阅读说明：本技术 一种新型反循环钻孔方法 (Novel reverse circulation drilling method ) 是由 隋中彬 卜宪龙 高磊 郭美林 宋士平 乔晋通 王涛 方恒浩 魏威 向军 安佳兴 于 2020-03-24 设计创作，主要内容包括：本发明属反循环钻孔技术领域,尤其涉及一种新型反循环钻孔方法,包括如下步骤：设置循环池；配置泥浆；钻孔；成孔检测。有益效果在于,钻孔过程中不易塌孔；多个临近孔施工时相互无影响；成孔指标好。(The invention belongs to the technical field of reverse circulation drilling, and particularly relates to a novel reverse circulation drilling method, which comprises the following steps: setting a circulating pool; preparing slurry; drilling; and (6) detecting the formed holes. The drilling tool has the advantages that hole collapse is not easy to happen in the drilling process; the construction of a plurality of adjacent holes has no influence on each other; the pore-forming index is good.)

一种新型反循环钻孔方法

技术领域

本发明属反循环钻孔技术领域，尤其涉及一种新型反循环钻孔方法。

背景技术

随着社会的发展及施工技术的进步，现代工程建设的规模不断扩大，出现了大量大跨径桥梁等规模较大的工程项目，而支撑着这些庞然大物的桩基则是其最重要的立足根本。

气举反循环钻机是应用于陆地上大型建筑的大口径超深度桩基础、硬质岩层等复杂地层、港口码头桩基础施工、堤岸防护桩施工及江、河、湖、海中的桥梁桩基础施工。在超大口径超深孔径或硬岩等复杂地层条件下，是其它桩工设备的重要替代产品。该钻机可在多种地层上采用压缩空气气举反循环潜孔钻进。

气举反循环钻进是指将压缩空气沿双壁钻具输气管道送入井内一定深度经混合器注入管内与循环液体混合，由于混合液的密度小于冲洗液的密度，在井筒内与排渣管间产生压差，并在井筒液柱压力作用下使排浆管内混合的气液以较高的速度向上流动，从而将孔底的岩心或岩屑连续不断的排出地表。带上来的气、液、固三相流经反循环振动筛，排入沉淀池。沉淀后的泥浆再流回孔内，补充循环液的空间，如此不断循环形成连续钻进的过程。该钻进方法具有排岩屑能力强，不易堵塞，设备磨损小，钻头寿命长，钻进效率高，成孔质量好，在松散地层中施工不易发生孔壁坍塌事故等优点。

然而，在复杂地质条件下钻孔质量难以保证，尤其是相邻近的多个钻孔施工操作时，施工质量难以保证。

基于此，亟需提供新型反循环钻孔方法，能够解决上述两个问题，提高浇筑效率。

发明内容

本发明提供了一种新型反循环钻孔方法，用以解决目前背景技术中存在的问题。

一种新型反循环钻孔方法，包括如下步骤：

步骤1，设置循环池；所述循环池包括造浆池、沉淀池，所述造浆池与所述沉淀池顶部相连；

步骤2，配置泥浆；所述泥浆采用膨润土组合物，以质量分数计，所述膨润土组合物包括膨润土4-8份、羧甲基纤维素0.004-0.008份、纯碱0.1-0.4份、铬铁木质素磺酸钠盐分散剂0.1-0.3份、聚丙烯酰胺絮凝剂0.003份、水100份；所述膨润土组合物，还包括加重剂，所述加重剂采用是重晶石、方铅矿、珍珠岩、石灰石中至少一种，所述加重剂的加入量根据施工地土壤密度确定；

步骤3，钻孔；在钻孔操作时，同一墩位的孔桩采用跳打方式，间隔成孔；

步骤4，成孔检测；对钻孔进行检测，检测合格即完成操作。

进一步地，所述步骤3包括如下步骤：

步骤3.1，开钻前在护筒内存进适量泥浆，并将钻头提升距孔底10-15cm，待泥浆循环畅通后开始钻进，开钻时采用低档慢速钻进，钻至护筒下1m后再以正常速度钻进；

步骤3.2，钻进过程中，定期检查土层变化，对不同的土层采用不同的钻速、钻压、泥浆比重和泥浆量；所述泥浆比重利用改变所述加重剂的量进行调配；在砂土或软土等容易坍孔的土层中钻孔时，采用慢速轻压钻进，同时提高孔内水头和加大泥浆比重；

步骤3.3，钻进时及时向孔内补充浆液，并确保浆液高于地下水水位，以保证孔内足够的泥浆压力；

步骤3.4，每钻进2m或地层变化处，捞取钻渣与地质资料核对，并填写钻孔记录表；

步骤3.5，钻进过程中要经常测量孔深，并对照地质柱状图及时调整钻进参数；

步骤3.6，钻孔时采用跳桩法施工，在已灌注成桩邻近桩位钻孔时，要确保已灌注钻孔桩桩身混凝土强度达到2.5MPa以上后方可施钻，避免扰动相邻已施工的钻孔桩；

步骤3.7，钻孔过程中观察主机所在地面和支脚处地面变化情况，发现下降现象及时停机处理，因故停机时间较长时，将钻头提出孔外，并对孔口加盖防护。

进一步地，所述步骤4包括如下步骤：

步骤4.1，孔径检测；在桩孔成孔后，根据桩径制做笼式探孔器入孔检测，其外径等于钻孔桩的设计桩径，长度为孔径的4-5倍，且不小于6m；所述笼式探孔器笼式检孔器两端采用圆锥形制作，锥形高度不小于检孔器半径；检测时，将检孔器吊起，孔的中心与起吊钢丝绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径符合设计要求；

