[發明專利]一種全斷面注漿加固地層的施工方法

有效

• 申請號: 201910156203.2
• 申請日: 2019-03-01
• 公開（公告）號: CN109681214B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 伍浩
• 申請（專利權）人: 中國水利水電第八工程局有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/10
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 陳暉;張麗娟

本發明公開了一種全斷面注漿加固地層的施工方法，先在待開挖掌子面外邊界形成漿液封閉圈，在掌子面上進行引孔得到深度由深到淺的第一環注漿引孔圈、第二環注漿引孔圈和第三環注漿引孔圈，再向各引孔圈內插入導管進行注漿，注漿時從外環向內環注漿，每一環內相鄰注漿深度不同，每一相鄰注漿圈之間注漿深度不同，注漿完成后開挖已加固地層。本發明的施工方法可確保漿液能均勻注入地層中，高效固結地層和封閉滲水通道，且能將注入漿液控制在設計注漿范圍內，有效減少漿液浪費，操作簡單、施工快速，具有顯著推廣意義。

技術領域

本發明涉及地鐵礦山法區間施工技術領域，尤其涉及針對地鐵礦山法區間土體開挖前的一種全斷面注漿加固地層的施工方法。

背景技術

目前，全國乃至全世界都已掀起地鐵建設高潮，而面對復雜多變的地層環境，有許多工況都無法采用盾構法施工，如地鐵區間覆土小于6m、地鐵區間長度小于300m、地鐵區間相鄰車站無場地進行盾構始發或吊出、地鐵區間地質強度過大、地鐵區間內有影響盾構掘進的建構筑物等等。而礦山法可以解決以上問題，但礦山法施工是個危險性很大的工法，最大的風險源就是開挖土體和圍巖的穩定性，而提高開挖土體和圍巖的穩定，最有效、最經濟的方式是對地層進行注漿加固。而注漿加固面臨以下的難題：其一，注漿擴散范圍無法掌控，導致漿液浪費，甚至破壞周邊路面、管線、建構筑物；其二，對于強度大、孔隙率小的地層，漿液難以注入；其三，因注漿工程量大且頻率高，需提高注漿的工作效率。

當今比較普遍的礦山法施工注漿方式有以下幾種：袖閥管注漿、鋼花管注漿、后退式注漿。但是以上方式有以下缺陷：1）袖閥管注漿時，單根套殼料等強長達7天，工效慢、成本高，且袖閥管適用于地面往下垂直注漿，水平注漿套殼料漿液難以填充滿，注漿效果難以保證。2）鋼花管注漿時，多采用φ42的鋼花管，長度為6m，成本高、質量重、注漿作業頻繁而制約工期，且工人操作不方便。其次，鋼花管注漿時，都采用直接將鋼花管直接頂入地層，導致地層受擠壓，孔隙變小且鋼花管中漿液與地層接觸面積小，導致漿液難以注入地層。3）后退式注漿，造價高，每日僅能完成1至2根，工效慢。注漿過程中，容易造成漿液凝固而卡住鉆桿，修理時間長。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種控制漿液擴散和浪費，降低漿液對周邊環境的影響，提高漿液注入地層的效果的全斷面注漿加固地層的施工方法。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種全斷面注漿加固地層的施工方法，包括以下步驟：

S1、在待開挖掌子面的外側按預設要求設計注漿輪廓，在待開挖掌子面上標記所有需要引孔的位置，沿待開挖掌子面按預設角度向注漿輪廓方向進行引孔步驟，得引孔孔洞，多個沿周向設置的引孔孔洞為注漿引孔圈；

所述注漿引孔圈自待開挖掌子面外側向待開挖掌子面內側依次包括第一環注漿引孔圈、第二環注漿引孔圈和第三環注漿引孔圈，所述第一環注漿引孔圈、第二環注漿引孔圈和第三環注漿引孔圈的最大深度分別為H1、H2和H3，其中H1＞H2＞H3；

S2、分別向注漿引孔圈的引孔孔洞內插入導管，所述導管的深度與對應的引孔孔洞的深度相同，依次對第一環注漿引孔圈、第二環注漿引孔圈和第三環注漿引孔圈的導管注漿，當達到目標標準時停止注漿，完成土層的加固；

S3、開挖初支內已加固地層，設開挖深度H，當H2≤H≤H1時，停止開挖，循環步驟S1、S2直至開挖完成。

作為對上述技術方案的進一步改進：

所述第一環注漿引孔圈包括兩個以上周向設置的第一環深孔、第一環中孔和第一環淺孔，所述第一環中孔設置于兩第一環深孔之間，所述第一環淺孔設置于第一環深孔和第一環中孔之間，所述第一環深孔、第一環中孔和第一環淺孔的深度分別為H11、H12和H13，其中H11＞H12＞H13；