[发明专利]一种超高压循环劈裂注浆结构及施工方法

说明书

本发明公开了一种超高压循环劈裂注浆结构及施工方法，包括循环注浆管、循环回水管、钢绞线和封孔器，循环注浆管和循环回水管连接成一条连通的U型回路并通过固定支架放置在锚孔内部，二者处于锚孔锚固段部分的管体上开设有注浆孔且注浆孔处覆盖有临时封堵材料，二者管口延伸至支挡结构外侧，且循环回水管管口处设有单向阀；固定支架间隔卡设于循环注浆管和循环回水管之间的空隙中，其中部开设有通孔，外侧设置有卡固槽，钢绞线设有多根并通过固定支架通长铺设在锚孔内；封孔器套设在循环注浆管、循环回水管和钢绞线组成的管束上，并设置于锚孔自由段靠近锚固段的一侧端部。本发明实现了超高压循环劈裂注浆，并大大提高了锚固段的有效劈裂压力。

技术领域

本发明涉及岩土工程施工技术领域，具体涉及一种超高压循环劈裂注浆结构及施工方法。

背景技术

地下空间的开发利用是实现城市低碳可持续发展的有效途径，因此深基坑工程在未来的城市发展中占据着越来越重要的地位，而基坑支护体系是保证基坑工程安全的决定性因素。对于深大基坑工程，桩锚支护具有的施工工期短，便于主体结构施工，成本不高等特点使其成为一种主流的支护方法。目前对于桩锚支护提高锚固段承载力的研究较多，主要是对锚杆（索）结构和注浆方式的优化。劈裂注浆技术通过浆液的高压劈裂作用，在岩土体中形成裂隙进而充填浆液，达到加大土体与锚固体接触面积的效果，显著提升了锚杆（索）的极限承载力。

多次劈裂注浆技术虽常用于基坑支护工程中，但现有的注浆方法主要有两种：一是采用袖阀管作为压力注浆管实现对锚杆（索）孔壁土体的多次注浆；二是采用普通塑料软管注浆，通过增加注浆管数量实现增加劈裂注浆次数或同一根注浆管一次注浆后，通过冲管进行二次（或多次）劈裂注浆的目的。第一种方法成本较高，施工工序较复杂，现场操作难度较大；第二种方法增加注浆管数量有限，难以达到多次劈裂注浆的目的，施工质量不易控制；若采用冲管的方法在一次注浆后冲管难度大，且容易造成注浆管堵管，耗时久。而且以上方法均未对锚孔孔口进行有效封堵，注浆压力有限，难以达到高压劈裂注浆的目的。

发明内容

本发明目的在于提出一种超高压循环劈裂注浆结构及施工方法，以解决背景技术中所述的技术问题。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种超高压循环劈裂注浆结构，包括循环注浆管、循环回水管、钢绞线和封孔器，所述循环注浆管和循环回水管平行设置并通过固定支架放置在锚孔内部，二者末端通过180°二通弯头连接成一条连通的U型回路，二者处于锚孔锚固段部分的管体上间隔开设有若干注浆孔且注浆孔处覆盖有临时封堵材料，二者管口延伸至支挡结构外侧，且循环注浆管管口与注浆泵管相连，循环回水管管口通过单向阀与清水泵管相连；

所述固定支架沿锚孔轴线方向间隔卡设于循环注浆管和循环回水管之间的空隙中，其中部开设有供一次性注浆管穿过的通孔，且其外侧按环形阵列设置有若干组安装循环注浆管、循环回水管和钢绞线的卡固槽，所述钢绞线设有多根，且多根钢绞线均沿锚孔轴线方向通长铺设并与固定支架绑扎固定；

所述封孔器套设在循环注浆管、循环回水管和钢绞线组成的管束上，并设置于锚孔自由段靠近锚固段的一侧端部，一次注浆前，封孔器处于干瘪状态，一次注浆后，封孔器处于膨胀状态并将循环注浆管、循环回水管和钢绞线组成的管束内部空隙及管束与锚孔孔壁之间的空隙封堵密实。

优选地，所述封孔器包括封孔囊袋、封孔注浆管和排气管，所述封孔囊袋为中部留有管状空腔的环形袋体，其外端两侧分别密封安装有封孔注浆管和排气管，所述封孔注浆管和排气管末端均延伸至封孔囊袋中并与封孔囊袋相互连通，二者管口延伸至支挡结构外侧，且封孔注浆管管口处通过控压阀与注浆泵管相连，排气管管口处通过排气阀与大气连通。

优选地，所述循环注浆管和循环回水管末端延伸至锚孔锚固段2/3长度位置。

优选地，所述封孔注浆管延伸至封孔囊袋中的管体上间隔开设有若干圈充注孔。

优选地，为保证封孔效果，所述封孔囊袋膨胀状态时沿锚孔轴线方向的延伸长度不小于500mm。