[发明专利]一种竖井反井法先导孔过大面积流砂层的施工方法

说明书

本发明公开一种竖井反井法先导孔过大面积流砂层的施工方法，包括如下步骤：a、施工准备；b、反井钻机安装；c、先导孔钻进施工。本发明先导孔钻进施工过程中，用料常规且价格低廉，同时不涉及需额外采购的器械，采用专业设备较少且整体的操作手法较为简便灵活，减少了施工费用及机具设备投入，大幅降低工程造价，有良好的经济效益的同时，能有效确保施工安全。简便的操作减小了对周边人民群众的影响，无环境有害物质的用料确保了对周边环境以及地下水的保护，该工艺工效高、操作性强、安全环保、质量优良、易推广，且节省投资，为先导孔过流砂层的处置方法增加了新的选项，推动了反井扩挖技术的发展，具有巨大的潜在社会效益。

技术领域

本发明涉及竖井反井法施工技术领域，特别是涉及一种竖井反井法先导孔过大面积流砂层的施工方法。

背景技术

近年来，我国隧道建设数量持续高位，隧道建设长度反超建设数量，“长、大、多、深”已成为隧道建设未来发展趋势。其中特长公路隧道为解决通风问题，一般在隧道中部设置通风竖井，传统的隧道竖井施工,主要是通过由上而下的全断面开挖法，辅以钻爆等方法，刷大立井直径，效率低，污染环境，人身安全得不到保障。随着技术不断发展，具有成井质量好、凿井效率高、费用低廉、安全环保、可穿越复杂地层等优点的反井扩挖施工方式逐渐成为竖井的主流施工方式。

竖井在穿越较浅层的不稳定冲积层时一般采用导硐法、管棚法、金属棚背板法、锚网喷法作临时支护施工，当冲积层含水较大时采用冻结、帷幕、超前注浆、局部硬化等特殊方法施工。先导孔施工是竖井施工的第一步，也是最重要的一步，先导孔成孔的效果直接决定竖井施工的成功与否。而竖井先导孔在穿越含水流砂层施工过程中，会出现孔壁坍塌、埋钻等现象，导致施工缓慢，安全风险大。

发明内容

本发明的目的是提供一种竖井反井法先导孔过大面积流砂层的施工方法，以解决上述现有技术存在的问题，确保先导孔正常建设，缩短工期。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种竖井反井法先导孔过大面积流砂层的施工方法，包括如下步骤：

a、施工准备，开挖循环池、沉淀池和反井钻机基坑，根据通风竖井井筒中心坐标对孔位精确放样后浇筑C20砼施工基座，基座需找平，基座尺寸为4m×3m×1m，基座上固定钻机处留置地锚螺栓槽，铺设专用轨道后反井钻机吊装就位；

b、反井钻机安装，反井钻机在井口安装，安装就位时，须检查钻机钻进方向是否符合设计要求，利用吊垂线放样钻孔顶角，待钻机精确定位后浇筑二期砼，3天后反井钻机调试试运转；

c、先导孔钻进施工，钻孔时采用短钻杆、低轴压、低转速和间断推进的方式，并用扶杆器扶住钻杆；短钻杆钻入后，首先接稳定钻杆，稳定钻杆完全进入导孔时，逐渐将轴压和转速增加到正常值，并改用连续推进；距第一个稳定钻杆7～8m时接入第二根稳定钻杆，之后每隔6～7根钻杆装一根稳定钻杆。

优选的，在步骤c先导孔钻进过程中遇到断层、裂隙而产生振动或卡钻时，要减缓钻进压力，采用间断推进；随着钻孔深度的增加，换钻杆前的冲洗排渣时间要逐渐增加，并及时清除孔口附近的岩渣；钻深达到50m时开始启用液压减压钻进系统。

优选的，在步骤c先导孔钻进过程中过流沙层时，需对反井钻机钻头进行调整，先导孔普通段施工使用牙轮钻头；先导孔过坚硬岩石段时采用球形或柱状合金块钻头；先导孔过较软岩石段时选用契型合金块钻头。

优选的，在步骤c先导孔钻进过程中需进行泥浆护壁，先导孔通过流砂层段时泥浆护壁使用的泥浆为混合料泥浆，所述混合料泥浆按照50kg膨润土、1m³水、25kg木屑与粘性土外加剂配比制成。

优选的，泥浆护壁完成后，对先导孔进行封孔加压深孔注浆，封孔加压深孔注浆前需对先导孔进行扫孔，开始扫孔的位置在钻头通过流砂层后六米。