双金属管标垂线孔施工技术.PDF

双金属管标垂线孔施工技术 毛会斌 (西北水利水 电工程有限责任公司) 摘 要：阐述 了蜀河水 电站大坝监测系统双金属管标倒垂孔施工采用的主要技术装备和施工工艺，介绍了较为先进、有效的防斜、纠 斜技术措施 。本工艺对垂线孔施工有普遍的指导意义 。 关键词：双金属管标；垂线孔；技术工艺；防斜；纠斜 1前 言 使其 同心度满足双金属管标倒垂孔钻孔要求 (不大于 2mm／10m)。使用的 蜀河水电站位于陕西省句阳县城东50km 的汉江干流上，工程 以发 岩芯管应无损伤变形，丝扣完好，磨损度不超过壁厚的 1／3，弯 曲度不超 电为主，集灌溉、航运、养殖于一体的水利水电工程，大坝为混凝土重力 过 2mmm／。钻杆弯 曲度不超过 O．75mm／m。钻杆和钻杆接手单边磨损不超 坝，坝高55m，宽240m，左右坝肩坝轴线以上 3m各布设一个双金属管标 过 2mm，均匀磨损小于 1．5mm，钻杆、岩芯管、接箍的丝扣加工应符合要 倒垂孔，以便于检测坝体在不同水位时上下游的位移情况及不同气温对 求，松紧适度 ，连接紧密不晃动，轴线保持不变 。 大坝坝体的影响，为大坝安全运行提供准确数据 。垂线孔是 目前水电系 2．4 钻头选择 统中施工难度较大的钻孔之一，我 国从 70年代发展起来的大坝监测技 金刚石钻头对岩层 的适应性是影 响钻进效率的主要因素 ，选用人造 术，目前 已趋成熟和完善 。垂线观测系统是监测大坝和岩体变形的直观 金刚石钻头，优先考虑钻进速度 ，其次为金刚石钻头的使用寿命。本工程 手段 。正倒垂孔是大坝监测系统的重要组成部分，精度要求高，为安装 使用的钻头技术参数： 好一组有使用价值的垂线观测系统，必须具备有效的铅直空间即垂线保 金刚石数 目：6O～80目。 护管的有效铅直管径，并且首先要完成能够埋设相应直径保护管的高垂 胎体硬度 ：HRC30—35。 直度钻孔 。 金刚石浓度 ：100％。 坝基为灰黑色软质页岩，水平层理发育，局部有 白色石英岩脉 。双金 2．5测斜仪选择浮简重锤式测斜器 属管标倒垂孔施工技术要求：钻孔孔斜率≤1％。(钻孔终孔水平偏距与垂 2．6钻塔设计 深之比)，终孔径不小 220mm，垂线外护管直径 194mm。钻孔施工及垂线 自制龙 门架式三角管架子腿 (高 8m)。 安装在大坝下闸蓄水前施工安装调试完毕，提供蓄水前的各项观测数据 3 钻孔施工工艺 以便于和大坝蓄水后的观测数据相 比较。 3．1施工工艺流程 2 钻孔设备和材料准备 施工准备一孔位放样一钻机定位一钻孔一终孔验收一埋设护壁钢 2．1钻机及水泵选择 管一待凝一安装双金属垂线管一建观测房一垂线安装。 根据设计对钻孔的要求，地质情况，施工场地等因素选用了重庆探 (1)依照设计图纸，确定钻孔位置 ，浇筑混凝土基础平台，稳固钻孔 矿机械厂生产的XY一1000型钻机 ，它适合金刚石，合金进行大 口径岩芯 定向盘 。定向盘应用地锚螺栓固定在孔 口。 钻孔。钻机立轴通径大 (直径达96mm)，双油缸液压给进，行程长，钻进工 (2)钻机安装应符合标准，必须正确水平的安装在基台上，回传给进 艺适应性强，回扭转矩大 ，满足大 口径钻孔钻杆 (89ram)与岩芯管 系统工作正常 ，变角机构牢 固，钻机滑轨和机器之 间不能松旷，塔上滑 (273mm)合理级配的要求，可减少钻孔偏斜，提高钻进效率。 车，钻机立轴钻杆和孔位应在 同一条线上，必须把钻机立轴 固定在垂直 2．2供水设备 的方位上，钻进 中经常检查，随时校正。 孔 内供水情况 良好与否不但影响钻孔效率对钻孔防斜也起着至关