[發明專利]一種巖溶隧道底部充填串珠型溶洞鋼管樁注漿成孔方法

在審

• 申請號: 202010573529.8
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111691397A
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 許文軍;李新志;鄧昌林;李文江;廖金濤;喬紅;詹經宇;王翔;張騫
• 申請（專利權）人: 中鐵二十四局集團南昌鐵路工程有限公司;石家莊鐵道大學
• 主分類號: E02D3/12
• 分類號: E02D3/12;E21B7/20;E21D9/00
• 代理公司: 天津鉑茂專利代理事務所(普通合伙) 12241
• 代理人: 陳曉蕾

本發明公開了一種巖溶隧道底部充填串珠型溶洞鋼管樁注漿成孔方法，包括以下步驟：步驟一：隧道底部巖溶探測，采用地質雷達進行隧道底部串珠型巖溶探測，對于存在確定巖溶的地段，采用地質鉆孔進行探測確認，確定串珠型巖溶分布情況，包括溶洞數量、溶洞大小、溶洞位置、溶洞充填情況；步驟二：鋼管樁注漿孔設計，根據串珠型巖溶的分布情況，確定鋼管樁注漿參數；本發明較好的解決了巖溶隧道充填串珠型溶洞鋼管樁注漿加固的成孔難題 通過多級套管的設置有效阻止了充填物的塌落，可較易形成鉆孔，鉆孔設備易于現場加工，成本低，安裝和拆除簡易，施工速度快，成孔率高，大幅縮短了工期，經濟效益和社會效益明顯。

技術領域

本發明涉及地基加固鉆孔技術領域，具體是一種巖溶隧道底部充填串珠型溶洞鋼管樁注漿成孔方法。

背景技術

重載鐵路隧道底部圍巖穩定性影響隧道后期運營，另外列車荷載振動作用同樣影響隧道底部圍巖穩定性。在巖溶地區修建的北山二號、彭家嶺隧道是重載鐵路隧道，巖溶隧道隧底巖溶發育，巖體破碎，多層溶洞疊加，充填物以砂礫、軟泥為主，形成充填串珠型溶洞，考慮后期運營要求，需要進行隧道底部圍巖加固。

傳統的鋼管管成孔一般采用鉆孔工藝，適合于均質穩定地層。但復雜的地質條件給鋼管柱施工難度加大，隧底巖溶發育，多層溶洞交替布置，由于充填型溶洞，充填物成分復雜，包括淤泥、碎石等等，穩定性差，在鋼管樁鉆孔擾動下時有發生塌孔、偏孔、卡鉆等現象，使得鉆頭難以拔出，即使拔出鉆頭，鉆孔亦成為廢孔，不能再次使用，造成成孔率低，一次成孔難，甚至需要鉆2～3次才能滿足設計要求，施工進度緩慢，工效低.因此解決巖溶地層充填串珠型溶洞鋼管樁注漿加固鉆孔施工問題提高鉆進深度和成孔率，是充填串珠型溶洞地層成孔技術關鍵。

發明內容

本發明的目的在于提供一種巖溶隧道底部充填串珠型溶洞鋼管樁注漿成孔方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種巖溶隧道底部充填串珠型溶洞鋼管樁注漿成孔方法，包括以下步驟：

步驟一：隧道底部巖溶探測，采用地質雷達進行隧道底部串珠型巖溶探測，對于存在確定巖溶的地段，采用地質鉆孔進行探測確認，確定串珠型巖溶分布情況，包括溶洞數量、溶洞大小、溶洞位置、溶洞充填情況；

步驟二：鋼管樁注漿孔設計，根據串珠型巖溶的分布情況，確定鋼管樁注漿參數，包括注漿深度，注漿孔穿越溶洞數量和長度；

步驟三：套管設計和制作，根據鋼管樁注漿孔的深度和穿越串珠型溶洞的數量，確定套管次數和套管不同口徑，優選為以口徑?168、?146、?127、?110、?89進行從大到小依次排列，不同口徑的套管根據鉆孔深度進行分節分段，每節車絲，便于連接；

步驟四：樁孔放樣，組織測量人員對所有樁位進行一一放樣用圓心標示出樁心位置；

步驟五：樁機就位，樁機在測定位置對中就位樁機支架固定牢固、平整、無晃動復核樁位及樁機垂直度；

步驟六：鉆孔，先選擇最大孔徑套管鉆孔，鉆孔到首層溶洞，安裝第一個套管；

步驟七：鉆到第二個溶洞時，將第一孔徑鉆頭更換為第二孔徑的空頭，安裝第二孔徑的套管，依次鉆孔并安裝孔徑逐漸變小的套管；

步驟八：鉆孔至基巖層，然后安裝最小孔徑的鋼管，采用水泥砂漿封口，進行注漿施工鉆至設計要求孔底標高且滿足1m完整基巖后終孔，及時跟進?89鋼管；

步驟九：從內至外逐級將套管拔出；

步驟十：用水泥砂漿封孔，準備下一步注漿加固。

作為本發明進一步的方案：每一層溶洞鉆頭直徑與其溶洞安裝的鋼套管外徑相同。

作為本發明進一步的方案：每一層溶洞的套管安裝完畢后，需要采用高壓清水進行清空。