[发明专利]一种可变形溶洞的填充方法

说明书

本发明涉及一种可变形溶洞的填充方法，步骤为：将注浆管穿入弹性硅胶管之中，再整体穿入可变形支架之中，再下放到溶洞内；封闭密封弹性硅胶管，向注浆管注入硅酸盐树脂类材料，再注入搅拌均匀的钢纤维水泥浆使得弹性硅胶管下部以实现“类块石”结构；密封弹性硅胶管，剪切弹性硅胶管、可变形支架，完成将已形成的“类块石”结构与弹性硅胶管分离，制作完成第一块“类块石”结构；将弹性硅胶管和可变形支架下放10cm，密封弹性硅胶管，再将弹性硅胶管和可变形支架顺着注浆管下放50cm；再次制作完成“类块石”结构，完成可变形溶洞的填充。本发明可以有效地稳定溶洞，保障隧道安全施工与围岩稳定，提高工程建设速度。

技术领域

本发明涉及一种可变形溶洞的填充方法，本发明适用于岩溶地区隧道掘进施工过程中溶洞的填充与加固。本发明可以高效地稳定溶洞，保障隧道安全施工与围岩稳定，减小岩溶溶洞对隧道施工与后期运营的影响，且能够减小工程建设成本，提高工程建设速度，属于地下工程领域。

背景技术

随着我国交通强国建设的发展，公路、铁路以及城市轨道交通工程中所涉及的隧道建设规模不断扩大，隧道工程建设不可避免地穿越高风险岩溶地区；岩溶溶洞对于隧道工程建设安全具有重大的隐患，需要前期进行填充加固；若不能有效地填充加固岩溶溶洞，极易造成隧道掘进施工过程中围岩或者底部持力层坍塌，造成掘进机器或者人员的掩埋，危及建设者的生命安全。然而，传统的岩溶地区隧道施工过程中的溶洞填充方法是采用注浆工艺，通过向溶洞内填充水泥浆或者砂浆加固溶洞，该方法注浆时间长、材料用量大，若遇到地下水丰富地区不易形成填充加固区域；若能够将块石投入到溶洞洞内，再进行浆液灌入，可以很好地实现不同粗大、细小块石与浆液互补加固作用，更为有效地提升溶洞填充加固效果。然而注浆孔直径的大小限制了块石的通过性，只能用细小块石通过注浆孔填入溶洞内，填充效果并不理想。

为此，基于注浆孔直径的限制与变形体理论，提出一种可变形的“类块石”溶洞填充技术，包括可变性支架、弹性硅胶管、锁扣装置、填充材料。可变形支架，可以实现在注浆孔有限空间内穿行，并在溶洞内随着填充材料的填入而撑起形成支架；弹性硅胶管，利用弹性硅胶材料制作成薄膜长管，可以随着填充材料的填入将长管撑起而不破裂；锁扣装置，可以将弹性硅胶管切断并实现管口密封；填充材料，先通过弹性硅胶管填入硅酸盐树脂类材料实现快速膨胀与加固，然后注入适量水泥浆液实现“类块石”结构。该装置可以高效地稳定溶洞，保障隧道安全施工与围岩稳定，减小岩溶溶洞对隧道施工与后期运营的影响，且能够减小工程建设成本，提高工程建设速度。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种可变形溶洞的填充方法，本发明可以高效地稳定溶洞。

本发明技术方案如下：

一种可变形溶洞的填充方法，步骤如下：

(1) 将注浆管穿入弹性硅胶管之中，再整体穿入可变形支架之中；

(2) 将以上完成的整体管线顺着钻孔导管下放到溶洞内；

(3)控制台通过管线控制环向锁扣装置，实现环向锁扣紧密嵌紧闭密封弹性硅胶管，使得弹性硅胶管底部密封不漏浆，然后将弹性硅胶管和可变形支架顺着注浆管下放50cm；

(4) 通过注浆设备控制向注浆管注入硅酸盐树脂类材料的量，填充钻孔导管底部弹性硅胶管以实现其快速膨胀，并保证可变形支架随着弹性硅胶管的膨胀而变形膨胀；

(5) 通过注浆设备控制向注浆管注入搅拌均匀的钢纤维水泥浆，填充钻孔导管底部弹性硅胶管以实现“类块石”结构；

(6)控制台通过管线控制环向锁扣装置，实现环向锁扣紧密嵌紧闭密封弹性硅胶管，同时注浆设备停止注浆；

(7)控制台通过管线控制位于环向锁扣装置上方的环向剪刀装置，实现环向剪刀剪切弹性硅胶管、可变形支架，完成将已形成的“类块石”结构与弹性硅胶管分离，制作完成第一块“类块石”结构；