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文档简介
国土资源部《地质灾害防治培训班》专题讲座
崩滑体钻进技术
一、概述二、设备、机具的选择三、成孔工艺及器具四、取心工艺及器具五、常见问题的预防及处理一、概述钻孔工程在地质灾害防治中的地位和作用:●钻孔工程是获取地质灾害地下信息的最直接、最主要手段;●钻孔工程是治理地质灾害地下构筑物的重要组成部分。1、应用范围1)地质灾害勘察
将钻孔工程作为勘察的直接手段,通过钻孔过程观测、取样分析试验和原位测试,为灾害评价和治理工程设计提供依据。
国家《岩土工程勘察规范》中强制性条列规定,对拟建工程场地或其附近,存在对工程安全有影响的岩溶、滑坡、危岩及崩塌、泥石流时,必须进行专门勘察。规范规定的勘察内容一般包括:灾害地质体的成因、形态要素、性质和演化等。要完成这些工作,许多时候都离不开钻探。所以,规范规定的勘察与勘探方法中,将钻探列为最主要的备选手段。2)地质灾害监测
将钻孔作为安装监测仪器设备的地下构筑物,为地质灾害预警和治理施工过程提供第一手监测资料。
通过钻孔可直接监测地质灾害体的地下应力、应变、变形、位移、水位等参数,测量数据具有早期、实地、实时(或定时)优点。
钻孔监测可为:
▲地质灾害预警、预报提供监测资料
▲治理工程施工前提供基础数据测量
▲治理工程施工中提供变形监测测量
▲治理工程施工后提供效果评价测量
3)地质灾害治理■钻孔锚固,包括各种类型和大小的锚杆或锚索。■钻孔排水,包括水平、垂直和上仰的各种类型排水孔。■钻孔注浆(水),包括各种注水、注浆孔。■小口径钻孔组合桩,包括各种类型组合桩孔。2、崩滑体钻孔施工特点
崩滑体钻孔——
在可能发生斜坡位移的地质体上及其周边地区进行的钻孔。1)钻进地层特点
总的特点是:属于复杂地层钻进。
●软硬不均,产状复杂,钻进工艺方法选择确定困难,钻进参数难以掌握;
●结构松散、破碎、裂隙发育,护壁、成孔困难;
●滑带软松散或者硬脆碎,取心极其困难。两个难点:成孔难,取样难。2)施工条件特点▼施工环境恶劣,地形复杂、山高坡陡、场地狭窄;高排架施工;无水或不准用水。▼大斜度钻孔、水平钻孔多,许多在垂直孔钻进中成熟的技术和器具应用困难。▼钻孔深度浅,投资少,施工周期短,搬迁频繁。3)钻孔质量技术指标特点目前,我国还没有专门的、系统的地质灾害勘察与防治工程钻孔质量技术指标规范。
原因:国土资源部是地质灾害主管部门,规范正在研究与起草中,还未见发布实施或试行。已有其他部门或地方发布的规范,受专业限制、地域限制、时间限制,只能供参考、比照,无强制性约束力。
现状:①参照已有其它标准规范②合同约定
在勘察(探)钻孔方面:
现在大多套用《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)、《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87-92)和《原状土取样技术标准》(JGJ89-92)。这些规范标准中其中关于勘察钻孔的质量技术指标有:①钻孔口径:系列——36、46、59、75、91、110、130、150。选择——仅需鉴别地层的钻孔,口径不宜小于36mm;需要测定RQC指标时,应采用75mm双层岩心管钻头;采取原状土样的钻孔,口径不得小于91mm;在湿陷性黄土中,口径不宜小于150mm。②钻孔深度:根据工程目的和地质条件确定,累计量测精度误差≤±5cm。③岩心采取率:完整岩层不应低于80%,破碎岩层不应低于65%;对需要重点查明的部位(滑动带、破碎带、软弱夹层)应根据工程需要提高取心率。④钻孔孔斜:深度超过100m的钻孔以及有特殊要求的钻孔,应进行测斜。垂直孔:顶角——允许偏差≤2°/100m,50m测一次;斜孔:顶角和方位角根据勘探设计要求确定;定向孔:顶角和方位角量测精度应分别为±0.1°和±3°。⑤钻探记录:记录内容包括钻进速度、操作手感和孔内情况。⑥钻孔回填:对封孔无特别要求,根据不同情况采用合适的材料回填。在工程施工钻孔方方面:现在大多参照已有有其他工程施工规规范中对相应钻孔孔的指标要求,如如锚固工程参照边边坡、路基等施工工规范,排水孔参参照水文水井施工工规范。建设部《建筑边坡坡工程技术规范》》(GB50330-2002)对锚杆(索)钻钻孔技术指标要求求为:锚孔施工应符合下下列规定——1、锚孔定位偏差差不宜大于20mm;2、锚孔偏斜度不不应大于5%;;(相当于2.86°(/100)))3、钻孔深度超过过锚杆长度应不小小于0.5m。国土资源部中国水水文地质工程地质质勘查院《长江三三峡工程库区滑坡坡防治工程设计与与施工技术规则》》(试行)对锚杆杆(索)钻孔技术术指标要求为:造孔精度要求:1、孔斜误差:成成孔后,用孔斜仪仪量测,孔斜不超超过1/100。。(相当于0.57°(/100m))2、钻孔位置误差差:小于100mm。3、钻孔倾角、水水平角误差:与设设计锚固轴线的倾倾角、水平角误差差在±1°。4、孔深:必须保保证张拉段穿过滑滑带2m。钻孔弯曲对钻孔构构筑物的影响崩滑体钻孔工程发发展趋势应用范围不断扩大大工程量迅速增加钻孔深度增加钻孔直径增大钻孔质量要求提高高新技术、新设备、、新器具不断涌现现钻机泥浆泵或空压机附属机具二、设备、机具的的选择崩滑体钻进对钻机机的要求1、能力强。因为地层复杂,孔孔内常有超载情况况或事故发生,故故扭矩要高,起拔拔力要大。2、工艺适应性强强。由于地层复杂,常常需改变钻进方法法,如回转钻进与与潜孔锤钻进交替替使用。3、可控性好。由于地层复杂,常常需小范围调整规规程参数,故要求求无级加压、无级级调速。4、耐久性好。结实耐用,维修方方便。5、运移性好。整机轻便,方便搬搬运。选择钻机的方法根据工程目的——选择钻机类型型的主要依据,如如勘查孔、监测孔孔选立轴式,施工工钻孔最好选专用用类型的全液压动动力头钻机。