[发明专利]预埋钻具斜孔定向开孔的方法

说明书

本发明公开了一种预埋钻具斜孔定向开孔的方法，涉及钻探领域。它包括以下步骤：步骤1：确定斜孔位置和方位；步骤2：开挖钻机基座基槽；步骤3：钻机基座基槽浇筑待凝小时后安装钻机；步骤4：将开孔钻具连接到主动钻杆上；卸掉开孔钻具，在斜孔孔口位置开挖钻具基座基槽；步骤5：将钻机移动到斜孔位置，装上开孔钻具并拧紧；下降主动钻杆，将开孔钻具放至钻具基座基槽内，然后将主动钻杆下卡盘拧紧；步骤6：用一层隔离膜将开孔钻具包裹住；步骤7：将混凝土浇筑在钻具基座基槽内；步骤8：混凝土终凝24小时后开孔钻进。本发明采取直接预埋钻具的方式，克服了预埋导向管容易造成倾角和方位发生偏斜的缺点，保证了斜孔开孔阶段的成孔质量。

技术领域

本发明涉及钻探领域，更具体地说它是一种预埋钻具斜孔定向开孔的方法。

背景技术

在水利水电工程、建筑、地质监测、科学钻探等领域中，对倾斜钻孔的钻孔轨迹控制是保证斜孔成孔质量(具体包括开孔、钻孔及完孔三个阶段)至关重要的手段。通过多年的斜孔钻探实践，斜孔开孔环节是保证斜孔成功的关键，以往斜孔开孔一般采用预埋孔口管的方式。预埋管的方位、倾角也是严格按照设计角度，钻探技术参数亦严格控制，符合规程规范要求，但往往成孔效果不太理想，甚至半途而废。分析原因主要如下：

1)预埋管的轴线很难与钻孔设计轴线、钻机立轴轴线保持在一条直线上，实际上斜孔开孔后轴线就开始偏向了，钻孔弯曲度过大后，钻孔阻力急剧增大，钻孔事故增多，甚至造成钻孔报废；

2)预埋管与开孔钻具之间至少有3mm以上的间隙，在重力、钻孔加压等作用下，钻具不可能在预埋管中居中，不可避免造成开孔即偏斜。如果钻探参数使用过大，加剧偏斜，容易引发钻孔事故甚至废孔；

总而言之，预埋管在斜孔钻进时起不到真正定向作用。

因此，研发一种预埋钻具斜孔定向开孔的方法是很有必要的。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足之处，而提供一种预埋钻具斜孔定向开孔的方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：预埋钻具斜孔定向开孔的方法，其特征在于,包括以下步骤：

步骤1：确定斜孔位置和方位，在斜孔开孔孔位及延长线方向共布设三个观测点位，便于工人在钻机安装调试过程中测量与操作；

步骤2：开挖钻机基座基槽，钻机基座基槽轴线与斜孔轴线在水平面的投影保持垂直，钻机基座基槽开挖完成经测量检查无误后，在钻机基座基槽浇筑混凝土，同时预埋地脚螺栓；

步骤3：钻机基座基槽浇筑待凝小时后安装钻机，通过调整回转器角度调整斜孔倾角，适当松开回转器锁紧螺母调整主动钻杆的倾斜度，主动钻杆的倾斜度即钻孔倾斜度；

步骤4：将开孔钻具连接到主动钻杆上，找准并标记斜孔开孔的具体位置；卸掉开孔钻具，向后移开钻机，在斜孔孔口位置开挖钻具基座基槽；

步骤5：钻具基座基槽开挖完成后，将钻机移动到斜孔位置，装上开孔钻具并拧紧；下降主动钻杆，将开孔钻具放至钻具基座基槽内，然后将主动钻杆下卡盘拧紧，测量校正开孔钻具方位及倾斜度；

步骤6：用一层隔离膜将开孔钻具包裹住；

步骤7：将混凝土浇筑在钻具基座基槽内，混凝土浇筑过程中，避免对开孔钻具产生撞击；

步骤8：混凝土终凝24小时后开孔钻进。

在上述技术方案中，步骤2中，浇筑混凝土前按照钻机机架底座和地脚螺栓孔位尺寸制作木板，并将制作好的地脚螺栓安装固定在木板上，整体放入钻机基座基槽浇筑，钻机基座基槽的平整度在浇筑过程中采用水平尺测量控制。

在上述技术方案中，步骤4中，所述钻具基座基槽深度不小于80cm，长度和宽度不小于60cm。