CN101797771A - 高速公路下伏采空区注浆投沙时浆液的制备方法 - Google Patents

高速公路下伏采空区注浆投沙时浆液的制备方法 Download PDF

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肖均
全孝
高文宗
舒亮
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Abstract

本发明公开了高速公路下伏采空区注浆投沙时浆液的制备方法，该方法主要包括一级搅拌和二级搅拌；一级搅拌包括粉煤灰的一级搅拌和水泥的一级搅拌；二级搅拌是将一级搅拌中的粉煤灰浆液和水泥浆液送入二级搅拌池混合搅拌。本发明能保证经搅拌获取的浆液达到设计要求同时能提高搅拌效率、搅拌中不易损坏搅拌设备的用于高速公路下伏采空区注浆投沙时浆液的制备方法。

Description

高速公路下伏采空区注浆投沙时浆液的制备方法
 
技术领域
   本发明属于地质灾害整治技术领域，具体的讲涉及高速公路下伏采空区注浆投沙时浆液的制备方法。
背景技术
注浆充填是采空区治理直接处理方案中充填法里常采用的一种治理方法，充填材料主要为水泥粉煤灰材料。注浆充填是从地面钻孔至地下采空区或破碎岩体内实施注浆，通过浆液凝结后形成的结石来充填和加固采空区。注浆充填法是应用广泛、效果较好的采空区治理方法。该方法适用于不同的埋深且不具备洞内人工施工条件的采空区；
目前常用的水泥粉煤灰浆液的制备，均是在一个池中混合搅拌而成。此方法经现场验证，暴露出如下问题：
（1）水泥、粉煤灰与水掺量误差大。试验取样结石率最低仅达35%，离设计80%相差太大。
（2）生产效率低。水泥、粉煤灰掺加受工作面狭小限制，一次搅拌4m3耗时达40分钟，按此工效单孔设计注浆量1149m3，不含注浆间隔时间及注浆时间，搅拌时间就花去192小时，同时还不能搅拌与注浆同时进行，满足不了工期要求。
（3）沉淀多，易堵管，每一池搅拌后清理搅拌池占用时间长。由于一次搅拌，缺少过滤工序，粉煤灰中因雨水受潮的结块不能有效去除，且由于搅拌时间长，更加剧了沉淀物的增多。每池搅拌后清理沉淀物时间近30分钟，且在注浆过程中经常发生堵管现象。
（4）搅拌设备易损坏。因搅拌沉淀及粉煤灰结块造成搅拌阻力过大，搅拌设备损坏率达90%以上，维修时间过长且费用高。
（5）结石固结强度低。受水泥、粉煤灰掺量误差大，沉淀多、结石率低的影响，经钻芯取样试验，固结后的结石体抗压强度低，达不到设计的要求。
 
