CN101538860B - 基岩接触段锚固式水泥固结灌浆方法 - Google Patents

Abstract

一种基岩接触段锚固式水泥固结灌浆方法，本方法的最大特点是，应用滤水式压浆锚固法和一次成孔，自上而下分段灌浆新技术，将能承受锚拉作用的组合进浆钢管锚固在接触段的上、下两端，用组合进浆产生的锚拉作用力平衡固结灌浆压力的上抬力，减小砼板的厚度，有效的解决了制约大型工程施工进度和大幅降低工程成本的矛盾，实现成倍提高水泥固结灌浆的施工效率，大幅加快施工进度，更有利促进施工总进度计划的完成。

Description

基岩接触段锚固式水泥固结灌浆方法

技术领域

本发明涉及一种基岩接触段锚固式水泥固结灌浆方法。

背景技术

基岩接触段固结水泥灌浆以确保不压裂抬动接触面砼，需要的灌浆压力靠砼的压重来平衡，故必须有足够的砼厚度来保证，这导致大幅的增加水泥固结灌浆的砼钻孔工程量，变成制约大型工程，特别是大型水电站的施工总进度和大幅增加工程投入的非常突出的矛盾。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用如下方法进行基岩接触段锚固式水泥固结灌浆，其主要特点是：

1.以锚固力平衡灌浆压力上抬力，可大幅的提高接触段的灌浆压力和大幅的减小砼盖板厚度。

其一，接触段灌浆受力原理如图一示，G为砼盖重，灌浆压力P对砼压重盖板产生灌浆上抬力统称为P1，原施工法需满足式(1)，即G≥P1……(1)。而本锚固式方法为：将组合进浆管与砼压重盖板用滤水式压浆锚固方法锚固成整体，同时组合钢管在孔底端又被灌浆牢牢的锚固在孔内，组合钢管对砼压重盖板产生锚拉力N。N对P1上抬力起平衡的作用，受力条件由式(1)变成式(2)；即G+N≥P1……(2)，其中N为组合钢管的锚拉力。式(2)表明本方法可大幅提高灌浆压力P或减少砼盖板厚度。

其二，由于灌浆需要布多个孔，对砼压重盖板每完成一个锚固式灌浆孔，就增加一个孔的锚固力，随着所有孔中不断有孔完成灌浆，对砼盖板产生的锚拉合力为完成灌浆的孔的个数与锚固力N的乘积，假设完成灌浆的孔的个数是n，那么上述的式(2)变为式(3)，即G+n×N≥P1……(3)，由式(2)变成式(3)说明随着锚固式固结灌浆完成量的增加，产生平衡P1的锚拉力值会越来越大，灌浆压力可根据需要可不断的提高到最大的需要值。

综上，应用该新技术能较好的解决坝基接触段灌浆压力的提高和达到要求值的问题，可以大幅减小砼盖板到1.5～2.0米或更薄一些。从而大幅的减少了砼的钻孔工程量，降低了钻孔的投入成本，而且为协调和确保施工总进度创造了最佳条件。

附图说明

图1为灌浆后的受力示意图；

图2为安装进浆管、进浆分隔器、孔内封隔器后的注浆孔的剖面示意图；

图3自上而下固结灌浆第二段灌浆剖面示意图；

图4自上而下固结灌浆末段灌浆剖面示意图；

图5自上而下固结灌浆第一段灌浆剖面示意图。

1-1寸注浆管，2-2寸注浆管，3-第一滤水式压浆锚固兼阻塞器，4-出浆眼，5-第二滤水式压浆锚固兼阻塞器，6-滤水袋式灌浆封隔器，7-细砂袋进浆分隔器，G-砼板重力，P1-灌浆上抬力，P-灌浆压力，N-锚固力。

具体实施方式

(1)钻机钻透接触面砼盖板后一次完成一个灌浆孔。

(2)根据灌浆分段要求，自上而下分段灌浆的工艺，分段安装好组合进浆钢管、细砂袋进浆分隔器和滤水袋式灌浆分段封隔器，用滤水式压浆锚固方法，把组合进浆钢管锚固在砼压重盖板上，此处使用的组合进浆钢管为较粗的钢管，优选为2寸管套住较细的钢管，优选为1寸管，其中2寸管的长度为自灌浆孔口至超出基岩接触段(自孔口向下第一段为基岩接触段)，将组合进浆管锚固在砼板上的装置同时起到灌浆阻塞的作用。把基岩接触段和第二段的灌浆分段封隔器安装好，此分段封隔器兼有孔内锚固的作用。用滤水袋式压浆锚固阻塞方式完成灌浆的孔口阻塞。

