倒垂孔、双金属标孔施工组织设计方案15659.docx

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1、大坝倒垂孔、双金属标孔施工及监测设备安装组织设计一、施工准备、钻孔结构设计）倒垂孔钻钻孔结构构设计根据本工程程地质重重要条件件和倒垂垂孔设计计要求，造造孔拟采采用金刚刚石单管管导向管管柱钻进进。本工程拟采采用4300mm金金刚石钻钻头开孔孔，钻孔孔深度等等于孔口口导向管管长度，下下入3777mm孔孔口导向向管（长长2m左右右），管管外用水水泥砂浆浆固结，再再以3300mm、2800mm金金刚石单单管钻进进，以2200mm终终孔；必必要时，可可变径以以1800mm金金刚石钻钻头钻进进至终孔孔。造孔孔施工中中，其粗粗径钻具具长度不不小于110m，以以保证倒倒垂孔的的垂直精精度。）双金属标标孔钻孔孔

2、结构设设计根据本工程程地质条条件和双双金属标标孔设计计要求，造造孔拟采采用金刚刚石单管管导向管管柱钻进进。双金属标孔孔拟采用用4300mm金金刚石钻钻头开孔孔，钻孔孔深度等等于孔口口导向管管长度，下下入3777mm孔孔口导向向管（长长2m左右右），管管外用水水泥砂浆浆固结，再再以3300mm终终孔。造造孔施工工中，其其粗径钻钻具长度度不小于于10mm，以保保证双金金属标孔孔的垂直直精度。、钻进技术术参数的的确定为保证钻孔孔的垂直直精度，为为防止钻钻孔偏斜斜，必须须严格控控制并随随时调整整钻进参参数。孔孔底钻压压控制在在，转速速，冲洗洗液量 ，钻速速控制为为0.55cm，以以控制钻钻速来调调整钻

3、进进参数，严严格控制制回次进进尺。、钻机的安安装与调调整）钻机的安安装是倒倒垂孔钻钻机的重重要环节节之一，必必须认真真对待。钻钻机安装装在基台台木上，再再以三根根槽钢作作压梁，通通过预埋埋的螺杆杆，将钻钻机基台台牢固固固定在坝坝台面上上，保证证钻机安安装稳固固，水平平，周正正，同时时当松开开螺杆时时钻机又又可前、后后、左、右右四个方方向自由由移动，以以适应钻钻孔纠斜斜时钻机机的平面面位移。）钻机安装装后，应应采用两两台经纬纬仪校正正钻机立立轴，使使其上、下下死点与与孔口中中心偏差差控制在在1mmm以内。、孔口导向向管的安安装与调调整孔口导向管管下入时时，应使使孔口导导向管距距孔底220cmm左

4、右，使使导向管管悬吊于于孔内，并并对其垂垂直精度度进行严严格细致致的调整整。其垂垂直精度度高于倒倒垂孔精精度，其其中心偏偏差控制制在2mmm以内内，调整整后灌入入水泥砂砂浆使其其与孔壁壁固结。二、造孔钻钻进施工工工艺钻孔防斜是是倒垂孔孔施工的的关键环环节，在在施工全全过程中中，必须须严格控控制钻进进技术参参数和钻钻进速度度，并以以钻速控控制和调调整其它它钻进参参数。禁止盲目追追求进尺尺，始终终坚持“防斜为为主，定定时测斜斜和及时时纠斜的的原则，采采取综合合防斜和和有效纠纠斜措施施，确保保孔斜满满足设计计要求。、开孔钻进进）按设计图图纸测量量放样确确定位误误差不大大于2cmm。）开钻前，应应重新

5、校校对立轴轴中心，使使其与导导向管的的中心相相重合，采采用合金金钻具进进行开孔孔钻进，开开孔钻进进应采用用轻压慢慢转钻进进。、孔身钻进进）孔口导向向管下入入后，将将开孔钻钻具连接接立轴下下端，置置于孔口口导向管管内，采采用垂线线法逐一一渐调整整、两个个方向误误差，使使其精度度控制在在1mmm以内。）在孔孔口口向管内内采用金金刚石钻钻进，同同时使用用小于导导向管内内径-33mm钻杆扶扶正器，随随着钻孔孔延伸，逐逐步加长长粗径具具，直至至达到-12mm。必要要时还可可再加长长，形成成管柱钻钻具，以以保证可可靠导向向性。、正常钻进进与纠斜斜钻进在钻进过程程中，正正常钻进进时，采采用长精精径钻具具；纠

