[發(fā)明專利]一種可變形溶洞的填充方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110631119.9
• 申請(qǐng)日: 2021-06-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113217092B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱斌;韓莉;徐壯;王彥會(huì);李江;羅小剛;王健;孟棟;李霞;武科;邢志豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué);深圳地鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E21F15/00
• 分類號(hào): E21F15/00;E21B33/13;E02D3/12
• 代理公司: 濟(jì)南格源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37306
• 代理人: 韓洪淼

本發(fā)明涉及一種可變形溶洞的填充方法，步驟為：將注漿管穿入彈性硅膠管之中，再整體穿入可變形支架之中，再下放到溶洞內(nèi)；封閉密封彈性硅膠管，向注漿管注入硅酸鹽樹(shù)脂類材料，再注入攪拌均勻的鋼纖維水泥漿使得彈性硅膠管下部以實(shí)現(xiàn)“類塊石”結(jié)構(gòu)；密封彈性硅膠管，剪切彈性硅膠管、可變形支架，完成將已形成的“類塊石”結(jié)構(gòu)與彈性硅膠管分離，制作完成第一塊“類塊石”結(jié)構(gòu)；將彈性硅膠管和可變形支架下放10cm，密封彈性硅膠管，再將彈性硅膠管和可變形支架順著注漿管下放50cm；再次制作完成“類塊石”結(jié)構(gòu)，完成可變形溶洞的填充。本發(fā)明可以有效地穩(wěn)定溶洞，保障隧道安全施工與圍巖穩(wěn)定，提高工程建設(shè)速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可變形溶洞的填充方法，本發(fā)明適用于巖溶地區(qū)隧道掘進(jìn)施工過(guò)程中溶洞的填充與加固。本發(fā)明可以高效地穩(wěn)定溶洞，保障隧道安全施工與圍巖穩(wěn)定，減小巖溶溶洞對(duì)隧道施工與后期運(yùn)營(yíng)的影響，且能夠減小工程建設(shè)成本，提高工程建設(shè)速度，屬于地下工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)的發(fā)展，公路、鐵路以及城市軌道交通工程中所涉及的隧道建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，隧道工程建設(shè)不可避免地穿越高風(fēng)險(xiǎn)巖溶地區(qū)；巖溶溶洞對(duì)于隧道工程建設(shè)安全具有重大的隱患，需要前期進(jìn)行填充加固；若不能有效地填充加固巖溶溶洞，極易造成隧道掘進(jìn)施工過(guò)程中圍巖或者底部持力層坍塌，造成掘進(jìn)機(jī)器或者人員的掩埋，危及建設(shè)者的生命安全。然而，傳統(tǒng)的巖溶地區(qū)隧道施工過(guò)程中的溶洞填充方法是采用注漿工藝，通過(guò)向溶洞內(nèi)填充水泥漿或者砂漿加固溶洞，該方法注漿時(shí)間長(zhǎng)、材料用量大，若遇到地下水豐富地區(qū)不易形成填充加固區(qū)域；若能夠?qū)K石投入到溶洞洞內(nèi)，再進(jìn)行漿液灌入，可以很好地實(shí)現(xiàn)不同粗大、細(xì)小塊石與漿液互補(bǔ)加固作用，更為有效地提升溶洞填充加固效果。然而注漿孔直徑的大小限制了塊石的通過(guò)性，只能用細(xì)小塊石通過(guò)注漿孔填入溶洞內(nèi)，填充效果并不理想。

為此，基于注漿孔直徑的限制與變形體理論，提出一種可變形的“類塊石”溶洞填充技術(shù)，包括可變性支架、彈性硅膠管、鎖扣裝置、填充材料。可變形支架，可以實(shí)現(xiàn)在注漿孔有限空間內(nèi)穿行，并在溶洞內(nèi)隨著填充材料的填入而撐起形成支架；彈性硅膠管，利用彈性硅膠材料制作成薄膜長(zhǎng)管，可以隨著填充材料的填入將長(zhǎng)管撐起而不破裂；鎖扣裝置，可以將彈性硅膠管切斷并實(shí)現(xiàn)管口密封；填充材料，先通過(guò)彈性硅膠管填入硅酸鹽樹(shù)脂類材料實(shí)現(xiàn)快速膨脹與加固，然后注入適量水泥漿液實(shí)現(xiàn)“類塊石”結(jié)構(gòu)。該裝置可以高效地穩(wěn)定溶洞，保障隧道安全施工與圍巖穩(wěn)定，減小巖溶溶洞對(duì)隧道施工與后期運(yùn)營(yíng)的影響，且能夠減小工程建設(shè)成本，提高工程建設(shè)速度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，提供了一種可變形溶洞的填充方法，本發(fā)明可以高效地穩(wěn)定溶洞。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：

一種可變形溶洞的填充方法，步驟如下：

(1) 將注漿管穿入彈性硅膠管之中，再整體穿入可變形支架之中；

(2) 將以上完成的整體管線順著鉆孔導(dǎo)管下放到溶洞內(nèi)；

(3)控制臺(tái)通過(guò)管線控制環(huán)向鎖扣裝置，實(shí)現(xiàn)環(huán)向鎖扣緊密嵌緊閉密封彈性硅膠管，使得彈性硅膠管底部密封不漏漿，然后將彈性硅膠管和可變形支架順著注漿管下放50cm；

(4) 通過(guò)注漿設(shè)備控制向注漿管注入硅酸鹽樹(shù)脂類材料的量，填充鉆孔導(dǎo)管底部彈性硅膠管以實(shí)現(xiàn)其快速膨脹，并保證可變形支架隨著彈性硅膠管的膨脹而變形膨脹；

(5) 通過(guò)注漿設(shè)備控制向注漿管注入攪拌均勻的鋼纖維水泥漿，填充鉆孔導(dǎo)管底部彈性硅膠管以實(shí)現(xiàn)“類塊石”結(jié)構(gòu)；

(6)控制臺(tái)通過(guò)管線控制環(huán)向鎖扣裝置，實(shí)現(xiàn)環(huán)向鎖扣緊密嵌緊閉密封彈性硅膠管，同時(shí)注漿設(shè)備停止注漿；

(7)控制臺(tái)通過(guò)管線控制位于環(huán)向鎖扣裝置上方的環(huán)向剪刀裝置，實(shí)現(xiàn)環(huán)向剪刀剪切彈性硅膠管、可變形支架，完成將已形成的“類塊石”結(jié)構(gòu)與彈性硅膠管分離，制作完成第一塊“類塊石”結(jié)構(gòu)；