[发明专利]一种用于岩溶区的泡沫混凝土注浆系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于岩溶区的泡沫混凝土注浆系统及方法，属于岩溶区施工技术领域，其包括：钻孔单元，用于在岩溶区的待注浆区域内钻孔以形成注浆孔；泡沫混凝土制备输送单元，用于泡沫混凝土的制备以及输送注浆浆液；注浆单元，包括套管组件、隔离组件和注浆组件，套管组件包括外套管和排水管，外套管插置在注浆孔内，外套管对应注浆孔内的待注浆区设置有筛孔区；隔离组件包括第一隔离件和第二隔离件分别设置在外套管筛孔区的两端；注浆组件包括至少一个注浆管。本发明结构简单，设计合理，实现及使用操作方便，在注浆过程中，能够保持泡沫混凝土的注浆压力要求，实现完全填充，避免了注浆区域留下空腔，很好的满足施工的设计要求。

技术领域

本发明属于岩溶区施工技术领域，具体涉及一种用于岩溶区的泡沫混凝土注浆系统及方法。

背景技术

喀斯特地貌区域的地下发育着地下河、溶洞，在上述区域内进行岩溶隧道、桥梁和建筑基础的施工过程中施工难度大、风险高，因岩溶水的长期侵蚀，在施工过程中经常出现着突泥涌水、局部坍塌、冲沟、溶腔和溶井等现象，不仅极大地影响了施工速度，同时也大大增加了施工人员和机械的安全风险。

现有技术中，针对隧道、桥梁和建筑底部的处理方法是直接往溶洞内泵入纯水泥浆或混凝土，进行全溶洞填充，施工成本较高。在注浆过程中，对注浆压力要求高，若注浆压力过低，则难以完全填充，留下空腔，不能满足施工的设计要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：

一种用于岩溶区的泡沫混凝土注浆系统，包括：

钻孔单元，用于在岩溶区的待注浆区域内钻孔以形成注浆孔；

泡沫混凝土制备输送单元，用于泡沫混凝土的制备以及输送泡沫混凝土注浆浆液；

注浆单元，所述注浆单元包括套管组件、隔离组件和注浆组件，所述套管组件包括外套管和排水管，所述外套管插置在所述注浆孔内，所述外套管对应所述注浆孔内的待注浆区设置有筛孔区；所述排水管设置在外套管内，并与设置在所述注浆孔外的排水泵连接；

所述隔离组件包括第一隔离件和第二隔离件，所述第一隔离件和第二隔离件位于所述注浆孔内，并套设在所述外套管外侧，分别设置在所述外套管的筛孔区两端，以形成注浆隔离区；

所述注浆组件包括至少一个注浆管，所述注浆管的前端位于所述外套管内，并延伸至所述套管的筛孔区，所述注浆管的末端与所述泡沫混凝土制备输送单元连接。

进一步地，所述钻孔单元包括一履带式钻机，所述履带式钻机具有可调倾角的钻杆。

进一步地，所述泡沫混凝土制备输送单元包括依次连通的料斗、搅拌机、发泡机、注浆泵和送料管，其中，所述料斗与所述搅拌机之间通过第一输料管连接；所述搅拌机和所述发泡机之间通过第二输料管连接；所述送料管与所述注浆管的末端连接。

进一步地，所述第一隔离件和第二隔离件为充气或注水密封胶囊中的一种。

进一步地，所述注浆孔外设置有向所述第一隔离件和第二隔离件充气或注水的气泵或注水泵。

进一步地，所述隔离组件还包括监测装置，所述监测装置包括用来向所述第一隔离件和第二隔离件中输送气体或水进入所述第一隔离件和第二隔离件的连接气管或连接水管、控制气体或水进出所述第一隔离件和第二隔离件的阀门，以及监测所述第一隔离件和第二隔离件内部压力的流量计和压力表，所述连接气管或连接水管沿轴向固定于外套管上端的外壁，所述流量计和压力表安装在位于注浆孔外的连接气管或连接水管上。

一种用于岩溶区的泡沫混凝土注浆方法，使用上述任一项所述的用于岩溶区的泡沫混凝土注浆系统，该方法包括以下步骤：