[发明专利]在地面钻穿含水砂层中地下结构的成孔工法

说明书

技术领域

本发明涉及地下工程技术领域，尤其涉及一种在地面钻穿含水砂层中地下结构的成孔工法。

背景技术

在建筑施工、地下管线、地铁隧道等工程技术领域，经常需要对位于地面以下的结构进行施工作业。但由于很多地区地质条件不利、城镇中心区域地面建筑密布、地下设施复杂、管线密集交错等各种客观条件影响，实施地下工程的难度非常巨大。

中国专利申请CN1179498公开了一种“用于更新地下管道的打孔设备和打孔方法”，该专利申请用以在已有管道上打孔。如图1所示，该设备带有一冲击钻头组件2和一安装在一结构上的导向件3，相对于导向件3冲击钻头是可动的，并在导向件3的前面连接有一个转动和牵引钻杆5，用以从打孔设备的进给方向通过导向件3向打孔设备提供旋转和进给运动，绕钻头5设置有一个可由钻杆5的转动带动旋转的螺旋输送器6，用以沿已有管道从打孔位置向前输送切屑。

上述现有的打孔设备及打孔方法在应用于地基土质良好的施工环境时，施工效果较好。但应用于例如含水砂层等地基土质较差的施工环境时，由于未充分考虑防水效果，容易造成地下结构透水。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种具有良好防水效果的成孔工法。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种防水效果良好的在地面钻穿含水砂层中地下结构的成孔工法。

为实现上述目的，本发明提供了一种在地面钻穿含水砂层中地下结构的成孔工法，用于在所述地下结构上形成一透孔，至少包括以下步骤：步骤一，在所述地下结构上与设计透孔处对应的内表面处设置密封承压层；从地面向所述地下结构钻孔，施工至所述地下结构的顶面并在所述顶面上形成一工艺孔；步骤二，从地面穿过所述含水砂层，向所述工艺孔打设一保护管并使所述保护管与所述工艺孔衔接；步骤三，在所述保护管中下钻件，打穿所述地下结构；步骤四，继续将所述钻件中的锥形磨合件压入所述透孔，直至打穿所述密封承压层。

较佳地，所述步骤四中，所述透孔的内表面被所述锥形磨合件挤磨形成相同角度的锥形。

较佳地，所述锥形磨合件固定设置在所述钻件的钻杆与钻头之间。

较佳地，所述密封承压层包括密封层与承压层。

较佳地，所述密封层为环氧树脂层。

较佳地，所述密封层中还设置有注浆导管。

较佳地，所述密封层中还包括麻丝和/或棉布。

较佳地，所述承压层为钢结构件，与所述地下结构固定连接。

较佳地，所述地下结构为管片。

较佳地，所述工艺孔的深度大致为所述地下结构的厚度的三分之一。

本发明由于采用上述施工步骤，通过设置保护管，改善了现有成孔工法的防水效果。本发明还由于采用了特别设计的钻件，在该钻件中包括一段锥形磨合件，利用该锥形磨合件与透孔内壁挤压磨合，使透孔的内壁与该锥形磨合件的外表面紧密贴合，从而大大提高了成孔工艺的防水性。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是现有技术中一种打孔设备在使用状态的结构示意图；

图2是本发明一具体实施例在初始阶段的施工结构示意图；

图3是图2所示实施例在下钻件阶段的施工结构示意图；

图4是图2所示实施例在打穿透孔状态的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种在地面钻穿含水砂层中地下结构的成孔工法，用于在地下结构上形成一透孔。本实施例中，前述地下结构为管片。

本发明一具体实施例至少包括以下步骤：

步骤一，如图2所示，在管片1上与设计透孔处对应的内表面处设置密封承压层2。密封承压层2包括密封层21与承压层22。

其中，密封层21为环氧树脂层，密封层21中还交叉设置有一根或多根注浆导管211，以及麻丝或棉布(图2中未示出)。承压层22为钢结构件，与管片1通过螺栓等固定连接。

从地面A向管片1钻孔，施工至管片1的顶面，并在其顶面上形成一工艺孔11。工艺孔11的深度大致为管片1的厚度的三分之一。

步骤二，从地面A穿过含水砂层B，向工艺孔11打设一保护管12，并使保护管12与工艺孔11衔接。

步骤三，如图3所示，在保护管12中下钻件3，打穿管片1。特别地，本工法中采用的钻件3，在钻件3的钻杆31与钻头33之间固定设置有锥形磨合件32。

步骤四，如图4所示，继续将钻件3中的锥形磨合件32压入透孔，直至打穿密封承压层2。透孔的内表面被锥形磨合件32挤磨形成相同角度的锥形。