溫泉井施工過程中埋鉆的原因和處理方法
在旋挖鉆機(jī)大口徑施工過程中,塌孔埋鉆、抱鉆事故時(shí)有發(fā)生,但是事故發(fā)生的原因、事故狀況和現(xiàn)場(chǎng)條件并不相同,因此采取的措施也不盡相同,有時(shí)可能需要使用幾種處理的方法。本文著重描述埋鉆的處理方法,并對(duì)處理工具進(jìn)行了詳細(xì)的描述，順昌鉆井在鉆機(jī)施工中有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，下面來與大家分享一下埋鉆后的處理，有喜歡的可以收藏。
一、埋鉆事故產(chǎn)生的原因
1）松散的砂層、卵石層孔壁坍塌造成埋鉆。
一是在松散的地層進(jìn)行成孔，泥漿比重小，不足以支撐孔壁，可能造成孔壁坍塌；二是由于地下水位很低，泥漿黏度小，在松散的卵石層，很可能造成孔內(nèi)突然水位下降，孔壁不穩(wěn)造成坍塌。
（2）致密的砂層、粘土層孔底真空引起抱鉆。
在鉆進(jìn)致密的砂層、粘土層時(shí)，由于鉆頭未及時(shí)修補(bǔ)或磨損過快，鉆頭邊緣墊塊磨損嚴(yán)重，再加上粘土縮頸或懸浮的砂下沉，鉆頭周邊與孔壁之間沒有間隙，形成活塞效應(yīng)，使得鉆頭難以提出從而抱鉆。
（3）鉆進(jìn)過深，摩擦力大于提拔力而造成的抱鉆。
夜里施工時(shí)，人員處在困乏狀態(tài)，很容易使鉆進(jìn)進(jìn)尺過大，造成鉆頭底部干燒燒結(jié)，再加上側(cè)壁摩擦力過大造成埋鉆。泥漿質(zhì)量有問題時(shí)會(huì)導(dǎo)致沉渣過多，如機(jī)手缺乏經(jīng)驗(yàn)，清渣時(shí)由于負(fù)載輕、鉆進(jìn)太深，也會(huì)導(dǎo)致埋鉆。
（4）地層水位過高，形成水的負(fù)壓造成埋鉆。
在地下水位較高的地層施工時(shí)，必須控制水頭高度。如在鉆800mm的基孔時(shí)，每次鉆頭提出地面，孔內(nèi)泥漿面就會(huì)下落3m左右，如果地下水位高于3m，就會(huì)形成負(fù)壓，孔壁在長(zhǎng)期負(fù)壓下會(huì)發(fā)生坍塌甚至埋鉆。
（5）上部回填過厚，護(hù)筒底部坍塌造成埋鉆。
有些基樁需在厚回填層上施工，而回填層又不密實(shí)，粘聚力很小，當(dāng)使用較短護(hù)筒時(shí)，護(hù)筒底部回填受變水位影響，粘聚力幾乎消失，從而造成樁孔上口坍塌埋鉆。
（6）鉆機(jī)出現(xiàn)故障，鉆頭鉆桿不能取出造成埋鉆。
鉆機(jī)發(fā)生故障或鋼絲繩斷裂，鉆桿未能及時(shí)提出，鉆頭在孔底時(shí)間過長(zhǎng)，孔壁因長(zhǎng)時(shí)間浸泡而坍塌。
二、埋鉆事故的處理
埋鉆或抱鉆事故發(fā)生后，應(yīng)及時(shí)調(diào)整泥漿性能，控制事故繼續(xù)擴(kuò)大，并及時(shí)分析原因采取相應(yīng)措施，以免錯(cuò)過處理時(shí)機(jī)。埋鉆的處理可以總結(jié)成“清、透、頂、炸、擴(kuò)、撈、砸、挖”等方法和步驟。
1、沉渣的處理
“清”即清渣洗孔。清渣可用正反循環(huán)、高噴或用洗井管空壓機(jī)進(jìn)行，清渣應(yīng)根據(jù)地層確定泥漿質(zhì)量和所用清孔設(shè)備，避免造成撈鉆過程中二次塌孔事故的發(fā)生。利用空壓機(jī)洗孔示意圖如圖1所示。
