[发明专利]重复自适应注浆系统及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种地基处理注浆技术，特别涉及一种重复自适应注浆系统及其施工方法。 

背景技术

在土木工程领域中，地基处理的支护体系中重复劈裂注浆技术应用广泛，当锚杆锚固段穿越软弱土层及岩层情况时，由于岩土层抗剪强度低，含水率较高，所能提供的锚固体-土体侧摩阻力也较低，因此造成锚杆抗拉承载力较低，同时由于软弱岩土体蠕变变形较大，造成锚杆变形也较大，从而危及整个锚固体系的安全性。为了良好的处理这些不利情况，二次或多次劈裂灌浆工艺广泛应用，以加固锚固体周围一定范围内的岩土体，提高锚杆周围岩土体抗剪强度，减少岩土体蠕变变形、提高锚杆承载力，从而减小锚杆变形增加整个锚固结构安全性。 

目前常用的有代表性装置有多管简易二次劈裂灌浆工法以及袖阀管可重复劈裂灌浆工法等，这些二次劈裂工法存在一定的不足： 

1)当采用多管简易二次劈裂灌浆工艺时，需要根据分段灌浆数量在锚杆孔内安装长度不一的多根注浆管。此工艺虽然操作简单、分段注浆质量较为可靠，但缺点是锚孔直径一般为130～180mm，为确保锚杆锚固段截面一定有效截面积，则一般无法安装超过2根的注浆管，仅能进行2段注浆，否则将对锚杆锚固体有效截面积损失过大、影响锚杆承载力。 

2)当采用袖阀管进行分段式注浆时，按照其构造可进行多段式注浆，但袖阀管管径较大，一般大于50mm，较小锚杆孔孔径时易造成锚杆锚固体有效截面积损失影响锚杆承载力情况。同时袖阀管工艺成本较高，操作程序较为繁杂且存在一定难度。 

3)多管简易劈裂注浆工艺不具备可重复功能，仅可进行二次劈裂注浆。当前锚杆劈裂注浆工艺工艺及装置在应对可重复(二次或多次)及分段劈裂注浆需要时无法对锚杆完成高质量的劈裂注浆。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种可重复、精确分段定位、可根据土层需要调节压力实现高压或超高压注浆劈裂系统及其施工方法，针对锚杆在软弱土层及岩层等复杂情况下，本系统具备可重复、分段、不同压力注浆，并且针对不同土层状况精确注浆劈裂增加锚固体周围土体，达到有效的提高锚杆承载力、降低锚杆变形的目的。 

其解决问题的技术方案是：采用可调节压力注浆泵、带有可重复、分段分级压力开启注浆阀门的注浆管及清洗装置组成的重复自适应注浆系统及其施工方法完成精确分段重复劈裂 注浆。 

其具体技术方案是： 

本发明的重复自适应注浆系统，其系统包括锚孔、锚索、劈裂注浆管，清洗泵，可调压注浆泵组成一个开路或闭路系统，所述在劈裂注浆管采用柔性或刚性管材料制作，劈裂注浆管的长度根据设计要求确定，劈裂注浆管的两端设置注浆注浆阀门和清洗阀门，劈裂注浆管可采用多段连接中间设置U型管，U型管形状可以是直线或者曲线，劈裂注浆管在U型管处折回形成长U型，也可根据设计要求确定劈裂注浆管可采用一段空管中间折回成U型，劈裂注浆管及连接的U型管上相应位置注浆口，注浆口上设置压力开启注浆阀门。 

本发明的重复自适应注浆系统，其中所述劈裂注浆管选用的材料根据最高注浆压力确定，其外径、内径及注浆口尺寸根据锚孔尺寸确定，其数学表达式为 

注浆管外径D₁

D₁＝α·D 

其中，D₁为注浆管外径 

α＝0.08～0.25，根据设计选择 

D为锚孔直径 

注浆管内径d₁

d₁＝β·D₁

其中，d₁为注浆管内径 

β＝0.7～0.95，根据设计选择 

D₁为注浆管外径 

注浆口直径D₂

D₂＝γ·d₁

其中，D₂为注浆口直径 

α＝0.2～0.85，根据设计选择 

d为注浆管 

本发明的重复自适应注浆系统，其中所述压力开启注浆阀门由弹塑性材料一次成型由阀门固定圈，固定在注浆口上，通过压力开启柔性注浆口形成的类单向阀实现压力注浆。 

本发明的重复自适应注浆系统，其中所述压力开启注浆阀门，可有刚性材料制成的机构组成的单向阀，单向开启阀门通过铰链与阀门基座，采用强力弹簧将单向开启阀门压在注浆 管口上，通过阀门固定圈将阀门机构固定在注浆管上。