夾含多層漂移類巖石的軟弱土層成孔裝置及成孔方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及漂移類巖石地質(zhì)條件下的成孔，尤其涉及夾含多層漂移類巖石的軟弱土層成孔。本發(fā)明在漂移類巖石區(qū)域采用大孔徑套管鉆進(jìn)，在遇孤石及拋石時停止鉆進(jìn)，在大孔徑套管內(nèi)放入偏心沖擊錘及鉆桿，調(diào)整偏心錘姿態(tài)，使偏心錘處于偏心狀態(tài)，利用偏心錘在漂移類巖石上開孔，因錘處于偏心狀態(tài)，開孔孔經(jīng)大于大套管孔徑，大套管隨偏心錘跟進(jìn)拋石或孤石中。待全部穿越拋石或孤石后，調(diào)整偏心錘姿態(tài)，使偏心錘處于軸心狀態(tài)，取出偏心錘及鉆桿，大套管保持不變。然后逐節(jié)放入小套管，在全部放入小套管后取出大套管，開始正常鉆進(jìn)施工。本發(fā)明成功解決錨索穿越漂移類巖石的難題，可以適應(yīng)多種特殊復(fù)雜地質(zhì)條件。
【專利說明】夾含多層漂移類巖石的軟弱土層成孔裝置及成孔方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及漂移類巖石地質(zhì)條件下的成孔，尤其涉及夾含多層漂移類巖石的軟弱土層成孔。
【背景技術(shù)】
[0002]錨索遇到孤石等漂移類巖石成孔難度遠(yuǎn)大于單純土層成孔及巖石中成孔。在漂移類巖石中成孔時如采用一般全套管鉆進(jìn)施工工藝，遇漂移類巖石無法鉆進(jìn)；如采用液壓金剛石銑孔鉆機(jī)，因銑孔后無法取出巖芯；如采用高壓沖擊錘成孔施工工藝，在沖擊錘通過漂移類巖石到達(dá)土層后，套管無法跟進(jìn)到土層。
[0003]為解決套管穿越漂移類巖石的施工難題，考慮采用大孔徑銑孔鉆頭鉆進(jìn)、大孔徑高壓沖擊鉆頭鉆進(jìn)等多種成孔工藝試驗，均不能成功，分析原因主要為在大孔徑成孔后需將大直徑套管或沖擊錘取出后再放入全套管鉆進(jìn)所需套管，在放入套管時因拋石移位或套管角度難以對準(zhǔn)，套管仍無法穿越孤石或拋石區(qū)多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種夾含多層漂移類巖石的軟弱土層成孔裝置及成孔方法。本發(fā)明可以成功解決錨索穿越漂移類巖石的難題，可以適應(yīng)多種特殊復(fù)雜地質(zhì)條件。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
一種夾含多層漂移類巖石的軟弱土層成孔裝置，它包括帶有鉆頭的鉆桿，所述鉆桿端部設(shè)有一個可調(diào)節(jié)為偏心狀態(tài)的沖擊錘，鉆桿和沖擊錘外在開孔時設(shè)有大套管，該大套管外徑大于設(shè)計孔徑；按照設(shè)計孔徑進(jìn)行鉆進(jìn)時大套管替換為外徑對應(yīng)設(shè)計孔徑的小套管。
[0006]所述的夾含多層漂移類巖石的軟弱土層成孔方法，它包括下列步驟:
在漂移類巖石區(qū)域采用所述大套管鉆進(jìn)，在遇孤石及拋石時停止鉆進(jìn)；
在大套管內(nèi)放入沖擊錘及鉆桿，調(diào)整沖擊錘姿態(tài)，使沖擊錘處于偏心狀態(tài)，利用偏心的沖擊錘在漂移類巖石上開孔，此時，開孔孔經(jīng)大于大套管孔徑，大套管隨偏心的沖擊錘跟進(jìn)拋石或孤石中；
待全部穿越拋石或孤石后，調(diào)整沖擊錘姿態(tài)，使沖擊錘處于軸心狀態(tài)，取出沖擊錘及鉆桿，大套管保持不變；
逐節(jié)放入小套管，在全部放入小套管后取出大套管，開始正常鉆進(jìn)施工。
