[發明專利]一種超前鉆孔方法

有效

• 申請號: 201610497733.X
• 申請日: 2016-06-30
• 公開（公告）號: CN106050130B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 孫威;孫立;李洪偉;胡期武;呂煒;黃濱濱
• 申請（專利權）人: 浙江海聚科技有限公司
• 主分類號: E21B7/00
• 分類號: E21B7/00;E21B33/13;E21B7/20;E21B33/127;E21D9/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司33100
• 代理人: 趙紅英

技術領域

本發明涉及一種超前鉆孔方法，尤其適合于盾構機在硬巖、破碎帶、風化巖、沙土、復雜地質作業時，進行超前鉆孔與注漿加固的工況。

背景技術

當盾構機在硬巖、破碎帶、風化巖、沙土、復雜地質作業時，由于前方巖土層不確定性，需要超前鉆機進行探測和注漿加固，盾構機刀盤的前后側有2bar的水壓確保切割下來的渣土碎石不會散落，在超前鉆機鉆孔和注漿時，壓力水回灌釬桿，會將前述水壓卸荷，導致盾構機前方巖土塌方，帶來災難性后果，因此在超前鉆機鉆孔和注漿時用一種填充泡沫阻斷壓力水從釬桿回流。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種超前鉆孔方法，當盾構機在硬巖、破碎帶、風化巖、沙土、復雜地質作業時，用超前鉆機進行探測和注漿加固，同時確保盾構機刀盤前后的壓力水不會回灌到釬桿。

本發明可通過下列技術方案來實現：

一種超前鉆孔方法，其特征在于它包括以下步驟：

1a)超前鉆機先在巖土層上開一個基礎孔，直徑略大于鉆機超前鉆孔的直徑；

1b)退出釬頭后，在基礎孔入口處周圍噴注填充泡沫，用來阻斷盾構機、巖土層間均壓層、基礎孔三者之間的通道，保證盾構機刀盤前后的水壓不被泄漏；

1c)等填充泡沫固化，基礎孔內裝入前置密封導管，前置密封導管前端帶有一個密封囊，密封囊連接一根加壓卸壓導管，從加壓卸壓導管充入壓縮氣體或一定水壓后，密封囊膨脹，使得前置密封導管與基礎孔間隙密封；

1d)后續的鉆機超前鉆孔的鉆具和注漿操作將從前置密封導管中空的管子中進行。

進一步地,基礎孔深度1500～3000毫米。

本發明與現有技術相比具有以下有益效果：前置密封導管前端帶有一個密封囊，密封囊膨脹，使得前置密封導管與基礎孔間隙密封，當盾構機在硬巖、破碎帶、風化巖、沙土、復雜地質作業時，用超前鉆機進行探測和注漿加固，確保盾構機刀盤前后的2bar壓力水不會回灌到釬桿。

附圖說明

圖1是本發明專利的作業示意圖；

圖中：1-釬頭，2-密封囊，3-加壓卸壓導管，4-填充泡沫，5-前置密封導管， 6-導向管，7-釬桿，8-膨脹封口器，9-截止閥，10-排渣閥，11-旋轉防噴器（RBOP），12-超前鉆機，13-均壓層。

具體實施方式

參見圖1，包括釬頭1，密封囊2，加壓卸壓導管3，填充泡沫4，前置密封導管5，導向管6，釬桿7，膨脹封口器8，截止閥9，排渣閥10，旋轉防噴器（RBOP） 11，超前鉆機12。

所述方法要求鉆機先在巖土層上開一個基礎孔，直徑略大于鉆機超前鉆孔的直徑，該基礎孔深度以能夠形成穩固的承受壓力的孔為限，一般要1500～3000毫米左右。退出釬頭后，在基礎孔入口處周圍噴注填充泡沫4，用來阻斷盾構機、巖土層間均壓層13、基礎孔三者之間的通道，保證盾構機刀盤前后的水壓（泥水或巖土的壓力）不被泄漏。等填充泡沫4固化，基礎孔內裝入前置密封導管5，前置密封導管5前端帶有一個密封囊2，密封囊2連接一根加壓卸壓導管3，從加壓卸壓導管3充入壓縮氣體或一定水壓后，密封囊2膨脹，使得前置密封導管5與基礎孔間隙密封。后續的超前鉆孔的鉆具和注漿操作將從前置密封導管5中空的管子中進行。

試驗表明，填充泡沫聚氨酯化學錨固劑，凝固時間是1分鐘，在模擬直徑9米縫隙寬20毫米的工況下（直徑9米是盾構機外徑、釬桿孔直徑120毫米），本發明測試耐壓是6-8bar，比設計要求（耐壓3-5bar）高，確保盾構機刀盤前后的2bar壓力水不會回灌到釬桿。