2020年,针对可能发生大量突涌水的山岭隧道工程,日本大成建设开发了一种安全高效测量涌水量和水压的系统(T-DrillPacker),可以在测量涌水钻孔作业中避免孔壁坍塌,缩短测量时间。如果在钻孔过程中遇到突涌水地带,可以使用封隔器(Packer)而无需拉出钻孔套管来测量钻孔前端的涌水量和水压。
2021年1月12日,大成建设对2020年开发的T-DrillPacker系统进行了升级。在钻孔套管前端,除了可以安装非取芯钻头外,还可以安装收纳岩样的采样钻头,钻头内部配有1个岩芯采样管。钻头一边旋转一边挖掘岩土体,以采集岩芯,从岩芯样本获取开挖面前方的地质情况。
使用该系统时,施工顺序如下:
1)钻孔取样。2)回收岩芯采样管。在意外遇到突涌水地带时,只从钻孔套管拔出岩芯采样管进行回收。3)设置封隔器。缩回钻孔套管,并将新开发的用于岩芯钻探的大型膨胀封隔器(可从40 mm的初始直径扩展至120 mm)插入钻孔套管中。4)测量涌水量和水压。不需要拔出钻孔套管,只需使取芯钻头前端的封隔器膨胀以密封钻孔,测量涌水量和水压。5)收缩并回收封隔器,重新安装岩芯采样管,恢复钻孔。
通过扩展T-DrillPacker系统的功能,不仅能够保留“避免孔壁坍塌”、“高效测量涌水量和水压”、“能够反复测量”的优点,而且能够快速掌握涌水区间的详细地质情况。大成建设计划在可能存在高压、大量涌水的山岭隧道工程中推广应用该技术。