浅谈全套管旋挖扩大头灌注桩施工工艺

旋挖钻机在厚砂卵石等复杂地层中旋挖成孔施工中,常会出现孔壁坍塌、混凝土超灌、沉渣难以控制等问题,影响施工质量和施工进度。以漳州旧花山溪干涸河道桩基工程为例,该区砂卵石多、微风化孤石大,且地下水丰富、水位高,施工条件复杂,为防止出现上述事故,采用了旋挖钻进全套管施工方法:使用大功率液压全回转套管钻机;设计了放置钢套管钻机驱动钻进、旋挖机掏土、扩底钻进、气举反循环清孔等主要工艺流程;并就垂直度纠偏、地下障碍物处理、防止孔壁坍塌等提出了解决方案。该项工程施工表明,全套管旋挖扩大头灌注桩施工工艺可克服砂卵石层施工难题,提高工程质量,缩短施工工期。     

襄樊汉江四桥大口径灌注桩成孔施工实践

介绍了使用泥浆护壁气举反循环回转钻进工艺进行襄樊汉江四桥大口径嵌岩桩的施工实践。施工中采用下置双护简隔离卵石层，合理选用钻头类型(卵砾石层采用五翼合金刮刀钻头，基岩采用球齿滚刀钻头)和钻进参数(混合器沉没深度，尾管长度，孔内空气流量与压力)，摸索与总结出一套复杂地层成孔施工经验。     

砂卵石层高压旋喷灌浆成墙的成孔技术

讨论了回转钻进工艺、跟管钻进工艺、反循环回转钻进工艺、顶驱式回转钻进工艺以及振孔高喷成孔工艺在砂卵石层高压旋喷灌浆成墙中成孔施工适应性、有效性以及经济性。     

长螺旋成孔法在卵石地区基坑支护工程中的应用

针对卵石地层在钻进施工过程中出现塌孔、孔壁不稳定的缺陷,利用长螺旋钻进排土时钻具对孔壁的挤压作用,通过向钻孔内回填粘性土,然后复钻使得钻孔得到修补,总结出一种实用的"人造泥质卵石层"护壁钻孔干法施工工艺,从而解决了长螺旋在卵石地层中成孔困难的难题,使施工效率得到提高,降低施工成本,同时拓展了长螺旋钻机的应用领域。     

大口径转盘式桩孔钻机改装成回转冲击反循环钻机

大口径转盘式桩孔钻机改装成回转冲击反循环钻机地矿部勘探技术研究所付美华目前，国内在基桩钻孔施工中，绝大多数使用以ＧＰＳ－１５型为代表的转盘钻机（钻孔直径１．５ｍ，钻深５０ｍ），使用刮刀钻头或钻斗，在土层或粒径小的局部卵石层中钻孔，正循环排渣，是钻基桩...     

大直径贯通式潜孔锤局部气举反循环钻进工艺的试验研究

试验在厂内50 m试验井进行,试制SH25H液压风动冲击钻机.配置可伸缩式钻杆保证连续进尺,采用大直径贯通式气动潜孔锤组合局部气举反循环钻进工艺.试验表明,钻进效率和钻孔质量显著提高,为多工艺冲击回转钻进技术增砖添瓦.     

冲击反循环钻进在复杂地层中的施工工艺

在钻孔灌注桩施工中，针对沿海地区松散砂层钻孔易坍塌、卵石漂石地层钻孔易孔斜、花岗岩地层钻进效率低等钻进难题，采用冲击反循环钻进技术，并采取相应的技术措施，取得了良好效果。     

气举反循环工艺在大直径工程井中的应用探讨

以实际工程为例,介绍钻机、空压机、Ф219.1/168.3 mm大直径双壁钻杆、Ф168.3 mm内平单壁钻杆、气举反循环水龙头等器具配备及组合情况。研究了气举反循环工艺在大直径工程井钻进中的排渣效果、钻进速度、孔斜控制等参数的动态变化。经计算钻具内钻井液上返流速一般值为2.0 m/s时,排渣效果好;Φ444.5 mm钻头气举反循环钻进较Φ311.1 mm钻头正循环钻进,钻进效率提高了74.3%,碎石效率提高了2.56倍,且孔斜控制效果好。气举反循环新工艺能减少扩孔的次数,钻井成本及能耗大幅度降低,降低了事故发生率。同时,也暴露出专用工具配套不全,钻具修理保养难度较大,钻机适应性较差等不足之处。     

