1、大壩倒垂孔、雙金屬標(biāo)孔施工及監(jiān)測設(shè)備安裝組織設(shè)計一、施工準(zhǔn)備1、鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計1）倒垂孔鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)本工程地質(zhì)重要條件和倒垂孔設(shè)計要求，造孔擬采用金剛石單管導(dǎo)向管柱鉆進(jìn)。本工程擬采用（|）430mm剛石鉆頭開孔，鉆孔深度等于孔口導(dǎo)向管長度，下入 小377mm 孔口導(dǎo)向管（長2m左右），管外用水泥砂漿固結(jié)，再以6 330mm6280mmt剛石單管鉆進(jìn)， 以（|）2201x終孔；必要時，可變徑以 6180mm剛石鉆頭鉆進(jìn)至終孔。造孔施工中，具粗 徑鉆具長度不小于10m以保證倒垂孔的垂直精度。2）雙金屬標(biāo)孔鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)本工程地質(zhì)條件和雙金屬標(biāo)孔設(shè)計要求，造孔擬采用金剛石單管導(dǎo)向管柱鉆進(jìn)。雙金屬

2、標(biāo)孔擬采用 小430mm金剛石鉆頭開孔，鉆孔深度等于孔口導(dǎo)向管長度，下入 小 377mmi口導(dǎo)向管（長2m左右），管外用水泥砂漿固結(jié)，再以 6330mrt孔。造孔施工中， 其粗徑鉆具長度不小于10m以保證雙金屬標(biāo)孔的垂直精度。2、鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)的確定為保證鉆孔的垂直精度，為防止鉆孔偏斜，必須嚴(yán)格控制并隨時調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)?？椎足@壓控制在22.5Mpa,轉(zhuǎn)速6595r/min ,沖洗液量80-110 L/min ,鉆速控制為0.5cm/min , 以控制鉆速來調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)，嚴(yán)格控制回次進(jìn)尺。3、鉆機(jī)的安裝與調(diào)整1）鉆機(jī)的安裝是倒垂孔鉆機(jī)的重要環(huán)節(jié)之一，必須認(rèn)真對待。鉆機(jī)安裝在基臺木上，再以三根18#曹

3、鋼作壓梁，通過預(yù)埋的螺桿，將鉆機(jī)基臺牢固固定在壩臺面上，保證鉆機(jī) 安裝穩(wěn)固，水平，周正，同時當(dāng)松開螺桿時鉆機(jī)又可前、后、左、右四個方向自由移動， 以適應(yīng)鉆孔糾斜時鉆機(jī)的平面位移。2）鉆機(jī)安裝后，應(yīng)采用兩臺經(jīng)緯儀校正鉆機(jī)立軸，使其上、下死點(diǎn)與孔口中心偏差控制在1mmit內(nèi)。4、孔口導(dǎo)向管的安裝與調(diào)整孔口導(dǎo)向管下入時，應(yīng)使孔口導(dǎo)向管距孔底 201x左右，使導(dǎo)向管懸吊于孔內(nèi)，并對其 垂直精度進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的調(diào)整。其垂直精度高于倒垂孔精度，其中心偏差控制在2mmz內(nèi)， 調(diào)整后灌入水泥砂漿使其與孔壁固結(jié)。二、造孔鉆進(jìn)施工工藝鉆孔防斜是倒垂孔施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在施工全過程中，必須嚴(yán)格控制鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)和鉆進(jìn)速度

4、，并以鉆速控制和調(diào)整其它鉆進(jìn)參數(shù)。禁止盲目追求進(jìn)尺，始終堅持“防斜為主，定時測斜和及時糾斜的原則，采取綜合防斜 和有效糾斜措施，確保孔斜滿足設(shè)計要求。1、開孔鉆進(jìn)1）按設(shè)計圖紙測量放樣確定位誤差不大于土 2cs2）開鉆前，應(yīng)重新校對立軸中心，使其與導(dǎo)向管的中心相重合，采用合金鉆具進(jìn)行開孔鉆進(jìn)，開孔鉆進(jìn)應(yīng)采用輕壓慢轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。2、孔身鉆進(jìn)1）孔口導(dǎo)向管下入后，將開孔鉆具連接立軸下端，置于孔口導(dǎo)向管內(nèi)，采用垂線法逐一漸調(diào)整X、Y兩個方向誤差，使其精度控制在1mmz內(nèi)。2）在孔孔口向管內(nèi)采用金剛石鉆進(jìn)，同時使用小于導(dǎo)向管內(nèi)徑2-3mm 鉆桿扶正器,隨著鉆孔延伸，逐步加長粗徑具，直至達(dá)到 10-12m。必

