1.本发明涉及桥隧施工的技术领域，尤其是涉及一种同心跟管钻进施工方法。
背景技术：
2.久马高速公路土建工程施工专业分包项目c2tj5-3分部，项目位于四川省阿坝藏族羌族自治州阿坝县境内，主体工程位于查理乡额色玛村，地处高原高寒地区，沿线多山且地形陡峭，隧道围岩地质情况复杂，交通不便。主要工程内容为海子山1号隧道进口端(不含隧道交安、机电)工程，左线起讫桩号(zk102+900～zk106+032)，右线起讫桩号(k102+855～k106+000)，海子山1号隧道进口端围岩级别主要以v级围岩为主，左洞长3132m，其中v级围岩占隧道总长的66.9％，iv级围岩占隧道总长的33.1％；右洞长3145m，其中v级围岩占隧道总长的65.8％，iv级围岩占隧道总长的34.2％，合同造价4.1个亿，计划工期：40个月，设计速度80公里/小时，按双向四车道高速公路标准建设，线路平均海拔3600米。
3.由于四川阿坝藏族羌组自治州阿坝县地处青藏高原边缘横断山脉，地质活动活跃，遂址周围多山且陡，山体表层结构大多为碎石黏土堆积体，内部多破碎软岩，洞口暗洞埋深较浅，进洞施工危险性较大。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供同心跟管钻进施工方法，以解决山体结构易塌孔，成孔难，施工周期长的技术问题。
5.本发明提供一种同心跟管钻进施工方法，包括以下步骤；
6.s1、将一级管棚钢管与钻头的同心套刚性连接；
7.s2、钻机通过一级钻杆使钻头在导向墙上进行钻孔，当孔达到设计深度以后，动力头向后推出，钻头与同心套分离，钻头跟随动力头退出，且在动力头后退的过程中，用空压机向孔内送风，以使孔内余渣清除干净。
8.在可选的实施方式中，在步骤s2之前，还包括步骤s02，s02，动力头使钻头顶住导向墙，并开启高压风使冲击器工作，在导向墙上形成导向孔，钻头插入到导向孔中。
9.在可选的实施方式中，在步骤s2中，当需要延长一级钻杆的时候，钻机的动力头与一级钻杆分离，次级管棚钢管与一级管棚钢管连接以后，再将次级钻杆与一级钻杆连接。
10.在可选的实施方式中，在步骤s2中，当需要拆卸钻杆时，动力头逆时针旋转90
°
，向后退移动，使钻杆从孔中移出，并依次拆卸次级钻杆。
11.在可选的实施方式中，所述钻头为楔形钻头，在楔形钻头内设置有导向仪，所述楔形钻头与导向仪配合实时调整管棚钻进方向。
12.在可选的实施方式中，多个所述次级管棚钢管之间螺接，所述一级管棚钢管与相邻所述次级管棚钢管螺接。
13.在可选的实施方式中，相邻所述次级管棚钢管之间设置有连接管，且所述连接管的两端分别与一个次级管棚钢管螺接。
14.在可选的实施方式中，所述钻头为偏心钻头。
15.在可选的实施方式中，所述一级管棚钢管与同心套焊接。
16.在可选的实施方式中，所述导向孔的深度为50cm。
17.本发明提供的同心跟管钻进施工方法在钻孔的过程中，管棚钢管与钻头同步移动，实现钻进一次成孔；当需要钻头退出时，钻头与同心套分离，即实现了钻头的退出，相比现有传统管棚钻进施工方法，仅多使用了一个同心套就解决了不良地质进洞施工采用传统工艺钻进容易塌孔、卡钻等问题，实现钻进一次成孔，大大提升施工效率，缩短了超前大管棚施工时间。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施同心跟管钻进施工方法流程图。
具体实施方式
20.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.实施例
22.参照图1，本发明提供一种同心跟管钻进施工方法，包括以下步骤；
23.s1、将一级管棚钢管与钻头的同心套刚性连接；
24.s2、钻机通过一级钻杆使钻头在导向墙上进行钻孔，当孔达到设计深度以后，动力头向后推出，钻头与同心套分离，钻头跟随动力头退出，且在动力头后退的过程中，用空压机向孔内送风，以使孔内余渣清除干净。
25.在一些实施例中，一级管棚钢管和钻头连接，该钻头与钻机连接，钻机的动力头驱动钻头上的同心套刚性连接，一般钻头与一级钻杆采用焊接的方式连接，当钻头旋转的时候，一级管棚钢管并不旋转，当钻头移动的时候，一级管棚钢管跟随其移动；即钻头形成钻孔以后，一级管棚钢管立即插入到钻孔中，这样能够有效的避免塌孔，提高钻孔效率和成孔效率。
