孔口止漿管內混合雙管分段後退式注漿方法

2023-12-01 09:00:21 2

專利名稱：孔口止漿管內混合雙管分段後退式注漿方法
技術領域：
本發明屬於隧道和地下工程軟弱圍巖超前注漿加固和堵水技術，主要提 出一種孔口止槳管內混合雙管分段後退式注漿方法。
背景技術：
在軟弱破碎含水地層中進行隧道和地下工程施工，最容易出現的問題是圍 巖大變形和坍塌以及開挖面湧水、突泥，危及人員、設備安全，造成傷亡事故， 嚴重時引起地表坍塌，地下水位下降，影響居民正常生活，對i也面環境造成破 壞。為了保證施工安全，目前國內夕卜常用的地層加固和堵水方法為注漿法，注 漿法就是通過一定的壓力把一定量的膠凝性材料注入巖層或土體，使其在巖層 裂縫或土體空隙中流動、擴散、充±真、固結，形成有一定強度和低透水性的膠 結體，力[]固地層，封堵地下水，從而提高圍巖的自穩定時間，為支護結構的施 工贏得時間、創造^l牛。雙管法注漿是目前國內外比較常用的地層超前加固方法之一。目前的雙管法注漿採用雙鑽頭鑽 L與內管聯接的小鑽頭與聯接外管的大鑽頭不在一個平面上，以防止硬巖時內管扭矩太大而發生扭曲變形損壞； 而此種結構使得孤石或顆粒易進入並卡在大、小鑽頭之間，將小鑽頭卡死；水 泥漿與水玻璃漿液分別由小鑽頭、大鑽頭噴出在鑽頭前方混合，使得7jC泥漿與 水玻璃漿液混合不均勻並易造成漿液將鑽頭的出水(漿)孔堵塞；另外現有的 雙管注漿方法其注漿液容易從 L 口流出，影響注漿壓力使漿液無法進入地層， 使注漿效果難以保證。發明內容本發明的目的即是提出一種孔口止漿管內混合雙管分段後退式注漿方法， 解決在雙管注漿時的卡鑽問題，同時使漿液的混合和注漿壓力得到保證，提高 注漿效果。本發明方法的工藝步驟為先用鑽機在止漿牆上鑽出淺 L退出鑽杆，安 裝孔口管並用錨固劑固定在 L口壁上，採用單鑽頭、內外套管結構的鑽稱佔孔，鑽孔時 L口管位於鑽 L外的一端聯接排水裝置、防突水裝置，鑽杆的內管、外管尾端均連接供水管，通過防突水裝置、排水裝置、孑L口管鑽孔，鑽孔同時向 內管、夕卜管供水並《贓力水同時從內管、外管進入從鑽頭前部噴出將巖粉、渣 粒衝出；鑽孔至設計 L深，將位於孔口管外端的一節鑽杆從鑽機上拆開，拆除防突水裝置，在鑽杆上套置中空壓盤和止漿塞，並使中空錐臺結構的止漿塞其 小徑端位於排水裝置的管內，中空壓盤位於止漿塞後端並通過螺栓與排水裝置的法蘭連接；將內管、夕卜管尾端的供水管分別與水泥漿液、水玻璃漿液供漿管 路連接；使止漿塞向前封閉排水裝置與鑽杆外管之間的間隙，注漿並使水泥漿 液沿內管通過內管出水出漿單向閥進入鑽杆前端的混合腔，水玻璃漿液沿外管 通過外管出水出漿單向閥進入鑽杆前端的混合腔，水泥漿液和水玻璃漿液在混 合腔混合後從鑽頭前部噴出，當達到設計注漿量後，{￡±槳塞後退放鬆鑽杆； 將鑽杆即內管、外管後退一段距離後，再使止縫向前封閉排7條置與外管之 間的間隙繼續注漿，如此注漿一段，後退一段，再注漿一M3S完成該孔的注 漿。本發明所提出的孔口止漿管內混合雙管分段後退式注漿方法其採用單鑽頭 雙管式鑽杆鑽孔、分段後退式注漿，注漿時7jC泥漿液與水玻璃漿液在混合腔內 混合後再從鑽頭的出漿出7jC孔噴出，保證了漿液的混合效果，尤其適用於出水 量較大、要求漿液凝膠時間比較短的條件下注漿，採用止縫封閉孔口使得漿 液不能從孔口流出，保證了注漿的壓力和注漿效果，減化了施工工藝，提高了 注漿效率。


