一种可分离固液的筒钻及其施工方法与流程

本发明涉及钻进施工，特别涉及一种可分离固液的筒钻及其施工方法。

背景技术：

1、钻机是完成钻进施工的主机，它带动钻具和钻头向地层深部钻进，并通过钻机上的升降机来完成起下钻具、提取岩心、更换钻头等辅助工作。

2、目前，在高架桥下部施工桩基时，一般高架桥下净空仅有5～7m，但传统旋挖钻机、三轴工法桩搅拌机机械高度均在15～30m左右，采用传统的钻机，因空间限制无法施工；采用冲击钻机，因距离桥墩、桥台较近，会对桥墩、桥台的结构造成不良影响；采用小型回旋钻和正反循环钻，如遇桥下地层有碎石层、建筑垃圾回填层或强风化岩层，会被钻渣堵管，需要清理、疏通管道后才能继续施工，从而影响施工效率。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的缺陷，本发明解决的技术问题为：如何提高在低净空、场地狭窄地区的钻进施工效率。

2、为达到以上目的，本发明提供的可分离固液的筒钻施工方法，进行钻进施工前的准备工作，包括平整场地、测量放线、护筒埋设、泥浆制备、钻机就位，其特征在于，包括以下步骤：

3、根据施工需求制作筒钻；采用制作的筒钻开始钻进施工；筒钻包括钻筒，钻筒内设置有压力传感器和吸泥管，吸泥管口设置有过滤网，过滤网可对吸入钻筒的固体杂质和液体杂质进行分离，当压力传感器报警时，打开在钻筒上开设的洞门，进行钻筒内清渣；使用该筒钻继续钻进施工，直至达到设计深度。

4、在上述技术基础上，所述根据施工需求制作筒钻的过程，具体包括以下步骤：将吸泥管固定在钻筒内部，在钻筒外侧固定有用于固定钻头的刀盘，刀盘的宽度与灌注桩直径基本相同；在钻筒的下部固定有钢丝绳束，钢丝绳束在圆心处有重叠段，重叠段向钻筒内部倾斜。

5、在上述技术基础上，所述在进行钻进施工前的准备工作之后、采用制作的筒钻开始钻进施工之前，还包括以下步骤：开钻前在护筒内存进适量泥浆，设计的钻进速度与泥浆排量相适应，将筒钻提升距孔底20cm左右，待泥浆循环畅通后开始钻进，开钻时，进行比设计的钻进速度慢的钻进，钻至护筒下1m左右后再以设计速度钻进。

6、在上述技术基础上，所述在钻进施工过程中，还包括以下步骤：及时补充损耗、漏失的泥浆。

7、本发明提供的可分离固液的筒钻，包括钻筒，其特征在于：钻筒内部插入有吸泥管，钻筒与吸泥管固定连接；吸泥管的顶部设置有真空泵和气管，吸泥管的底部设置有过滤网。

8、在上述技术基础上，所述钻筒下部的内壁设置有钢丝绳束，钢丝绳束在圆心处有重叠段。

9、在上述技术基础上，所述钻筒外侧安装有刀盘，刀盘上设置有若干个钻头。

10、在上述技术基础上，所述钻头设置于钻筒的下方。

11、在上述技术基础上，所述钻筒上开有洞门，用于清理出钻筒内的固态杂质。

12、在上述技术基础上，所述钻筒的内壁设置有压力传感器。

13、与现有技术相比，本发明的优点在于：

14、本发明的筒钻可根据施工的需求，制作相应尺寸的筒钻，并且使用的钻机可为反循环钻机，与现有的传统钻机相比，该施工方法使用的钻机装置可适用于低净空、场地狭窄的地区。

15、进一步的，本发明的筒钻向下钻的时候，钻筒及钻头有向下的压力，泥浆携带钻渣有向上的浮力，因此泥浆和钻渣都进入钻筒，该筒钻的钻筒内设置了反循环吸泥管，并在反循环吸泥管口设置用于分隔固液的过滤网，与现有的小型回旋钻和正反循环钻相比，该筒钻可将液态杂质吸入吸泥管，将固态杂质留在钻筒内，从而避免了吸泥管的堵塞。

16、进一步的，本发明的钻筒内壁在设计位置安装有压力传感器，在压力传感器报警时，说明钻筒内堆积的固态杂质达到临界值，需要进行清除，此时将钻筒提起、打开洞门，将钻筒内的固态杂质清理出来，再继续进行钻进施工，与疏通吸泥管相比，此施工方法可提高钻进施工的效率。

