全套管旋挖钻进在成都极复杂地层中喜获成功-地质矿产廊坊聚力岩土工程科技开发公司

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    全套管旋挖钻进在成都极复杂地层中喜获成功

    由我公司生产的搓管机及套管于2012年12月至2013年1月,在成都二环路改造工程中成功应用。在十分复杂的破碎、易塌、易斜、多溶洞地层中,完成了12根直径1.8m、孔深40余米的高架桥桩基施工任务,在这样地层异常复杂,口径大、桩孔深的大直径桩孔采用全套管钻进施工的工程,在国内较为少见,为国内大直径跟管钻进施工开创了先河。

    该工程工地位于成都车站站前广场附近,邻近地铁一号线,地层十分复杂,上部8m左右为回填层、杂填块,8~30m为松散砂卵石层,30~40m为强风化泥岩,有的钻孔在30m左右还有大的探头石及溶洞。考虑到地层状况十分复杂,且施工不能影响到地铁运行,因此采用了全套管跟管钻进施工工艺。钻孔设计孔深40m,上部用搓管机将1.8m直径套管搓管至30余米,下部采用跟管扩底钻头辅助跟管到孔底。本桩基钻孔深、口径大、地层复杂,在施工中套管要承受很大的扭矩及夹持力,不仅对套管及接头的强度有很高的要求,尤其是对于频繁拧卸的套管连接销、套以及套管靴齿、扩底头等提出了更高的要求。

    我公司为成都路桥工程股份有限公司配套了CGJ2000S型搓管机、Φ1800mm直径套管及其连接盘、套管靴等全套设备的基础上,为了确保工程能顺利完成,勘探所钻头与钻具事业部研发人员针对此次施工难题,通过深入研究,在钻具设计上下了很大功夫,获得以下几项创新:

    1、设计出了高强度易拧卸的特型锥销,改进后的结构使拧卸效率提高了近两倍,大大提高了施工效率。

    2、40m的复杂地层施工,对套管靴齿也提出了挑战,如果结构不合理或寿命短,极有可能在套管还未下到位,靴齿便失效,不合理的布齿结构还可在复杂地层中引起钻具的跳动,使下管任务无法完成,通过精心设计,研究出了高效长寿命组合型合金齿,并采用了新型的布齿结构,施工中没有出现任何问题。

    3、为了避免在套管下到一定深度时,搓管机受扭矩限制,下管无法继续,为本工程设计了新型跟管扩底钻头,在搓管机下套管到一定深度时,如果扭力达到极限无法搓动套管使其下行时,可以下扩底钻头在套管下部先行扩底掏孔辅助套管下行,以完成全部下管任务,实践证明该钻头是深孔下管的有效辅助钻具。

    此次施工,我公司工程技术人员全程在工地技术服务,与施工人员通力合作,不断改进施工方法,克服了种种困难,平均两天完成一根桩,得到了施工单位及成都市相关单位的一致好评,为该工法在西南地区的普及打了良好的基础。

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