圖1—圖5為本發明注漿方法的工藝步驟示意圖。 圖6為鑽杆前端及鑽頭的示意圖。圖中，1、 4、進水管，2、內管，3、外管，5、中空壓盤，6、防突7條置， 7、止縫，8、排水裝置，9、鑽機，10、快速接頭，11、孔口管，12、錨固劑， 13、止漿牆，14、鑽孔，15、加固土層，16、內管出水出漿單向閥，17、外管 出水出漿單向閥，18、鑽頭，19、水泥砂漿，20、混合腔。
具體實施方式
結合附圖對本發明實施例加以說明-本發明所提出注漿方法的工藝步驟為如圖1所示，步驟1鑽淺孔。鑽機9就位後，根據開孔位置及鑽 L參數調整鑽機角度滿足設計鑽孔要求，鑽 L 1.8m。如圖2所示，步驟2退出鑽杆，安裝孔口管ll和排7jC^置8、防突水^g 6。孑L口管11採用無縫鋼管加工製作， 一端焊接快速接頭10，另一端用水泥砂 槳19封堵20cm。安 在孔口管距快速接頭端部30cm處開始纏繞麻絲成紡錘 形，並將錨固劑12方1A孔口內，採用鑽機9將孔口管11頂入鑽孔中，孑L口管 外留20cm;安裝防突水裝置6和排7燥置8;孑L口管11安設固結完成後，把排 水裝置8和防突水裝置6用法，連接起來並通過快速接頭IO連接在孔口管11 上；快速接頭10、防突水裝置6、排7jC^g 8為隧道施工裝置中普遍採用的部 件。如圖3所示，步驟3鑽孔。通過防突水體6、排水體8及孔口管11開 始鑽孔，採用單鑽頭、內夕卜管套管式鑽杆，參考圖6，內管前端通過內管出水出 眾單向閥16與鑽杆前端的混合腔20魏，夕卜管前端通過外管出水出漿單向閥 17與鑽杆前端的混合腔20連通；在內管2、外管3的尾端分別連M進水管1、 4，鑽孔時供水管供水，即將內管、夕卜管尾端的it7乂管l、 4均與供水管路翻， 壓力水沿內管2、外管3通過單向闊16、 17進入混合腔20後從鑽頭前部噴出， 將鑽孔內的巖砂顆粒衝出從排水裝置8排出，鑽孔至設計孔深。如圖4所示，步驟4注槳。將 L口管外的一節鑽杆從鑽機上拆開，並拆除 防突7jC^置6，在fffi上套置中空壓盤5和il^塞7，並使中空錐臺結構的ih^ 塞7其小徑端位於排水體8的管內，中空壓盤5位於止縫7後端並通過螺 栓與排7燥置8的法蘭連接；將鑽杆內管的進水管1與水泥漿管路魏，夕卜管 的淑JC管4與水玻璃漿液管路 ，上緊中空壓盤5與排7jC^g 8連接的螺栓 ^it縫7向前將排水裝置8與外管3之間的間隙封緊，開始注漿，水泥漿液 沿內管通過內管出水出漿單向閥16 SA鑽杆前端的混合腔20，水玻璃漿液沿外 管通過外管出水出漿單向閥17 iSA鑽杆前端的混合腔20，水泥漿液和水玻璃漿 液在混合腔混合後從鑽頭前端的出水出漿孔噴出進入i也層，沿鑽 L壁流至孔口 的漿液被止漿塞7封堵，當注漿達到要求後，停止注漿。如圖5所示，後退注漿。通過反向旋動螺栓使中空壓盤退後、止漿塞7放 松鑽杆，將鑽杆後退一段距離，拆除 L外多餘的鑽杆，再使止縫向前封閉排 水裝置8與鑽杆夕嗜之間的間隙，進行注漿，完成該段鑽孔的注漿。如此，注
