技术摘要:
本发明提供了一种适于软弱充填物岩溶溶洞注浆加固方法。包括注浆管、注浆桶和注浆阀;沿所述注浆桶的高度方向在注浆桶内部设有多个隔板,相邻两隔板与注浆桶侧壁形成一个浆液容纳腔,注浆桶的侧壁上滑动连接有多个可伸缩的注浆阀,每个注浆阀位于两层隔板之间;所述注 全部
背景技术:
岩溶地区为地质灾害区,地下存在大量的溶土洞区域,对于桩基、基坑、地下隧道 开挖等工程,需先对溶土洞进行处理,以保证施工与使用安全,避免施工和使用过程中因溶 土洞诱发塌孔、漏水及周边大面积塌陷等安全事故。根据地质钻探资料,针对各类型的溶土 洞具体情况分别采用不同的处理方法,一方面可以保证达到预期的处理效果,另一方面可 有效控制成本,减少工程建设资金的投入。 实际施工中对于半填充或全充填的溶土洞且洞高>1.5m一般采用花管注浆的处 理方法,即采用钻机在设计位置成注浆孔,成孔直径91mm,成孔深度应至处理深度范围内所 揭露溶洞的底板底。成孔后宜先下直径60-80mm护孔管,在溶洞部位每间隔20cm对开2个直 径2~3cm的孔洞,先稀后浓,以浓浆为主,注浆压力0.5~2.0MPa,直至灌满。如灌注的水泥 浆超过一定量仍未灌满,宜采用双芯管和水玻璃双液注浆封堵,达到注浆压力要求。然而在 注浆过程中由于充填物的阻碍浆液只能渗透注浆,注浆渗透范围一般在一米以内,由此要 加密钻孔、注浆孔才能达到较好的注浆效果,针对不同深度地层的注浆操作需将注浆设备 提升多次,不仅需要耗费大量的时间,同时也增加了施工的经济成本和劳动量。 中国专利2013100827363公开了一种可调插入式注浆器,包括注浆管、锥头和接 头,注浆管下部布置了多层注浆孔,每层注浆孔均匀分布,层间交错布置;注浆孔为螺纹孔, 可以安装不同内径的出浆头或安装堵头。使用该装置进行注浆时,所有的注浆头同时注浆, 不便于控制注浆压力,且注浆范围有限。综上所述,急需一种适于软弱充填物岩溶溶洞注浆 加固方法以解决现有技术中存在的问题。
技术实现要素:
本发明目的在于提供一种适于软弱充填物岩溶溶洞注浆加固方法,以解决对不同 深度底层进行加固时需多次提升调整注浆设备位置的问题。 为实现上述目的,本发明具体步骤如下: S1:根据地质设计指定注浆位置,进行注浆孔测量定位,用钻车钻注浆孔; S2:采用一种适于软弱充填物岩溶溶洞注浆加固设备,其特征在于,包括注浆管、 注浆桶和注浆阀;沿所述注浆桶的高度方向在注浆桶内部设有多个隔板,相邻两隔板与注 浆桶侧壁形成一个浆液容纳腔,注浆桶的侧壁上滑动连接有多个可伸缩的注浆阀,每个注 浆阀位于两层隔板之间;所述注浆管设有输浆孔的一端穿过注浆桶的隔板与注浆桶沿高度 方向滑动连接,沿注浆管的高度方向在输浆孔的两侧设有活塞环;所述注浆桶沿高度方向 设有贯穿隔板的输浆桶,所述注浆管嵌套在所述输浆桶内,注浆管与输浆桶沿高度方向滑 动连接,输浆桶的侧壁上设有多个用于向注浆桶内的各个浆液容纳腔中输送浆液的注入 4 CN 111549757 A 说 明 书 2/6 页 孔,所述注浆阀包括依次嵌套并沿注浆阀轴线方向滑动连接的外套筒和内钻芯,所述外套 筒第一端的外壁上设有外套筒浆液流通孔一,外套筒第二端的内壁上设有外套筒浆液流通 孔二,所述外套筒浆液流通孔一和外套筒浆液流通孔二通过外套筒的筒壁中的浆液流通通 道一连通,所述外套筒的第一端设有封孔滑板,所述封孔滑板与外套筒的外壁为滑动连接, 封孔滑板的一端与外套筒的第一端通过弹簧连接,所述内钻芯第一端的侧壁上设有内钻芯 浆液流通孔,内钻芯的第二端设有注浆扩散孔,所述内钻芯浆液流通孔和注浆扩散孔通过 内钻芯的内部浆液流通腔连通;将注浆管、注浆桶组装成需要的高度,将组装好的注浆设备 下入S1中打好的注浆孔底部,注浆管与注浆桶上部高出地表; S3:进行注浆,将刚性注浆管伸入注浆桶最低处,通过注浆管向注浆桶的底层浆液 容纳腔中注入浆液,浆液使注浆阀受压伸出穿入地层,外套筒的第一端靠近注浆桶内壁,封 孔滑板受注浆桶内壁挤压,克服弹簧弹力与外套筒外壁产生相对滑动,直至封孔滑板的通 孔、外套筒浆液流通孔一、外套筒浆液流通孔二、夹层套筒浆液流通孔一、夹层套筒浆液流 通孔二、内钻芯浆液流通孔和注浆扩散孔连通,浆液流入需注浆加固地层内; S4:注浆完成后停止注浆,封孔滑板受弹簧拉力与外套筒相对滑动,将外套筒浆液 流通孔一封堵,对注浆管内部进行吸浆,在注浆桶内形成负压,使注浆阀收缩; S5:将注浆管向上提至上一层浆液容纳腔,重复步骤S3~S4,直至将注浆管的输浆 孔提升至最上层浆液容纳腔,直至该方位注浆完成; S6:将注浆桶2旋转90°,重复步骤S3~S5,此步骤重复三次; S7:完成注浆后,提升注浆设备。 