26.当钻头带动一级管棚钢管到达设计深度以后，动力头带动钻头后退，此时钻头与同心套分离，将同心套和一级管棚钢管留在成型孔中，相比现有传统管棚钻进施工方法，仅多使用了一个同心套就解决了不良地质进洞施工采用传统工艺钻进容易塌孔、卡钻等问题，实现钻进一次成孔，大大提升施工效率，缩短了超前大管棚施工时间。
27.在可选的实施方式中，在步骤s2之前，还包括步骤s02，s02，动力头使钻头顶住导向墙，并开启高压风使冲击器工作，在导向墙上形成导向孔，钻头插入到导向孔中。
28.为了使钻头能够更好的按照轨迹进行钻孔，先用动力头使钻头顶住导向墙，利用
高压风使冲击器在导向墙上形成导向孔；钻头插入到导向孔以后，方便了钻头沿着导向孔导向的方向进行钻孔。
29.在可选的实施方式中，在步骤s2中，当需要延长一级钻杆的时候，钻机的动力头与一级钻杆分离，次级管棚钢管与一级管棚钢管连接以后，再将次级钻杆与一级钻杆连接。
30.孔的设计深度可能较深，一级钻杆无法使钻头到达设计深度，动力头与一级钻杆分离以后，将次级管棚钢管与一级管棚钢管连接，这样就实现了管棚钢管的延长，再经次级钻杆插入到管棚钢管内，这样就实现了次级钻杆与一级钻杆的连接；根据实际设计需求，可以多次重复上述操作，即在次级管棚钢管上再连接次级管棚钢管，在次级钻杆上再次连接次级钻杆，进而使钻头达到设计深度。
31.在可选的实施方式中，在步骤s2中，当需要拆卸钻杆时，动力头逆时针旋转90
°
，向后退移动，使钻杆从孔中移出，并依次拆卸次级钻杆。
32.当钻头到达设计深度的时候，需要拆卸钻杆时，动力头逆时针旋转90
°
，然后向后退，此时钻头能够进入到一级管棚钢管内，当次级钻杆从管棚钢管内移出的时候，管棚钢管不移动，将次级钻杆从钻杆上拆卸；动力头向前移动，再次夹紧钻杆后退，反复操作，直到将所有次级钻杆从一级钻杆上拆卸下来。
33.在可选的实施方式中，所述钻头为楔形钻头，在楔形钻头内设置有导向仪，所述楔形钻头与导向仪配合实时调整管棚钻进方向。
34.导向仪设置在钻头中，钻头和导向仪依靠动力头的推力实时调整钻头的钻进方向，进而使钻头按照设计的路线进行钻孔。
35.在可选的实施方式中，多个所述次级管棚钢管之间螺接，所述一级管棚钢管与相邻所述次级管棚钢管螺接。
36.在可选的实施方式中，相邻所述次级管棚钢管之间设置有连接管，且所述连接管的两端分别与一个次级管棚钢管螺接。
37.一般次级管棚钢管之间通过螺接连接，次级管棚钢管的两端均为可以为螺纹口，连接管的两端与次级管棚钢管的螺纹口连接；或者次级管棚钢管的一端设置有具有外螺纹的螺纹口，另一端设置内螺纹的螺纹口，进而使相邻的次级管棚钢管连接。
38.在可选的实施方式中，所述钻头为偏心钻头。
39.在可选的实施方式中，所述一级管棚钢管与同心套焊接。
40.在可选的实施方式中，所述导向孔的深度为50cm。
41.为了确保钻头按照设计方向进行钻进，导向孔的深度为50cm或者50cm以上，使钻头在导向孔的作用下推进。
42.钻头一般选择偏心钻头，该钻头在动力头后退的时候，该偏心钻头能够进入到管棚钢管内，进而将管棚钢管留在孔内，避免塌孔。该同心跟管钻进施工方法具有钻孔效率高、成孔效率高、施作距离长、精准度高等特点，可广泛应用与隧道洞口浅埋段进洞施工，为施工作业安全、高效高质量的经验具有广泛的推广价值，其优点主要体现在以下几个方面：
43.1、钻孔成孔效率高
44.通过采用同心跟管钻进施工方法，将钻头与管棚钢管形成刚性连接，有效地控制了在不良地质区域塌孔、堵孔、卡钻现象发生，使钻孔质量得到有效控制。
45.2、缩短施工工期
46.通过采用同心跟管钻进施工方法，很好的解决了不良地质进洞施工采用传统工艺钻进容易塌孔、卡钻等问题，实现钻进一次成孔，大大提升施工效率，缩短了超前大管棚施工时间。
47.3、安全可靠性高
48.采用导向仪装置，高精度控制管棚钻进方向，增加管棚支护效果，控制洞口沉降，保证管棚的施工安全质量。
