[0034]钻具作为跟管钻进的重要组成部分，位于钻杆底部，与钻杆连接，在动力作用下冲击地层，实现钻进。不同的施工地层深度，选择不同的钻具，对提高钻孔功效、降低施工成本极为重要。根据工程需要，钻具选择偏心钻和同心钻，偏心钻和同心钻在不同地层深度交替使用。
[0035]具体的，当钻孔深度< 1m时，选择偏心钻钻进。由于钻孔过程中要进行孔斜控制，而开孔钻进阶段进行孔斜控制是作为钻孔过程中全孔孔斜控制的基础，尤为重要。因此，为了做好开孔钻进阶段的孔斜控制，当钻孔深度< 1m时的开孔钻进阶段选择偏心钻缓慢钻进。具体过程为:首先，偏心钻的中心导向钻头进行开孔；然后，偏心钻的偏心块反复修整中心导向钻头所开孔的孔壁，调整孔状。该过程有效保证了钻孔垂直度，为后续钻孔的孔斜控制奠定了基础。
[0036]当钻孔深度> 1m且< 30m时，选择同心钻钻进。钻进过程阶段，为了提高钻孔功效，经工程实践，大于1m以上孔段钻孔，将偏心钻改为同心钻，可以快速成孔。
[0037]当钻孔深度> 30m且彡55m时，选择偏心钻钻进。由于同心钻的成孔空间小，随着钻孔深入，跟管越来越紧，孔故发生几率增加，为了便于过程孔故处理，使跟管保持一定的松动状态，大于30m直到终孔孔深，换为偏心钻钻进。按照上述方式，合理搭配使用，高质高效完成施工任务。
[0038]钻孔使用的跟管，作为覆盖层钻进的护壁管，目的避免覆盖层钻进过程中出现塌孔故障，确保覆盖层钻孔施工能够顺利完成。作为钻孔施工中的重要组成部件，选择适宜的跟管材质，可降低钻孔孔故率的发生，避免跟管断裂，因此，本实用新型在位于钻孔最底层的两根跟管选用经过调质热处理的钢材，连接在最底层的两根跟管以上的跟管选用微合金化的非调质钢。
[0039]具体的，经过调质热处理的钢材利用整管调质热处理炉(炉温控制在±5°C以内)对材料进行了调质热处理，使该材料具备高强度(全长屈服强度极差< 50MPa)，可满足深孔钻探对材料尚强尚初性能要求。
[0040]微合金化的非调质钢的组织为贝氏体，具有很高的耐磨性和较高的强度，价格适宜，可满足一般地质钻探需求。
[0041]经过调质热处理的钢材与微合金化的非调质钢相比，屈服强度指标提升60%，抗拉强度指标提升17%，冲击功提升157%，硬度平均提高7HRC。综上所述，针对跟管断裂事故发生的主要原因，结合两种管材的性能分析，因此，为了充分利用两种管材的优点，钻孔过程中，将两种跟管进行了组合搭配使用，即两节经过调质热处理的钢材作为跟管下面部分，在第三节以上采用微合金化的非调质钢连接，两种不同性能的管材结合后，能更好发挥两者的优点和特点，有效降低了跟管断裂事故的发生，直接提高施工效率，降低材料使用成本。
[0042]此外，为了防止跟管断裂事故发生，钻孔过程中要进行孔斜控制，保证钻孔的垂直度，其工艺包括:开孔钻进阶段进行孔斜控制；钻孔过程中要不断进行孔斜测量；钻孔设备安装要稳固。
[0043]具体的，开孔钻进阶段进行孔斜控制的工艺包括:开孔钻进阶段选择偏心钻缓慢钻进；钻杆立轴和位于孔口的跟管中心轴轴向应与预设孔向保持一致，以保证钻孔方向准确。
[0044]具体的，钻孔过程中要不断进行孔斜测量的步骤为:钻孔过程中使用无线有储式数字陀螺测斜仪进行孔斜测量，测斜频次至少应满足:0?1m孔深范围内，每5m测一次；10?30m孔深范围内，每1m测一次；45m孔深以下，每15m测一次；终孔后系统检测一次，如发现钻孔偏斜超过规定时，应及时纠偏。
[0045]本实用新型钻孔设备选择液压驱动。
[0046]其中，实现跟管钻进一次成钻孔以后，在作业孔内安装套阀管组件。下面结合附图进行详细说明。
