[发明专利]一种地下钻探中准确测量钻探点高程的方法

说明书

技术领域

本发明涉及勘探测量领域，具体的说，是涉及一种地下钻探中测量钻探点高程的方法。

背景技术

在隧道施工过程中，通常涉及地下钻探，而一些既有地下物体，例如通讯路线、各种管网设施、高压供水管道及房屋、公路桥梁等的地下基础等属于重要保护对象，施工要求钻探过程中不能伤及既有地下物体，以确保财产、生命安全。

为此，对地下钻探时钻探点的准确高程就提出较高的精度要求。但是在钻孔过程中，由于钻杆自重、围岩硬度不一致以及机具设备误差等原因，钻杆不能一直保持同一仰角或者俯角进行施钻，故不能通过钻杆长度和仰角、俯角精确定位出钻探点高程。有些时候因无法测定钻探点的准确高程，致使钻探时钻头无法深入。

因此，迫切需要研究出一种隧道地下钻探时准确测量钻探点高程的方法。

发明内容

本发明要解决的是隧道施工过程中超前钻探高程无法准确测定的技术问题，提供一种地下钻探中准确测量钻探点高程的方法，尤其适用于隧道开挖距离既有地下物体较近，因而无法准确定位钻探点高程的情形。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种地下钻探中准确测量钻探点高程的方法，当钻探方向与水平面所成角为仰角时，该方法按照如下步骤进行：

a．在钻机的钻杆内安装充满水的水平软管；

b．所述水平软管的一端固定于所述钻机的钻头处，并密封该端管头；

c．在所述钻杆尾部钻设通孔；

d．将所述水平软管的另一端由所述通孔引出，并密封该端管头；

e．开始钻孔，直至需要测量钻探点高程时停止所述钻机；

f．将钻孔外的所述水平软管管头提升，使其高于钻探点的理论计算位置；

g．拆除钻孔外的所述水平软管管头的密封；

h．上下缓慢移动钻孔外的所述水平软管管头，直至该管头中的水位高度不变时，其水位高程即为钻探点高程。

一种地下钻探中准确测量钻探点高程的方法，当钻探方向与水平面所成角为俯角时，该方法按照如下步骤进行：

a．在钻机的钻杆内安装充满水的水平软管；

b．所述水平软管的一端固定于所述钻机的钻头处，并且将该端管头连接于水压力盒的接口；

c．在所述钻杆尾部钻设通孔；

d．将所述水平软管的另一端由所述通孔引出并密封该端管头，同时将所述水压力盒上用于连接显示仪的接线通过所述通孔引出；

e．开始钻孔，直至需要测量钻探点高程时停止所述钻机；

f．拆除钻孔外的所述水平软管管头的密封；

g．在钻孔外将所述水压力盒上用于连接显示仪的接线与显示仪接通，并记录显示仪所显示的压力值P；

h．计算得出水平软管地上管头水位与地下管头水位的高差其中ρ为水的密度，g为重力加速度；

i．根据水平软管地上管头水位的高程h_地上，计算得出钻探点高程h=h_地上-h_高差。

本发明的有益效果是：

本发明针对隧道钻探施工，利用连通器原理和利用液体在连通管中的压力值计算高差的原理，通过水平软管、水压力盒以及显示仪等工具，能够精确探测地下钻探高程，确保地下既有物体的安全性，操作简单，施工方便，加快了施工进度，取得了非常好的施工效果；另外所用操作仪器也造价低廉，非常适合在此类钻探施工中推广应用。

附图说明

图1是当钻探方向与水平面所成角为仰角时，本发明所提供的地下钻探中准确测量钻头高程的方法示意图；

图2是当钻探方向与水平面所成角为俯角时，本发明所提供的地下钻探中准确测量钻头高程的方法示意图。

图中：1，水平软管；2，洞外水平标高；3，隧道开挖断面；4，钻探点；5，既有地下物体；6，显示仪。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的内容、特点及功效，下面结合附图详细说明如下：

（一）对于当钻探方向与水平面所成角α为仰角时，也就是钻探点4高于地面的情况，利用连通器原理直接在洞外测定钻探点4高程。

如图1所示，隧道开挖断面3高于地面，钻探点4附近有既有地下物体5。