[实用新型]一种基于控向水循环钻进的大管棚施工结构

说明书

一种基于控向水循环钻进的大管棚施工结构，包括孔口钢管，孔口钢管与旁通阀顶部通过连接管A连接，孔口钢管尾部通过法兰盘A连接球阀，球阀通过法兰盘A与连接管B连接，连接管B内部缠绕盘根；连接管B后端插入连接管C通过法兰盘B连接，大管棚由连接管C后端插入，前端为金刚石取芯钻头，大管棚内部安装单向阀。大管棚施工方法，包括以下步骤：1）止水帷幕施工：2）孔口管制作：3）孔口管装置安装：4）保压装置安装：5）管内逆止阀安装：6）水循环连续跟管钻进：7）补偿注浆。提高工作效率，能够保障管棚钻进的顺利实施。

技术领域

本实用新型属于城市敏感环境大管棚施工技术领域，具体涉及一种基于控向水循环钻进的大管棚施工结构。

背景技术

大管棚施工普遍采用管棚钻机钻进、潜孔锤跟管钻进等传统工艺，工艺成熟并能满足周边环境简单的工程施工。但随着大管棚在城市建设中的应用越来越广泛，面对各种复杂的水文地质及环境条件，传统工艺的局限性逐步凸显，已难以适应城市敏感环境下的施工需求，主要表现为以下几个方面：

1）在富水复杂地层（软土、砂层、残积土等）中穿越重要建构筑物、管线等难以控制建构筑物、管线沉降变形；

2）在环境复杂区域施工时对周边环境的影响较大；

3）无法高效穿透地下构筑物、废弃钢筋砼结构等障碍物；

4）无法高效穿透硬岩或孤石等不良地质。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种基于控向水循环钻进的大管棚施工结构，管棚钻进施工时，后台泵送大于管棚周边地下水压力的钻进循环水，通过孔口管、保压装置等维持管内水压，配合使用逆止阀控制管内前部的水向后台逆流，使管内水流呈单向流动，抑制地层中地下水进入管内，实现钢管内外侧的出水控制，可有效地控制水流和钻进渣土的排放；通过管棚施工后的补偿注浆，更好地控制地层沉降，具有创新性及可行性。针对管棚钻进施工过程中需穿透障碍物，结合水循环钻进工艺，采用金刚石取芯钻头，极大地提高工作效率，能够保障管棚钻进的顺利实施。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种基于控向水循环钻进的大管棚施工结构，包括孔口钢管（1），其特征在于，孔口钢管（1）与旁通阀（3）顶部通过连接管A（2）连接，孔口钢管（1）尾部通过法兰盘A（6）连接球阀（7），球阀（7）通过法兰盘A（6）与连接管B（8）连接，连接管B（8）内部缠绕盘根（9）；连接管B（8）后端插入连接管C（11）通过法兰盘B（10）连接，大管棚由连接管C（11）后端插入，前端为金刚石取芯钻头（4），大管棚内部安装单向阀（5）；

所述的孔口钢管（1），采用φ133×5钢管制作，长度1800mm，孔口管末端焊接安装DN125×16法兰盘A（6），在孔口管后部焊接φ60×5连接管A（2），长100mm，用来安装φ60旁通阀（3）；

所述的在φ146×5连接管B（8）内缠绕10×10盘根（9），用于保证大管棚钻进过程中与钢管形成密贴，达到保压的作用；

所述的通过φ131×8连接管C（11）与DN115×16法兰盘B（10）采用焊接连接组成压板结构，用于控制钻进过程中大管棚的稳定性、并辅助维持保压状态；

所述的在大管棚内部安装单向阀（5），大管棚使用前采用管内焊接方式制作，用于控制管内前部的水向后台逆流，使管内水流呈单向流动，抑制地层中地下水进入管内；

所述的孔口钢管（1）、连接管B（8）、连接管C（11）、连接管A（2）采用钢管。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

1）采用金刚石取芯钻头跟管钻进，能快速、顺利穿透地下构筑物、废弃钢筋砼结构、孤石等障碍物，提高了施工工效；