專利名稱：：一種鉆灌一體化鉆灌機具及工藝的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于基礎處理
技術領域：
，特別是涉及一種鉆灌一體化鉆灌機具及工藝。
背景技術：
：灌漿技術是基礎處理極其重要的技術之一，有近200年的歷史，現(xiàn)廣泛應用于各種基礎處理和工程防護中。在目前灌漿工程中，灌漿孔深一般<100111,少數(shù)有100t60m，灌漿段長度一般設計為5m，其主要的鉆灌工藝流程為"灌漿段鉆進一一灌漿段沖洗一一灌漿段灌漿"三道工序。灌漿段鉆進工序，需要多個鉆進回次，每一個鉆進回次，都需要下鉆具、鉆進、打撈巖心、提升鉆具，周而復始完成一個灌漿段鉆進；灌漿段沖洗工序，在灌漿段鉆進完成后，下入鉆具進行沖洗；灌漿段灌漿工序，在完成灌漿段沖洗后，提出鉆具，下入灌漿機具，進^1灌漿。傳統(tǒng)灌漿技術，成孔工藝采取取心鉆進，在成孔、沖洗、灌漿各工序中需要反復提下鉆具和射漿管，其存在的不足主要有以下幾個方面a.灌漿孔除少數(shù)先導孔、檢査孔外，并不要求取心鉆探。傳統(tǒng)灌漿技術未充分利用不取心鉆進這一技術環(huán)境；b.有效時間利用率低，材料消耗大，施工效率低，作業(yè)勞動強度大。據(jù)統(tǒng)計因為施工輔助時間長，有效鉆灌時間利用率只有45%50%;見表l:表1不同地層鉆灌效率和成本消耗數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>c.孔故率高。由于鉆進中需要反復將鉆具和射漿管提出l^1，一方面易造成孔壁坍塌，尤其在破碎松散地層中更是如此；另一方面在灌漿過程中固管率高。
發(fā)明內容為克服傳統(tǒng)灌漿技術工藝存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種鉆灌一體化鉆灌機具及工藝，利用全斷面鉆進和孔口封閉全孔循環(huán)灌漿來完成成孔、沖洗與灌漿，整合各工序之間的銜接支鏈，實現(xiàn)鉆灌工序優(yōu)化，提高鉆灌工序的銜接能力，降低成本，提高效率。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術方案一種鉆灌一體化鉆灌機具，其具有主動鉆桿、短鉆桿、接頭、導向管和全斷面鉆頭，短鉆桿上端與主動鉆桿和鉆機連接，下端通過接頭與導向管連接，導向管下端與全斷面鉆頭連接；在地面的孔口管上連接有旋升式孔口密封器。所述的鉆灌一體化鉆灌機具，其起導正鉆孔作用的導向管采用厚壁鋼管。所述的鉆灌一體化鉆灌機具，其旋升式孔口密封器由壓蓋、外套和密封圈組成，壓蓋與外套螺紋連接，壓蓋下端與密封圈接觸，密封圈與壓蓋接觸部位設置有墊片，密封圈置于外套內部，在外套下部焊接有回漿管。所述的鉆灌一體化鉆灌機具，其旋升式孔口密封器的密封圈材質為橡膠材料。