根据钻孔倾角——选择钻机类型型的参考依据,如如立轴式钻机变角角范围最大。根据钻孔深度——选择钻机型型号的主要依据,,一般,钻深能力力应留出30%以以上的富裕。根据钻孔口径——选择钻机型号号的参考依据,注注意复核钻机扭矩矩,如扭矩不足,,可提高一档钻深深能力选择钻机型型号。根据钻进工艺方法法——选择钻机类型型的参考依据,如如金刚石钻进应采采用立轴式钻机。。1、立轴式钻机适用范围:主要用于地质灾害害勘察钻孔和监测测钻孔施工,也可可用于地质灾害防防治工程钻孔施工工。性能特点:◆钻进深度大。◆变角范围大。◆功能多。如有高高转速。◆能力强。如起拔拔力大,可处理事事故。◆机械传动,不能能无级变速。◆牢固耐用,操作作简便。◆可拆性好,但整整机移机性不好。。钻机主要技术参数XY-2型钻机XY-2钻机是一一种体积小、轻便便的中浅孔岩芯钻钻机,用于金刚石石、合金进行大小小口径岩芯钻探,,也可用于工程地地质勘探、水文、、水井,以及大口口径工程施工(微微形桩基灌注桩孔孔)钻进使用。它它具有有重量轻、质量优优良、装机功率大大、性能广泛,通通用性强等优点。。钻孔深度(m)Φ73钻杆100Φ60钻杆200Φ50钻杆380Φ42钻杆530立轴转速(r/min)正转65;114;180;248;
310;538;849;1172反转51;242立轴最大扭矩(Nm)2760钻孔倾角0-90°立轴最大起拔力(KN)60立轴行程(mm)600卷扬单绳最大提升(KN)30立轴通孔直径(mm)76油泵SCB32/12双联齿轮油泵配备动力电动机Y180L-4,22Kw柴油机395K2,19.85Kw外形尺寸(长×宽×高)(mm)2150×900×1690钻机重量(Kg)950XY-2B钻机与XY-2钻机不相同参数立轴转速(r/min)正转57;99;157;217;
270;470;742;1024反转45;212立轴通孔直径(mm)96钻机重量(Kg)1200主要技术参数XY-2B钻机XY-2B型钻机机是XY-2型钻钻机派生产品。它它除了俱备XY-2型钻机的各种种技术性能、结构构特点和用途外,,主要是加大了立立轴通孔直径为96毫米。特别适适用于需要大立轴轴通孔的建筑、水水电、交通、港口口码头等工程施工工。除立轴卡盘、、回转器部件外,,其它零、部件与与XY-2型钻机机通用。钻孔深度(m)Φ73钻杆100Φ60钻杆200Φ50钻杆380Φ42钻杆530立轴转速(r/min)正转65;114;180;248;
310;538;849;1172反转51;242立轴最大扭矩(Nm)2760钻孔倾角0-90°立轴最大起拔力(KN)60立轴行程(mm)600卷扬单绳最大提升(KN)30立轴通孔直径(mm)76油泵SCB32/12双联齿轮油泵配备动力电动机Y180L-4,22Kw柴油机395K2,19.85Kw外形尺寸(长×宽×高)(mm)2150×900×1690钻机重量(Kg)950XY-2B钻机与XY-2钻机不相同参数立轴转速(r/min)正转57;99;157;217;
270;470;742;1024反转45;212立轴通孔直径(mm)96钻机重量(Kg)1200主要技术参数XY-2PC钻机机本钻机用于坑道、、廊道工程钻进,,地质区域普查;;也适用于建筑、、水电工程、公路路、铁路、港口等等工程地质勘察,,微型桩基孔钻进进等。采用更换一一对伞齿轮,钻机机即获两列转速。。该机重量轻、体体积小,尤为适应应水电系统施工。。钻孔深度(m)Ф50钻杆150Ф43绳索取芯钻杆300立轴转速(r/min)正转81;164;298;334;587;1190反转98;199最大扭矩(NM)
1110钻孔倾角
0-90°立轴最大起拔力(KN)
45立轴行程(mm)
500卷扬单绳最大提升力(KN)
20油泵
CB32齿轮轴油泵配备动力柴油机295D13.2KW电动机YD180L-4/817/11KW钻机重量(Kg)650外形尺寸(长×宽×高)(mm)1720×800×1300主要技术参数GX-1TD型钻钻机铁路公路、桥梁隧隧道、电站坝基、、工业民用建筑、、国防建设等工程程地质勘察和浅层层岩心地质勘探。。终孔直径(mm)150;130;110;91;75钻孔深度(m)30;50;70;100;150钻孔倾角0-90°立轴转速(r/min)90;191;360;600最大扭矩(Nm)1000立轴最大起拔力(KN)27立轴行程(mm)450卷扬单绳最大提升力(KN)14.7油泵CB32齿轮油泵配备动力柴油机S1100A2200r/min11KW电动机Y160M-41460r/min11KW钻机重量(Kg)500外形尺寸(长×宽×高)(mm)1560×620×1205主要技术参数GX-50型钻机机简介铁路、公路、桥梁梁隧道建设;工业业和民用建筑工程程、水电工程的基基础勘探,以及治治理滑坡、危岩加加固的锚固孔和工工程爆破、工程抢抢险等工程孔的钻钻凿。终孔直径(mm)150;130;110;91;75钻孔深度(m)20;30;50;70;100钻孔倾角0-90°立轴转速(r/min)99;236;378最大扭矩(Nm)620立轴最大起拔力(KN)15立轴行程(mm)400卷扬单绳最大提升力(KN)10油泵CB3-10-CFPL齿轮油泵配备动力柴油机常柴195型2000r/min8.8KW电动机Y130M-4;1440r/min7.5KW钻机重量(Kg)360外形尺寸(长×宽×高)(mm)1360×620×10802、动力头式钻机机适用范围:主要用于地质灾害害防治工程钻孔施施工,也可用于地地质灾害勘察钻孔孔和监测钻孔。性能特点:◆专用性强。◆钻进深度有限。。◆变角范围有限。。◆功能专一,工艺艺适应性受限。如如没有高转速。◆扭矩能力强,起起拔力有限。◆全液压传动,转转速调节范围大,,能无级变速。◆操作简便,可遥遥控操作。◆轻便,整机移机机性好。◆受液压元件限制制,故障率稍高。。MGJ-50型锚锚杆工程钻机钻机适应范围:主要用于岩土锚杆杆、路基坝基、挡挡土墙加固、预防防滑坡、岩石坍塌塌等灾害整治,深深基坑支护,地下下工程支护以及高高层建筑地基处理理等钻孔。钻机特点◆动力头头形式,机机械传动,,液压给进进、提升。。
