[发明专利]一种灌浆施工方法

权利要求书

1.一种灌浆施工方法，其特征在于，包括：

首先采用地层探测仪对裂缝的开口截面形状及裂缝的深度进行探测，形成裂缝的三维造型函数，其中，地层探测仪对裂缝的开口端面及三维外形进行扫描生成截面的第一外形曲线、第二外形曲线，以及底层裂缝端部曲线，并最终生成裂缝造型曲线函数G（G1，G2，G3，D，H），式中，G1表示第一外形曲线函数，G2表示第二外形曲线函数，G3表示底层裂缝端部曲线函数，D表示裂缝水平方向的直线长度，且与裂缝的首尾两端直线长度相同，D小于等于5m； H表示底层裂缝端部曲线上每个点与裂缝开口所在平面的竖直距离；

生成灌浆管曲线函数，灌浆管曲线与第一外形曲线函数、第二外形曲线函数的曲线形状相同，其在各个点的直径小于裂缝的宽度，灌浆管曲线包括第一灌浆管曲线以及第二灌浆管曲线，其为灌浆管的截面曲线，并且，第一灌浆管曲线与第一外形曲线沿径向的差距为e，第二灌浆管曲线与第二外形曲线沿径向的差距为e，灌浆管在径向方向上两侧分别与裂缝的边缘距离为e，以保证灌浆管能够置于裂缝开口处，并始终保持与裂缝边缘距离为e；

根据所述灌浆管的曲线函数F（F1，F2，D），F1为灌浆管的第一灌浆管曲线函数，F2为灌浆管的第二灌浆管曲线函数，采用3D 打印技术，通过打印机或者注塑机制造灌浆管，所述灌浆管下端还连接有若干沿横向排列的竖直管，在每个竖直管上设置有一控制阀，用以控制向下灌输的浆料的速度以及灌输启停；

在对裂缝进行灌浆时，首先将灌浆管横向设置在裂缝开口处，竖直管伸入裂缝内部，并通过砂浆泵与灌浆管连通，向灌浆管内注入预设流量Q0的砂浆，并且分为N次进行喷射，直到裂缝填充完整。

2.根据权利要求1所述的灌浆施工方法，其特征在于，所述灌浆管的曲线函数F（F1，F2，D），设定F1为灌浆管的第一灌浆管曲线函数，F2为灌浆管的第二灌浆管曲线函数，确保第一灌浆管曲线在第一外形曲线内侧，其中，

F1（x，y）=G1（x,y-e）（1）

其中，第一灌浆管曲线与第一外形曲线沿径向的差距为e，设定裂缝开口水平面沿裂缝方向为x轴，设定裂缝宽度方向同时为灌浆管径向方向为y轴。

3.根据权利要求2所述的灌浆施工方法，其特征在于，灌浆管的第二灌浆管曲线函数F2，确保第一灌浆管曲线在第二外形曲线内侧，

F2（x，y）=G2（x,y+e）（2）

其中，第二灌浆管曲线与第二外形曲线沿径向的差距为e，设定裂缝开口水平面沿裂缝方向为x轴，设定裂缝宽度方向同时为灌浆管径向方向为y轴。

4.根据权利要求3所述的灌浆施工方法，其特征在于，所述底层裂缝端部曲线上每个点与裂缝开口所在平面的竖直距离H，对于竖直高度H，通过底层裂缝端部曲线确定，建立裂缝起点为坐标系原点O，设定X轴和Y轴，X轴表示裂缝长度方向，Y轴表示裂缝竖直高度，确定底层裂缝端部曲线函数G3，则确定Y轴方向的各个点数值，也即底层裂缝端部曲线上每个点与裂缝开口所在平面的竖直距离H。

5.根据权利要求3所述的灌浆施工方法，其特征在于，横向排列的各个所述竖直管之间均匀设置，相邻两竖直管之间的间距为D/10，竖直管的直径为灌浆管最窄处直径的一半；

在所述竖直管上还设置有压板，其用以对喷射的砂浆进行压平；

所述竖直管的高度为对应位置处的底层裂缝端部曲线上的点与裂缝开口所在平面的竖直距离H。

6.根据权利要求5所述的灌浆施工方法，其特征在于，将灌浆管横向设置在裂缝开口处后，在第一次喷射灌浆过程中，喷射速度为V1，在灌浆过程中，控制各个控制阀的通断，以使得第一次灌浆后，裂缝的底端为水平面，首先打开裂缝最底端处对应的竖直管，打开控制阀，灌浆至距离裂缝最底端高度为h1的位置，关闭该竖直管上的控制阀，并在压板的作用下，将该位置附近的砂浆维持在距离裂缝最底端高度为h1的位置，迅速打开其余竖直管上的控制阀，并在压板的作用下，将各处位置附近的砂浆维持在距离裂缝最底端高度为h1的位置。