超深定向钻探技术在川藏铁路隧道勘察中的应用

• 作者: 徐正宣 刘建国 吴金生 冯涛 陈明浩 王彦东 袁东
• 来源期刊: 工程科学与技术
• 学科: 交通运输
• 关键词: 超深定向钻探技术 隧道勘察 水平定向钻机 超长绳索取心 川藏铁路
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Research Paper
• 页码范围: 21-29
• 页数: 9页
• 分类号: P634|U452.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.15961/j.jsuese.202100690

摘要

针对川藏铁路沿线地形高差大,隧道工程顶部地形陡峻,隧道长、埋深大,交通条件极差,竖向深孔勘探无法实施等难题,以及现有定向勘探钻机在高山峡谷地区铁路勘察适应性差和定向勘探技术不能满足铁路隧道勘察对全孔地质岩心取心的技术要求等方面存在的不足,提出开展超长绳索取心定向钻探器具与装备研发、钻进技术与工艺研发、勘探模式研究及铁路超深定向勘探应用与示范工程.通过阐述超深定向钻探技术在川藏铁路隧道工程勘察中的应用现状,提出其发展建议.结论表明:1)通过超深水平定向勘探技术与装备研发,解决了川藏铁路水平深孔钻探装备难题,创新形成一套水平绳索定向钻进器具与工艺,形成一套超长绳索取心定向勘探工法.2)通过将自主研发的GXD-5S千米级全液压动力头定向钻机和超长绳索取心定向钻进技术成功应用于川藏铁路卡子拉山1号隧道,作为示范工程创造了目前国内水平绳索钻杆PQ(直径122 mm)深度588 m和HQ(直径96 mm)974 m两项最新纪录.3)基于水平钻探、斜向钻探和仰斜定向钻探3种勘察模式,构建了高山峡谷地区隧道勘察设计特殊地质因子获取地质模型.4)川藏铁路雅安至昌都段共完成超长绳索取心定向勘探钻探27孔,其中,最深水平定向钻孔深度达1888.88 m,是国内采用NQ系列水平绳索取心最深钻孔,为超深定向钻探技术更好地服务铁路勘察设计和推广应用提供支撑.