2020年,針對可能發(fā)生大量突涌水的山嶺隧道工程,日本大成建設(shè)開發(fā)了一種安全高效測量涌水量和水壓的系統(tǒng)(T-DrillPacker),可以在測量涌水鉆孔作業(yè)中避免孔壁坍塌,縮短測量時間。如果在鉆孔過程中遇到突涌水地帶,可以使用封隔器(Packer)而無需拉出鉆孔套管來測量鉆孔前端的涌水量和水壓。
2021年1月12日,大成建設(shè)對2020年開發(fā)的T-DrillPacker系統(tǒng)進行了升級。在鉆孔套管前端,除了可以安裝非取芯鉆頭外,還可以安裝收納巖樣的采樣鉆頭,鉆頭內(nèi)部配有1個巖芯采樣管。鉆頭一邊旋轉(zhuǎn)一邊挖掘巖土體,以采集巖芯,從巖芯樣本獲取開挖面前方的地質(zhì)情況。
使用該系統(tǒng)時,施工順序如下:
1)鉆孔取樣。2)回收巖芯采樣管。在意外遇到突涌水地帶時,只從鉆孔套管拔出巖芯采樣管進行回收。3)設(shè)置封隔器??s回鉆孔套管,并將新開發(fā)的用于巖芯鉆探的大型膨脹封隔器(可從40 mm的初始直徑擴展至120 mm)插入鉆孔套管中。4)測量涌水量和水壓。不需要拔出鉆孔套管,只需使取芯鉆頭前端的封隔器膨脹以密封鉆孔,測量涌水量和水壓。5)收縮并回收封隔器,重新安裝巖芯采樣管,恢復鉆孔。
通過擴展T-DrillPacker系統(tǒng)的功能,不僅能夠保留“避免孔壁坍塌”、“高效測量涌水量和水壓”、“能夠反復測量”的優(yōu)點,而且能夠快速掌握涌水區(qū)間的詳細地質(zhì)情況。大成建設(shè)計劃在可能存在高壓、大量涌水的山嶺隧道工程中推廣應(yīng)用該技術(shù)。