[发明专利]分段钻孔反复注浆方法

说明书

技术领域

本发明属于隧道和地下工程高水压、富水软弱破碎围岩的超前堵水和加固技术，主要提出了一种分段钻孔反复注浆方法。

背景技术

在高水压、富水流砂层或软弱地层中进行隧道和地下工程施工，最容易出现的问题是围岩大变形和坍塌以及开挖面涌水、突泥，危及人员、设备安全，造成伤亡事故，严重时，可能引起地表坍塌，水位下降，植被枯死，影响居民正常生活，对地面环境造成破坏。为了保证施工安全，目前国内外常用的地层加固和堵水方法为注浆法，注浆法就是通过一定的压力把一定量的胶凝性材料注入岩层或土体，使其在岩层裂缝或土体空隙中流动、扩散、充填、固结，形成有一定强度和低透水性的胶结体，加固地层，封堵地下水，从而提高围岩的自稳定时间，保证开挖安全。目前国内外比较常用的注浆方法为全孔一次性注浆。这种方法浆液往往沿钻孔壁上的某些薄弱部位形成通道，扩散较远，而其他部位浆液扩散很少或没有扩散，造成地层加固的均匀性较差。另外这种方法比较适合浅孔注浆，进行深孔注浆时，如果钻孔壁坍塌或注浆花管上的出浆孔被泥沙堵塞，可能造成孔底及中间某些部位难以进浆，影响注浆效果。

发明内容

本发明的目的即是提出一种分段钻孔反复注浆方法，通过此种方法，使浆液扩散比较均匀，获得比较好的注浆效果。

本发明方法的工艺步骤为：先用钻机在止浆墙上钻出浅孔，退出钻杆，将孔口管一端用钻机顶入钻孔中并用锚固剂固定在孔口壁上，孔口管位于钻孔外的一端联接排水装置、防突水装置，通过排水装置、防突水装置开始继续钻孔至第一段设计孔深后，退出钻杆，拆除防突水装置及排水装置，在孔口管上通过快速接头与带有进浆阀、泄压阀的注浆三通连接，而后连接注浆管，进行注浆作业，浆液沿钻孔向地层扩散，进行加固堵水，当注浆达到设计要求后，停止注浆；拆除注浆三通，在孔口管上连接排水装置、防突水装置，通过防突水装置、排水装置、孔口管继续进行下一段的钻孔，钻孔完成后再注浆，如此钻孔一段，注浆一段，前进一段，直至完成该钻孔的注浆，再进行下一孔钻孔注浆施工。

分段钻孔反复注浆可采用“一机多孔”的方式，即一台钻机钻多个注浆孔，钻完一孔后，本孔注浆的同时，钻机可以移至距离本孔一定距离的其它位置钻另一孔，如此钻孔注浆平行作业，可以大大提高工作效率。

本发明提出的分段钻孔反复注浆方法适用于高水压富水流砂或软弱破碎堵水，反复钻注，压力可控，浆液扩散比较均匀，注浆效果较好，可以保证开挖安全，提高施工速度，具有较大的推广使用价值。

附图说明

图1-图6为本发明注浆方法操作步骤的示意图。

图中，1、钻机，2、钻杆，3、止浆墙，4、钻头，5、快速接头，6、孔口管，7、锚固剂，8、水泥砂浆，9、防突水装置，10、排水装置，11、法兰盘，12、钻孔，13、注浆管，14、注浆三通，15、进浆阀，16、泄压阀，17、浆液，18、加固土体。

具体实施方式

结合附图对本发明钻孔注浆方法加以说明：

如图1所示，步骤(1)开孔。钻机1就位后，根据开孔位置及钻孔参数调整钻机角度满足设计钻孔要求，钻孔1.8m。

如图2所示，步骤(2)退出钻杆，安装孔口管6。本发明分段钻孔、反复注浆工艺方法需安设牢固、可靠的孔口管6。孔口管6采用无缝钢管加工制作，一端焊接快速接头5，另一端用水泥砂浆8封堵20cm。安装前在孔口管距快速接头端部30cm处开始缠绕麻丝成纺锤形，并将锚固剂7放入孔口内。采用钻机1将孔口管6顶入钻孔中，孔口管6外留20cm；快速接头5为现有隧道施工装置中普遍采用的部件。

如图3所示，步骤(3)安装排水装置10和防突水装置9。孔口管6安设固结完成后，把排水装置10和防突水装置9用法兰盘11连接起来，并通过快速接头5连接在孔口管6上；防突水装置9、排水装置10为隧道施工装置中普遍采用的部件。

如图4所示，步骤(4)钻孔。通过防突水装置9、排水装置10及孔口管6开始钻孔，根据设计段长控制钻孔深度，一般分段长度为3～5m。

如图5所示，步骤(5)退出钻杆2，拆除防突水装置9及排水装置10。

如图6所示，步骤(6)注浆。通过快速接头5将带有进浆阀15和泄压阀16的注浆三通14与孔口管6连接，并接上注浆管13。管路连接完成后，开始注浆。注浆前打开进浆阀15，关闭泄压阀16，开启注浆泵，开始实施孔口注浆，浆液17沿钻孔12向地层扩散进行加固堵水。当注浆达到设计标准后，即可停止注浆。可拆卸注浆机构，重复图3、图4所示步骤，连接排水装置10、防突水装置9，钻机进行下一段的钻孔，再重复图5、图6工艺步骤。如此钻孔一段，注浆一段，反复循环进行直至完成该孔注浆，再进行下一孔钻孔注浆施工。