一種用於地表超深孔雙液漿注漿的注漿結構及其注漿方法與流程
2023-10-09 17:17:24 1
本發明涉及雙液漿注漿領域，特別涉及一種用於地表超深孔雙液漿注漿的注漿結構及其注漿方法。
背景技術：
目前，巖土工程地表注漿所採用的注漿材料為水泥水玻璃雙漿液時，施工過程中先將兩種漿液在地面的混合器內混合，再將混合後的漿液注入地層內，例如公告號為CN205314085U的中國專利公開了一種用於水泥與水玻璃溶液的雙液注漿系統，包括A管、B管和C管；A管為用於注入水泥漿的袖閥管；B管用於注入水玻璃，C管用於注入套殼料泥漿；A管上根據地層條件布置有多組A管洩漿孔，每組A管洩漿孔上包裹有A管橡皮套；B管上根據地層條件布置有多組B管洩漿孔，每組B管洩漿孔上包裹有B管橡皮套；A管和B管採用綁紮帶綁紮在一起。在富水砂礫石與粘土複合地層條件下，能有效成孔，有效避免傳統雙液漿工藝的堵管現象，能針對砂礫石與粘土地層，採用不同方式注漿，實踐表明，具有良好的注漿效果。
但是由於雙漿液是事先混合後再注入到鑽孔中，由於雙漿液混合後凝結時間很短，從而限制了地表注漿的深度。目前地表注漿的深度只能保持在20~30m之間，而在有些場合需要注漿深度達40多米，導致無法滿足要求，具有一定的局限性。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種用於地表超深孔雙液漿注漿的注漿結構，具有能夠滿足更深注漿要求的優點。
本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：
一種用於地表超深孔雙液漿注漿的注漿結構，包括開設於地表的鑽孔，所述鑽孔中置有袖閥管，所述袖閥管內設置有阻塞器，所述阻塞器與袖閥管底部之間形成密閉的混合腔，所述鑽孔內設有連通混合腔的第一注漿管和第二注漿管，所述混合腔內壁上設有注漿孔，所述袖閥管對應注漿孔處箍有堵住注漿孔的皮套。
通過這樣設置，藉助阻塞器來封堵形成密閉的混合腔，從而可以將水泥漿和水玻璃漿分別通過第一注漿管、第二注漿管注入到混合腔內混合，隨著漿液的不斷注入使得混合腔的壓力不斷增加，直至達到頂開皮套時，混合漿液會從注漿孔溢出，由於水泥漿和水玻璃漿是在袖閥管底部混合的，避免了混合在再輸送過程中所花的時間，這樣的方式使得在更深的鑽孔中，混合漿液有足夠的時間從注漿孔溢出，能夠滿足更深注漿的要求，同時阻塞器的封堵能夠有效防止混合漿液上竄的情況。
本發明進一步設置：所述第一注漿管用於注水泥漿，所述第二注漿管用於注水玻璃漿，所述第二注漿管穿設在第一注漿管內。
將第二注漿管穿設在第一注漿管內，從而在水泥漿和水玻璃漿分別從第一注漿管、第二注漿管流出時能夠更加均勻充分的混合，降低一側以水泥漿為主，另一側以水玻璃漿為主的情況。
本發明進一步設置：所述阻塞器包括內鋼管和包覆在內鋼管外的皮囊，所述皮囊上內設有注水腔，所述注水腔上連接有注水管，所述注水管一端與皮囊連接，另一端連接有水壓泵。
通過這樣設置，在上下移動阻塞器時，能夠卸掉皮囊內的水壓，此時皮囊不會與袖閥管內壁緊密貼合，摩擦阻力較小，便於移動阻塞器，同時也降低皮囊表面的磨損，使得皮囊能夠具備良好的密封性，降低漿液上竄的可能。
本發明進一步設置：所述內鋼管內部中空且兩端分別設置有上封頭和下封頭，所述內鋼管連接於第一注漿管上，所述第二注漿管穿過內鋼管且端部位於混合腔內。