步骤4.2，孔深和孔底沉渣检测；利用经检校过的钢尺校核测绳，测量孔深；测量两次，并且两次测量时所述测绳底部分别使用测锤和测锥，两次测量的孔深差值为沉渣厚度，沉渣厚度不得大于设计值；

步骤4.3，成孔竖直度检测；将所述笼式探孔器下放到孔底，同时恢复钻孔桩设计中心位置，从横桥向、纵桥向测量吊探孔器钢丝绳与桩位设计中心水平距离，将水平距离值除以孔深即为倾斜度，倾斜度不大于1％即为合格。

进一步地，所述反循环钻孔方法还包括：

步骤5，清孔；当钻孔达到设计高程后，经步骤4确认钻孔合格后，进行清孔，清孔标准如下：孔内排出的泥浆手摸无2-3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2％，粘度17～20s；同时保证水下混凝土灌注前孔底沉渣厚度：摩擦桩≤20cm，特殊孔跨主墩墩位桩≤5cm。清孔的目的是使孔底沉渣厚度、泥浆液中含钻渣量和孔壁厚度符合质量要求和设计要求，为水下混凝土灌注创造良好的条件。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。

本发明的有益效果为：

1、钻孔过程中不易塌孔；

2、多个临近孔施工时相互无影响；

3、成孔指标好。

附图说明

图1为所述笼式探孔器结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本发明公开了一种新型反循环钻孔方法，包括如下步骤：

步骤1，设置循环池；所述循环池包括造浆池、沉淀池，所述造浆池与所述沉淀池顶部相连；

步骤2，配置泥浆；所述泥浆采用膨润土组合物，以质量分数计，所述膨润土组合物包括膨润土4-8份、羧甲基纤维素0.004-0.008份、纯碱0.1-0.4份、铬铁木质素磺酸钠盐分散剂0.1-0.3份、聚丙烯酰胺絮凝剂0.003份、水100份；所述膨润土组合物，还包括加重剂，所述加重剂采用是重晶石、方铅矿、珍珠岩、石灰石中至少一种，所述加重剂的加入量根据施工地土壤密度确定；

步骤3，钻孔；在钻孔操作时，同一墩位的孔桩采用跳打方式，间隔成孔；

步骤4，成孔检测；对钻孔进行检测，检测合格即完成操作。

进一步地，所述步骤3包括如下步骤：

步骤3.1，开钻前在护筒内存进适量泥浆，并将钻头提升距孔底10-15cm，待泥浆循环畅通后开始钻进，开钻时采用低档慢速钻进，钻至护筒下1m后再以正常速度钻进；

步骤3.2，钻进过程中，定期检查土层变化，对不同的土层采用不同的钻速、钻压、泥浆比重和泥浆量；所述泥浆比重利用改变所述加重剂的量进行调配；在砂土或软土等容易坍孔的土层中钻孔时，采用慢速轻压钻进，同时提高孔内水头和加大泥浆比重；

步骤3.3，钻进时及时向孔内补充浆液，并确保浆液高于地下水水位，以保证孔内足够的泥浆压力；

步骤3.4，每钻进2m或地层变化处，捞取钻渣与地质资料核对，并填写钻孔记录表；

步骤3.5，钻进过程中要经常测量孔深，并对照地质柱状图及时调整钻进参数；

步骤3.6，钻孔时采用跳桩法施工，在已灌注成桩邻近桩位钻孔时，要确保已灌注钻孔桩桩身混凝土强度达到2.5MPa以上后方可施钻，避免扰动相邻已施工的钻孔桩；

步骤3.7，钻孔过程中观察主机所在地面和支脚处地面变化情况，发现下降现象及时停机处理，因故停机时间较长时，将钻头提出孔外，并对孔口加盖防护。

进一步地，所述步骤4包括如下步骤：

步骤4.1，孔径检测；在桩孔成孔后，根据桩径制做笼式探孔器1入孔检测，其外径等于钻孔桩的设计桩径，长度为孔径的4-5倍，且不小于6m；所述笼式探孔器1笼式检孔器两端采用圆锥形制作，锥形高度不小于检孔器半径；检测时，将检孔器吊起，孔的中心与起吊钢丝绳保持一致，慢慢放入孔内，上下通畅无阻表明孔径符合设计要求；

步骤4.2，孔深和孔底沉渣检测；利用经检校过的钢尺校核测绳，测量孔深；测量两次，并且两次测量时所述测绳底部分别使用测锤和测锥，两次测量的孔深差值为沉渣厚度，沉渣厚度不得大于设计值；

步骤4.3，成孔竖直度检测；将所述笼式探孔器1下放到孔底，同时恢复钻孔桩设计中心位置，从横桥向、纵桥向测量吊探孔器钢丝绳与桩位设计中心水平距离，将水平距离值除以孔深即为倾斜度，倾斜度不大于1％即为合格。

进一步地，所述反循环钻孔方法还包括：

步骤5，清孔；当钻孔达到设计高程后，经步骤4确认钻孔合格后，进行清孔，清孔标准如下：孔内排出的泥浆手摸无2-3mm颗粒，泥浆比重不大于1.1，含砂率小于2％，粘度17～20s；同时保证水下混凝土灌注前孔底沉渣厚度：摩擦桩≤20cm，特殊孔跨主墩墩位桩≤5cm。清孔的目的是使孔底沉渣厚度、泥浆液中含钻渣量和孔壁厚度符合质量要求和设计要求，为水下混凝土灌注创造良好的条件。严禁采用加深钻孔深度的方法代替清孔。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。