17、进一步的，本发明筒钻的尺寸可根据施工的需求进行制定，且不需要调整钻筒的尺寸，通过改变刀盘的尺寸即可，钻筒可进行循环使用，因此该筒钻的适用性强，且可节约材料成本；钻筒口设计的钢丝绳束，在钻进过程中，钻渣的冲击力会使钢丝绳束向内弯曲，从而形成一个孔眼较大的过滤层，钻渣可通过过滤层进入到钻筒内部，且该钢丝绳束的端部有重合部分，其抗折作用可使过滤层承受住钻渣的重力，因此钢丝绳束不会向外弯曲，从而托住钻筒内的钻渣，使直径较大的钻渣留在钻筒内。

技术特征：

1.一种可分离固液的筒钻施工方法，进行钻进施工前的准备工作，包括平整场地、测量放线、护筒埋设、泥浆制备、钻机就位，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的可分离固液的筒钻施工方法，其特征在于，所述根据施工需求制作筒钻的过程，具体包括以下步骤：将吸泥管(4)固定在钻筒(1)内部，在钻筒(1)外侧固定有用于固定钻头(2)的刀盘(3)，刀盘(3)的宽度与灌注桩直径基本相同；在钻筒(1)的下部固定有钢丝绳束(6)，钢丝绳束(6)在圆心处有重叠段，重叠段向钻筒(1)内部倾斜。

3.如权利要求1所述的可分离固液的筒钻施工方法，其特征在于，所述在进行钻进施工前的准备工作之后、采用制作的筒钻开始钻进施工之前，还包括以下步骤：开钻前在护筒内存进适量泥浆，设计的钻进速度与泥浆排量相适应，将筒钻提升距孔底20cm左右，待泥浆循环畅通后开始钻进，开钻时，进行比设计的钻进速度慢的钻进，钻至护筒下1m左右后再以设计速度钻进。

4.如权利要求1所述的可分离固液的筒钻施工方法，其特征在于，所述在钻进施工过程中，还包括以下步骤：及时补充损耗、漏失的泥浆。

5.一种可分离固液的筒钻，包括钻筒(1)，其特征在于：钻筒(1)内部插入有吸泥管(4)，钻筒(1)与吸泥管(4)固定连接；吸泥管(4)的顶部设置有真空泵和气管，吸泥管(4)的底部设置有过滤网(7)。

6.如权利要求5所述的可分离固液的筒钻，其特征在于：所述钻筒(1)下部的内壁设置有钢丝绳束(6)，钢丝绳束(6)在圆心处有重叠段。

7.如权利要求5所述的可分离固液的筒钻，其特征在于：所述钻筒(1)外侧安装有刀盘(3)，刀盘(3)上设置有若干个钻头(2)。

8.如权利要求7所述的可分离固液的筒钻，其特征在于：所述钻头(2)设置于钻筒(1)的下方。

9.如权利要求5所述的可分离固液的筒钻，其特征在于：所述钻筒(1)上开有洞门(5)，用于清理出钻筒(1)内的固态杂质。

10.如权利要求5所述的可分离固液的筒钻，其特征在于：所述钻筒(1)的内壁设置有压力传感器。

技术总结
本发明公开了一种可分离固液的筒钻及其施工方法，涉及钻进施工技术领域。该可分离固液的筒钻的施工方法为：根据施工需求制作筒钻；采用制作的筒钻开始钻进施工；筒钻包括钻筒，钻筒内设置有压力传感器和吸泥管，吸泥管口设置有过滤网，过滤网可对吸入钻筒的固体杂质和液体杂质进行分离，当压力传感器报警时，打开在钻筒上开设的洞门，进行钻筒内清渣；使用该筒钻继续钻进施工，直至达到设计深度。本发明的筒钻可根据施工的需求，制作相应尺寸的筒钻，并且使用的钻机可为反循环钻机，与现有的传统钻机相比，该施工方法使用的钻机装置可适用于低净空、场地狭窄的地区。

技术研发人员：易晓辉,苏琦,岳慧,郝文文,陈虎,刘农,马剑锋,姚秀权,杨睿,程匀
受保护的技术使用者：武汉市汉阳市政建设集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14