回转反循环若干特殊施工工艺的工程实践

针对在含有大径卵石块的地层、纯砂层,以磨擦桩为主的地层中进行大孔径回转反循环桩施工,提出了三种特殊施工工艺筐捞法,小径漏石法,二次成孔法.筐捞法是在卵石直径小于孔半径10cm的地层中,利用焊有筐状盛器的钻头,通过钻具的旋转将卵石装入筐内,清除孔外;小径漏石法则是先钻一小孔径钻孔至漏石合适的深度,该深度要保证在大径钻头成孔时,石块或卵石能够落入漏石孔底,使之不影响钻进的连续性;二次成孔法是针对胶结性差、渗透性好的地层的一种施工工艺,其原理是利用密度约为1.15g/cm3冲洗液,在第一次钻孔后的犬牙交错的孔壁上,形成一定厚度的泥浆浸入带,保护二次成孔时孔壁不再产生损伤.     

软土地区提高旋挖钻机成孔质量的措施

针对某高架桥工程采用旋挖钻机在软土层钻进中发生的孔口坍塌、缩径、钻头打滑、孔底沉渣厚度大等情况,进行了原因分析,并采取了加长护筒、改进钻头结构、优化钻进工艺、气举反循环清孔、泥浆净化等针对性措施,取得了良好的效果,确保了工程质量,提高了施工效率,施工经验可供类似工程参考。     

江西省浮梁县朱溪矿区深孔钻探施工技术研究

详细介绍了朱溪矿区3个深孔钻遇地层、钻探设备、钻孔结构、钻头使用、起大钻、冲洗液使用、护孔堵漏、套管使用等具体情况。重点分析和总结了钻孔结构、钻头使用、冲洗液使用、护孔堵漏等钻探工艺技术,并提出今后深孔施工需慎重配套钻探设备、增大钻头外径、提高钻探效率、重视深孔孔斜尤其是方位超差和灰岩溶洞问题等建议。     

深厚堆积体地层钻进工艺方法研究

太钢(集团)有限公司矿业公司峨口铁矿是一个从20世纪60年代就开始开采的老矿区,经过长期开采储量已严重不足。为了延长矿山寿命,需要进一步扩大勘探范围,在原有矿山周边地区进行勘探。最初采用岩心勘探钻机进行常规回转钻进加套管护壁,历时3个月。在上部堆积体地层最大钻孔深度达到约20m,再也无法继续钻进,使勘探工作被迫停止。针对深厚堆积体地层钻孔施工遇到的具体困难,介绍了风动潜孔锤双管跟管钻进在工程施工中的应用,在对深厚堆积体地层进行分析的基础上,探讨进行深厚堆积体地层钻孔施工的工艺方法及技术措施;在钻孔结构基础上选择钻孔设备及钻孔机具的一般原则,对深厚堆积体地层的钻孔工程施工具一定指导意义。     

煤层顶板大直径定向钻孔用双级双速PDC钻头设计及应用

大直径定向钻进成孔技术的发展, 为“以孔代巷”技术抽采采空区上隅角瓦斯提供了技术支持。受限于井下设备条件, 常规大直径钻孔主要采用逐级扩孔工艺。然而, 逐级扩孔钻进需要多次提钻、下钻, 辅助时间长、工人劳动强度大。为提高煤层顶板大直径钻孔成孔效率, 开发了双级双速钻进工艺, 该工艺采用螺杆马达与钻机分别驱动一级、二级钻头进行单次双级扩孔钻进, 可大大提高成孔效率。通过分析双级双速钻进工艺特点、拟钻地层岩性等, 从剖面形状、切削齿排布、水路设计以及导向器设计等方面设计了双级双速钻头, 该钻头采用球头螺旋形导向器, 更容易沿既有钻孔轨迹钻进; 采用等切削布齿, 提高破岩效率、降低切削齿不均匀磨损, 进而提高钻头寿命与钻进效率。设计的双级双速钻头进行了现场试验, 试验表明双级双速钻头能够沿先导孔钻进, 较常规逐级扩孔钻头综合效率提高25%以上, 使用后钻头磨损均匀, 满足了双级双速工艺要求, 大大提高了煤层顶板大直径钻孔施工效率。      