將內鋼管連接在第一注漿管上用於注漿，這樣能夠合理利用空間，而且由於在配比的時候，水泥漿的含量會大於水玻璃漿，內鋼管的管徑較大更適合於注水泥漿。
本發明的另目的在於提供一種用於地表超深孔雙液漿注漿的注漿方法，具有能夠滿足更深注漿要求的優點。
本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：
一種用於地表超深孔雙液漿注漿的注漿方法，包括以下步驟：
步驟（1）：根據設計參數進行在地表施工形成鑽孔；
步驟（2）：檢查袖閥管的密閉情況，並將袖閥管插入鑽孔中；
步驟（3）：檢查阻塞器的密封性，然後將阻塞器放入鑽孔中，阻塞器底部與袖閥管底部之間存在距離形成混合腔；
步驟（4）：打開連接皮囊的水壓泵，往皮囊內注水增壓，皮囊慢慢膨脹並緊貼袖閥管內壁形成封閉的混合腔，然後關閉水壓泵，開始注漿；
步驟（5）：雙漿液分別通過第一注漿管和第二注漿管注入到混合腔內，通過不斷注入增加混合腔內的壓力，達到預定壓力後混合液頂開皮套從注漿孔溢出，並記錄注漿壓力及注漿量，達到標準後，結束注漿；
步驟（6）：打開水壓泵，釋放皮囊內的水壓，將阻塞器緩慢上提並進行下一循環段注漿。
以水膨脹性的皮囊代替橡膠止漿塞對漿液進行封堵使得施工操作變的簡單易行。阻塞器的皮囊洩壓後，皮囊不易發生磨損損壞，注水過程中壓力可控，可使皮囊與袖閥管保持緊密接觸，保證了良好的注漿效果。由於水泥漿和水玻璃通過第一注漿管和第二注漿管分別進入阻塞器以下的袖閥管並直接在袖閥管內進行混合，混合後即被注入地層，解決了雙漿液在超深孔注漿中由於凝結時間過短而難以注入的問題，這樣注漿過程中還可適當增大每循環的注漿高度，提高了注漿效率。
本發明進一步設置：在步驟（2）中每放入一節袖閥管及時往袖閥管內注入清水。
由於鑽孔內通常會存有水，在將袖閥管下放時，鑽孔內的水會給予袖閥管浮力，通過在放袖閥管時及時往袖閥管內注入清水，能夠有效克服浮力的作用，更加便於後續袖閥管的放入，避免由於浮力存在導致袖閥管放入費力的情況。
本發明進一步設置：在步驟（2）中每放入一節袖閥管時，袖閥管留有20cm管頭高出地面。
在每次放置袖閥管時，留其管頭高出地面，一方面便於檢查孔身垂直度，另一方面也便於袖閥管之間的連接。
本發明進一步設置：步驟（1）中的鑽孔深度大於40m。
這樣的注漿方法即便在鑽孔深度大於40m時依然能夠完成很好的注漿效果，能夠適用於更多場合，更具適用性。
附圖說明
圖1是本實施例中袖閥管內部的結構圖；
圖2是本實施例中壓水閥的結構圖；
圖3是本實施例中鑽孔內未放入袖閥管時的結構圖；
圖4是本實施例中鑽孔內放入袖閥管時的結構圖；
圖5是本實施例給皮囊注水增壓後的結構圖；
圖6是本實施例中混合漿液從注漿孔溢出後的結構圖。
附圖標記：1、鑽孔；2、袖閥管；3、注漿孔；4、皮套；5、阻塞器；51、內鋼管；52、皮囊；521、注水腔；53、注水管；54、上封頭；55、下封頭；6、混合腔；7、水壓泵；8、第一注漿管；9、第二注漿管。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
本具體實施例僅僅是對本發明的解釋，其並不是對本發明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書後可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本發明的權利要求範圍內都受到專利法的保護。
