砂卵石层旋冲挤密钻进机具研究与应用.pdf

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1、探矿工程(岩土钻掘工程)2014年第41卷第4期砂卵石层旋冲挤密钻进机具研究与应用时元玲，孙友宏，王清岩，邓树密。(1．吉林大学建设工程学院，吉林长春130026；2．中国航天科工集团，贵州贵阳550009；3．中国水利水电第十工程局，四川成都610072)摘要：针对松散地层自稳能力差，因钻孔掉块、缩径等引起提钻遇卡的问题，设计了PDH一130型新型双向旋冲挤密钻具，利用浮动芯管改变活塞配气行程，实现正向冲击回转挤密钻进及提钻时的反冲击功能。根据现场试验情况，对双向冲击矛结构进行了改进，以满足砂土、砂卵石等复杂地层旋冲挤密钻进施工要求。关键词：旋冲挤密钻进；双向冲击矛；复杂地层中图

2、分类号：P634．4文献标识码：A文章编号：1672—7428(2014)04—0064—03ResearchandApplicationofRotary-percussion·-extrudingDrillingEquipmentinGravelwithSandFormation／SH1Yuan—ling，SUNYou—hong，WANGQing—yan’，DENGShu—mi(1．CollegeofConstructionEngineering，JilinUniversi—ty，ChangchunJilin130026，China；2．ChinaAerospaceScience

3、＆IndustryCORP．，GuiyangGuizhou550009，China；3．SinohydroBureau10Co．，Ltd．，ChengduSichuan610072，China)Abstract：Todealwiththepoorserf-stabilityoflooseformationanddrilltoolsstickingcausedbyblock—fallingandholeshrinkage，newPDH一130bidirectionalrotary—percussion—extrudingmoleisdesignedbyusingthefloating

4、coretubetochangeimpactpistonstrokeandachievethereverseimpactfunctionwhennormalrotary-percussion—-extrudingdrillinganddrillpipeliftingareconducted．Onthebasisofthefieldtests，improvementismadeonthestructureofPDH一130bidirec—tionalimpactmoletomeettheconstructionrequirementsofrotary—percussion-extru

5、dingdrillinginsand，gravelandothercomplexformations．Keywords：rotary—percussion—extrudingdrilling；bidirectionalimpactmole；complexfornlation0引言难；且松散土层、砂层及砂卵石地层，自稳能力锚固技术在加固地下建筑物、基坑支护、稳定开差，成孑L后钻孔掉块、缩径、埋钻事故时有发生。为挖边坡等工程中应用广泛。松散土层、砂层及砂卵此，提出了一种双向气动潜孔锤，利用潜孔锤浮动芯石地层松散、破碎，锚固孑L钻进过程中易发生卡钻、管改变活塞配气行程，实现正向冲击回转挤

6、密钻进埋钻、孔壁坍塌等问题，施工困难，难以形成有效锚及提钻时的反冲击功能，以解决松散地层提钻遇卡固孔。砂卵石地层行之有效的钻孔施工方法主要是问题。通过设计旋冲挤密矛头结构，以配合潜孔锤跟套管长螺旋回转钻进、跟管冲击回转钻进，但此类克服旋冲挤密钻进穿越砂卵石地层困难的问题。钻进方法钻进成本高，跟管深度受限制¨；冲击回转挤密钻进则多用于松散的土层、砂层锚固孔施工，1PDH一130型旋冲挤密钻具研制钻进松散地层无需跟管，钻孔效率高，钻进成本低。1．1新型双向气动冲击矛结构设计冲击回转挤密钻进(即旋冲挤密钻进)方法主PDH一130型双向气动旋冲挤密冲击矛是以压要是在软弱土层中为了提高锚杆的

7、承载能力，减少缩空气驱动、以旋冲挤密钻进为主要施工方法，可实孔壁坍塌和孔内残留钻渣而使用的一种新型成孔方现正反冲击或振动，用于构造复杂地层锚固孑L的新型法。旋冲挤密钻进成孔过程中，矛头在冲击力、气动潜孔冲击矛J。图1为PDH一130型新型双向给进力以及回转扭矩的联合作用下，将矛头破碎的气动冲击矛结构图，该冲击矛主要由上接头、逆止阀、岩渣屑挤入地层，集冲击钻进、回转钻进、振动钻进配气轴、上轴套、上缸体、上护罩、配气座、芯管、外缸及空气钻进方法的优点于一体，冲击能量大，钻