[0007]本發(fā)明基本原理如下:在漂移類巖石區(qū)域采用大孔徑套管鉆進(jìn)，在遇孤石及拋石時停止鉆進(jìn)，在大孔徑套管內(nèi)放入偏心沖擊錘及鉆桿，調(diào)整偏心錘姿態(tài)，使偏心錘處于偏心狀態(tài)，利用偏心錘在漂移類巖石上開孔，因錘處于偏心狀態(tài)，開孔孔經(jīng)大于大套管孔徑，大套管隨偏心錘跟進(jìn)拋石或孤石中。待全部穿越拋石或孤石后，調(diào)整偏心錘姿態(tài)，使偏心錘處于軸心狀態(tài)，取出偏心錘及鉆桿，大套管保持不變。然后逐節(jié)放入小套管，在全部放入小套管后取出大套管，開始正常鉆進(jìn)施工。[0008]本發(fā)明的裝置和方法使用方便，實用性強(qiáng)，運(yùn)行準(zhǔn)確，且安全可靠，實現(xiàn)了錨索在各種復(fù)雜地質(zhì)條件下，尤其是在軟弱土層及漂移類巖石共存的特殊復(fù)雜等地質(zhì)條件下的成孔作業(yè)，解決了錨索穿越漂移類巖石無法成孔的難題，可以適應(yīng)多種特殊復(fù)雜地質(zhì)條件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明:
圖1為所述成孔裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，本發(fā)明一種夾含多層漂移類巖石的軟弱土層成孔裝置，它包括帶有鉆頭4的鉆桿1，所述鉆桿I端部設(shè)有一個可調(diào)節(jié)為偏心狀態(tài)的沖擊錘2，鉆桿和沖擊錘2外在開孔時設(shè)有大套管3，該大套管外徑大于設(shè)計孔徑；按照設(shè)計孔徑進(jìn)行鉆進(jìn)時大套管替換為外徑對應(yīng)設(shè)計孔徑的小套管(圖中未能明示)。
[0011]所述的夾含多層漂移類巖石的軟弱土層成孔方法，它包括下列步驟:
在漂移類巖石區(qū)域采用所述大套管鉆進(jìn)，在遇孤石及拋石5時停止鉆進(jìn)；
在大套管內(nèi)放入沖擊錘及鉆桿，調(diào)整沖擊錘姿態(tài)，使沖擊錘處于偏心狀態(tài)，利用偏心的沖擊錘在漂移類巖石上開孔，此時，開孔孔經(jīng)大于大套管孔徑，大套管隨偏心的沖擊錘跟進(jìn)拋石或孤石中；
待全部穿越拋石或孤石后，調(diào)整沖擊錘姿態(tài)，使沖擊錘處于軸心狀態(tài)，取出沖擊錘及鉆桿，大套管保持不變；
逐節(jié)放入小套管，在全部放入小套管后取出大套管，開始正常鉆進(jìn)施工。
【權(quán)利要求】
1.一種夾含多層漂移類巖石的軟弱土層成孔裝置，它包括帶有鉆頭的鉆桿，其特征在于，所述鉆桿端部設(shè)有一個可調(diào)節(jié)為偏心狀態(tài)的沖擊錘，鉆桿和沖擊錘外在開孔時設(shè)有大套管，該大套管外徑大于設(shè)計孔徑；按照設(shè)計孔徑進(jìn)行鉆進(jìn)時大套管替換為外徑對應(yīng)設(shè)計孔徑的小套管。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的夾含多層漂移類巖石的軟弱土層成孔方法，其特征是:它包括下列步驟 在漂移類巖石區(qū)域采用所述大套管鉆進(jìn)，在遇孤石及拋石時停止鉆進(jìn)； 在大套管內(nèi)放入沖擊錘及鉆桿，調(diào)整沖擊錘姿態(tài)，使沖擊錘處于偏心狀態(tài)，利用偏心的沖擊錘在漂移類巖石上開孔，此時，開孔孔經(jīng)大于大套管孔徑，大套管隨偏心的沖擊錘跟進(jìn)拋石或孤石中； 待全部穿越拋石或孤石后，調(diào)整沖擊錘姿態(tài)，使沖擊錘處于軸心狀態(tài)，取出沖擊錘及鉆桿，大套管保持不變； 逐節(jié)放入小套管，在全部放入小套管后取出大套管，開始正常鉆進(jìn)施工。
【文檔編號】E21B7/00GK104005706SQ201310059837
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月26日
【發(fā)明者】龐洪海, 楊衛(wèi)平, 蘇云生, 莊道龍 申請人:上海寶冶集團(tuán)有限公司