气举钻机方案.doc

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1、徐州苏宁广场项目气举反循环潜水钻机成槽施工方案编制人：胡林日期：2012.05,24第一章地质情况1、填土（Q4,n,）：%1・1杂填土：杂色，松散，主要成分为碎砖、瓦片等建筑垃圾，混少量粘性土，填龄大于10年。©-2素填土：黄褐色，灰色，软~可塑粉质粘土为主，具中等偏高压缩性，含少量碎砖粒，填龄大于10年。①・3淤泥质填土：灰黑色、灰色，流塑，具臭味，含腐殖物及少量碎砖粒，具高压缩性，填龄大于10年。%1・4杂填土：灰色，密实度不均匀，软塑的粉质粘土为主，含较多碎砖、瓦片等杂物，局部夹较大石块（老石板道），为明代古城的淤积层。2、全新统粉土、砂土

2、（Q4a，）：%1・1粉土：灰黄色，中密〜密实，湿，局部夹粉质粘土，中等压缩性。无光泽，干强度及韧性低，摇振反应中等。%1・2粉砂：灰黄色，饱和，稍~中密，含云母碎片，中等偏低压缩性片。3、上更新统粘性土（Q3“）：%1粉质粘土：黄褐色，硬塑，局部可塑，含铁锅结核，局部含少量姜结石，含量5-10%,粒径2-5cm不等，底部夹少量中风化岩块，切面光滑，中等偏低压缩性。4、基岩（下寒武系馒头组€｛）©-1B强风化泥质砂岩与泥岩互层：紫红色，风化强烈，局部成土状。层厚：0.9~2.0im层顶埋深：23.0~23.3m。%1・1C强风化粉砂岩：灰黄色，原岩

3、矿物基本风化，手捏易碎，夹少量中风化岩块，局部风化成砂土状，仅在J3孔揭露。④・2A中风化灰岩：灰白色、肉红色，含方解石脉，岩芯为长柱、短柱状，场地东半部岩芯较完整，西部岩芯较破碎，为较硬岩，岩体中岩溶较发育，有溶洞、溶孔等分布，主要发育于岩层浅部，溶洞中大部分全充填硬塑的粉质粘土，岩体基本质量等级III~IV级。④・2B中风化泥质粉砂岩与泥岩互层：紫红色，层状结构，层面倾角75~90度，呈互层状，每层厚1~2cm,泥质胶结，遇水易软化崩解，属极软岩~软岩，岩体基本质量等级V级。主要分布于场地西部。④・2C中风化粉砂岩：灰白色，岩芯较完整，呈短柱状

4、，钙质胶结，仅局部分布，属较软~较硬岩，岩体基本质量等级III~IV级。后附地质情况点位勘察图。孔位图及地质情况剖面图1孔位图及地质情况剖面图23劝SP第二章工艺流程施工准备导墙制作槽段定位A钻机定位V水电就位先导孑L—a钻进成槽接头安装I晞浇筑—A泥浆弃置接头顶拆下一槽段1台套第三章一、工程管理人员：5人二、导墙制作人员：8人三、成槽钻机操作人员：12人四、浇筑与接头管安拆作业人员：16人五、文明施工人员：6人六、其他设备操作人员：6人人员、设备投入一、单动力头潜水式气举反循环钻机:二、浇筑导管：两台套，50米三、顶拔器与接头管：两台套、50米四

5、、导墙制作工器具：一套、若干五、其他附属辅助设备：一套。第四章主要施工方法一、气举反循环成槽机钻进原理气举反循环成槽法钻进原理，它是借助空气压缩机，将压缩空气送入到孔内液面下一定深度的混合器中，并经混合器进入排渣管内充气，形成比重小于原孔内液体的气水混合液。混合液携带钻进中产生的浆渣上升，经排渣管上升到喷出口，进入渣浆池，这时渣土沉淀，而泥浆经溢浆口重新返回槽孔，完成气举反循环钻进过程（图1所示）。图1成槽施工示意图（实际使用的为单钻头）气举反循环钻进属于充气液体钻进方法范畴。因此，钻进中向管内输送的空气量的大小和混合器埋入孔内水位以下深度是否合适

6、将直接影响反循环效果。一般为保证有效的循环，要求混合器的位置有一定的沉没系数（沉没比，即混合器潜入水下深度与混合器以上钻孔深度之比），当空气压送深度一定时，沉没系数越大，则充气程度（气水比）可越小，但此时空气的压力增大；反之，充气程度增大而压力减小。因此，沉没系数和充气程度存在着最优值，此时空压机的能耗最低。当充气程度很小时，气体则会直接从液体中逸出，而无携带岩粉的能力（俗称开锅）；反之，流体将压向槽壁，使其能量过多地消耗在摩擦损失上而不起作用。在气举反循环钻进中，为了获得升水效率（有效水功率和空压机功率之比），保证有效地循环，其沉没比应在0.5-

7、0.8之间,合理的气液比为1.65〜2.0之间，钻进效率直接受槽底钻渣能否及时排出的影响。即气举升水量的大小会影响效率的高低，而气举升水量随送风量的增加而增大。因此，当钻孔加深时，沉没系数也相应加大时，钻进效率基本上稳定在某一范围内。二、气举反循环法施工1、气举反循环法施工参数的确定（1）冲洗液量Q的确定气举反循环混合液的最小流量是根据排渣管中混合液的上返回流速度来确定的。即排渣管中混合液的上返速度要大于钻进中所产生的岩屑在混合液中的下沉速度。一般由下列公式确定：Q=2828d2xVQ-冲洗液量,m3/h;d-排渣管(钻杆)中直径，取0.2m;V-

8、混合液在排渣管中的上升速度m/s;V=1.73KK-考虑到使用混合液的上升速度要大于最大钻渣颗粒在混合液中的下沉速度时所取