◆在在一个平面面内钻孔角角度:电动动机垂直仰仰角(180°)任任何角度钻钻孔施工。。
◆钻钻机给进行行程长2300毫米米;根据施施工需要,,提供短桅桅杆型给进进行程1500毫米米,超短桅桅杆型给进进行程1200毫米米。
◆适适合地域域狭小场地地施工。以以冲击回转转(潜孔锤锤钻进)钻钻进方法为为主,钻进进效率高。。高速型以以回转钻进进方法为主主。
◆用用动力头头升降起落落桅杆,结结构简单,,安全可靠靠。◆◆钻机机机座备有滑滑橇或轮式式两种机型型,方便用用户选用。。机械动力头头式钻机MGJ-50型锚杆杆工程钻机机主要技术术参数钻孔直径(mm)110-180钻孔深度(m)60-30钻孔角度电动机0-180°;柴油机0-90°动力头转速(r/min)机型电动机柴油机低速型正32;59;108;18740;74;135;233反2632高速型正59;110;200;34374;138;250;429反48;60动力头最大扭矩(Nm)2800动力头行程(mm)长桅杆型2300(钻杆单根长2000)短桅杆型1500(钻杆单根长1200)超短桅杆型1200(钻杆单根长800)提升能力(KN)22;仰角(90°-180°)14.6加压能力(KN)14.6;仰角(90°-180°)22提升速度(m/s)0.259;仰角(90°-180°)0.393油泵SCB32/12双联齿轮油泵动力机Y160M电动机;1100柴油机,功率11KW外形尺寸(长×宽×高)(mm)机型运输状态外形尺寸重量(Kg)长桅杆型3525×1000×1225850短桅杆型2725×1000×1225780超短桅杆型2425×1000×1225720全液压动力力头式钻机机钻机主要技技术参数1.钻钻孔深度60~40m;;
2.钻钻孔直径径¢100~168mm;
3..钻杆规规格¢73×1500mm;¢¢89××1500mm;;
4.钻钻孔倾角角度0~~120°°;
5..动力头头输出转速速(正反))5~120rpm;6.动动力头额定定输出扭矩矩2000Nm;
7..动力头头行程1800mm;8.桅桅杆滑移移行程500mm;9.动力力头最大起起拔力30kN;
10.动力力头最大给给进力15kN;
11.液压压系统额定定压力20Mpa;12.电电动机型型号Y180M-4功功率18.5kW;13.主主机外行尺尺寸3000×1000××1500mm;;
14..钻机重重量1000kg;15.最最大部件重重量(电机机除外)200kg;YG-50型钻机主要技术参参数
1、、钻孔深度度80-100((m)2、钻孔直直径¢220-¢¢130((mm)3、钻杆杆直径¢¢114××1500,¢89×1500(mm)
4、、钻孔倾角角0-120°5、动力力头输出转转速(正反反)5-180rpm6、动力头头输出最大大扭矩3500NM
7、、动力头行行程1800mm
8、桅桅杆滑移行行程500mm9、动力力头最大起起拔力45KN10、动动力头最大大给进力30KN
11、、液压系统统额定压力力18Mpa12、电机机型号Y200L-4功功率30KW13、主主机外形尺尺寸3400××1000×1500(mm)
14、钻机重重量1700Kg
15、最大部部件重量((电机除外外)200KgYG-80型钻机MGY-100型锚锚固钻机主要用于地地质灾害预预防与治理理工程岩土土锚杆、锚锚索、管棚棚、排水孔孔施工,也也适用于水水电、交通通、能源、、城建基坑坑支护的岩岩土锚固工工程及微型型桩、水文文水井、高高压喷孔的的施工。主要特点::◆采用全全液压动力力头结构,,动力站和和主机的分分离,减轻轻了主机的的重量,兼兼顾柴油机机和电动机机的安装,,满足多种种用户需求求。
◆采采用A、、B双动力力头结构,,可实现多多种组合,,满足不同同钻进工艺艺要求。。。
◆配配备动力功功率大,动动力头扭矩矩大,起拔拔力大,转转速范围广广。
◆附附设夹持持器,卸扣扣装配,提提高效率,,减轻工人人劳动强度度。
◆双双层导轨轨结构,便便于稳定孔孔位,利于于施工。双动力头钻钻机钻机特点::
1..双动力力头式钻机机,可实现现多种钻进进方式:⑴⑴..在厚破破碎层和堆堆积体钻孔孔时,后动动力头接内内钻具,端端部联潜孔孔锤,实现现冲击回转转钻进,前前动力头驱驱动套管回回转,进行行护壁,在在复杂地层层(破碎层层和堆积体体)可实现现快速成孔孔和快速注注浆。⑵⑵.在在松散覆覆盖层、流流沙层、淤淤泥层施工工时,内钻钻具为普通通回转钻具具或长螺旋旋钻具,前前动力头驱驱动套管回回转,进行行护壁。⑶⑶..在较完完整地层钻钻进时,可可单独使用用一个动力力头,进行行常规回转转钻进、冲冲击回转钻钻进。2.钻钻机提升力力大、扭矩矩大,处理理事故能力力强,钻进进效率高。。
3..钻机配配有夹持器器、卸扣器器,可实现现拧卸钻杆杆、套管机机械化,大大幅度减轻轻工人劳动动强度,提提高工作效效率。4.钻钻机采用积积木式组合合设计,双双液压站系系统,分解解性好,拆拆装搬迁方方便,便于于在山区等等交通不便便的地方施施工。YGS-120型钻钻机YGS-120型锚锚固工程钻钻机为全液液压驱动双双动力头式式钻机,广广泛适用于于钻凿水电电站、高速速公路、铁铁路边坡的的大吨位预预应力锚索索孔、大口口径锚桩孔孔、注浆孔孔、以及小小型基桩孔孔等。