6、斜斜钻进时时，、钻钻杆不用用钻杆导导向器，并并采用短短钻具，严严格控制制进尺。、钻杆扶正正器 粗径钻钻具以上上的钻杆杆均应设设置钻杆杆扶正器器，使钻钻具回转转平稳，以以消除由由于钻杆杆挠曲摆摆动而产产生的孔孔斜。本本工程拟拟采用翼翼片式钻钻杆扶正正器，外外径方向向镶以保保径合金金，以减减小其磨磨损保证证孔径。、钻进冲洗洗液混凝土孔段段采用清清水钻进进，基岩岩孔段采采用乳化化冲洗液液，以润润滑钻具具，减少少阻力，提提高效率率，延长长钻、头头使用寿寿命，保保证钻孔孔垂直精精度。、采用较小小的钻进进参数立轴转速和和钻进压压力，是是控制钻钻进速度度、防止止孔斜的的关键环环节，正正常钻进进中，不不得使用

7、用钻机加加压。浅孔钻进时时，可用用粗径钻钻具和钻钻铤等孔孔底加压压，深孔孔钻进时时应减压压钻进，使使钻具呈呈微拉状状态。、施钻技术术要求施钻时，上上下钻具具要平稳稳，严禁禁猛墩或或强力起起拔，钻钻具遇阻阻时要分分析原因因，正确确处理，提提钻时，严严禁猛甩甩钻杆，钻钻具，防防止其变变形、弯弯曲。每回次下钻钻时，粗粗径钻具具、钻杆杆各螺纹纹连接部部位应涂涂黄油，便便于拧卸卸。、岩心采取取为保证岩心心采取率率，在岩岩心采取取时，其其卡料规规格应符符合要求求，每回回投入卡卡料采取取岩心，争争取一次次取心成成功。岩岩心采取取后进行行钻孔测测斜孔斜斜符合要要求才能能继续钻钻进。、钻孔变径径钻孔变径是是倒垂

8、孔孔钻进的的重要环环节之一一，钻孔孔变径应应使用导导向钻具具钻进。当当小径孔孔段长度度等于大大径钻具具长度时时，再去去掉导向向钻具。变径钻进时时，应采采用轻压压慢转的的较小钻钻进参数数。、定时测斜斜）定时测斜斜，即每每钻进11m左右右测定孔孔斜一次次，并记记录在测测斜表格格上，及及时掌握握和分析析孔斜变变化情况况，如发发现偏斜斜值超过过规定范范围，应应立即采采取有效效的纠斜斜措施，防防止因偏偏斜值过过大而造造成纠斜斜困难。测斜工作必必须在捞捞尽孔内内岩心及及沉淀物物以后再再进行。）测斜操作作方法：（）首先安安装好水水箱架和和水箱，保保持基本本水平。然然后箱内内注水，当当浮体能能在液面面上自由由

9、漂浮时时可停止止注水。（）用钢丝丝与鼓形形测斜仪仪连接，通通过绕线线架控制制，将鼓鼓形测斜斜仪下到到预测孔孔深。（）将绕线线架放置置于浮体体上，待待浮体平平稳后即即可测量量孔斜，在在孔口十十字坐标标上量出出偏斜的的横坐标标与纵坐坐标值。该该坐标与与孔口十十字坐标标原点的的距离即即为中心心偏斜值值。、钻孔验收收终孔后，应应立即洗洗孔，清清除孔内内残渣，然然后自下下而上每每1m或2m逐段段测斜。经经验收合合格后下下入垂线线保护管管。三、钻孔设设备机具具选型及及主要技技术要求求、钻机根据本工程程地质条条件和倒倒垂孔设设计要求求，拟选选择稳定定性好，精精度高、具具有足够够功率的的金刚石石钻机，以以承受