一種鉆灌一體化的鉆灌工藝，其工藝步驟為1、灌漿段鉆進下入鉆灌一體化鉆灌機具，鉆機所給的軸向壓力和徑向扭矩力，通過主動鉆桿、短鉆桿和導向管傳遞給全斷面鉆頭，帶動鉆頭破碎巖石;2、灌漿段沖洗將鉆灌一體化鉆灌機具提離孔底一定距離，用水泵提供的具有一定壓力的清水，進行鉆孔沖洗；3、灌漿段灌漿將鉆灌一體化鉆灌機具提離孔底一定距離，把旋升式孔口密封器與孔口管連接，旋轉旋升式孔口密封器的壓蓋，壓脹密封圈，使密封圈與注漿管，即主動鉆桿接觸，實現(xiàn)孔口封閉，就可以按照不同的灌漿設計向灌漿段灌注漿液，孔內循環(huán)漿液由回漿管返回。由于采用如上所述的技術方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)越性該鉆灌一體化鉆灌機具具有復合功能，在鉆進時，可以作為鉆具，克取破碎巖石實現(xiàn)進尺；在沖洗灌槳段時，可作為鉆孔沖洗器具，進行鉆孔沖洗；在灌漿時，又可以作為灌漿機具，鉆完一個灌漿段，不需要提出鉆孔，而只提離孔底，即可向灌漿段灌注漿液。該鉆灌一體化鉆灌機具，采用旋升式孔口密封器，實現(xiàn)了孔口封閉全孔循環(huán)灌漿技術突破，能夠有效的保證注漿管在灌漿過程中既能回轉運動，又能上下運動，使灌漿施工中最為棘手的灌漿管固管故障，也就是焊管故障，發(fā)生率由5%降到1%以下。該鉆灌一體化鉆灌機具及工藝，將傳統(tǒng)的灌漿工藝中各工序之間的銜接支鏈進行整合，形成鉆孔和沖洗裂隙、壓水試驗、灌漿過程控制一體化新工藝，因此大大的提高灌漿施工效率和質量，降低了成本。經工程實踐證明，在同類工程中與傳統(tǒng)灌漿方法相比，灌漿成孔效率平均提高60%;鉆曄效率平均提高90%,直接成本單米下降2030%，有效鉆灌時間利用率達6075%，取得了顯著的經濟效益。經實踐應用證明小浪底灌漿工程中，VO級以上基巖灌漿，鉆灌效率達到1L4m/臺'日，鉆灌效率提高62%;工程直接成本費用降低36%;在重慶小南海水庫灌漿工程中，鉆孔平均效率提高60~80%;鉆灌平均效率提高70~90%。本發(fā)明可以應用于任何灌漿工程中，尤其在傳統(tǒng)鉆灌工藝難以保證質量的松散、破碎、坍塌等復雜地層中，應用效果更加顯著，鉆孔深度越大，經濟效益及效率提高越明顯。圖1為鉆灌一體化鉆灌機具結構示意圖；圖2為旋升式孔口密封器的結構剖面圖。圖中1-短鉆桿；2-接頭；3-導向管；4-全斷面鉆頭；5-壓蓋；6-外套；7-回漿管；8-密封圈。具體實施例方式如圖l、2所示，該鉆灌一體化鉆灌機具，具有主動鉆桿、短鉆桿(1)、接頭(2)、導向管(3)和全斷面鉆頭(4)，短鉆桿(1)上端與主動鉆桿和鉆機連接，下端通過接頭(2)與導向管(3)連接，導向管(3)下端與全斷面鉆頭(4)連接；在地面的孔口管上連接有旋升式孔口密封器。所述的鉆灌一體化鉆灌機具，其起導正鉆孔作用的導向管(3)釆用厚壁鋼管。所述的鉆灌一體化鉆灌機具，其旋升式孔口密封器由壓蓋(5)、外套(6)和密封圈(8)組成，壓蓋(5)與外套(6)螺紋連接，壓蓋(5)下端與密封圈(8)接觸，密封圈(8)與壓蓋(5)接觸部位設置有墊片，密封圈(8)置于外套(6)內部，在外套(6)下部焊接有回漿管(7)。所述的鉆灌一體化鉆灌機具，其旋升式孔口密封器的密封鬭(8)材質為橡膠材料。