主要性能参参数◆钻孔直径径:¢110~¢250mm◆钻孔深度度:120~80m◆钻孔倾角角:YGS-120型-10~45°YGS-120A型型(钻垂直直孔)-10~90°◆动力头转转速:后动动力头3~130r/min前前动力头3~22r/min◆动力头最最大扭矩::后动力头头3500Nm前前动力力头10000Nm◆桅杆总长长:3500mm动力头行程程:1300mm桅杆滑移行行程:600mm前动力头补补偿行程::400mm◆推荐钻杆杆规格:¢¢89×1000;;¢114×1000推荐套管规规格:¢168×1000;;¢178×1000;¢194×1000◆动力头给给进能力::提升力100KN;加压力力52KN◆套管卸扣扣力矩:15KNm◆电机型号号:Y180L-4×2,总总功率:44KW◆液压系统统额定压力力:18Mpa◆钻机总重重量:2500Kg最大解体重重量:400Kg◆主机外形形尺寸:长长×宽××高3500×1200××1600mm泥浆泵BW-150型泥浆浆泵1、适用范范围:地质灾害勘勘察、工程程地质勘察察及浅层岩岩心地质勘勘探,也可可用于地质质灾害监测测孔、锚固固孔、排水水孔、注浆浆孔等钻孔孔施工,还还可用于锚锚固灌浆、、旋喷注浆浆等施工。。2、结构及及性能特点点:◆往复式三三缸单作用用活塞泵,,流量均匀匀,压力稳稳定;机械变速箱箱多级调速速,工艺适适应型强;;整机性能稳稳定、可靠靠,操纵简简单,维修修保养方便便,易损件件少;◆结构紧凑凑,分解性性好,拆装装搬迁方便便。3、主要性能能参数参数名称参数值参数名称参数值产品型号BW-150工作方式三缸单作用活塞泵缸径(mm)70行程(mm)70泵速232-47流量(L/min)150-32额定压力(MPa)7-1.8输入功率(kw)7.5进水管径(mm)50排水管径(mm)32重量(kg)516VHP750型空压压机适用范围::地质灾害治治理工程的的各类锚固固孔、排水水孔、注浆浆孔的施工工,也可用用于地质灾灾害勘察、、工程地质质勘察及地地质勘探等等钻孔施工工。型号排气量(m3/min)排气压力(bar)运输重量(kg)外形尺寸(mm)发动机型号额定功率(kw)额定转速(rpm)VHP75021.213.84800长×宽×高:4210×2000×2220卡特彼勒3306ATAAC2241800附属机具YB系列液液压拔管机机是岩土锚锚固工程跟跟管钻进施施工的辅助助设备,用用于起拔钻钻孔护壁套套管及钻杆杆。该机主要由由液压泵站站、拔管油油缸、底座座、横梁及及卡瓦等组组成,具有有重量轻、、可拆性好好、搬迁方方便等特点点,特别适适用于地质质灾害治理理工程的各各类锚固孔孔的施工。。起拔力(T)305070油缸行程(mm)500500500系统额定压力(Mpa)202020电动机功率(kw)5.55.55.5整机重量(kg)250280300可配卡瓦规格(mm)¢73、¢89、¢108、¢127、¢146、¢168、¢178、¢194三、成孔工工艺及器具具1、裸孔钻钻进裸孔钻进———指全孔孔施工均不不采用套管管随钻支护护技术措施施的钻进。。(有时,部分分钻孔在施施工中可能能由于表层层钻进或者者局部孔段段岩石破碎碎、裂隙发育等原原因需要下下入孔口管管或者技术术套管。))裸孔钻进的的应用:主要用于崩崩滑体勘察察孔和监测测孔施工,,也用于地地层较为完整条件件下的锚索索孔、排水水孔、注浆浆孔等治理理工程钻孔孔施工。钻孔结构::裸孔钻进应应尽量简化化钻孔结构构,最好除除必须的孔孔口管外,,一径到底。钻进方法:软地层裸孔钻进进,最好采用取取心回转钻进方方法;硬地层裸裸孔钻进,最好采用用冲击回转(潜潜孔锤)全面钻钻进方法。钻孔冲洗介质::可采用液体或气气体。回转钻进进最好采用无固固相泥浆或清水,冲击回转钻钻进最好采用纯纯空气。裸孔钻进方法分分类硬质合金取心回回转钻进器具及及其使用工艺●钻头体:普通碳素钢标准准钻头体;●切削具出刃::外出刃、内出刃和底出刃刃;●切削具镶焊角角:正斜镶、直镶、、负斜镶;●切削具排列布布置:密集排列和均匀匀排列;●切削具数量::4组以上,在一一个破碎环槽宽宽度上的切削具具越多越好;●钻头的水口、、水槽:位置、数量、形形状、大小。1、钻头结构设设计2、钻具地层完整,有取取心要求,采用用单层岩心管钻钻具。地层破碎,有取取心要求,采用用双层岩心管钻钻具(一般为双双动双管)。没有取心要求,,采用单层岩心心管钻具。为预防孔斜,勘勘察钻孔岩心管管长度最好在5米以上,工程程钻孔钻具长度度根据钻机确定定。3、钻进规程钻压:破碎岩石的必要要条件,钻压至至少要达到所钻钻进岩石发生体体积破碎所需压压力;转速:钻速与转速成正正比,一般取线线速度0.6~1.2m/s;冲洗液量:必须保证上返速速度大于0.3m/s;三参数合理配合合:钻压和转速之乘乘积反映的就是是破碎岩石的功功率值,这个值值越大,冲洗液液量也应越大,,但功率有极值值,太大钻速反反而降低。4、各类地层钻钻进特性及典型型硬合金钻头举举例软地层钻进:岩层举例:腐植植土,次生土,,砂土,黄土,,粘土,风化变变质的页岩,泥泥灰岩,烟煤等等等。一般钻孔孔在上部覆盖层层最先钻遇的就就是这类地层。。地层描述:完整整或较完整,弱弱研磨性,可钻钻性1~3级。。钻进特性:硬度度低,钻速快,,岩粉多,遇水水易膨胀,对切切削具磨损小。。所以,需要钻钻头底出刃大,,切入深;内外外出刃大,环状状间隙大,好排排粉;切削具数数量不要多,并并且锋利一些好好。典型钻头举例::图右。两种钻钻头均采用薄片片硬合金,大出出刃、大水口。。不同仅在于单单片切削具的布布置方向不同。。中硬地层钻进::岩层举例:页岩岩,泥质板岩,,石灰岩,无烟烟煤等等。一般般沉积岩地层钻钻遇的差不多就就是这类地层。。地层描述:完整整或较完整,中中等研磨性,可可钻性4~7级级。钻进特性:岩石石脆,硬度中等等,钻速较快,,岩粉不多,对对切削具磨损较较大。所以,需需要钻头底出刃刃不大,切入不不深;内外出刃刃不大,环状间间隙对排粉要求求不高;切削具具数量要多,并并且有掏槽作用用好一些。典型钻头举例::这种钻头采用用柱状小八角硬硬合金,能承受受较大钻压;出出刃和水口不大大,单双间隔排排列,前后掏槽槽。研磨性强和裂隙隙发育的硬地层:岩层举例:硅质质石灰岩,千枚枚岩,辉长岩,,长石石英砂岩岩,角砾岩,微微风化花岗岩等等等。一般在基基岩段常常钻遇遇这类地层。地层描述:破碎碎,强研磨性,,可钻性6~8级。