[发明专利]一种隧道大管棚分段注浆方法

权利要求书

1.一种隧道大管棚分段注浆方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：测量土体的渗透系数k，土体的孔隙度n；

S2：利用大管棚对钻孔进行分段后退式注浆，根据注浆压力P，以及S1中测得的参数，由公式(1)求出当前注浆分段的浆液扩散半径R；

式中：R是浆液扩散半径；P是注浆压力；μ是浆液的黏度，r是大管棚半径；t是注浆时间；

S3：根据S2计算的注浆扩散半径R，由公式(2)计算大管棚各个注浆分段的理论注浆量Q_th；

Q_th＝πr²l+nπR²lαβ (2)

式中：l是当前注浆分段的长度，α是浆液有效填充率，取0.9；β是浆液损耗系数，取1.15；

S4：将当前注浆分段的实际注浆量Q_pr和理论注浆量Q_th进行对比，当0.8Q_th＜Q_pr＜1.5Q_th时，直接停止注浆；当Q_pr＞1.5Q_th时，调整双液浆的配比，以减小其胶凝时间，并降低注浆压力，继续注浆5min后停止注浆；当Q_pr＜0.8Q_th时，此时应调整双液浆的配比，以增加其胶凝时间，并加大注浆压力，直至达到理论注浆量后停止注浆；

S5：当该注浆分段完成注浆后，重复S2-S4步骤，进行下一注浆分段的注浆，直至注完整根大管棚。

2.根据权利要求1所述的隧道大管棚分段注浆方法，其特征在于：所述大管棚(2)沿其延伸方向分为多个注浆分段(201)，每个所述注浆分段(201)的管壁上均设有注浆孔(3)，所述大管棚(2)内还设有能够择一与各个所述注浆分段(201)连接的注浆机构(4)，所述注浆机构(4)通过所述注浆分段(201)上的注浆孔(3)向钻孔注浆。

3.根据权利要求2所述的隧道大管棚分段注浆方法，其特征在于：所述注浆机构(4)包括注浆管(401)、上活塞(402)和下活塞(403)；

所述上活塞(402)和下活塞(403)滑动装配在所述大管棚(2)内，所述大管棚(2)、上活塞(402)和下活塞(403)之间形成有注浆室(6)，所述注浆管(401)固定在所述上活塞(402)上，并与所述注浆室(6)连通；

拉动所述注浆管(401)带动所述上活塞(402)和下活塞(403)在所述大管棚(2)内同步滑动时，各个所述注浆分段(201)的管壁依次成为所述注浆室(6)的侧壁。

4.根据权利要求3所述的隧道大管棚分段注浆方法，其特征在于：所述上活塞(402)和下活塞(403)之间连接有联动连杆(7)。

5.根据权利要求3或4所述的隧道大管棚分段注浆方法，其特征在于：所述大管棚(2)的外壁上位于每个所述注浆分段(201)的两端上均设有弹性密封件(8)，所述弹性密封件(8)用于将所述大管棚(2)与所述钻孔(1)之间的间隙密封。

6.根据权利要求5所述的隧道大管棚分段注浆方法，其特征在于：所述弹性密封件(8)为四周与所述大管棚(2)密封固定连接的弹性膜，所述弹性膜与所述大管棚(2)之间形成有充液室，所述注浆分段(201)设有所述弹性膜的位置处还设有连通所述注浆室(6)与所述充液室的进液口(9)。

7.根据权利要求6所述的隧道大管棚分段注浆方法，其特征在于：所述大管棚(2)沿其延伸方向等分为多个注浆分段(201)，所述上活塞(402)和下活塞(403)的间距与所述注浆分段(201)的长度相等。

8.根据权利要求3或4所述的隧道大管棚分段注浆方法，其特征在于：每个所述注浆分段(201)上均布有多个注浆孔(3)。

9.根据权利要求3或4所述的隧道大管棚分段注浆方法，其特征在于：所述上活塞(402)与所述大管棚(2)之间设有单向封闭刷(14)，所述下活塞(403)与所述大管棚(2)之间设有环形橡胶圈(15)。