一种针对有黏土隔层的回填煤矸石地层中进行干成孔方法

摘要

本发明属于建筑工程中地基处理的技术领域，具体是一种针对有黏土隔层的回填煤矸石地层中进行干成孔方法。包括以下步骤。S100～在施工场地内测量放线，确定孔位后，钻机就位。S200～使用大直径开孔合金钻头进行钻孔取土，并记录每次提钻时的钻孔深度H1以及钻头再次进入的深度H2。S300～若H1‑H2＞0.5m，则认为煤矸石层发生塌孔，发生塌孔现象后开始下套管。S400～更换为小直径深孔合金钻头继续进行钻孔。S500～采用小直径深孔合金钻头，对煤矸石层下的黏土层进行扫孔，防止缩径，使孔径符合要求。S600～改用三翼不取土钻头继续钻进至设计位置。S700～成孔达到设计要求后，验孔，符合要求后，分段安装注浆管后，注浆管安装完毕后，利用卷扬机分段将套管拔出，成孔完毕。

说明书

技术领域

本发明属于建筑工程中地基处理的技术领域，具体是一种针对有黏土隔层的回填煤矸石地层中进行干成孔方法。

背景技术

成孔注浆是地基加固技术的一种，现在也常用于采空区治理和自燃矸石层的灭火。当成孔注浆处理对象为分层回填煤矸石层时，土层状况一般由多层回填煤矸石层和碾压后的黏土层组成，通过成孔注浆以达到矸石灭火的目的。

在传统的施工工艺中，往往采用地质钻机湿成孔和潜孔钻机成孔，当采用地质钻机湿成孔工艺时，需采用泥浆护壁钻孔取芯的方法进行成孔，在施工过程中需要拌制泥浆和多次安拆钻杆及对岩芯管多次进行清理，施工效率较低，且无法用于矸石灭火干成孔的施工；当采用潜孔钻机成孔时，由于煤矸石孔隙太大，空压机气流无法形成回流将孔内的残渣吹出，且冲击钻和气流对矸石层扰动太大，成孔过程中塌孔现象严重，在黏土层中偏心钻头容易糊钻无法合拢，导致偏心钻头无法从套管中取出。本申请为一种采用地质钻机对黏土隔层的回填煤矸石地层中进行干成孔方法，通过该方法解决了上述问题，形成一种专有的针对有黏土隔层的回填煤矸石地层中进行干成孔方法。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供一种采用地质钻机针对有黏土隔层的回填煤矸石地层中进行干成孔方法。

本发明采取以下技术方案：一种针对有黏土隔层的回填煤矸石地层中进行干成孔方法，包括以下步骤。

S100～在施工场地内测量放线，确定孔位后，钻机就位。

S200～使用大直径开孔合金钻头进行钻孔取土，并记录每次提钻时的钻孔深度H1以及钻头再次进入的深度H2。

S300～若H1-H2＞0.5m，则认为煤矸石层发生塌孔，发生塌孔现象后开始下套管，根据深度H2现场连接套管，连接套管整体长度为H2+0.5m，使用卷扬机将套管置于孔内，套管直径与大直径开孔合金钻头的直径相同。

S400～更换为小直径深孔合金钻头继续进行钻孔，每钻进2m，提出钻头，清理岩芯管内土体；同时分段安装套管，因小直径深孔合金钻头直径小于套管直径，跟进套管时需要使用地质钻机液压装置下压套管，小直径深孔合金钻头与套管的直径差值需在25-35mm之间，这样可以保证液压装置跟进套管时，套管可以将多余土体切下，使套管跟进成功；套管安装长度为液压装置可压进深度；重复上述步骤，直到套管底部穿透煤矸石层达到黏土层0.3-0.5m后，停止安装套管。

S500～采用小直径深孔合金钻头，对煤矸石层下的黏土层进行扫孔，防止缩径，使孔径符合要求。

S600～改用三翼不取土钻头继续钻进至设计位置。

S700～成孔达到设计要求后，验孔，符合要求后，分段安装注浆管后，注浆管安装完毕后，利用卷扬机分段将套管拔出，成孔完毕。

步骤S400中，首根套管前端安装大直径合金钻头，当在施工过程中，遇到塌孔严重或有坚硬石块，套管无法压进时，使用套管前端大直径合金钻头继续钻进，直至孔内稳定后再采用小直径深孔合金钻头继续钻进成孔。

大直径开孔合金钻头用地质丝扣与同直径的0.7m长的岩芯管配合使用，小直径深孔合金钻头用地质丝扣与同直径的2m长的岩芯管配合使用，三翼不取土钻头用丝扣直接与钻杆连接。

套管使用直径110mm，壁厚2mm无缝钢管制作，每节套管的长度为560mm。

与现有技术相比，本发明通过针对不同地层合理更换钻头的方法，有效提高了在黏土隔层回填煤矸石地层中的成孔率，根据地层情况采用不同钻头成孔，合理安排施工工序，有效提高了成孔率，加快了施工进度，具有良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明实施例中施工示意图；

图2为大直径开孔合金钻头成孔地层剖面图；

图3为首次安装套管地层剖面图；

图4为步骤S400中地层剖面图；

图5为三翼不取土钻头钻进黏土隔层到设计标高剖面图；

图中：1-钻机，2-灰土回填层，3-第一层煤矸石层，4-黏土隔层，5-第二层煤矸石层。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

本实施例提供一种针对有黏土隔层的回填煤矸石地层中进行干成孔的施工工艺，在潜孔钻机无法成孔的前提下，采用地质钻机根据不同地层情况，分别使用不同钻头进行成孔，从而提高成孔率。本案例地层情况自上而下为

在潜孔钻机无法成孔的前提下，采用地质钻机根据不同地层情况，分别使用大直径开孔合金钻头、小直径深孔合金钻头和三翼不取土钻头。进行成孔，从而提高成孔率。

具体包括下述步骤：

S100～在施工场地内测量放线，确定孔位后，钻机就位；

S200～使用大直径开孔合金钻头进行钻孔取土，并记录每次提钻时的钻孔深度H1以及钻头再次进入的深度H2；

S300～若H1-H2＞0.5m，则认为煤矸石层发生塌孔，发生塌孔现象后开始下套管，根据深度H2现场连接套管，连接套管整体长度为H2+0.5m，使用卷扬机将套管置于孔内，套管直径与大直径开孔合金钻头的直径相同；

S400～更换为小直径深孔合金钻头继续进行钻孔，每钻进2m，提出钻头，清理岩芯管内土体；同时分段安装套管，因小直径深孔合金钻头直径小于套管直径，跟进套管时需要使用地质钻机液压装置下压套管，小直径深孔合金钻头与套管的直径差值需在25-35mm之间，这样可以保证液压装置跟进套管时，套管可以将多余土体切下，使套管跟进成功；套管安装长度为液压装置可压进深度；重复上述步骤，直到套管底部穿透煤矸石层达到黏土层0.3-0.5m后，停止安装套管；

S500～采用小直径深孔合金钻头，对煤矸石层下的黏土层进行扫孔，防止缩径，使孔径符合要求；

S600～改用三翼不取土钻头继续钻进至设计位置；

S700～成孔达到设计要求后，验孔，符合要求后，分段安装注浆管后，注浆管安装完毕后，利用卷扬机分段将套管拔出，成孔完毕。