钻进特性:岩石石硬、脆、碎,,钻速低,对切切削具磨损严重重。对这类地层层最好采用自磨磨式钻头。典型钻头举例::这种钻头采用用针状合金,胎胎块抗弯强度大大,不会崩刃,,切削具可自磨磨出刃。金刚石取心回转转钻进钻头:勘察钻孔最好选选用双管钻头,,工程钻孔可选选用单管钻头。。钻具:钻头确定,钻具具类型即定;勘勘察钻孔钻具长长度最好5米以以上,工程钻孔孔钻具长度根据据钻机确定。钻进规程:钻压容易满足,,关键是转速,,应正确选用钻钻机。潜孔锤冲击回转转钻进钻进原理:钻头在静压作用用下进行回转,,同时被施加纵纵向冲击动载,,从而形成以回回转切削和纵向向冲击相结合的的碎岩钻进方法法。应用范围:一般用于5级以以上的硬脆性岩岩石地层全面钻钻进。优缺点:钻进效率高、钻钻压小、转速低低;对地层敏感、需需要专用设备和和器具。有阀式潜孔锤工作原理:内腔上部是配气气机构,9是冲冲锤活塞,23是铁砧,它直直接与钻头做成成一体。潜孔锤锤工作时,压缩缩空气从中心孔孔进入,20是是一个单向阀,,压缩空气通过过它进入内腔,,在这儿气流分分成两路,一路路经阀片7和阀阀座6进入环形形腔,到达活塞塞的下部,使冲冲锤活塞上行;;一路经冲锤活活塞中心孔达到到孔底。冲锤活活塞高速上行到到配气杆与中心心孔关闭后,上上腔压力急剧升升高,同时下腔腔通孔被打开,,压气从环形腔腔直通孔底,压压力迅速降低,,这样冲锤活塞塞就在上腔压气气作用下,高速速下行冲击铁砧砧钻头,形成冲冲击力。冲击过过程中,冲锤活活塞与配气杆密密封的中心孔又又打开,上腔压压力降低,同时时下腔通孔被封封闭,环形腔压压力升高,又使使冲锤活塞高速速上行,进入第第二个冲击循环环。工作原理:压缩空气经接接头内孔推开开单向阀1,,经过气道进进入冲锤下腔腔室10,推推动冲锤6上上行。上腔室室12内的气气体从冲锤中中心孔11排排出,当冲锤锤继续上行接接触上阀3时时,中心孔11被关闭,,与此同时,,冲锤的②部部位关闭下腔腔进气道,冲冲锤再上行使使冲锤①部位位离开内缸体体5时,从而而打开上腔进进气道,使上上进气道与上上腔室12连连通。此时,,冲锤的③部部位打开下排排腔进气道,,使下腔室的的气体从钻头头中心孔排出出,而压缩空空气推动冲锤锤下行直至冲冲击钻头8破破碎孔底岩石石。无阀式潜孔锤锤潜孔锤钻头钻头体:特殊钢锻造,,要求具有较较高的表面硬硬度和较好的的耐磨性以及及足够的冲击击韧性。刃片钻头:钎焊方法将片片状硬质合金金镶焊在钻头头体上,适用用于软岩层钻钻进;柱齿钻头:冷压法将柱状状硬质合金齿齿固镶于钻头头体上,适用用于硬岩层钻钻进。钻进规程风压目前所用的潜潜孔锤有低压压和高压之分分。低压潜孔孔锤风压范围围在0.5~0.7Mpa,高压潜潜孔锤风压范范围在0.8~1.1Mpa之间。。潜孔锤的冲冲击频率和冲冲击功都与风风压有关。钻钻速和风压几几乎是成正比比关系。风量潜孔锤钻进速速度快,需要要较大的风量量才能把孔底底冲洗干净。。孔内的上返返风速至少要要大于16米米/秒。当钻钻孔直径较大大时,可采用用反循环钻进进方法。冲击频率目前所用的潜潜孔锤,冲击击频率一般都都在600~1000次次/分,属于于低频率潜孔孔锤。只要达达到其额定的的风压和风量量,潜孔锤工工作时都能达达到其额定的的冲击频率。。转速潜孔锤钻进的的转速应当和和潜孔锤冲击击频率相适应应,以使冲击击转角达到最最优值,对于于每种岩石,,都有不同最最优值。最优优时才能获得得高效率和小小磨损。钻压对不同岩石,,钻压、扭矩矩和冲击三种种载荷在钻进进碎岩过程中中各自发挥的的作用是不一一样的。在硬硬的、脆性的的岩石中钻进进,钻压主要要的作用是克克服冲击反弹弹,保证冲击击能量的传递递;在软的、、塑性的岩石石中钻进,岩岩石破碎主要要靠钻压和回回转扭矩,冲冲击力只起到到促进岩石裂裂隙发育、脆脆性增加的辅辅助碎岩效果果。跟管钻进的应应用范围:主要用于崩滑滑体治理工程程钻孔施工,,如锚固孔、排水孔、、注浆孔等,,也可用于勘勘察孔和监测测孔施工。钻孔结构:应尽量简化钻钻孔结构,一一径到底。必必要时可使用用表层套管。。钻进方法:软地层最好采采用回转钻进进方法;硬地地层最好采用用冲击回转(潜孔锤)钻钻进方法。钻孔冲洗介质质:可采用气体或或液体。回转转钻进最好采采用无固相泥泥浆或清水,冲击回回转钻进最好好采用纯空气气或泡沫。跟管钻进———指全孔或部部分孔段施工工采用套管随随钻跟进护壁壁技术措施的的钻进。2、跟管钻进进跟管钻进一级成孔钻进跟管二级成孔扩孔跟管单偏心钻进跟管双偏心钻进跟管偏心式扩孔跟管同心式扩孔跟管跟管钻进方法法分类一级成孔钻进进跟管单偏心钻头钻钻进跟管工艺原理:采用单个钻头头只需一级孔孔径的孔底破破碎,就完成成套管跟进所所需的钻进成成孔工作。结构原理:它依靠偏心机机构实现钻头头的径向的伸伸出与缩回,,钻进中,钻钻头的回转轴轴线偏出于钻钻孔轴线,钻钻头在自转的的同时作偏心心公转运动,,所以可以钻钻出大于钻头头直径的钻孔孔。优缺点:钻具结构简单单、钻进效率率高;钻头负荷大,,寿命不长,,且钻头施加加于孔底的载荷不均衡,,孔斜难以控控制。目前,这种方方法只用于潜潜孔锤钻进。。单偏心钻头钻钻进跟管钻具具这种钻具主要要由单偏心钻钻头和导正器器组成。两者者直接连接在在潜孔锤上。。下钻前将单单偏心钻头回回转到与导正正器同外径的的位置,就可可以自由地通通过套管内下下到孔底了。。到孔底后开开车回转钻杆杆,单偏心钻钻头就在孔底底及孔壁摩擦擦力作用下,,依靠偏心机机构使其径向向转动伸出。。单偏心钻头头伸出到位后后,即可在潜潜孔锤的冲击击以及钻杆回回转扭矩的作作用下进行钻钻进,由于钻钻头在自转的的同时又作偏偏心公转运动动,其钻出的的钻孔直径就就可以大于本本身的直径,,达到套管跟跟进所需的尺尺寸。钻进中,一方方面是钻头破破碎孔底,使使钻孔加深;;另一方面,,导正器上的的台阶还可在在潜孔锤作用用下冲击套管管鞋,带动套套管鞋及套管管跟进,这样样就实现了同同步的钻进跟跟管。