[發明專利]孔口止漿鉆桿分段后退式注漿方法

有效

• 申請號: 200810049526.3
• 申請日: 2008-04-14
• 公開（公告）號: CN101251017A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 李治國;徐海廷;王全勝;孫國慶;牟松;陳飛;葛寨輝;劉坤昊
• 申請（專利權）人: 中鐵隧道集團有限公司
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/38;E02D19/16;E02D3/12
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司
• 代理人: 郭中民

技術領域

本發明屬于隧道和地下工程軟弱圍巖的加固和堵水技術，主要提出了一種孔口止漿鉆桿分段后退式注漿方法。

背景技術

在軟弱破碎含水地層中進行隧道和地下工程施工，最容易出現的問題是圍巖大變形和坍塌以及開挖面涌水、突泥，危及人員、設備安全，造成傷亡事故，嚴重時引起地表坍塌，地下水位下降，影響居民正常生活，對地面環境造成破壞。為了保證施工安全，目前國內外常用的地層加固和堵水方法為注漿法，注漿法就是通過一定的壓力把一定量的膠凝性材料注入巖層或土體，使其在巖層裂縫或土體空隙中流動、擴散、充填、固結，形成有一定強度和低透水性的膠結體，加固地層，封堵地下水，從而提高圍巖的自穩定時間，為支護結構的施工贏得時間、創造條件。一次性鉆孔、孔內安裝注漿管的后退式注漿為國內外比較常用的注漿方法之一。其方法為一次性鉆孔，退出鉆桿，孔內下注漿管(注漿管上具有多排沿圓周分布的出漿孔，并對應出漿孔部位套置有橡膠止漿環)；注漿管內安裝注漿芯管并接通注漿管路，注漿芯管的出漿段上具有多排沿圓周分布的出漿孔，并在出漿段兩端套置有碗形止漿塞；注漿時向后逐段退出注漿芯管，利用注漿壓力將注漿管上套置的橡膠止漿環頂開，漿液從注漿管上的出漿孔流出進入孔壁底層。該方法存在的缺陷是操作工藝比較復雜，注漿管留置鉆孔內不能重復利用，成本較高，鉆孔較深時，注漿芯管(多節連接)后退時易造成卡塞；近孔口段時若土質軟弱破碎，注漿管無法順利裝入鉆孔內，造成無法注漿，一般適應孔深＜15米的水平注漿。

發明內容

本發明的目的即是提出一種孔口止漿鉆桿分段后退式注漿方法，使其可滿足鉆孔較深的注漿要求并可保證注漿效果。

本發明方法的工作步驟為：先用鉆機在止漿墻上鉆出淺孔，退出鉆桿，將孔口管一端用鉆機頂入鉆孔中并用錨固劑固定在孔口壁上，孔口管位于鉆孔外的一端聯接排水裝置、防突水裝置；將進漿管和進水管通過注漿三通連接在鉆桿尾部，通過防突水裝置、排水裝置和孔口管開始鉆孔同時開啟供水閥門通過鉆桿供水將鉆孔內泥砂和巖粉排出，鉆至設計孔深；將位于孔口管外端的一節鉆桿從鉆機上拆開，拆除防突水裝置，在鉆桿上套置中空壓盤和止漿塞，并使中空錐臺結構的止漿塞其小徑端位于排水裝置管內，使中空壓盤位于止漿塞后端并通過螺栓與排水裝置的法蘭連接；使錐臺形止漿塞向前封緊鉆桿與排水裝置內壁之間的間隙，開啟注漿管路通過鉆桿注漿使漿液進入孔底并沿著鉆桿與孔壁之間的空隙返至孔口，被止漿塞封堵向地層中擴散，注漿壓力和注漿量達到要求后，使止漿塞放松，后退鉆桿一段距離，并拆除孔外多余的鉆桿，再次使止漿塞封緊進行下一段注漿，如此注漿一段，后退一段，再注漿一段，實現鉆桿分段后退逐段注漿，將地層從孔底至孔口逐段進行加固，至鉆桿全部退出，完成該孔注漿。

本發明所提出的孔口止漿鉆桿分段后退式注漿方法適用性強，操作簡便，可適宜＞15米孔深的分段后退式注漿并使壓力可控，達到較好的注漿效果，具有較好的推廣應用價值。

附圖說明

圖1-圖6為本發明工藝方法操作步驟的示意圖。

圖中，1、進漿管，2、進漿單向閥，3、進水管，4、進水單向閥，5、泄壓閥，6、鉆機，7、鉆桿，8、中空壓盤，9、快速接頭，10、止漿塞，11、防突水裝置，12、排水裝置，13、孔口管，14、錨固劑，15、止漿墻，16、鉆孔，17、鉆頭，18、漿液，19、加固土層，20、水泥砂漿。

具體實施方式

結合附圖對本發明實施例加以說明：

如圖1所示，步驟(1)鉆淺孔。鉆機6就位后，按照設計的開孔位置及鉆孔參數調整鉆機角度滿足設計鉆孔要求后，鉆孔1.8m。

如圖2所示，步驟(2)退出鉆桿7，安裝孔口管13。孔口管13采用無縫鋼管加工制作，一端焊接快速接頭9，另一端用水泥砂漿20封堵20cm。安裝前在孔口管距快速接頭端部30cm處開始纏繞麻絲成紡錘形，并將錨固劑14放入孔口內。采用鉆機6將孔口管13頂入鉆孔中，孔口管13外留20cm；快速接頭9為現有隧道及地下施工中常用的連接部件。

如圖3所示，步驟(3)鉆孔。將孔口管13位于孔外的一端通過快速接頭9聯接排水裝置12、防突水裝置11；把進漿管1和進水管3通過注漿三通連接在鉆桿尾部上，關閉進漿單向閥2，打開進水單向閥4(往鉆桿內供水，以沖出留在鉆孔內的泥砂和巖粉)，通過防突水裝置11、排水裝置12和孔口管13開始鉆孔，鉆至設計注漿孔底。防突水裝置11、排水裝置12為現有隧道及地下施工中常用的部件。