權利要求
1、一種孔口止漿管內混合雙管分段後退式注漿方法，其特徵是先用鑽機在止漿牆(13)上鑽出淺孔，退出鑽杆，安裝孔口管(11)並用錨固劑(12)固定在孔口壁上，採用單鑽頭、內外套管結構的鑽杆鑽孔，鑽孔時孔口管(11)位於鑽孔外的一端聯接排水裝置(8)、防突水裝置(6)，鑽杆的內管(2)、外管(3)尾端均連接供水管，通過防突水裝置(6)、排水裝置(8)、孔口管(11)鑽孔，鑽孔同時向內管(2)、外管(3)供水並使壓力水同時從內管、外管進入從鑽頭前部噴出將巖粉、渣粒衝出；鑽孔至設計孔深，將位於孔口管(11)外端的一節鑽杆從鑽機上拆開，拆除防突水裝置(6)，在鑽杆上套置中空壓盤(5)和止漿塞(7)，並使中空錐臺結構的止漿塞(7)其小徑端位於排水裝置(8)的管內，中空壓盤(5)位於止漿塞後端並通過螺栓與排水裝置(8)的法蘭連接；將內管(2)、外管(3)尾端的供水管分別與水泥漿液、水玻璃漿液供漿管路連接；使止漿塞(7)向前封閉排水裝置與鑽杆外管之間的間隙，注漿並使水泥漿液沿內管通過內管出水出漿單向閥(16)進入鑽杆前端的混合腔(20)，水玻璃漿液沿外管通過外管出水出漿單向閥(17)進入鑽杆前端的混合腔(20)，水泥漿液和水玻璃漿液在混合腔混合後從鑽頭前部噴出，當達到設計注漿量後，使止漿塞後退放鬆鑽杆；將鑽杆即內管、外管後退一段距離後，再使止漿塞向前封閉排水裝置與外管之間的間隙繼續注漿，如此注漿一段，後退一段，再注漿一段直至完成該孔的注漿。
全文摘要
本發明提出的孔口止漿管內混合雙管分段後退式注漿方法其工藝步驟為先用鑽機在止漿牆(13)上鑽出淺孔，退出鑽杆，安裝孔口管(11)並用錨固劑(12)固定在孔口壁上，採用單鑽頭、內外套管結構的鑽杆鑽孔，鑽孔時孔口管位於鑽孔外的一端聯接排水裝置(8)、防突水裝置(6)，鑽杆的內管(2)、外管(3)尾端均連接供水管，通過防突水裝置、排水裝置、孔口管鑽孔；鑽孔至設計孔深，拆除防突水裝置，在鑽杆上套置中空壓盤(5)和止漿塞(7)，將內管、外管尾端的供水管分別與水泥漿液、水玻璃漿液供漿管路連接，注漿並使水泥漿液和水玻璃漿液在混合腔(20)混合後從鑽頭前部噴出，當達到設計注漿量後，使止漿塞放鬆鑽杆；將鑽杆後退一段距離後，再使止漿塞封閉排水裝置與外管之間的間隙繼續注漿，如此注漿一段，後退一段，再注漿一段直至完成該孔的注漿。
文檔編號E02D3/00GK101251019SQ200810049528
公開日2008年8月27日 申請日期2008年4月14日 優先權日2008年4月14日
發明者周明發, 孫國慶, 彭桂彬, 徐海廷, 李治國, 松 牟, 王全勝, 飛 陳 申請人:中鐵隧道集團有限公司