[發明專利]鉆探孔壁噴射注漿加固方法

無效

• 申請號: 200910067334.X
• 申請日: 2009-07-24
• 公開（公告）號: CN101603414A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 王文臣;謝俊革;吳景華;霍宗杰;丁福華
• 申請（專利權）人: 吉林省巖科新技術研究開發有限責任公司
• 主分類號: E21B33/138
• 分類號: E21B33/138
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司
• 代理人: 王 薇

1.鉆探孔壁噴射注漿加固方法，其特征在于：根據坍塌層在孔 內的不同位置，其工藝步驟如下：

(1)、當鉆孔進入坍塌層，但未穿過該層時，

①向坍塌層內鉆孔

翼片鉆頭在坍塌層內繼續向下鉆進，到硬層或到達與機上主動鉆 桿長度相當的深度，此時翼片鉆頭內分水閥自行打開，泵入的“水” 沿鉆頭中孔噴向孔底，并攜帶鉆頭鉆出的泥土沿孔壁與鉆桿的間隙上 返出孔口，直鉆到預定深度；

②鉆頭回轉上升高壓射水破土擴徑

鉆頭回轉上升時，鉆頭內分水閥關閉鉆頭中孔；鉆頭的分水閥與 接頭是花鍵連接，只能縱向移動，徑向同步轉動，“水”是一種防坍 性強的無固相聚合物沖洗液；其漏斗粘度不大于22s；從鉆頭上兩個 徑向的噴嘴噴出，形成高壓射流，沖刺孔壁巖土，擴大孔徑，細土顆 粒被水攜帶返出孔口，砂礫石級粗粒落到孔底；

③鉆頭再次向下鉆進，接觸巖土時鉆頭分水閥打開，噴“水”排 泥，鉆頭再到孔底；

鉆頭再到孔底前t′時間起開泵水泥漿液，

t′＝t＝(10^-3d²H+V)/Q????(分)

式中：t′-鉆頭下鉆某深度時，預估鉆頭到孔底的時間，(分)；

??????t-開始泵送水泥漿液時起到水泥漿液到孔底的時間， (分)；

d-鉆噴管內徑，????????????????????????(mm)；

H-鉆噴管總長度，??????????????????????(m)；

V-地表泵和管線的內容積，??????????????(升)；

Q-泵量，(升/分)；

④鉆頭徑向噴嘴高壓噴射水泥漿液，鉆頭慢轉慢提升

高壓噴射的水泥漿液使孔徑進一步擴大，擴徑時鉆頭提速為0.2 -0.4m/s，轉數50-80r/min；噴漿上升時，提速0.1-0.2m/s， 轉數30-50r/min；同時與孔內的砂礫石土混拌形成混凝土，其直 徑是鉆孔直徑的10-30倍；待混凝土凝固后，用原孔徑鉆頭鉆進混 凝土；

⑤此時的孔壁變為穩固的混凝土孔壁，而且其厚度為鉆孔半徑的 10-30倍，此后恢復正常鉆探生產；

(2)、當鉆孔穿過坍塌層，孔壁仍有塌落現象時，按上述①-⑤ 的工藝步驟完成；

(3)、當鉆孔已穿過坍塌層，且坍塌層位與孔底已有較大距離時； 需事先用專用木塞下到坍塌層位下的孔壁堅固的孔段并固定，以此堵 截鉆孔，形成新孔底后，再按上述②-⑤工藝步驟完成。

2.根據權利要求1所述的鉆探孔壁噴射注漿加固方法，其特征 在于所述的噴射注漿加固時與鉆桿相連的鉆頭，由翼片鉆頭體(1)、 分水閥(4)、接頭(2)及噴嘴(3)組成，其中翼片鉆頭體(1)上 連接有分水閥(4)，分水閥(4)與接頭(2)用花鍵(5)連接，接 頭(2)的徑向有噴嘴(3)，鉆頭體(1)有軸向中心孔。

3.根據權利要求1所述的鉆探孔壁噴射注漿加固方法，其特征 在于所述的鉆探孔壁噴射注漿固壁方法的技術參數包括泵量：80- 120L/min，泵壓：加固層深度600m以內20MPa，大于600m時，25- 40MPa，所述的鉆頭的提速和轉速。

4.根據權利要求1所述的鉆探孔壁噴射注漿加固方法，其特征 在于所述的固壁噴射的漿液包括

(1)凝結時間可調的普通水泥漿

用水泥外加劑調節漿液的可泵期和凝結時間，水灰比0.6-0.7；

(2)特種水泥的水泥漿

硫鋁酸鹽水泥和高鋁水泥，水灰比0.7左右；

(3)水泥-化學漿液

水泥：普通水泥或特種水泥；

化學漿液：是一種粘度似同于水的漿液，其主劑為烯烴的小分 子，在交聯劑、引發劑和促進劑作用下，在可調的時間內形成固結體； 在該漿液中添加水泥；

其一次加固的漿液量V₀

V₀＝khQ/(60υ)

式中：K-漿液損耗系數，取1.1-1.5；

??????h-被加固孔段長度，m；

??????Q-泵量，L/min；

??????υ-噴漿鉆頭提速，m/s。