10、钻钻机过程程中的扭扭矩，消消除由于于立轴晃晃动，偏偏心而产产生的钻钻机具振振动与不不稳定。拟拟选择型型液压钻钻机，以以满足倒倒垂孔施施工要求求。、水泵根据钻进工工艺，钻钻孔直径径和钻孔孔深度等等因素。选选择有耗耗能较小小、操作作灵活，可可变量、解解体性能能好，便便于搬迁迁的三缸缸往复式式水泵，本本工程拟拟选择型型泥浆泵泵。、钻塔根据本工程程施条件件及倒垂垂孔钻进进的技术术要求，拟拟选用稳稳定性好好的四脚脚钢管式式钻塔。安安装时保保证钻塔塔顶部天天车前沿沿，立轴轴中心及及孔口中中心三点点呈一垂垂线，钻钻塔四脚脚用螺栓栓紧固在在混凝土土坝面上上。、孔口导向向装置为确保孔定定位准确确，开孔孔钻进铅铅

11、直，升升降拧卸卸钻具安安全，本本工程孔孔口导向向装置，拟拟设计为为孔口导导向管。、钻具与立立轴钻杆杆根据本工程程地质条条件和倒倒垂孔设设计要求求，拟选选择的足足够刚性性与强度度的899mm粗粗径钻杆杆。钻具具选用同同轴度好好，刚性性强的钻钻具组。岩心管、沉沉淀管、沉沉接头，钻钻杆与锁锁接头的的加工精精度应满满足规定定要求。其其不同轴轴度误差差应小于于0.22mm，每每米长度度内的弯弯度不得得大于00.5mmm。立立轴钻杆杆必须保保持垂直直。、钻杆扶正正器钻杆扶正器器外径应应小于孔孔口导向向管内径径或钻孔孔真径-3mmm。一般般情况下下，每根根钻杆均均应安装装钻杆扶扶正接器器。、钻头根据本工程程

12、地质条条件和倒倒垂孔设设计要求求，开孔孔钻进拟拟选作硬硬质合金金钻头，开开孔后拟拟选用表表镶金钢钢石钻头头。、钻孔测斜斜仪本工程拟选选用型浮浮标式钻钻孔孔测测斜仪，以以保证测测斜精度度满足规规定要求求。、主要设备备机具配配置本工程主要要设备机机械配置置（见表表）大施工设备备清单 表编号名称规格单位数量备注钻机台完好三角架12.5mm、9.55m套完好水泵泥浆泵台完好钻杆完好钻具新钻具新钻具新钻具新金刚石钻头头个旧金刚石钻头头个新金刚石钻头头个新金刚石钻头头个新扶正器个旧扶正器个旧扶正器个旧扶正器个旧慢动卷扬机机台新电缆25mm新配电柜个新测斜仪套新电焊机台新四、主要纠纠斜方法法、钻机平面面位移

13、法法纠斜这是一种见见效较快快的纠斜斜方法。在在偏斜值值不大，孔孔深200m的情情况下及及时采取取此方法法纠斜可可达到理理想效果果。其方法是将将钻机平平面移动动一定距距离，一一般移动动量为孔孔斜值的的倍，再再将钻机机固定即即可进行行纠斜钻钻进。其纠斜原理理是当钻钻机平行行位移后后，致使使钻头工工作时在在钻压的的作用下下产生偏偏听偏压压而改变变原钻孔孔轴向，使使钻头沿沿孔斜反反方向钻钻进，从从而达到到纠斜目目的。、调整立轴轴偏角法法纠斜根据钻孔偏偏斜方向向和偏斜斜值，采采用磨孔孔钻孔头头将底磨磨平，然然后在偏偏斜相反反方向调调整钻机机立轴角角度，采采用轻压压慢转出出一个新新孔，再再恢复正正常钻进进

14、。、扩孔法纠纠斜当钻孔变径径后，钻钻进到一一定深度度发现孔孔斜过大大时，可可将孔内内岩心打打捞干净净，并用用地勘水水泥浆将将该面封封填，再再用大径径长钻具具导向，轻轻压慢转转扩孔钻钻进，直直至将孔孔斜纠正正后现继继续钻进进。、回填封孔孔纠斜在中硬岩层层钻进，当当某一孔孔段偏斜斜值较大大而采用用纠斜方方法效果果不理想想时可采采用混凝凝土封填填。由于于封填混混凝土固固后与偏偏斜孔段段岩石硬硬度相等等或略高高，可避避免纠斜斜钻进时时又回到到原偏斜斜孔段里里，因而而能取得得较好的的纠斜效效果。、中心导向向法纠斜斜用3mmm钢丝绳绳作垂线线，将一一个外径径比钻头头内径小小-6mmm，的的中心导导向器垂垂