該鉆灌一體化的鉆灌具體工藝步驟首先，灌漿段鉆進，下入鉆灌一體化鉆灌機具，鉆機所給的軸向壓力和徑向扭矩力，通過主動鉆桿、短鉆桿(1)和導向管(3)傳遞給全斷面鉆頭(4)，帶動鉆頭破碎巖石；其次，灌漿段沖洗，將鉆灌一體化鉆灌機具提離孔底一定距離，用水泵提供的具有一定壓力的清水，進行鉆孔沖洗；最后，灌漿段灌漿，將鉆灌一體化鉆灌機具提離孔底一定距離,把旋升式孔口密封器與孔口管連接，旋轉旋升式孔口密封器的壓蓋(5)，壓脹密封圈(8),使密封圈(8)與注漿管，即主動鉆桿接觸，實現(xiàn)孔口封閉，就可以按照不同的灌漿設計向灌漿段灌注漿液，孔內循環(huán)漿液由回漿管(7)返回。權利要求1.一種鉆灌一體化鉆灌機具，其具有主動鉆桿、短鉆桿(1)、接頭(2)，短鉆桿上端與主動鉆桿和鉆機連接，其特征在于所述的鉆灌機具，其短鉆桿下端通過接頭與導向管(3)連接，導向管下端與全斷面鉆頭(4)連接；在地面的孔口管上連接有旋升式孔口密封器。2、根據(jù)權利要求1所述的鉆灌一體化鉆灌機具，其特征在于所述的鉆灌機具，其起導正鉆孔作用的導向管(3)采用厚壁鋼管。3、根據(jù)權利要求1所述的鉆灌一體化鉆灌機具，其特征在于其旋升式孔口密封器由壓蓋(5)、外套(6)和密封圈(8)組成，壓蓋與外套蠊紋連接，壓蓋下端與密封圈接觸，密封圈與壓蓋接觸部位設置有墊片，密封圈置于外套內部，在外套下部焊接有回漿管(7)。4、根據(jù)權利要求1或3所述的鉆灌一體化鉆灌機具，其特征在于所述的旋升式孔口密封器，其密封圈(8)材質為橡膠材料。5、一種鉆灌一體化的鉆灌工藝，其特征在于工藝步驟為(1、灌漿段鉆進，下入鉆灌一體化鉆灌機具，鉆機所給的軸向壓力和徑向扭矩力，通過主動鉆桿、短鉆桿(O和導向管(3)傳遞給全斷面鉆頭(4)，帶動鉆頭破碎巖石；(2、灌漿段沖洗，將鉆灌一體化鉆灌機具提離孔底一定距離，用水泵提供的具有一定壓力的清水，進行鉆孔沖洗；(3、灌漿段灌漿，將鉆灌一體化鉆灌機具提離孔底一定距離，把旋升式孔口密封器與孔口管連接，旋轉旋升式孔口密封器的壓蓋(5)，壓脹密封園(8)，使密封圈與注漿管，即主動鉆桿捧觫，實現(xiàn)孔口封閉，就可以按照不同的灌漿設計向灌漿段灌注漿液，孔內循環(huán)漿液由回漿管(7)返回。全文摘要一種鉆灌一體化鉆灌機具，其具有主動鉆桿、短鉆桿(1)、接頭(2)，短鉆桿上端與主動鉆桿和鉆機連接，下端通過接頭與導向管(3)連接，導向管下端與全斷面鉆頭(4)連接；在地面的孔口管上連接旋升式孔口密封器；鉆灌工藝步驟首先下入鉆灌機具，用鉆機的軸向壓力和徑向扭矩力，通過主動鉆桿、短鉆桿和導向管帶動鉆頭破碎巖石；然后將鉆灌機具提離孔底一定距離，用水泵提供的具有一定壓力的清水，進行鉆孔沖洗；最后將鉆灌機具提離孔底一定距離，把旋升式孔口密封器與孔口管連接，旋轉壓蓋(5)，壓脹密封圈(8)，使之與注漿管，即主動鉆桿接觸，實現(xiàn)孔口封閉，就可按不同的灌漿設計向灌漿段灌注漿液，孔內循環(huán)漿液由回漿管(7)返回。文檔編號E02D3/00GK101235647SQ20071005392公開日2008年8月6日申請日期2007年1月31日優(yōu)先權日2007年1月31日發(fā)明者曉周,易學文,曹雪然,楊裕恩,棟王,繆緒樟申請人:黃河勘測規(guī)劃設計有限公司地質勘探院