5、要時還可再加長，形成管柱鉆具， 以保證可靠導(dǎo)向性。3、正常鉆進(jìn)與糾斜鉆進(jìn)在鉆進(jìn)過程中，正常鉆進(jìn)時，采用長精徑鉆具；糾斜鉆進(jìn)時，、鉆桿不用鉆桿導(dǎo)向器， 并采用短鉆具，嚴(yán)格控制進(jìn)尺。4、鉆桿扶正器粗徑鉆具以上的鉆桿均應(yīng)設(shè)置鉆桿扶正器，使鉆具回轉(zhuǎn)平穩(wěn)，以消除由于鉆桿撓曲擺動 而產(chǎn)生的孔斜。本工程擬采用翼片式鉆桿扶正器，外徑方向鑲以保徑合金，以減小其磨損 保證孔徑。5、鉆進(jìn)沖洗液混凝土孔段采用清水鉆進(jìn)，基巖孔段采用乳化沖洗液，以潤滑鉆具，減少阻力，提高效 率，延長鉆、頭使用壽命，保證鉆孔垂直精度。6、采用較小的鉆進(jìn)參數(shù)立軸轉(zhuǎn)速和鉆進(jìn)壓力，是控制鉆進(jìn)速度、防止孔斜的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，正常鉆進(jìn)中，不得使用 鉆機(jī)加

6、壓。淺孔鉆進(jìn)時，可用粗徑鉆具和鉆鋌等孔底加壓，深孔鉆進(jìn)時應(yīng)減壓鉆進(jìn)，使鉆具呈微拉 狀態(tài)。7、施鉆技術(shù)要求施鉆時，上下鉆具要平穩(wěn)，嚴(yán)禁猛墩或強(qiáng)力起拔，鉆具遇阻時要分析原因，正確處理， 提鉆時，嚴(yán)禁猛甩鉆桿，鉆具，防止其變形、彎曲每回次下鉆時，粗徑鉆具、鉆桿各螺紋連接部位應(yīng)涂黃油，便于擰卸。8、巖心采取為保證巖心采取率，在巖心采取時，具卡料規(guī)格應(yīng)符合要求，每回投入卡料采取巖心， 爭取一次取心成功。巖心采取后進(jìn)行鉆孔測斜孔斜符合要求才能繼續(xù)鉆進(jìn)。9、鉆孔變徑鉆孔變徑是倒垂孔鉆進(jìn)的重要環(huán)節(jié)之一，鉆孔變徑應(yīng)使用導(dǎo)向鉆具鉆進(jìn)。當(dāng)小徑孔段長 度等于大徑鉆具長度時，再去掉導(dǎo)向鉆具。變徑鉆進(jìn)時，應(yīng)采用輕壓慢轉(zhuǎn)的

7、較小鉆進(jìn)參數(shù)。10、定時測斜1)定時測斜，即每鉆進(jìn)1m左右測定孔斜一次，并記錄在測斜表格上，及時掌握和分析 孔斜變化情況，如發(fā)現(xiàn)偏斜值超過規(guī)定范圍，應(yīng)立即采取有效的糾斜措施，防止因偏斜值 過大而造成糾斜困難。測斜工作必須在撈盡孔內(nèi)巖心及沉淀物以后再進(jìn)行。2)測斜操作方法：(1)首先安裝好水箱架和水箱，保持基本水平。然后箱內(nèi)注水，當(dāng)浮體能在液面上自 由漂浮時可停止注水。(2)用鋼絲與鼓形測斜儀連接，通過繞線架控制，將鼓形測斜儀下到預(yù)測孔深。(3)將繞線架放置于浮體上，待浮體平穩(wěn)后即可測量孔斜，在孔口十字坐標(biāo)上量出偏 斜的橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)值0該坐標(biāo)與孔口十字坐標(biāo)原點(diǎn)的距離即為中心偏斜值011、鉆孔驗

8、收終孔后，應(yīng)立即洗孔，清除孔內(nèi)殘渣，然后自下而上每 1m或2m逐段測斜。經(jīng)驗收合格 后下入垂線保護(hù)管。三、鉆孔設(shè)備機(jī)具選型及主要技術(shù)要求1、鉆機(jī)根據(jù)本工程地質(zhì)條件和倒垂孔設(shè)計要求，擬選擇穩(wěn)定性好，精度高、具有足夠功率的金 剛石鉆機(jī)，以承受鉆機(jī)過程中的扭矩，消除由于立軸晃動，偏心而產(chǎn)生的鉆機(jī)具振動與不穩(wěn)定。擬選擇XY-4型液壓鉆機(jī)，以滿足倒垂孔施工要求。2、水泵根據(jù)鉆進(jìn)工藝，鉆孔直徑和鉆孔深度等因素。選擇有耗能較小、操作靈活，可變量、解體性能好,便于搬遷的三缸往復(fù)式水泵,本工程擬選擇BW-250/50型泥漿泵。3、鉆塔根據(jù)本工程施條件及倒垂孔鉆進(jìn)的技術(shù)要求，擬選用穩(wěn)定性好的四腳鋼管式鉆塔。安裝