发明内容
本发明的目的是提供了一种能保证经搅拌获取的浆液达到设计要求同时能提高搅拌效率、搅拌中不易损坏搅拌设备的高速公路下伏采空区注浆投沙时浆液的制备方法。
本发明的技术方案如下：
高速公路下伏采空区注浆投沙时浆液的制备方法，该方法主要包括一级搅拌和二级搅拌；
一级搅拌包括粉煤灰的一级搅拌和水泥的一级搅拌；
粉煤灰的一级搅拌：
（1）、对不符合大小要求的粉煤灰进行粉碎和筛选；
（2）、将水和粉煤灰按设计配比送入一级搅拌池进行搅拌；
（3）、对搅拌后的混合物进行沉淀过滤，将颗粒状杂质去除；
水泥的一级搅拌：将水和水泥按设计配比送入另一个一级搅拌池进行搅拌，根据情况在水泥的搅拌过程中具有针对性的加入速凝剂；
二级搅拌：
将一种搅拌中的粉煤灰浆液和水泥浆液送入二级搅拌池混合搅拌。
采用上述搅拌方式通过一级搅拌对粉煤灰浆液及水泥浆液分别进行搅拌，能较准确的把握搅拌比，同时在一级搅拌中对不符合要求的初料进行筛选，去除杂质保证搅拌质量，一级搅拌搅拌好的粉煤浆液和水泥浆液源源不断的按一定流入比进入二级搅拌池搅拌，二级搅拌池同时工作，这样在保证浆液质量的同时还大大提高了搅拌效率，另外进入搅拌的粉煤灰进行过粉碎或筛选，能有效防止易形成沉淀的较大颗粒，防止粉煤灰结块，在搅拌中损坏设备。
在粉煤灰的一级搅拌中，利用挖掘机压碎较大粉煤灰块；利用螺旋输送机进行送料到一级搅拌池，其中在螺旋输送机漏斗的上方设置一金属滤网对较大块的粉煤灰进行过滤，滤网格子宽度为小于等于4cm。
在螺旋输送机漏斗顶部安装有一震动器，让粉煤灰在螺旋输送漏斗顶部的金属滤网上进行过筛，直径较小的粉煤灰通过金属网格，顺利的进入螺旋输送机，对于直径较大不能通过金属网的粉煤灰块采用人工清除。
对二级搅拌后的浆液进行实时抽检，对于不符合要求的即时进行调整。
有益效果：本发明能保证经搅拌获取的浆液达到设计要求同时能提高搅拌效率、搅拌中不易损坏搅拌设备的用于高速公路下伏采空区注浆投沙时浆液的制备方法。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中。
图1本发明的流程图。
具体实施方式
如图1所示：
高速公路下伏采空区注浆投沙时浆液的制备方法，该方法主要包括一级搅拌和二级搅拌；
一级搅拌包括粉煤灰的一级搅拌和水泥的一级搅拌；
粉煤灰的一级搅拌：
（1）、对不符合大小要求的粉煤灰进行粉碎和筛选；
（2）、将水和粉煤灰按设计配比送入一级搅拌池进行搅拌；
（3）、对搅拌后的混合物进行沉淀过滤，将颗粒状杂质去除；
水泥的一级搅拌：将水和水泥按设计配比送入另一个一级搅拌池进行搅拌，根据情况在水泥的搅拌过程中具有针对性的加入速凝剂；
二级搅拌：
将一种搅拌中的粉煤灰浆液和水泥浆液送入二级搅拌池混合搅拌。
在粉煤灰的一级搅拌中，利用挖掘机压碎较大粉煤灰块；利用螺旋输送机进行送料到一级搅拌池，其中在螺旋输送机漏斗的上方设置一金属滤网对较大块的粉煤灰进行过滤，滤网格子宽度为小于等于4cm。
在螺旋输送机漏斗顶部安装有一震动器，让粉煤灰在螺旋输送漏斗顶部的金属滤网上进行过筛，直径较小的粉煤灰通过金属网格，顺利的进入螺旋输送机，对于直径较大不能通过金属网的粉煤灰块采用人工清除。
对二级搅拌后的浆液进行实时抽检，对于不符合要求的即时进行调整。
本发明的核心在于变一次搅拌为二级搅拌，即先将水与水泥、水与粉煤灰按试验配合比分别进行一级搅拌，再经过过滤沉淀，流入二级搅拌池进行二级搅拌。
（1）一级搅拌（粉煤灰）
由于粉煤灰存在杂质多、颗粒大（粒径0.5~3cm含量约为30%，最大粒径达30cm以上）达不到设计要求，同时粉煤灰被雨水淋后很容易形成固块。各浆池按设计配合比配料搅拌，因粉煤灰夹杂的块石阻力过大，搅拌施工中造成搅拌机械设备损坏率达90%以上，成本费用高且维修时间长，严重影响浆液质量（粉煤灰含量减少，结石率降低等）和工程进度，经济损失非常大。
针对以上问题，采取了两方面措施：①利用挖掘机压碎较大粉煤灰块。②利用螺旋输送机进行送料，螺旋输送机主要作用有以下两点作用：一是可以让粉煤灰较均匀的进入搅拌池；二是在螺旋输送机漏斗的上方放有一金属滤网可防止较大块的粉煤灰进行过滤，滤网格子宽度为4cm，同时为了让粉煤灰顺利的下落，在螺旋输送机漏斗顶部安装有一震动器，可让粉煤灰在螺旋输送漏斗顶部的金属网上进行过筛，直径较小的粉煤灰通过金属网格，顺利的进入螺旋输送机，而对于直径较大不能通过金属网的粉煤灰块采用人工清除。同时螺旋输送机螺旋输送带能进一步细化掉入漏斗中较小块的粉煤灰块。
由于粉煤灰一级搅拌后任有少量沉淀颗粒，为减少沉淀颗粒流入二级搅拌池，在一级搅拌池浆液流出口下方有一网格较小金属滤网，一级粉搅拌池下方网格为0.5cm左右，并在流入二级搅拌池前设一沉淀池进行事先沉淀。
（2）一级搅拌（水泥）
对于水泥搅拌池的搅拌相对较顺利，浆液均达到设计要求。在水泥的搅拌过程中具有针对性的加入速凝剂，当注浆孔注浆量较大时就需要加入速凝剂或加大速凝剂的含量（水泥含量的2~5%）。
（3）二级搅拌池
一级搅拌池的浆液按照比例流进二级搅拌池后，进行搅拌，然后直接通过泥浆泵输送到注浆孔。
（4）蓄水池
制浆站应根据施工注浆总量的需求，建立数个蓄水池，以保证正常施工，蓄水池建筑规模及要求视工地具体情况而定。
（5）一、二级搅拌池的数量，可视同时注浆孔数量需用注浆量及搅拌池的搅拌速度设多个一、二级搅拌池组合使用。

Claims (4)

1.高速公路下伏采空区注浆投沙时浆液的制备方法，其特征在于：该方法主要包括一级搅拌和二级搅拌；
一级搅拌包括粉煤灰的一级搅拌和水泥的一级搅拌；
粉煤灰的一级搅拌：
（1）、对不符合大小要求的粉煤灰进行粉碎和筛选；
（2）、将水和粉煤灰按设计配比送入一级搅拌池进行搅拌；
（3）、对搅拌后的混合物进行沉淀过滤，将颗粒状杂质去除；
水泥的一级搅拌：将水和水泥按设计配比送入另一个一级搅拌池进行搅拌，根据情况在水泥的搅拌过程中具有针对性的加入速凝剂；
二级搅拌：
将一级搅拌中的粉煤灰浆液和水泥浆液送入二级搅拌池混合搅拌。
2.根据权利要求1所述的高速公路下伏采空区注浆投沙时浆液的制备方法，其特征在于：在粉煤灰的一级搅拌中，利用挖掘机压碎较大粉煤灰块；利用螺旋输送机进行送料到一级搅拌池，其中在螺旋输送机漏斗的上方设置一金属滤网对较大块的粉煤灰进行过滤，滤网格子宽度为小于等于4cm。
3.根据权利要求2所述的高速公路下伏采空区注浆投沙时浆液的制备方法，其特征在于：在螺旋输送机漏斗顶部安装有一震动器，让粉煤灰在螺旋输送漏斗顶部的金属滤网上进行过筛，直径较小的粉煤灰通过金属网格，顺利的进入螺旋输送机，对于直径较大不能通过金属网的粉煤灰块采用人工清除。
4.根据权利要求1所述的高速公路下伏采空区注浆投沙时浆液的制备方法，其特征在于：对二级搅拌后的浆液进行实时抽检，对于不符合要求的即时进行调整。
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