[0047]本实用新型用于深厚覆盖层的套阀管组件，由连接在一起的多根套阀管构成，连接在一起的多根套阀管上每间隔一个预定距离设置一个出浆环2，具体实施时，相邻出浆环2之间的预定距离为300mm，该预定距离可以根据工程实际进行调整。多根套阀管由用于安置在深厚覆盖层孔底的底部套阀管11和连接在底部套阀管11上方的数根普通套阀管12组成，底部套阀管11和普通套阀管12包括:套阀基管10 ;设置在套阀基管10上的出浆环2 ;其中，底部套阀管11和位于其上方的普通套阀管12以及普通套阀管12之间通过连接插口 3焊接在一起。
[0048]如图3和4所示，制作底部套阀管11的步骤包括:选择材质为金属的套阀基管10 ;在套阀基管10上制作出浆环2，该出浆环2在灌浆塞的配合下，可实现使浆液从套阀管内部进入套阀管外部，而阻止套阀管外部的浆液进入套阀管内部；制作底部套阀管11的套阀基管10的底端结构。
[0049]具体的，由于本实用新型的套阀管组件针对深厚覆盖层制作，当钻孔孔径为146_时，底部套阀管11的套阀基管10的管径选择为89mm，底部套阀管11的套阀基管10为低碳钢管。
[0050]如图4所示，底部套阀管11的套阀基管10的底端结构为封闭结构。优选为锥形。制作底部套阀管11的套阀基管10的底端结构的步骤包括:将底部套阀管11的底端管长为10mm的部分分割成四部分；将分割成的四部分合拢并焊接成锥形，使锥形的底端封闭。
[0051]如图3所示，底部套阀管11上的每个出浆环2包括:沿套阀基管10周向布置的多个出浆孔21，具体实施时，出浆孔21 —般开设3?5个，多个出浆孔可以大幅度降低灌浆过程中出浆孔被堵塞的概率，有效保证后续开环、灌浆施工的顺利进行；包裹多个出浆孔21的弹性箍圈22 ;缠绕在弹性箍圈22上下两端并将弹性箍圈22固定在套阀基管10上的固定带23，用于防止弹性箍圈22在套阀管下设的过程中滑落。
[0052]弹性箍圈22的直径要小于套阀基管10的直径I?3mm，使得弹性箍圈22可以包裹在套阀基管10上。具体施工时，弹性箍圈22选择弹性适宜的橡皮箍，既可以保证在一定压力下可以开环灌浆，又可以避免在压力作用下被破坏而失去止浆功能或者不能重复使用。优选的，套阀基管10的管径为89mm时，橡皮箍的直径可以选择为87mm。
[0053]本实施例优选固定带23为胶带，实施时，在橡皮箍的上下两端各缠绕4?5圈，既起到好的固定效果，又不影响开环。优选的，当橡皮箍宽度为80_时，胶带的宽度为18_，胶带缠绕时与套阀基管10和橡皮箍各搭接一半，搭接套阀基管9mm，搭接橡皮箍9mm。
[0054]具体的，普通套阀管12与底部套阀管11的套阀基管的材质和孔径选择一致。在普通套阀管12的套阀基管10上制作完成的出浆环2的结构也与在底部套阀管11的套阀基管上制作出浆环2的结构一致，不再详述。
[0055]如图2a所示，连接插口 3的制作步骤为:选择材质为金属且长度为1mm的套管；在该套管的管壁上沿轴向加工出一条切缝31。优选的，选择与套阀基管管径相同的套管，在套管上加工出切缝以后，可以根据需要调节直径，调节好直径以后，先将连接插口的一端焊接至位于其下部的套阀管，然后再将位于其上部的套阀管焊接在另一端，由于采用焊接固定，即可保证套阀管在下设过程中的垂直度和提高了下设的安全性。由于垂直度的保证，使得套阀管与跟管之间保持一定空隙，便于灌注套壳浆料，利于后续施工的进行。
[0056]其中，在作业孔内安装完套阀管组件以后，向套阀管组件与跟管之间的环状间隙灌注套壳浆料。
[0057]本实用新型的套壳浆料灌注方法适用于漏失量较大的深厚覆盖层地层，当对漏失量较大的深厚覆盖层地层灌注套壳浆料时，采用灌料双塞对套阀管组件与跟管之间的环状间隙进行分段灌注。本实用新型采用双塞分段灌注方式，可降低套壳浆料的灌入量，提高套壳浆料灌注质量，既有利于后续灌浆质量，又有利于减少灌