[发明专利]富水软土基坑坑底封水与加固的地面定向水平孔注浆工艺在审

专利信息
申请号: 202010446842.5 申请日: 2020-05-25
公开(公告)号: CN111778978A 公开(公告)日: 2020-10-16
发明(设计)人: 周禹良;侯公羽;袁东锋;贺文;丁振宇;杨雪 申请(专利权)人: 北京中煤矿山工程有限公司;中国矿业大学(北京)
主分类号: E02D15/02 分类号: E02D15/02;E02D31/04;E02D19/18;C04B28/00
代理公司: 北京冠榆知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11666 代理人: 王道川
地址: 100013 北京市*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 富水软土 基坑 坑底封水 加固 地面 定向 水平 孔注浆 工艺
【权利要求书】:

1.富水软土基坑坑底封水与加固的地面定向水平孔注浆工艺,其特征在于,包括如下步骤:

(A)钻孔:在远离待加固基坑(1)的合适地点选择外围作业场地(2),使用非开挖钻机(3)钻探定向钻孔(4),在待加固基坑(1)与外围作业场地(2)之间的定向钻孔(4)轨迹为辅助定向段(6),在待加固基坑(1)下方的定向钻孔(4)轨迹为水平加固段(7);

(B)下注浆阀管和固管:钻探造孔完成后,在水平加固段(7)下放注浆阀管(13),在辅助定向段(6)下放套管(16);然后进行分段固管,水平加固段(7)采用套壳料(14)固管充填,辅助定向段(6)采用固管用单液水泥浆固管充填;

(C)分段注浆:采用水力膨胀式封隔器(10)将水平加固段(7)分为若干注浆小段进行多次注浆;

(D)注浆结束:注浆结束后,割断钻孔辅助定向段(6)的套管(16)并起拔,采用单液水泥浆充填钻孔,外围作业地面(2)恢复原貌。

2.根据权利要求1所述的富水软土基坑坑底封水与加固的地面定向水平孔注浆工艺,其特征在于,在步骤(A)中,辅助定向段(6)与水平加固段(7)间的拐点位于距离待加固基坑(1)外3-5m处;水平加固段(7)位于待加固基坑(1)的下方,且与待加固基坑(1)的坑底的距离为1.5-3m。

3.根据权利要求1所述的富水软土基坑坑底封水与加固的地面定向水平孔注浆工艺,其特征在于,在步骤(A)中:钻探过程中采用光纤陀螺测斜仪配合螺杆钻具控制钻孔轨迹;辅助定向段(6):钻孔倾斜开孔,初始顶角为75~85°,造斜率为每10m小于3°;水平加固段(7)的钻孔顶角控制为90±1.5°,方位角控制为±1.0°;辅助定向段(6)和水平加固段(7)为平滑过渡。

4.根据权利要求1所述的富水软土基坑坑底封水与加固的地面定向水平孔注浆工艺,其特征在于,水平加固段(7)的定向钻孔(4)为多层交错布置。

5.根据权利要求1所述的富水软土基坑坑底封水与加固的地面定向水平孔注浆工艺,其特征在于,在步骤(B)中:

所述注浆阀管(13)为Φ110×8mmPVC管,所述注浆阀管(13)预留注浆花眼(11),所述注浆花眼(11)用橡胶圈(12)密封,所述橡胶圈(12)为108×8mm硅胶密封圈,抗张强度大于或等于5MPa;所述套管(16)为Φ114×6mm无缝钢管;所述注浆阀管(13)与所述套管(16)通过法兰盘连接。

6.根据权利要求1所述的富水软土基坑坑底封水与加固的地面定向水平孔注浆工艺,其特征在于,在步骤(B)中:所述套壳料(14)为采用黏土粉、膨润土、水泥加水配制而成,所述黏土粉、膨润土、水泥的质量比为1.5:0.5:1-2.0:0.5:1,水灰比1:1-1:1.2;所述固管用单液水泥浆中水灰比为1:1。

7.根据权利要求1所述的富水软土基坑坑底封水与加固的地面定向水平孔注浆工艺,其特征在于,在步骤(C)中,步骤(B)固管完成后,等待30~48h,开始注浆施工;水平加固段(7)采用水力膨胀式封隔器(10)实现注浆位置定位和分段注浆,注浆小段的长度为3-5m;

所述水力膨胀式封隔器(10)与注浆管(9)相连,通过地面钻机下放至预定位置,然后采用试压泵加压,使水力膨胀式封隔器(10)膨胀封堵注浆小段的注浆阀管(13)的两端,水力膨胀式封隔器(10)的膨胀压力大于注浆压力3~5MPa;水力膨胀式封隔器(10)膨胀止浆后,进行压水试验检查封孔效果,若孔口无返水现象,则止浆效果良好,开始注浆施工;在注浆压力作用下,注浆阀管(13)上的橡胶圈(12)被撑开,浆液通过注浆花眼(11)注入地层;注浆结束停泵卸压后,橡胶圈(12)恢复原状,封堵注浆花眼(11),防治泥砂涌入注浆阀管(13)内;

每一注浆小段注浆完成后,进行扫孔和冲孔,实现重复多次注浆。

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