2、鉆桿鉆頭的打撈
(1)有些情況下，處理埋鉆事故的關(guān)鍵是疏通孔底與鉆頭上部之間的通道，使鉆頭底部與上部形成連通器，避免活塞效應(yīng)，即為“透”。為了能夠形成連通器，一般在孔邊打幾個(gè)比事故孔深的孔，用高壓旋噴進(jìn)行擺噴，如圖2所示。用于通路形成，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力頭同時(shí)增加主繩提拔力，有可能將鉆桿和鉆頭一起提出。有的處理方案采用反循環(huán)鉆機(jī)與擴(kuò)孔鉆頭相結(jié)合。
(2)“頂”即用千斤頂鉆桿，是處理埋鉆常用的力一法。用千斤頂需要有一個(gè)堅(jiān)實(shí)的平臺(tái)，并在鉆桿上加焊千斤頂施力板，如圖3所示。用3cm肋板與鉆桿焊接，頂板與肋板及鉆桿焊牢，并將2塊頂板連接。工字鋼采用60 x 100cm規(guī)格，并用連接板連接。千斤頂控制系統(tǒng)應(yīng)聯(lián)動(dòng)加壓。一般鉆桿上部連接的卡環(huán)或直銷，其所能承受的極限載荷為180kN左右，在千斤頂聯(lián)動(dòng)加壓至150kN后，應(yīng)逐步提高壓力，并在每提高3到5kN壓力后停滯1h左右，等待土層蠕變效應(yīng)的發(fā)揮。加壓的同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力頭。使用千斤頂?shù)慕Y(jié)果可能有幾種:一是鉆頭鉆桿全部頂出;二是鉆頭頂蓋或斗門破壞，鉆桿連同破壞的鉆頭頂出;三是鉆桿內(nèi)桿卡環(huán)或直銷頂斷，內(nèi)桿和鉆頭留在孔內(nèi);四是鉆桿從有舊裂痕處破裂，部分鉆桿和鉆頭留在孔內(nèi)。
(3)“炸”即孔底爆破。如果洗孔后還不能提起，可以利用炸藥定位爆破將鉆頭炸壞，提出鉆桿，如圖4所示。一般利用這種方法處理事故的基樁孔都已接近設(shè)計(jì)深度，經(jīng)設(shè)計(jì)校驗(yàn)?zāi)軌蜻_(dá)到承載力要求，爆破后可直接灌注。
(4)“擴(kuò)”即利用比鉆頭大10cm左右的擴(kuò)孔鉆頭擴(kuò)孔至鉆頭斗門以下，然后進(jìn)行鉆桿鉆頭的撈取。擴(kuò)孔鉆頭可利用比原有護(hù)筒直徑小10cm的護(hù)筒改制，改制力一法如圖5所示。
(5)打撈鉆頭或鉆桿可以用“套、卡、鉤”的力一法。如果是鉆桿內(nèi)心斷裂，連鉆桿帶鉆斗遺留在孔內(nèi)，擴(kuò)孔和洗孔清渣后，可以下潛水員套住鉆桿鉆具。當(dāng)埋深較淺時(shí)也可用鋼筋支架套取鉆桿，如埋鉆較深時(shí)擴(kuò)孔清理沉渣后可用卡板打撈器進(jìn)行打撈，卡板打撈器如圖6所示;當(dāng)沉渣較厚時(shí)，也可制作套取器，如圖7所示，將提引器用自制鋼銷固定在三節(jié)鉆桿上，將鍋底形打撈器也固定在同節(jié)鉆桿上。打撈器直壁高度應(yīng)大于鉆頭力一頭高度，以保證其內(nèi)所焊的鋼絲繩能夠清渣到位。清渣時(shí)鋼絲繩套可固定在動(dòng)力頭上，以保證繩套與鉆桿同步。
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