[发明专利]钻孔内壁加固结构及加固方法有效
申请号: | 202111105034.3 | 申请日: | 2021-09-22 |
公开(公告)号: | CN113846991B | 公开(公告)日: | 2023-05-02 |
发明(设计)人: | 李文鹏;谢勋;惠庆生;徐英俊;张辉能 | 申请(专利权)人: | 浙江化工工程地质勘察院有限公司 |
主分类号: | E21B33/13 | 分类号: | E21B33/13;E21B33/14 |
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地址: | 311100 浙江省*** | 国省代码: | 浙江;33 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 钻孔 内壁 加固 结构 方法 | ||
本申请涉及地质勘察钻探的领域,尤其是涉及一种钻孔内壁加固结构及加固方法,其中钻孔内壁加固结构包括沿钻孔轴线方向延伸的塑形件,塑形件与钻孔的内壁之间通过浇筑混凝土形成有加固层,塑形件上开设有用于填充混凝土的注浆口,塑形件的两端分别设有用于封堵加固层混凝土的封堵圈;塑形件包括具有弹性的塑形筒和多条肋板,封堵圈具有弹性且套设在塑形筒的外侧壁上,塑形筒内还设有扩撑组件。本申请的方案中,利用塑形件浇筑混凝土形成加固层加固钻孔内壁,同时塑形件可在钻孔内移动时收缩,以减小移动塑形件时的阻力,从而方便了施工人员的作业。
技术领域
本申请涉及地质勘察钻探的领域,尤其是涉及一种钻孔内壁加固结构及加固方法。
背景技术
钻探是指利用机械设备在岩层中钻孔,并取出岩芯或者土样了解地质情况的手段,是工程地质勘探的一种勘探方法。
钻探穿越的地层一般较为复杂,处于地质软弱松散地层的钻孔内壁容易失稳塌陷,将会给钻探施工造成严重影响。目前加固钻孔内壁的主要方式泥浆护壁和钢套筒护壁,针对不同的工况采用不同的加固方式。当钻孔已穿越易坍塌和渗漏的复杂地层,需要继续钻进,采用泥浆护壁无效时,为防止上部孔壁失稳破坏,则采用钢套筒护壁措施。
钢套筒护壁使用的套筒直径一般略大于钻孔的直径,以便稳定套筒在钻孔内的位置。但由于套筒与钻孔内壁之间存在的较大摩擦力,套筒在钻孔内移动时阻力较大,将套筒压入钻孔以及从钻孔内提拉出套筒均费时费力,不方便施工人员的作业。
发明内容
为了方便施工人员加固钻孔的内壁,本申请提供一种钻孔内壁加固结构。
一方面,本申请提供的一种钻孔内壁加固结构采用如下的技术方案:
一种钻孔内壁加固结构,包括沿钻孔轴线方向延伸的塑形件,塑形件周侧均与钻孔的内壁间隔设置,塑形件与钻孔的内壁之间通过浇筑混凝土形成有加固层,塑形件上开设有用于填充混凝土的注浆口,塑形件的两端分别设有用于封堵加固层混凝土的封堵圈;塑形件包括具有弹性的塑形筒和周向间隔设在塑形筒内壁上的多条肋板,封堵圈具有弹性且套设在塑形筒的外侧壁上,塑形筒内还设有用于驱使多条肋板同时相互靠近或者相互远离的扩撑组件。
通过采用上述技术方案,施工人员先将塑形件推入到钻孔内需要加固内壁的位置,然后通过扩撑组件使多根肋板相互远离,塑形筒的内径将会变大,两个封堵圈也将跟随变形,直到封堵圈贴紧钻孔内壁后,施工人员通过注浆口开始向塑形筒与钻孔内壁之间注入混凝土,待混凝土凝固形成加固层后,加固层便可起到加固钻孔内壁的作用。
在塑形件进入钻孔内前,施工人员控制多根肋条相互靠近来收缩塑形筒,使得塑形筒小于钻孔的孔径,可以极大减少塑形筒与钻孔内壁之间的摩擦,塑形件则可更加便捷地到达加固钻孔内壁的位置,从而方便了施工人员的作业。在加固层成形后,施工人员再通过扩撑组件收缩塑形筒,以方便将塑形件从钻孔内拉出。
优选的,所述扩撑组件包括穿设于塑形筒内且位置固定的安装杆,安装杆上沿塑形筒的轴线方向间隔排布有两组连接件,连接件包括滑动套设在安装杆上的套环,套环与每根肋板之间均铰接有牵引杆,两组连接件结构镜像对称设置,安装杆上还设有用于驱使两个套环相互靠近或者相互远离的驱动件。
通过采用上述技术方案,套环移动时将会带动多根牵引杆同时转动,每根牵引杆将会带动对应的肋板移动。通过驱动件使两个套环相互靠近或者相互远离时,两组连接件中的牵引杆能够共同驱使多根肋板远离安装杆,以达到扩撑塑形筒的效果,反之塑形筒则会收缩变形。
优选的,所述驱动件包括转动连接在安装杆上的螺杆,螺杆穿过两个套环且与两个套环螺纹配合,螺杆分为旋向相反的两个分段,两个套环分别与两个分段螺纹配合,安装杆上还设置有用于旋转螺杆的电机。
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