钻进结束,稍稍稍上提钻具具并反向回转转,单偏心钻钻头就在偏心心机构作用下下回收,回到到与与导正器器同外径的位位置,就可以以自由地通过过套管内提出出地表了。新型单偏心钻钻头钻进跟管管钻具它的主要改进进是将钻头分分成了上下两两级,其下部部是不偏心的的中心钻头,,上部是受偏偏心机构控制制的扩孔钻头头。这种钻具具有两个优点点,一是扩孔孔能力大大提提高,二是由由于中心钻头头不偏心承载载,钻具在孔孔底的受力较较为均衡,对对预防孔斜和和提高钻头寿寿命大有好处处。双偏心钻头钻进跟跟管工艺原理:将一级成孔单偏心心钻头平分成双钻钻头体,也是只需需一级孔底破碎,,就完成套管跟进进所需的钻进成孔孔工作。结构原理:双钻头体分别由两两个平行的偏心机机构控制,实现双双钻头的同步径向向伸出与缩回,钻钻进中,双偏心钻钻头的回转轴线也也各自偏出于钻孔孔轴线作偏心公转转运动,所以也钻钻出大于钻头直径径的钻孔。优缺点:克服了单偏心钻头头孔底负荷大且载载荷不均衡的问题题;钻具结构复杂性增增加,可靠性降低低。目前,这种方法也也只用于潜孔锤钻钻进。双偏心钻头钻进跟跟管钻具这种钻具其实是将将一个单偏心钻头头平分成了两块钻钻头体,两钻头体体分别由两个平行行的偏心机构同时时控制其伸出和缩缩回,其工作原理理与单偏心钻头完完全相同。当然,,两块钻头体的对对称伸出,钻进中中孔底的受力就很很均匀了。这种钻钻具的优点是克服服了单偏心钻头孔孔底负荷大且载荷荷不均衡的问题,,缺点是钻具结构构复杂性增加,可可靠性降低。二级成孔扩孔跟管管偏心扩孔跟管工艺原理:钻进和扩孔同步,,但分成两级孔径径进行,主钻头((又称中心钻头))承担破碎孔底的的任务,扩孔钻头头承担破碎环状孔孔壁的任务。结构原理:主钻头和扩孔钻头头由同一钻进系统统驱动,扩孔钻头头依靠偏心机构实实现径向的伸出与与缩回。起下钻具具时,扩孔钻头与与主钻头和钻孔同同心;钻进时,扩扩孔钻头的回转轴轴线相对于主钻头头和钻孔轴线偏心心,扩出套管所需需的钻孔直径。优缺点:钻进和扩孔分两级级孔径,扩孔碎岩岩是在阶梯自由面面存在的条件下进进行,主钻头和扩扩孔钻头载荷分担担均匀,钻头寿命命长;钻具结构简简单、工作可靠、、钻进效率高。目前,这种方法也也只用于潜孔锤钻钻进。偏心扩孔跟管钻具具钻具结构:主要由中心钻头、、偏心扩孔钻头、、导正器、联接销销系统等组成。构成跟管钻进系统统的还有潜孔锤、、管靴、套管等。。工作原理钻具起下钻状态::(图左所示),中中心钻头、偏心扩扩孔钻头、导正器器等的中心轴线处处于同一条中心线线上,钻具可在套套管内自由进出。。钻进和扩孔工作状状态:(图右所示),其其偏心扩孔钻头离离开中心线,旋至至扩孔工作位置,,中心钻头和偏心心扩孔钻头均进行行破岩钻进,导正正器的凸肩带动管管靴、套管进行跟跟管钻进。钻进结束:反转钻具使偏心扩扩孔钻头收敛到位位,钻具又回到起起下钻状态,即可可方便提出钻具了了。同心扩孔跟管工艺特征:也是钻进和扩孔分分成两级孔径进行行,但扩孔钻头和和主钻头与钻孔轴轴线始终保持同心心。根据套管跟进动力力的驱动方式,这这种工艺方法又可可分为单钻进系统统和双钻进系统两两种;根据钻进碎碎岩机理分,可分分为回转钻进跟管管和冲击回转钻进进(主要是潜孔锤锤钻进)跟管两种种。单钻进系统回转钻钻进同心扩孔跟管管钻具钻具结构:属于扩孔翼张敛式式跟管钻具,采用用楔形张敛机构。。工作原理:由内钻杆和外套管管组成的单钻进系系统,依靠张敛机机构驱动扩孔翼片片张开或收敛(钻钻具重力使扩孔翼翼收敛;冲洗液压压力使扩孔翼伸出出张开。)适用范围:可用于复杂地层金金刚石取心回转钻钻进,也可加上液液动冲击器进行取取心冲击回转钻进进。特点:结构简单,工作可可靠,可用于较深深钻孔;除能直接接跟管钻进外,还还能在已有套管的的钻孔中进行扩孔孔接力跟管。双钻进系统回转钻钻进同心扩孔跟管管双钻进系统回转钻钻进同心扩孔跟管管,其实就是内外外两套独立的通用用钻进系统。一般般,外钻进系统就就是普通套管带普普通环状钻头(与与普通取心钻进钻钻头相同),内钻钻进系统可根据地地层情况选用:A.硬及破碎地层层采用普通回转全全面钻进钻头及钻钻具;B.松软地层采采用普通长螺旋钻钻具。特点:其器具及其使用工工艺与普通钻具相相同。要求专门设设备,目前适用孔孔深有限。双钻进系统的优越越性1、双钻进系统的的动力驱动和钻具具各自独立,可以以根据地层情况的的需要分别或共同同使用,对地层适适应性最强;2、可根据钻进和和扩孔各自的工况况需要,采用不同同的钻进规程参数数,并可以根据需需要超前或落后;;3、动力大。可适适应恶劣的地层环环境条件。单钻进系统潜孔锤锤钻进同心扩孔跟跟管钻具钻具结构:主要由潜孔锤中心心钻头、同心扩孔孔钻头、套管鞋及及套管几个部分组组成。工作原理:中心钻头连结在潜潜孔锤上,由潜孔孔锤和钻杆驱动,,能在套管中自由由起下。套管鞋与与套管焊接,同心心扩孔钻头通过锁锁定钢丝安装在套套管鞋上,中心钻钻头与扩孔钻头之之间有台肩和键配配合联结,所以可可以驱动扩孔钻头头,并带动套管鞋鞋与套管下行。适用范围:用于复杂地层潜孔孔锤跟管钻进。特点:结构简单,工作可可靠,可用于潜孔孔锤能够钻进的孔孔深和地层条件。。这种方法及器具由由英格索兰公司发发明,又称为CONCENTRIX工法。目前在在世界上使用非常常广泛。双钻进系统潜孔锤锤钻进同心扩孔跟跟管这种工艺方法与双双钻进系统回转钻钻进同心扩孔跟管管一样,不同的仅仅是内钻进系统采采用了常规潜孔锤锤钻进方法及器具具。四、取心工艺及器器具取心工艺方法常规样品取心
原状样品取心
双层岩心管取心孔底反循环取心土层取样淤泥细砂层取样绳索取心全孔反循环连续取心
