[發(fā)明專利]一種基于返漿數(shù)據(jù)進(jìn)行高壓旋噴的施工方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011028106.4
• 申請日: 2020-09-26
• 公開（公告）號: CN112176989B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋偉杰;朱慶凱;李建平;王偉濤;劉光磊;武思宇
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中巖大地科技股份有限公司
• 主分類號: E02D5/46
• 分類號: E02D5/46;G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于返漿數(shù)據(jù)進(jìn)行高壓旋噴的施工方法，其特征在于，實現(xiàn)上述方法需要具備的設(shè)備包括水泥漿粘度計、水泥漿攪拌系統(tǒng)、返漿流量計、返漿引流槽、壓濾系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、旋噴鉆機(jī)、地質(zhì)鉆機(jī)、旋噴鉆機(jī)控制臺、旋噴泵、高壓泵；水泥漿粘度計通過電線與數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)連接，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)與旋噴鉆機(jī)控制臺通過電線連接，具體施工方法如下：

步驟一：引孔施工

采用地質(zhì)鉆機(jī)，在設(shè)計樁位上施工引孔，確保引孔的垂直度偏差不超過1.5%；

步驟二：安裝返漿流量計及水泥漿粘度計

以設(shè)計鉆孔為中心，設(shè)置半徑為0.2m~1.0m的圓柱形返漿引流槽，引流槽頂部開放，在底部中心設(shè)置直徑與引孔內(nèi)徑相同大小的開放圓孔，底部其他區(qū)域完全封閉，在底部開放圓孔下方焊接一個外徑與設(shè)置引孔直徑相同大小、長度為0.5-3.0m的圓形套管；圓形套管內(nèi)部設(shè)置2～10個水泥漿粘度計，圓形套管底部設(shè)置返漿流量計，返漿流量計外徑與引孔直徑大小相同，返漿流量計與圓形套管之間采用法蘭連接；引流槽上部設(shè)置回收引流通道與回漿引流通道，回收引流通道與壓濾系統(tǒng)連接使得返漿通過多重排水、壓濾形成固體水泥土塊，回漿引流通道與高壓泵連接使得返漿輸送至水泥漿攪拌系統(tǒng)內(nèi)重復(fù)使用；將圓形套管及返漿流量計插入引孔內(nèi)部，如在施工過程中，圓形套管和引孔兩者的直徑存在設(shè)計偏差，導(dǎo)致圓形套管與引孔之間存在間隙，采用速凝漿液對間隙進(jìn)行填充，直至速凝漿液終凝；水泥漿攪拌系統(tǒng)的出漿口處設(shè)置2～10個水泥漿粘度計；

步驟三：開始旋噴施工

按設(shè)計要求配置旋噴水泥漿液并置入水泥漿攪拌系統(tǒng)中攪拌，采用水泥漿粘度計持續(xù)對水泥漿攪拌系統(tǒng)出漿口附近的水泥漿液粘度進(jìn)行監(jiān)測，獲取水泥漿攪拌系統(tǒng)出漿口附近旋噴水泥漿液粘度區(qū)間范圍為[k1,k2]，并將監(jiān)測到的粘度數(shù)據(jù)通過電線輸?shù)綌?shù)據(jù)分析系統(tǒng)；

利用旋噴鉆機(jī)將鉆桿沿引孔下放到設(shè)計深度，啟動旋噴泵，按照設(shè)計的噴漿壓力、漿液流量、提升速度進(jìn)行旋噴施工，設(shè)定單位時間內(nèi)旋噴泵的注漿流量為q，當(dāng)鉆桿開始提升噴漿時，漿液從孔底向地表流動，返漿流量計及水泥漿粘度計持續(xù)監(jiān)測流過其表面的漿液的粘度，設(shè)定圓形套管內(nèi)多個水泥漿粘度計監(jiān)測到的水泥漿粘度平均值為w，單位時間內(nèi)返漿流量計監(jiān)測到的水泥漿流量為Q，并將監(jiān)測到的粘度數(shù)據(jù)通過電線輸?shù)綌?shù)據(jù)分析系統(tǒng)；

步驟四：施工參數(shù)動態(tài)調(diào)整

當(dāng)粘度值w不小于k2*(1+70%)時，減小漿液的流量直至達(dá)到最小流量Qmin，減小旋噴壓力直至減小到最小旋噴壓力Fmin，增大提升速度直至增大到最大提升速度Smax；

當(dāng)粘度值w位于k1*(1+30%)至k2*(1+70%)之間時，保持當(dāng)前的施工參數(shù)不變，繼續(xù)施工；

當(dāng)粘度值w不大于k1*(1+30%)時，根據(jù)返漿量進(jìn)行施工參數(shù)調(diào)整，具體調(diào)整過程如下：

（1）當(dāng)返漿流量Q不小于注漿流量q的70%時，增大漿液的流量直至達(dá)到最大流量Qmax，增大旋噴壓力直至增大到最大旋噴壓力Fmax，降低提升速度直至降低到最低提升速度Smin；

（2）當(dāng)返漿流量Q小于注漿量q的70%時，增大漿液的流量直至達(dá)到最大流量Qmax，增大旋噴壓力直至增大到最大旋噴壓力Fmax，同時采用間歇性上提的方式進(jìn)行提鉆，即在某一固定位置上持續(xù)旋噴1min～3min，停止噴漿并將旋噴鉆頭向上提升10cm～50cm固定后，再持續(xù)噴射1min～3min，重復(fù)采用該方法進(jìn)行提升、旋噴；

步驟五：旋噴返漿處理

當(dāng)粘度值w不大于k1或不小于k1*(1+30%)時，開啟回收引流通道，關(guān)閉回漿引流通道，返漿經(jīng)過回收引流通道進(jìn)入壓濾系統(tǒng)，通過多重排水、壓濾形成固體水泥土塊并運送至施工場地外；

當(dāng)粘度值w介于k1至k1*(1+30%)之間時，開啟回漿引流通道，關(guān)閉回收引流通道，返漿經(jīng)過高壓泵輸送至水泥漿攪拌系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行重復(fù)使用；

步驟六：將旋噴鉆頭提升至設(shè)定標(biāo)高，停止旋噴施工作業(yè)，靜置一段時間，采用低壓力進(jìn)行漿液回灌，待漿液初凝達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后完成該旋噴樁施工。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于返漿數(shù)據(jù)進(jìn)行高壓旋噴的施工方法，其特征在于，所述水泥漿粘度計為薄片狀結(jié)構(gòu)，水泥漿粘度計通過膠黏材料粘貼在圓形套管內(nèi)壁上，并在圓形套管內(nèi)壁上均勻分布，且相互之間無覆蓋，水泥漿粘度計通過膠黏材料粘貼在水泥漿攪拌系統(tǒng)內(nèi)壁，并沿出漿口周圍均勻分布，且相互之間無覆蓋，水泥漿粘度計的量程為50mPa·s，測量精度為0.1mPa·s。