9、時保證鉆塔頂部大車前沿，立軸中心及孔口中心三點(diǎn)呈一垂線，鉆塔四腳用螺栓緊固在混 凝土壩面上。4、孔口導(dǎo)向裝置為確?？锥ㄎ粶?zhǔn)確，開孔鉆進(jìn)鉛直，升降擰卸鉆具安全，本工程孔口導(dǎo)向裝置，擬設(shè)計 為孔口導(dǎo)向管。5、鉆具與立軸鉆桿根據(jù)本工程地質(zhì)條件和倒垂孔設(shè)計要求，擬選擇的足夠剛性與強(qiáng)度的89mnffl徑鉆桿。鉆具選用同軸度好，剛性強(qiáng)的鉆具組。巖心管、沉淀管、沉接頭，鉆桿與鎖接頭的加工精度應(yīng)滿足規(guī)定要求。其不同軸度誤差 應(yīng)小于0.2mm每米長度內(nèi)的彎度不得大于 0.5mm立軸鉆桿必須保持垂直。6、鉆桿扶正器鉆桿扶正器外徑應(yīng)小于孔口導(dǎo)向管內(nèi)徑或鉆孔真徑 2-3mm 一般情況下，每根鉆桿均應(yīng) 安裝鉆桿扶正接器

10、。7、鉆頭根據(jù)本工程地質(zhì)條件和倒垂孔設(shè)計要求， 開孔鉆進(jìn)擬選作硬質(zhì)合金鉆頭，開孔后擬選用 表鑲金鋼石鉆頭。8、鉆孔測斜儀本工程擬選用DZ-2型浮標(biāo)式鉆孔孔測斜儀，以保證測斜精度滿足規(guī)定要求。9、主要設(shè)備機(jī)具配置本工程主要設(shè)備機(jī)械配置（見表 3-1）大施工設(shè)備清單表3-1編號名稱規(guī)格單位數(shù)量備注1鉆機(jī)XY-44臺2完好2三角架12.5m、9.5m套2完好3水泵BW25猊漿泵臺2完好4鉆桿小89m150完好5鉆具4 425m6新6鉆具4 325m22新7鉆具小273m25新8鉆具4 219m21新9金剛石鉆頭4 430個2舊10金剛石鉆頭小330個4新11金剛石鉆頭4 280個4新12金剛石鉆頭4

11、 220個10新13扶正器4 430個4舊14扶正器小330個4舊15扶正器4 280個4舊16扶正器4 220個4舊17慢動卷揚(yáng)機(jī)JK-15臺2新18電纜八- 225mmm600新19配電柜個5新20測斜儀套2新21電焊機(jī)臺1新四、主要糾斜方法 1、鉆機(jī)平面位移法糾斜這是一種見效較快的糾斜方法。在偏斜值不大，孔深 201x情況下及時采取此方法糾斜 可達(dá)到理想效果其方法是將鉆機(jī)平面移動一定距離， 一般移動量為孔斜值的2-4倍，再將鉆機(jī)固定即可 進(jìn)行糾斜鉆進(jìn)。其糾斜原理是當(dāng)鉆機(jī)平行位移后，致使鉆頭工作時在鉆壓的作用下產(chǎn)生偏聽偏壓而改變 原鉆孔軸向，使鉆頭沿孔斜反方向鉆進(jìn)，從而達(dá)到糾斜目的。2、調(diào)

12、整立軸偏角法糾斜根據(jù)鉆孔偏斜方向和偏斜值，采用磨孔鉆孔頭將底磨平，然后在偏斜相反方向調(diào)整鉆機(jī) 立軸角度，采用輕壓慢轉(zhuǎn)出一個新孔，再恢復(fù)正常鉆進(jìn)。3、擴(kuò)孔法糾斜當(dāng)鉆孔變徑后，鉆進(jìn)到一定深度發(fā)現(xiàn)孔斜過大時，可將孔內(nèi)巖心打撈干凈，并用地勘水 泥漿將該面封填，再用大徑長鉆具導(dǎo)向，輕壓慢轉(zhuǎn)擴(kuò)孔鉆進(jìn)，直至將孔斜糾正后現(xiàn)繼續(xù)鉆 進(jìn)。4、回填封孔糾斜在中硬巖層鉆進(jìn)，當(dāng)某一孔段偏斜值較大而采用糾斜方法效果不理想時可采用混凝土封 填。由于封填混凝土固后與偏斜孔段巖石硬度相等或略高，可避免糾斜鉆進(jìn)時又回到原偏 斜孔段里，因而能取得較好的糾斜效果。5、中心導(dǎo)向法糾斜用3mnffi絲繩作垂線，將一個外徑比鉆頭內(nèi)徑小 4-6mm的中心導(dǎo)向器垂直下入偏斜 孔段，然后以水泥砂漿灌注。凝固后，拉斷中心導(dǎo)向器頂端強(qiáng)度較小的接線，將孔內(nèi)鋼絲 純起出，下入鉆具套住