砂砾层取样双层岩心管取心双层岩心管取心有有双动双管和单动动双管两种。双管管取心的最主要优优点是内层岩心管管能够很好地保护护岩心不受到冲洗洗液的冲刷和冲蚀蚀。单动双管因为为内管不转动,还还具有保护岩心不不受机械外力破坏坏的优点。双管取心的适用范范围是:软、松、、散的怕冲蚀岩层层和硬、脆、碎的的易碎裂岩层。双动双管取心钻具结构:由内外管及钻头、、异径接头、单向向阀等组成。工作原理:钻进中,冲洗液经经异径接头两侧水水路通向内外管的的环状间隙,避免免直接冲刷岩心顶顶部。冲洗液从环环状间隙出来后,,由于内管钻头超超前,也冲刷不到到岩心的根部。当当岩心进入内管,,内管液体压力升升高,顶开单向阀阀,从两侧水路流流到外管与孔壁的的环状间隙。提钻钻时,单向阀可隔隔离钻杆内水柱压压力,不会压脱岩岩心。特点:能够很好地地保护岩心心不受到冲冲洗液的冲冲刷和冲蚀蚀。但如果果内管钻头头超前过多多,钻进中中就不能得得到冲洗液液的充分冷冷却。适用范围::软、松、散散的怕冲蚀蚀岩层。单动双管取取心单动双管钻钻具也是双双管钻具,,与双动双双管不同的的只不过是是内管上部部增加了一一个轴承机机构,切断断了回转扭扭矩,所以以内管在钻钻进中可以以在岩心的的摩擦力作作用下保持持不转动状状态。由于于内管不转转动,它就就不能带动动钻头切削削岩石,所所以它的内内管都不带带任何钻头头,同时,,除了对很很软的地层层取心外,,一般也不不内管超前前。孔底反循环环取心———无泵孔孔底反循环环取心这种工艺方方法不用泵泵送冲洗液液,就靠孔孔内水位进进行钻进和和取心。适适用于软、、松、散的的怕冲蚀岩岩层钻进取取心。孔底反循环环取心———喷射式式孔底反循循环取心依靠高压冲冲洗液从喷喷嘴喷出形形成的高速速射流,在在岩心管内内产生负压压抽吸,将将岩心和岩岩屑就控制制在岩心管管内。适用用于硬、脆脆、碎地层层钻进取心心。缺点:岩心心管内的岩岩心和岩屑屑受到反循循环液流的的作用,可可能上下浮浮动和翻滚滚,产生相相互磨损。。孔底反循环环取心———强制孔孔底反循环环取心钻具上有专专门设计的的冲洗液通通道,可使使其在弹性性胶囊的阻阻隔下或者者外管的阻阻隔下,被被强制从岩岩心管内返返回孔壁环环状间隙。。大块岩心心被控制在在岩心管内内,细小的的岩屑、岩岩粉就与冲冲洗液一起起返回地面面。孔底反循环环取心———气举反反循环取心心在钻具内靠靠近岩心管管上部输入入压缩空气气,气体膨膨胀后,与与液体混合合后形成低低比重的气气液混合物物,环状空空间的液体体就在大气气压力作用用下,进入入岩心管,,与气体混混合从钻具具内上升到到地面,大大块岩心被被控制在岩岩心管内。。绳索取心这是一种提提高取心效效率和质量量的先进技技术,在较较深的崩滑滑体地质灾灾害勘察钻钻孔施工中中可以选用用这种方法法。它其实也是是一种单动动双管取心心方法,特特殊的是,,它采用绳绳索系统进进行内岩心心管的投放放与打捞,,可大大提提高取心效效率。全孔反循环环连续取心心全孔反循环环取心采用用双壁钻杆杆,钻进中中,冲洗液液由双层管管环状间隙隙泵入,到到达孔底,,从钻头底底部进入钻钻具中部,,再返回地地面。在反反循环过程程中,将岩岩心直接就就输送到了了地面。这这种方法取取心效率比比绳索取心心还高,并并且取心质质量也非常常好。原状样品的的采取一些崩滑体体地质灾害害勘察时,,对钻孔取取心有特殊殊的要求,,如:要求求采取原状状土样或砂砂样。原状样的定定义:扰动程度符符合技术要要求的样品品。目前,在钻钻孔中采取取原状样的的方法都是是机械方法法,样品的的原生结构构会受到一一定程度的的破坏,即即样品内部部会发生变变形和位移移,这种变变形和位移移称为扰动动。取样时时,要求绝绝对原状、、完全无扰扰动是不可可能的,但但是,取出出扰动程度度小的土样样是完全可可以做到的的,通过控控制扰动带带,也可以以保证样品品中心部分分扰动小或或无扰动。。原状土样取取土器———黄土层层取土器一种最简单单的取土器器,主要适适用于我国国西北地区区广大的黄黄土层取样样。由于那那里的黄土土颗粒均匀匀细小,具具有一定的的粘接力,,其塑性与与附着力也也较强,又又无地下水水影响。所所以,它的的结构非常常简单,使使用也很容容易,将其其压入或击击入土层即即可取样。。原状土样取取土器———限制球球阀式取土土器这种取土器器主要由接接头、异径径接头、余余土管、取取土管和管管鞋五个部部份组成。。接头上端端直接与钻钻杆相连,,下端与异异径接头相相连。在异异径接头里里面,有一一个弹簧限限制的单向向球阀,土土样进入时时,管内液液体压力大大时,可顶顶开弹簧和和球阀排出出;压力小小于外界压压力时,弹弹簧使单向向球阀关闭闭。使用时用钻钻杆将其下下到孔底。。取样开始始,不回转转地将其压压入或打入入孔底土层层,土样就就通过管鞋鞋进入取土土管内,此此时管内液液体压力增增大,顶开开单向球阀阀弹簧通过过侧向孔排排出到管外外。取样到到位,停止止压入,管管内上部压压力降低,,弹簧推动动单向球阀阀关闭,使使取土管内内部密封,,土样与管管外液体隔隔离。这时时扭断土样样,上提钻钻具,既可可取出原状状样品。钻钻具上提过过程中,由由于球阀关关闭,取土土管内上部部被密封,,样品即不不会脱出管管子,保证证了安全取取上土样。。原状土样取取土器———上提橡橡皮垫活阀阀式取土器器与限制球阀阀式取土器器区别是接接头跟异径径接头不是是螺纹连接接,而是通通过一根操操纵杆连接接,异径接接头和余土土管、取土土管、管鞋鞋一起可相相对于接头头作轴向滑滑动。它也是通过过压入或打打入孔底土土层取样,,土样进入入取土管时时,管内上上部的液体体或气体通通过侧向孔孔排出到管管外。取样样完毕,上上提钻具,,橡皮垫活活阀封闭异异径接头内内孔,将土土样与管外外隔离,即即可安全提提出地表了了。取土管中可可安装衬管管,也叫对对开管或半半合管。取取土器提出出地表后,,拧下管鞋鞋,褪出衬衬管,打开开就可以得得到原状土土样了。原状土样取取土器———回转压压入式取土土器与前两种取取土器的区区别是:它它有两层钢钢管,故又又称为双层层岩心管式式取土器。。其内外管管之间没有有螺纹连接接,只有异异向头轴向向滑动顶住住,当钻杆杆带动外管管转动向下下钻进时,,内管不转转动,在异异向头顶压压下吃入土土层取样,,所以它是是单动双管管钻具。外管下段的的外表面加加工有螺旋旋,可用于于没有冲洗洗液的干钻钻时排出土土屑;使用用冲洗液钻钻进时,冲冲洗液从钻钻杆内下到到侧向通孔孔,再从内内外管之间间的环状间间隙下到孔孔底,将土土屑从外管管外环间隙隙排到孔口口。