优选的,所述注浆阀还包括夹层套筒组件;所述外套筒、夹层套筒组件和内钻芯依 次嵌套并沿注浆阀轴线方向滑动连接。 优选的,所述夹层套筒组件包括至少一个夹层套筒,相邻夹层套筒之间相互嵌套 并沿夹层套筒组件轴线方向滑动连接;所述夹层套筒第一端的外壁上设有夹层套筒浆液流 通孔一,夹层套筒第二端的内壁上设有夹层套筒浆液流通孔二,所述夹层套筒浆液流通孔 一和夹层套筒浆液流通孔二通过夹层套筒的筒壁中的浆液流通通道二连通。 优选的,所述外套筒的第二端设有滑齿一,所述夹层套筒组件的外壁设有与滑齿 一相配合的滑槽一;夹层套筒组件的第二端设有滑齿二,所述内钻芯的外壁设有与滑齿二 相配合的滑槽二。 优选的,所述注浆桶的第二端由多个可拆卸的分段筒连接而成;所述注浆管由多 个可拆卸的钢管连接而成。 应用本发明的技术方案,具有以下有益效果: (1)本发明中,通过在注浆桶侧壁安装可伸缩的注浆阀,扩大了注浆设备的注浆范 围半径,可减少注浆孔的钻孔密度,减少钻孔工作量,同时扩大注浆加固范围,大大提高浆 液扩散半径,该方法在土层松软地带尤为实用。 (2)本发明中,通过在外套筒、夹层套筒组件和内钻芯的两端设置浆液流通孔,并 且在外套筒第一端设置封孔滑板,当注浆阀未伸长到指定位置时,浆液通道处于封闭状态, 当注浆阀伸长到指定位置浆液通道连通,浆液沿注浆通道流动至注浆口进行注浆,可使注 浆阀在未完全伸长前,使注浆桶内部封闭保压,直至注浆阀伸长到指定位置时才开始注浆, 避免充分利用浆液压力实现扩大注浆半径的效果。 5 CN 111549757 A 说 明 书 3/6 页 (3)本发明方法中,在注浆完成后通过卸压可使封孔滑板封堵外套筒浆液流通孔 一,注浆桶内的浆液容纳腔再次封闭,通过在注浆桶的浆液容纳腔内施加负压,可使注浆阀 收缩回位内,注浆阀的伸缩只需调控注浆压力即可实现,操作简便。 (4)本发明中,注浆管与注浆桶可通过分段钢管和分段筒加长,适用于在不同深度 的注浆孔内进行注浆加固。 (5)本发明中,通过在注浆桶内部设置多层浆液容纳腔,在每个浆液容纳腔侧壁设 置注浆阀,只需提升注浆管即可适用于不同深度的地层注浆加固,可减少工人提升整体注 浆设备的工作量,通过在注浆桶侧壁安装可伸缩的注浆阀,扩大的注浆设备的注浆范围半 径,可减少注浆孔的钻孔密度,减少钻孔工作量,同时扩大注浆加固范围,提升工作效率。 (6)本发明中,在内钻芯、夹层套筒组件和外套筒上设置滑齿和滑槽,既可保证内 钻芯、夹层套筒组件和外套筒之间的定位,以使各个浆液流通孔在注浆阀伸长至指定位置 时可对齐,又可对内钻芯、夹层套筒组件起到限位作用,防止内钻芯、夹层套筒组件在伸长 时脱离注浆阀。 (7)本发明中,通过在外套筒的第一端设置限位环,用以防止外套筒滑出时脱离注 浆桶。 除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。 附图说明 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中: 图1是本申请的一种适于软弱充填物岩溶溶洞注浆加固方法的剖面示意图一; 图2是本申请的一种适于软弱充填物岩溶溶洞注浆加固方法的剖面示意图二; 图3是内注浆管的结构示意图; 图4是注浆阀的结构的示意图; 图5是注浆阀的剖面示意图; 图6是注浆阀的第二端的端面视图; 图7是内钻芯的结构示意图; 图8是内钻芯的剖面示意图; 图9是外套筒的结构示意图; 图10是夹层套筒的结构示意图; 其中,1、注浆管,1.1、输浆孔,1.2、活塞环,2、注浆桶,2.1、隔板,2.2、输浆桶, 2.2.1、注入孔,3、注浆阀,3.1、外套筒,3.1.1、外套筒浆液流通孔一,3.1.2、外套筒浆液流 通孔二,3.1.3、浆液流通通道一,3.1.4、封孔滑板,3.1.5、弹簧,3.1.6、限位环,3.1.7、滑齿 一,3.1.8、流浆筒一,3.1.9、弹簧架,3.1.10、弹簧座,3.1.11、凹槽,3.2、内钻芯,3.2.1、内 钻芯浆液流通孔,3.2.2、注浆扩散孔,3.2.3、内部浆液流通腔,3.2.4、锥形结构,3.2.5、滑 槽二,3.2.6、受力端,3.3、夹层套筒组件,3.3.1、夹层套筒浆液流通孔一,3.3.2、夹层套筒 浆液流通孔二,3.3.3、浆液流通通道二,3.3.4、滑槽一,3.3.5、滑齿二,3.3.6、流浆筒二。 6 CN 111549757 A 说 明 书 4/6 页