[发明专利]一种嵌岩桩的钻进成孔工艺

说明书

本发明公开了一种嵌岩桩的钻进成孔工艺，包括以下步骤：在钢套管和第一导向器的导向作用下，由第一钻头对嵌岩桩有钢套管部分进行钻孔；在第二导向器和第一导向器的共同导向作用下，由第二钻头对无钢套管嵌岩段进行导向孔钻进；导向孔钻进完成后，拆除第二导向器并将第二钻头更换为第三钻头，在第三钻头前端安装第三导向器，在第三导向器和第一导向器的共同导向作用下，进行最终成孔的钻进，钻进过程中第三导向器始终位于导向孔中。本发明能够很好地保证斜向嵌岩桩施工中钻头斜率与钢套管斜率保持一致，提高了成孔质量,使孔壁光滑完整、顺直度高，满足施工要求，提高了施工效率；该工艺操作简单，施工成本低，具有较好的经济效益。

技术领域

本发明涉及港口码头管桩施工技术领域，具体涉及一种嵌岩桩的钻进成孔工艺。

背景技术

在码头工程结构中，为满足承载能力的要求，经常使用到嵌岩桩技术，嵌岩桩是较常用的桩基工程之一，主要是直桩，也有部分斜桩。钻进成孔工艺是斜嵌岩桩施工最重要的一环，由于超长斜嵌岩桩采用冲击钻进施工容易发生偏位，卡锤等问题，目前在超长斜嵌岩桩钻进成孔工艺中采用回旋钻机施工效果更佳。但是在回旋钻机施工过程中，钻具的自重将造成钻具下垂弯曲，钻头的导向性和钻头的轴线会产生较大的偏差，使得钻头斜率与钢套管斜率无法保持一致，影响成孔质量，特别是在嵌岩桩嵌岩深度大于10m，部分嵌岩桩倾斜度较大时，易出现成孔倾斜不顺直的问题，施工难度较大，现有的钻进成孔工艺无法满足施工的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种嵌岩桩的钻进成孔工艺，能够保证斜向嵌岩桩施工中钻头斜率与钢套管斜率保持一致，提高成孔质量和效率，满足施工设计要求。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案如下：

一种嵌岩桩的钻进成孔工艺，包括以下步骤：

1）在钢套管内部安装第一导向器和第一钻头，并在钢套管和第一导向器的导向作用下，对嵌岩桩有钢套管部分进行钻孔；

2）将第一钻头更换为第二钻头，并在第二钻头后端安装第二导向器，在第二导向器和第一导向器的共同导向作用下，对无钢套管嵌岩段进行导向孔钻进，钻进过程中，第一导向器始终位于钢套管内部，第二导向器跟随第二钻头逐渐进入导向孔中，所述导向孔的钻进深度大于设计嵌岩深度；

3）导向孔钻进完成后，拆除第二导向器并将第二钻头更换为第三钻头，在第三钻头前端安装第三导向器，并在第三导向器和第一导向器的共同导向作用下，进行最终成孔的钻进，钻进过程中第三导向器始终位于所述导向孔中，第一导向器始终位于钢套管内部。

所述第一导向器的直径与钢套管内径相同，第二导向器的直径和第三导向器的直径均与导向孔内径相同。

所述第一钻头直径与钢套管的内径相同，第二钻头直径与导向孔的直径相同，第三钻头直径与最终成孔的直径相同。

所述步骤1）、步骤2）和步骤3）的钻进过程均采用反循环回旋钻进工艺，所述反循环回旋钻进工艺，具体为：回旋钻机旋转加压，使钻头破碎岩面进行钻进，再利用泵机将破碎岩面产生的石块或石粉从中空的钻杆中吸出。

所述钢套管内部设置多个第一导向器。

所述第一导向器呈等间距布置。

所述第一导向器、第二导向器和第三导向器均通过轴承与钻杆相连接。

所述第一导向器、第二导向器以及第三导向器的上端和下端均加工有倒角。

所述第一钻头、第二钻头以及第三钻头的上端和下端均加工有倒角。

所述步骤2）中导向孔的钻进分多次施工完成。