[发明专利]高压泥浆射流切孔降低冻胀施工方法

说明书

本发明公开高压泥浆射流切孔降低冻胀施工方法，包括以下步骤，在冻结壁和地表之间的土层内钻出取土泄压孔并选定不塌孔的取土泄压孔，通过钻机将射流装置插入选定的取土泄压孔内，向射流装置内通入高压保水泥浆，高压保水泥浆通过射流装置的出口端喷出形成高压泥浆射流并横向切割土体，使取土泄压孔两侧的土层内形成射流冲孔。本发明，在粘土地层、粉质粘土等地层中进行冻结施工时，对自立性较好、不塌孔的取土泄压孔内进行水平方向上的高压保水泥浆冲刷切割，对取土泄压孔两侧的土层进行横向切割，将圆形的取土泄压孔切割成为易塌的长条形或蝶状，从而提高泄压效果，有效降低上部地表及结构冻胀。

技术领域

本发明涉及冻结施工技术领域。具体地说是高压泥浆射流切孔降低冻胀施工方法。

背景技术

常用冻结壁形状有圆形冻结壁和矩形冻结壁，冻结壁形成过程中会产生冻胀现象，冻胀引发上部地表变形，可能引发上部地表道路、结构破坏。

为减弱冻胀现象对上部地表道路的破坏，工程中通常采用螺旋钻在冻结壁上部钻孔取土泄压，将土体钻出形成孔洞，冻胀产生后孔洞变小变扁，以降低上部冻胀。

但在粘土地层、粉质粘土等地层中，土体孔体自立性较好，钻孔后孔洞不变形，不塌孔，造成泄压效果较差，无法有效降低上部地表及结构冻胀。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种提高在粘土地层、粉质粘土等地层中泄压效果，降低冻胀的高压泥浆射流切孔降低冻胀施工方法。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：高压泥浆射流切孔降低冻胀施工方法，包括以下步骤：

步骤A：在冻结壁和地表之间的土层内钻出取土泄压孔；

步骤B：选定不塌孔的取土泄压孔；

步骤C：通过钻机将射流装置插入选定的取土泄压孔内；

步骤D：向射流装置内通入高压保水泥浆；

步骤E：高压保水泥浆通过射流装置的出口端喷出形成高压泥浆射流，并横向切割土体，使取土泄压孔两侧的土层内形成射流冲孔。

上述高压泥浆射流切孔降低冻胀施工方法，在步骤C中，所述射流装置包括钻头、第一节钻杆和第二节钻杆，所述钻头安装在所述第一节钻杆的前端，所述第二节钻杆的前端与所述第一节钻杆的尾端通过对接螺纹连接，所述第一节钻杆的两端侧壁上沿其周向分别设置有上刻度尺和下刻度尺，所述第二节钻杆的两端侧壁上沿其周向也分别设置有上刻度尺和下刻度尺，所述第一节钻杆靠近钻头的一端两侧对称流体导通有射流孔。

上述高压泥浆射流切孔降低冻胀施工方法，所述上刻度尺和下刻度尺的分度值为5°；两个所述射流孔同轴设置，且两个所述射流孔轴线的延长线均与第一节钻杆的轴线相交，所述射流孔进口端直径大于所述射流孔出口端直径；所述第一节钻杆和所述第二节钻杆的对接螺纹处缠绕有麻丝。

上述高压泥浆射流切孔降低冻胀施工方法，所述射流孔的出口端内径为1-3mm；在步骤D中，射流装置插入选定的取土泄压孔内时，所述第一节钻杆两侧的所述射流孔保持水平。

上述高压泥浆射流切孔降低冻胀施工方法，在步骤D中，所述保水泥浆由膨润土、制浆料和碳酸钠和水组成，每100立方米的保水泥浆中：膨润土4500Kg、制浆料150Kg、碳酸钠150Kg，制浆料由钻井液用植物胶【河北天越环保科技有限公司】、钻井液用磺化酚醛树脂【聊城市正阳化工有限公司，磺化酚醛树脂SMP-Ⅱ】和硫酸钡粉末按照质量比5:20:1配制而成；所述保水泥浆的压力大于或等于10MPa。

上述高压泥浆射流切孔降低冻胀施工方法，在步骤E中，射流装置出口端形成高压泥浆射流时，通过连接第二节钻杆的钻机往复水平抽拉射流装置，在土层内形成长条形的射流冲孔。

本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：