保持直線方向鑽進,導向孔軌跡表現為直孔鑽進;當進行控向鑽進時,實施在預定方位扇形擺動鑽進。

2.4 施工過程

設備就位後,將鑽具按鑽頭、潛孔錘、岩石導向係統、鑽杆依次連接好。首先是從以前施工過的一個孔位處開始鑽進。舊鑽孔是采用硬質合金回轉鑽進,合金鑽頭磨損嚴重,雖經數次修複,曆經兩個工作日,隻鑽進了70cm。同樣是采用原來的鑽機,采用衝擊回轉鑽進,隻用了7分鍾左右就鑽進了一根鑽杆。進行第二根鑽杆鑽進時,潛孔錘不啟動了。經檢查確認地麵設備無異常後將鑽具提出鑽孔,打開衝擊器,發現岩屑進入潛孔錘的內缸將衝錘活塞卡住了。經過現場分析,潛孔錘工作時由於水位太高、水量太大,一旦停止送風,衝洗液和鑽屑會倒吸入鑽具內。為保證潛孔錘正常工作,將工作坑內泥漿排淨,從原鑽孔的上方,重新開孔,風動潛孔錘工作正常,故障排除。

鑽機實施了直線鑽進和弧形控向鑽進。鑽機轉速10~40r/min,給進壓力控製在2~5T左右。控向鑽進時,就采用扇形擺動鑽進。平均鑽進速度為7min/m。在鑽進24根鑽杆時,發感鑽速突然加快,回轉阻力減小,給進力下降,分析地層發生了改變,提出岩石控向鑽具,換上普通土層導向鑽具,再鑽進20多米,順利完成導向孔施工。

本次導向孔施工,岩石鑽進長度約70m,最深處7.9m,以-15°開孔即在岩石層中施工,至鑽透岩石層,角度已經調整到5°。

3衝擊回轉鑽進岩石層施工特點

氣動潛孔錘鑽進是一種衝擊回轉空氣鑽進方法,多年來在固體礦床勘探開采、水井開鑿、鑽孔灌注樁施工中得到廣泛應用。此次應用於水平定向鑽導向孔施工,具有一些特性:

(1)導向孔施工采用衝擊回轉鑽進法,在中硬度花崗岩中,控向操作簡便實用。每根鑽杆(3m)可調向1°左右;

(2)排渣快,鑽孔幹淨。每鑽進一根鑽杆,反複提動鑽具,同時高風量清孔;

(3)同回轉鑽進相比,衝擊回轉鑽進法不需要高轉速,一般在10~60r/min範圍內,正常鑽進時所需扭矩較小,需要鑽壓隻有回轉鑽的1/3左右;

(4)開孔時要加水降塵,當鑽進到地下水位線下,需要適時清孔孔內積水;

(5)鑽進效率高。經過統計,施工中純鑽效率在10m/h ~20m/h之間。

實踐證明,采用衝擊回轉鑽進,擺動式變向完全能夠實現岩石層導向孔施工,為難鑽地層非開挖施工開辟了一種新途徑。


標簽

最近瀏覽:

分享到