49.同心跟管钻进施工方法适用于下穿既有管线、铁路、公路建筑物等或对下沉量有严格控制的隧道、地下建筑物等高精度高质量控制工程。
50.本发明提供的同心跟管钻进施工方法在钻孔的过程中，管棚钢管与钻头同步移动，实现钻进一次成孔；当需要钻头退出时，钻头与同心套分离，即实现了钻头的退出，相比现有传统管棚钻进施工方法，仅多使用了一个同心套就解决了不良地质进洞施工采用传统工艺钻进容易塌孔、卡钻等问题，实现钻进一次成孔，大大提升施工效率，缩短了超前大管棚施工时间。
51.同心跟管钻进施工方法在久马高速c2tj5合同段专业分包三工区海子山1号隧道进洞施工中得到了很好的应用效果，因其钻孔成孔效率高、节约施工时间、安全可靠等特点，相比现有管棚施工工艺具有便利、高效、安全及质量为一体的特点，可以大大提高超前大管棚施工的整体效果，防止了质量通病，节省了施工工期，达到了创新创效的基本要求。
52.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。技术特征：
1.一种同心跟管钻进施工方法，其特征在于，包括以下步骤；s1、将一级管棚钢管与钻头的同心套刚性连接；s2、钻机通过一级钻杆使钻头在导向墙上进行钻孔，当孔达到设计深度以后，动力头向后推出，钻头与同心套分离，钻头跟随动力头退出，且在动力头后退的过程中，用空压机向孔内送风，以使孔内余渣清除干净。2.根据权利要求1所述的同心跟管钻进施工方法，其特征在于，在步骤s2之前，还包括步骤s02，s02，动力头使钻头顶住导向墙，并开启高压风使冲击器工作，在导向墙上形成导向孔，钻头插入到导向孔中。3.根据权利要求1所述的同心跟管钻进施工方法，其特征在于，在步骤s2中，当需要延长一级钻杆的时候，钻机的动力头与一级钻杆分离，次级管棚钢管与一级管棚钢管连接以后，再将次级钻杆与一级钻杆连接。4.根据权利要求3所述的同心跟管钻进施工方法，其特征在于，在步骤s2中，当需要拆卸钻杆时，动力头逆时针旋转90
°
，向后退移动，使钻杆从孔中移出，并依次拆卸次级钻杆。5.根据权利要求4所述的同心跟管钻进施工方法，其特征在于，所述钻头为楔形钻头，在楔形钻头内设置有导向仪，所述楔形钻头与导向仪配合实时调整管棚钻进方向。6.根据权利要求3所述的同心跟管钻进施工方法，其特征在于，多个所述次级管棚钢管之间螺接，所述一级管棚钢管与相邻所述次级管棚钢管螺接。7.根据权利要求6所述的同心跟管钻进施工方法，其特征在于，相邻所述次级管棚钢管之间设置有连接管，且所述连接管的两端分别与一个次级管棚钢管螺接。8.根据权利要求1所述的同心跟管钻进施工方法，其特征在于，所述钻头为偏心钻头。9.根据权利要求1-8任一项所述的同心跟管钻进施工方法，其特征在于，所述一级管棚钢管与同心套焊接。10.根据权利要求2所述的同心跟管钻进施工方法，其特征在于，所述导向孔的深度为50cm。
技术总结
本发明提供了一种同心跟管钻进施工方法，涉及桥隧施工的技术领域，该同心跟管钻进施工方法，包括以下步骤；S1、将一级管棚钢管与钻头的同心套刚性连接；S2、钻机通过一级钻杆使钻头在导向墙上进行钻孔，当孔达到设计深度以后，动力头向后推出，钻头与同心套分离，钻头跟随动力头退出。本发明提供的同心跟管钻进施工方法在钻孔的过程中，管棚钢管与钻头同步移动，实现钻进一次成孔；当需要钻头退出时，钻头与同心套分离，即实现了钻头的退出，相比现有传统管棚钻进施工方法，仅多使用了一个同心套就解决了不良地质进洞洞施工采用传统工艺钻进容易塌孔、卡钻等问题，实现钻进一次成孔，大大提升施工效率，缩短了超前大管棚施工时间。缩短了超前大管棚施工时间。缩短了超前大管棚施工时间。
技术研发人员：吴立辉 王颖 田世强 李艳辉
受保护的技术使用者：中交一公局海威工程建设有限公司
技术研发日：2021.12.31
技术公布日：2022/4/5
声明：
“同心跟管钻进施工方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：中交一公局海威工程建设有限公司
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2024年08月08日 ~ 10日 