这种取土器器用于比较较硬的、一一般难以直直接压入的的土层采取取原状土样样。需要时时,它的外外管下边还还能安装硬硬合金钻头头钻进。原状土样取取土器———活塞式式取土器与前边三种种敞口式取取土器不同同,属于闭闭口式取土土器。特点点是在取土土之前,活活塞将取土土管下端封封闭,可防防止孔内液液体进入污污染土样。。压入取土土时,活塞塞相对土样样静止,取取土管下压压切入土层层,使样品品进入管内内。由于活活塞与取土土管内径配配合紧密,,可完全隔隔离液体与与土样接触触,不受液液体压力作作用;并且且由于活塞塞密封好,,土样在上上提过程中中受真空压压力作用,,不会脱落落。取样时将其其下到孔底底,开泵送送水,液体体压力将取取土管压入入土层,样样品进入管管内,活塞塞后部的液液体从小孔孔顶开单向向阀,流到到管外。样样品取满后后,上提钻钻杆,即可可将土样安安全提出地地表。图中是水压压式的,相相近的还有有机械压入入式的,工工作原理相相同。砂砾层取样样器砂砾层的地地层结构特特殊,取样样要求较高高,如要求求样品保持持原颗粒级级配、分清清其中的夹夹砂层、夹夹泥层等等等。砂砾层层的特点是是颗粒松散散不均匀,,没有粘接接力和附着着力,因此此,取样器器下口需设设置关闭机机构,防止止样品脱落落。这种取样器器的最主要要特征是取取样筒下端端的抓捞机机构。它也也是压入或或击入式的的,取样时时内外管一一起压入砂砂砾层,样样品进入内内层取样筒筒。取样到到位,停止止压入,此此时开动钻钻机,扭转转钻杆,钻钻杆就带动动丝杠转动动。这时外外管在孔壁壁砂砾层摩摩擦力作用用下不转动动;丝杠下下旋,顶进进内层取样样筒下行,,抓捞齿的的齿尖在管管鞋内锥面面的引导下下向内收缩缩并下行,,直至最后后完全封闭闭取样筒的的下端出口口,这样样样品就不会会脱落了。。为了保证丝丝杠螺纹不不被钻孔中中的砂粒卡卡住,专门门设置了一一个保护丝丝杠的空间间,它的上上部用密封封材料密封封。同时,,为了保证证样品进入入内层取样样筒无阻力力,取样筒筒上部设置置了两个单单向阀,样样品进入时时管内压力力增大,液液体可通过过单向阀和和侧向孔流流到管外。。细砂及淤泥泥层取样器器这是一种弹弹簧封闭式式取样器。。它的最主主要特征是是在管鞋的的内部铆固固了一圈弹弹簧钢片。。取样前这这些弹簧钢钢片是被内内层取样筒筒撑开,藏藏于内外管管的环状间间隙中,取取样以后,,上提钻杆杆,先带动动内层取样样筒上行,,弹簧钢片片弹出,即即可封闭取取样筒下端端出口。为了保证取取样器下孔孔过程中内内层取样筒筒不上行,,在钻杆上上设置了一一个卡销,,相应地在在异径接头头上设置了了一圈环状状卡槽,环环状卡槽有有一个供卡卡销出入的的开口,卡卡销正对开开口时,即即可进入或或脱出。下下钻时将卡卡销卡入环环槽中,限限制住内层层取样筒不不上行,取取样完毕以以后,先转转动钻杆,,使卡销正正对开口脱脱出,再上上提钻杆,,即可先提提动内层取取样筒,弹弹出簧片,,封闭下端端出口后再再提出钻孔孔了。五、常见问问题的预防防及处理钻孔弯曲的的预防及处处理钻遇软硬夹夹层的处理理钻遇大漏失失层的处理理钻杆折断事事故的预防防及处理套管折断事事故的预防防及处理卡钻事故的的预防及处处理埋钻事故的的预防及处处理气动潜孔锤锤钻进的除除尘问题钻孔弯曲的的现象易斜地层钻钻孔弯曲严严重;水平孔、小小倾角孔弯弯曲严重。。潜孔锤钻进进如果不注注意防斜,,钻孔弯曲曲将可能非非常严重。。钻孔弯曲质质量指标提提高,相对对钻孔弯曲曲严重。1、钻孔弯弯曲的测量量目前存在的的问题:钻孔弯曲质质量技术指指标要求很很高,以前前钻探常用用的测斜仪仪是无法达达到的。((例如许多多常规磁针针式测斜仪仪的顶角测测量皆采用用偏重块作作为测量敏敏感元件,,顶角的测测量误差一一般都为±±0.5°°)可供选择的的仪器:顶角(或倾倾角)的测测量采用液液面水平为为敏感元件件的;顶角(或倾倾角)的测测量采用液液体中的气气泡或其它它浮体为敏敏感元件的的;顶角(或倾倾角)的测测量采用重重力加速度度计为敏感感元件的。。准确测量出出孔斜,是是预防和纠纠正钻孔弯弯曲的基础础,所以施施工中一定定要首先正正确地选用用测斜仪。。2、钻孔弯弯曲的原因因地质原因因:A.岩石石的各向向异性;;B.地地层的的软硬互互层;C.地地层的软软硬不均均。技术原因因:A.钻机机安装;;B.开开孔;;C.钻钻具;;D.钻钻头。。工艺原因因:A.钻进进方法;;B.钻钻进规规程参数数。3、钻孔孔弯曲的的条件①存在孔孔壁间隙隙,为粗粗径钻具具偏倒或或弯曲提提供了空空间;②存在偏偏倒或弯弯曲力,,为粗径径钻具偏偏倒或弯弯曲提供供了动力力;③偏倒或或弯曲力力的方向向稳定,,使粗径径钻具定定向偏倒倒或弯曲曲。4、钻孔孔弯曲的的预防1、根据据地层规规律设计计钻孔2、确保保设备安安装质量量和开孔孔、换径径和下套套管质量量。3、采用用合理的的钻进工工艺:满满眼钻进进;偏重钻进进;杠杆原理理钻进;;控制钻钻压及钻钻速。4、控制制钻进速速度潜孔锤钻钻进水平平孔、小小倾角孔孔的钻孔孔弯曲预预防。5、钻孔孔弯曲的的处理崩滑体钻钻孔施工工一般深深度只有有几十米米,由于于钻孔深深度太小小,要采采用常规规纠斜措措施一般般难以奏奏效。目前可考考虑的纠纠斜措施施有:一一是弯曲曲段扩孔孔扫直法法,二是是局部孔孔段回填填重钻法法。一般宁可可移孔重重钻,不不在万不不得已的的情况下下,不要要采用专专门人工工纠斜技技术措施施。钻遇软硬硬夹层的的处理问题的现现象:潜孔锤钻钻进钻遇遇“橡皮皮泥”,,表现出出钻速慢慢、甚至至不进尺尺(钻进进回弹))的现象象。问题的实实质:潜孔锤钻钻进由于于碎岩机机理决定定,只在在硬、脆脆性岩层层中钻进进效果好好。如果果钻遇普普通的软软岩(如如粘土))或塑性性大的岩岩石,冲冲击能量量大部分分会被岩岩石塑性性变形
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