15、直下入入偏斜孔孔段，然然后以水水泥砂浆浆灌注。凝凝固后，拉拉断中心心导向器器顶端强强度较小小的接线线，将孔孔内钢丝丝绳起出出，下入入钻具套套住中心心导向器器，顺预预导方向向钻进，达达到纠斜斜目的。、定向纠斜斜管法纠纠斜根据钻孔偏偏斜方向向和偏斜斜值，将将套管脚脚处外侧侧焊一块块弧形钢钢板（厚厚度视偏偏斜值而而定）、以以吊垂线线划线的的方法定定向下入入孔内，后后下入小小一级钻钻具，钻钻具连接接导向钻钻具（沿沿套管内内导向），用用较小钻钻进参数数钻进11m左右右，提出出纠斜套套管，下下入与纠纠斜套管管同径的的钻具，其其下部连连接小一一级导向向管，用用较小的的钻进参参数缓慢慢导向扩扩孔钻进进，达到到

16、纠斜目目的。、定向偏斜斜楔法纠纠斜根据钻孔偏偏斜方向向和偏斜斜值，用用钢管加加工成槽槽形偏斜斜楔，将将偏斜楔楔用铆钉钉锚固或或点焊在在钻杆接接头上，定定向下到到偏斜孔孔段，然然后通过过钻杆加加压切断断锚钉或或焊点，经经检查无无误后，再再灌注水水泥砂浆浆将偏斜斜楔固定定，现下下钻具顺顺偏斜楔楔槽内导导向钻进进。钻进进时要轻轻压慢转转，随时时掌握孔孔内情况况。纠斜斜成功后后，再继继续钻进进。、钻孔跳级级变径法法纠斜当某孔段发发现偏斜斜较大且且终孔直直径能满满足设计计要求时时，可采采用跳级级变径法法纠斜。、加长粗径径钻具纠纠斜钻进过程中中，如发发现孔斜斜较大，可可将粗径径钻具加加长到-30mm，可达

17、达到纠斜斜的目的的。五、倒垂孔孔保护管管安装、所用管材材应满足足出厂技技术要求求，加工工前应严严格检查查，其弯弯曲率小小数点于于，弯曲曲、锈蚀蚀严重的的不能使使用。保保证不同同轴度小小于0.2mmm，台阶阶端面的的轴线不不垂直度度应小于于0.11mm。采采用螺纹纹连接。、保护管不不安装前前，应将将保护管管在坝面面上整体体连接起起来，进进行密闭闭试验。并并用经纬纬仪测量量其整体体及其它它各项偏偏差，然然后按园园周四等等分刻划划根廊线线，并将将保护管管编号，作作为安装装顺序。、保护管安安装前应应全面冲冲洗钻孔孔清除残残留岩粉粉，自上上而下每每2m一次次测定钻钻孔的偏偏斜值，用用作图法法确定有有效铅

18、直直园直径径，即：将钻孔孔不同深深度孔段段偏斜值值较大的的若干测测点投影影到平面面上，在在余下的的平面内内作圆，即即为有效效铅直孔孔径，根根据有效效铅直孔孔径确定定保护管管的中心心坐标和和安装位位置。、保护管按按设计要要求进行行防锈处处理，即即先对保保护管进进行除锈锈处理，再再刷防锈锈漆进行行防锈保保护，其其它外露露金属构构件、托托架等按按设计要要求进行行防锈处处理。下下管前，在在孔底灌灌入高于于孔底00.5mm的水泥泥浆，再再将保护护管下到到孔底，然然后向上上提升220cmm左右，并并用孔口口夹板将将保护管管进行径径向定位位，并将将孔口夹夹板固定定于孔口口管上采采用钻机机卷扬使使之处于于悬吊

19、状状态，然然后对保保护管的的中心位位置进行行调整，使使其有效效圆直径径满足设设计要求求，保护护管在未未完全固固加前不不得拆除除孔口固固定夹板板。保护管采用用螺纹连连接，其其连接部部位系采采用螺纹纹密封胶胶带密封封止水。其其底部采采用无缝缝钢板焊焊封，以以防渗漏漏。、根据保护护管管身身各部的的弯曲情情况设置置保护管管扶正环环，扶正正环的设设置位置置一般设设置在管管身的弯弯曲点上上，其间间距为-12mm；根据据不同位位置的钻钻孔平面面与确定定的保护护管安装装中心，用用图解法法确定相相应位置置的保护护扶正的的方位尺尺寸。并并按顺序序安装保保护管，按按照确定定的尺寸寸，在相相应位置置扶正环环。、保护管

