[發明專利]一種近水平鉆孔鉆頭位置高度監測方法和監測裝置

有效

• 申請號: 201711392718.X
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108150100B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 楊積凱;吳小維
• 申請（專利權）人: 北京首爾工程技術有限公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;E21B47/024;E21B47/00;E21B47/002;E21B21/00
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11004
• 代理人: 宋元松;周愷豐

本發明公開了一種近水平鉆孔鉆頭位置高度監測方法和監測裝置，安裝連通管，連通管入口始終高于設計鉆進或頂進鋼管的高度，連通管出口安裝在鉆頭前端；鋼管鉆進或頂進過程中，連續通過進液管將儲液罐中的連通液注入連通管；監測鉆頭位置高度時，停止注入連通液，記錄連通管入口液位穩定時的液位，通過可視化的連通管入口液位監測連通管出口及鉆頭位置高度。本發明提供的近水平鉆孔鉆頭位置高度監測方法和監測裝置，其結構合理，操作便捷，制造成本低，可控性強，鋼管頂進過程中能夠直觀的監測鉆頭位置變化，且不受施工其它因素干擾，其監測結果精確，不存在累積誤差，具有較強的工程實用價值。

技術領域

本發明屬于地下工程施工技術領域，涉及一種近水平鉆孔鉆頭位置高度監測方法和監測裝置。

背景技術

當前，我國地下空間建設進入高速發展時期，由于圍巖地質日益復雜化，為了有效進行圍巖加固并保護施工安全，隧道超前支護成為地下空間建設中常采用的施工工序。比較常用的隧道超前支護方法有管棚、管幕、水平旋噴等，毫無疑問，鉆孔或頂管是當前超前支護方法不可避免的施工工藝，為了有效保證支護效果，必須有效保證鉆孔或頂管精度，因此施工過程中必須嚴格監控鋼管頂進角度。

通常情況下鋼管頂進過程中利用探棒監測頂進角度，這種方法存在以下不足：

（1）在頂進過程中施工條件和施工環境會影響信號傳輸，從而影響角度監測；

（2）為了防止探棒損壞，探棒安裝過程需要附帶保護裝置，在一定程度上影響了施工工期并增加施工成本；

（3）探棒測量存在累積誤差，在一定程度上會影響施工精度判斷，大大限制了其適應性，尤其是一些下穿工程，如下穿鐵路或既有地鐵線路，對施工精度要求更為嚴格，在整個施工過程中必須判斷鉆頭位置高度，及時糾偏，以保證既有線路的正常運營。

發明內容

本發明的目的是針對上述技術問題，提供了一種近水平鉆孔鉆頭位置高度監測方法和監測裝置，其結構合理，操作便捷，制造成本低，可控性強，具有較強的工程實用價值。

本發明的技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供了一種近水平鉆孔鉆頭位置高度監測方法，首先，安裝連通管，連通管入口始終高于設計鉆進或頂進鋼管的高度，連通管出口安裝在鉆頭前端；鋼管鉆進或頂進過程中，連續通過進液管將儲液罐中的連通液注入連通管；監測鉆頭位置高度時，停止注入連通液，記錄連通管入口液位穩定時的液位，通過可視化的連通管入口液位監測連通管出口及鉆頭位置高度。

同時，本申請還提供了一種近水平鉆孔鉆頭位置高度監測方法，其具體包括以下步驟：

S1，將連通管安裝在已定位好的鉆具前端，入口端呈 “U”型并沿鋼管（4）敷設或與鉆桿相連；

S2，連接進液管、儲液罐及進液閥門；

S3，鋼管鉆進或頂進及鉆頭位置高度監測；

S4，鋼管鉆進或頂進及鉆頭位置高度糾偏。

進一步地，所述連通液為水、或防凍液。

進一步地，所述連通管上的連通管入口高于設計鉆進或頂進鋼管的高度不小于30cm。

進一步地，所述連通管上的連通管入口高于設計鉆進或頂進鋼管的高度不小于30cm。同時，本發明提供的一種近水平鉆孔鉆頭位置高度監測裝置，其包括儲液罐、進液管及連通管，所述儲液罐通過進液管與連通管連接；所述連通管沿鉆頭鉆進的鋼管敷設，連通管上的連通管出口設置在鉆頭的前端，所述連通管上的連通管入口始終高于設計鉆進或頂進鋼管的高度，儲液罐中的連通液經過進液管及連通管從鉆頭端部的連通管出口流出。

進一步地，所述連通管出口管徑為6-12mm。

進一步地，所述進液管上設置有進液閥門。