特深钻探钻柱组合优化设计研究

钻杆柱作为地球深部探测中深地与深水钻探技术的核心与关键,单一规格钻柱许用深度有限,难以满足大陆万米特深孔科学钻探及大洋深水深孔钻探工程的设计要求。本文通过减轻下部钻柱重力及提高上部钻柱强度方案,对其组合设计开展优化研究。以拉伸条件下的强度计算为主,加之一定的设计安全系数和拉伸余量来满足动载荷以及其他复杂情况对钻柱强度的需求,并开发了钻柱组合设计与安全系数计算的软件,可实现不同孔深设计和钻杆结构要求下的钻柱组合设计与安全系数计算。     

振动锤下钢护筒气举反循环清孔旋挖钻孔施工技术

以江西省九江地区的德安集贸市场桩基工程为例,介绍了振动锤下钢护筒配套气举反循环清孔旋挖钻孔灌注桩施工技术应用情况及成桩关键技术措施。旋挖钻机在桩基工程施工中的成孔效率高,但在松散地层及容易坍塌地层中施工存在沉渣控制较为困难的问题,因此解决好该工程沉渣满足设计要求,是项目成功的关键所在。实践证明,采用振动锤下钢护筒隔离松散地层和容易坍塌地层以及气举反循环清孔相结合的措施,可彻底解决孔底沉渣过大的问题。     

岩溶漏失层气助正循环水井钻探新技术的研究

气助正循环水井钻探新技术主要适用于以岩溶地层为特征的严重漏失地层。该技术通过在双壁钻具的内外管之间泵入压缩空气,举升在钻具与孔壁之间的“环空”形成的空气泥浆。“环空”的气举加速作用阻碍了钻井循环液在地层方向的漏失,并且加速了钻屑的上返速度。该技术的优点在北京房山区岩溶漏失地层的600m水井钻探生产试验中得到了证实。试验结果表明,利用该技术可使泥浆正循环中因严重漏失造成的循环液中断得以恢复,“环空气举作用”大幅度提高了上返的泥浆流量。经对比试验证明,气助正循环工艺在岩溶漏失层的钻进速度高于气举反循环和泥浆正循环,是解决岩溶漏失层钻井液循环中断、钻头烧钻、埋钻等钻探事故的有效方法。      

冰层空气反循环快速钻进方法及冰屑运移研究

空气反循环钻进技术具有钻速快、能耗低、可不提钻连续取心取样、能有效避免积雪层漏失等优点,在冰层钻探中极具应用潜力。本文针对冰层钻探技术特点,提出了双壁钻杆式、双通道高压胶管式和寄生高压胶管式等三种空气反循环冰层钻探技术,分别介绍了其工作原理及特点。基于气力输送和气体钻井基本理论,对冰屑颗粒气体介质中的悬浮速度进行了分析,建立了单颗粒冰屑悬浮、运移方程和冰屑颗粒群悬浮方程,并设计了冰屑悬浮实验台,对冰屑悬浮所需的风速进行了实验测试。理论计算值与实验实测值吻合较好,最大误差约10.91%,可用本文建立的冰屑运动方程来计算实际钻进时携带冰屑所需的风量,为后续在极地实施冰层空气反循环钻进技术提供了依据。     

气举反循环钻深度的理论计算与加深试验

运用气举反循环钻进、在满足一定条件下适当增加双壁钻具长度即可得到较大钻进孔深，本文通过理论计算及实验，证实了使用现有设备，气举气循环可以更好的满足超午米深水井的施工要求。     

绳索取心技术在覆盖地层钻井中的应用

为提高吉林白城地区的吉洮地1井、吉白地1井两口油气地质调查井钻探生产效率,在覆盖地层钻井中应用绳索取心技术。基于所钻地层岩性特征,结合提钻取心与绳索取心工艺特点,通过设计钻头、钻井冲洗液,改进钻进规程参数与钻具水口流经通道,在覆盖地层（厚约1 100 m）钻井中成功应用绳索取心钻进方法。相比传统单管/双管提钻取心方法,钻进效率与岩心采取率提高两倍以上,提大钻周期提升至2 d以上,大大降低了劳动强度,节约工期近30 d。详细介绍了白城地区覆盖地层钻井中应用绳索取心技术的改进方法与施工经验,对今后在覆盖地层钻井中推广应用绳索取心技术具有一定借鉴意义。      

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。