20、的的中心调调整符合合要求后后，进行行水泥浆浆灌注。所所用水泥泥标号为为耐酸水水泥，水水灰比为为：，采采用水下下注浆法法灌注，灌灌注速度度为-55L。全全孔分数数次进行行灌注，首首次灌注注时，在在水泥浆浆加入的的氯化钙钙促凝，灌灌注底部部的一根根套管，待待初凝后后，校测测保护的的偏斜情情况，如如无异常常，则可可继续以以同样的的方法进进行灌注注直至孔孔口。在在灌注中中随时注注意观察察并调整整保护管管的垂直直度，使使之控制制在正常常的范围围内。、保护管安安装完毕毕后，在在保护管管内按每每米为一一测点，全全面复测测一次保保护管内内偏斜值值，并作作好记录录及时加加盖保护护以待倒倒垂线安安装。六、倒垂孔孔

21、线安装装、垂线安装装前，先先将垂线线钢丝缠缠绕在直直径大于于40ccm的绞绞盘上，检检查垂线线钢丝，如如有曲折折和伤痕痕禁使用用。、锚块应与与垂线连连接牢固固、固定定锚块前前，应计计算水泥泥砂浆灌灌注量，保保证水泥泥砂浆面面在保护护管底深深约1000cmm处，锚锚块应高高出水泥泥砂浆面面约100cm。锚锚块定位位应保证证垂线位位于保护护管有效效孔径的的中心。、浮体组安安装时，应应保证浮浮于水平平，连杆杆垂直，并并使其位位于浮桶桶中心。、在浮桶内内加注油油液时，应应确认锚锚块已固固结牢固固，以防防止锚块块受拉力力时而松松动。同同时，应应使整个个恒力浮浮于淹没没在油液液中，但但不可触触及浮桶桶底部

22、。处处于自由由状态。、垂线安装装时，应应安装垂垂线再安安装坐标标仪底盘盘，坐标标应调整整水平，其其基座坐坐标纵横横轴应与与坝轴线线平行或或垂直。、垂线与浮浮体连接接安装，应应在锚块块完全固固结稳固固后进行行，以防防松动或或松脱。、观测墩应应按设计计图纸施施工，基基座与观观测墩应应固稳固固，观测测墩强制制对中基基座，其其对中偏偏差不大大于0.1mmm，坐标标仪应强强制对中中基座安安装水平平，基座座中心线线及坐标标仪导轨轨应与设设计观测测方向平平行，基基座距垂垂线距离离为-55cm，且且垂线应应在基座座中心线线附近。、垂线安装装完成后后应进行行认真调调试，待待垂线、浮浮体达到到充分自自由、平平衡，

23、垂垂线复位位偏差不不大于00.1mmm。七、双金属属标孔双双金属标标的安装装、双金标所所有安装装用零件件，应严严格按设设计图纸纸加工，各各结构件件安装应应严格按按设计图图纸施工工。、双金属标标按装前前，应精精确测定定钢铝心心管热膨膨胀系数数，测定定精度不不低于。、双金属标标钢铝心心管应为为同炉产产品，以以保证其其热膨胀胀系数的的一致性性。、所有金属属标均按按设计要要求进行行防锈处处理，其其底部采采用钢板板封焊。钢钢管的螺螺纹连接接部位系系采用螺螺纹农密密封止水水。、在路标心心管1.5m及及倒垂孔孔保护管管下3ccm处，应应各设置置一个橡橡胶环；另在每每节标心心管距两两端处，各各设置一一个橡胶胶环。同同时，在在每个橡橡胶环的的上下两两端面各各设个阻阻驼。、标点安装装时，应应在标点点和标心心管的螺螺纹处涂涂以环氧氧树脂使使其固加加。、标点安装装时，钢钢管标点点安装应应比铝管管标点安安装高-3cmm。八、人员安安排九、施工进进度安排排工 序七月八月九月准 备测量放孔设备安装钻孔施工保护管安装装说 明 图库网址址 联系：电话：