一種用於地表超深孔雙液漿注漿的注漿結構，如圖1和圖2所示，包括開設在地表上的鑽孔1，該鑽孔1內放置有袖閥管2，在袖閥管2的外壁上開設有注漿孔3，並在袖閥管2對應注漿孔3處箍有皮套4，皮套4堵住注漿孔3；在袖閥管2內部置有阻塞器5，該阻塞器5底部與袖閥管2底部之間存在距離並形成密閉的混合腔6，注漿孔3位於混合腔6內壁上，其中阻塞器5包括內鋼管51以及包覆在內鋼管51外的皮囊52，並在內鋼管51兩端上設有用於密封的上封頭54和下封頭55，皮囊52內設有注水腔521，注水腔521上連接有注水管53，該注水管53一端連通注水腔521，另一端連接水壓泵7，通過水壓泵7往注水腔521內注水增壓，使得皮囊52能夠膨脹固定在袖閥管2的內壁上，需要一端阻塞器5隻需卸掉注水腔521的壓力即可，且洩掉壓力後更加便於阻塞器5的移動，也能降低磨損情況；在混合腔6內設置有第一注漿管8和第二注漿管9，第一注漿管8用於注水泥漿，第二注漿管9用於注水玻璃漿，第一注漿管8分為兩截且之間通過內鋼管51連接，第二注漿管9穿設在第一注漿管8內並穿過內鋼管51延伸至鑽孔1外，將第二注漿管9穿設在第一注漿管8內，從而在水泥漿和水玻璃漿分別從第一注漿管8、第二注漿管9流出時能夠更加均勻充分的混合，降低一側以水泥漿為主，另一側以水玻璃漿為主的情況。
通過上述這樣設置，水泥漿通過第一注漿管8注入到混合腔6內，水玻璃漿通過第二注漿管9注入到混合腔6內，兩者在混合腔6內，當不斷的往混合腔6內注漿時，混合腔6內的壓力會不斷增加，當達到一定程度後該壓力會頂開皮套4，混合腔6內的混合漿從注漿孔3溢出對周圍的土壤進行注漿，這樣的方式解決了雙漿液在超深孔注漿中由於凝結時間過短而難以注入的問題，從而能夠對於超過40m深的鑽孔1進行良好的注漿，能夠用於更多不同的場合環境。
具體注漿的方法：首先根據設計鑽孔1參數進行鑽孔1施工，鑽孔1的深度大於40m（如圖3）；然後通過往袖閥管2內注水來檢查其密閉情況，在袖閥管2滿足要求後，將其放入鑽孔1，並在放的過程中不斷往袖閥管2內注清水來克服浮力，而且袖閥管2的管口有20cm高出地表，這樣一方面便於檢查孔身垂直度，另一方面也便於袖閥管2之間的連接，在連接好下一根袖閥管2後，循環這樣的操作直至袖閥管2全部裝於鑽孔1內；將注水管53連接阻塞器5和水壓泵7，通過水壓泵7往皮囊52內注水檢查其密封性，然後將阻塞器5置於鑽孔1內，將阻塞器5下放到設計深度，此時皮囊52並沒有膨脹（如圖4），打開水壓泵7，緩慢壓動壓杆將水箱內的水壓入注水管53向阻塞器5皮囊52注水，使其慢慢膨脹，達到預定水壓後關閉水壓泵7，開始注漿，阻塞器5底部與袖閥管2底部之間存在距離形成混合腔6，往第一注漿管8內注水泥漿，往第二注漿管9內注水玻璃漿，水泥漿和水玻璃漿流至混合腔6內進行混合（如圖5），隨著不斷往混合腔6內注漿使得混合腔6內的壓力不斷增加，當壓力達到預定值時會頂開皮套4，混合漿從注漿孔3溢出，對周圍的土壤進行注漿操作（如圖6），並記錄注漿壓力及注漿量，達到標準後，結束注漿，混合漿凝固，這樣完成第一階段的注漿，然後打開水壓泵7，卸掉皮囊52內的壓力，此時皮囊52不再緊貼袖閥管2內壁，將阻塞器5向上提一段距離，然後再對皮囊52進行充水增壓，使得皮囊52膨脹實現阻塞器5的固定，繼續注水泥漿和水玻璃漿，如此循環往復進行下一段注漿，逐漸完成對整個鑽孔1的注漿操作。