(3)自上而下开始第二段水泥灌浆，首先通过较细的钢管，优选为1寸进浆管用1.0MPa以下的压浆压力压入第二、第三灌浆段之间的滤水袋式灌浆分段封隔器产生分段封隔阻塞，要想有效的产生封隔阻塞需压浆10分钟以上。接着提高灌浆压力至1.5MPa以上，使水泥浆击穿进浆管出浆眼上的阻碍物进入灌浆段开始水泥灌浆。

(4)一段的灌浆结束后，立即用10.0MPa以上高压水冲刷孔内进浆管。把进浆管内的水泥浆全部冲洗干净，用高压水将细砂袋分隔器破坏打通，消除对水泥浆的分隔作用，准备下一段次的水泥灌浆。

(5)下一段灌浆，同样使用1.0MPa以下的压浆压力压入第三、第四灌浆段之间的灌浆分段封隔器产生分段封隔阻塞，接着升压超过1.5MPa以上开始水泥灌浆。

(6)重复(3)、(4)、(5)方法步骤，直到完成终孔段的水泥灌浆任务。

(7)最后通过较粗的钢管，优选为2寸管压力灌浆，完成基岩接触段(第一段)灌浆。

基岩接触段锚固式水泥固结灌浆必须使用一次成孔，自上而下分段灌浆作为技术保证，这样不存在重复移动钻机钻孔、重复扫孔、重复安装灌浆阻塞和起拔孔内灌浆管、不存在孔内故障和串冒水泥浆堵孔而报废的问题；大大的提高了钻孔机械的使用效率等。本方法的最大特点是：用滤水式压浆锚固工法、组合进浆管按要求的锚拉力来设计，应用锚拉力平衡灌浆上抬力、应用一次成孔，自上而下分段灌浆的新技术等，既达到用组合进浆管产生锚拉力平衡灌浆压力上抬力，减小砼盖板厚度，又实现成倍加快水泥固结灌浆的施工效率，大幅加快施工进度，更有利促进施工总进度计划的完成。有效解决制约大型工程的施工总进度和大幅降低工程成本等矛盾，具有很大的应用市场。

Claims (5)

1.一种基岩接触段锚固式水泥固结灌浆方法，其特征在于包括如下施工步骤：(1)钻机钻透接触面砼盖板后一次完成一个灌浆孔；

(2)根据灌浆分段要求，自上而下分段灌浆，分段安装好组合进浆钢管、细砂袋进浆分隔器和滤水袋式灌浆分段封隔器，用滤水式压浆锚固方法，把组合进浆钢管锚固在砼盖板上，此处使用的组合进浆钢管为较粗的钢管套住较细的钢管，其中较粗的钢管的长度为自灌浆孔口至超出基岩接触段，将组合进浆钢管锚固在砼盖板上的装置同时起到灌浆阻塞的作用，把基岩接触段和第二段的灌浆分段封隔器安装好，此分段封隔器兼有孔内锚固的作用，用滤水袋式压浆锚固阻塞方式完成灌浆的孔口阻塞；

(3)自上而下开始第二段水泥灌浆，首先通过较细的钢管进行压浆，通过压浆压力将浆液压入第二、第三灌浆段之间的滤水袋式灌浆分段封隔器产生分段封隔阻塞，压浆10分钟以上，接着提高灌浆压力，使水泥浆击穿进浆管出浆眼上的阻碍物进入灌浆段开始水泥灌浆；

(4)一段的灌浆结束后，立即用高压水冲刷孔内进浆管，把进浆管内的水泥浆全部冲洗干净，用高压水将细砂袋进浆分隔器破坏打通，消除对水泥浆的分隔作用，准备下一段次的水泥灌浆；

(5)下一段灌浆，同样首先进行压浆，通过压浆压力将浆液压入第三、第四灌浆段之间的灌浆分段封隔器产生分段封隔阻塞，接着提高灌浆压力，开始水泥灌浆；

(6)重复(3)、(4)、(5)步骤，直到完成终孔段的水泥灌浆任务；

(7)最后通过较粗的钢管压力灌浆完成基岩接触段灌浆。

2.如权利要求1所述的灌浆方法，其特征在于，在第(3)、(5)步中，首先进行压浆，此时的浆液压力为1.0MPa以下。

3.如权利要求1所述的灌浆方法，其特征在于，在第(3)、(5)步中，接着提高灌浆压力，此时的浆液压力为1.5MPa以上。

4.如权利要求1所述的灌浆方法，其特征在于，在第(4)步中，用高压水冲刷孔内进浆管，水的压力为10.0MPa以上。

5.如权利要求1所述的灌浆方法，其特征在于，较粗的钢管直径为2寸，较细的钢管直径为1寸。

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