CN104975594A - 一种用于杂填土地层的注浆管及施工方法 - Google Patents

一种用于杂填土地层的注浆管及施工方法 Download PDF

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Abstract

一种用于杂填土地层的注浆管及施工方法,该注浆管主要由外部注浆管、内部注浆管、止浆塞、区段分隔环、封口塞组成。所述外部注浆管的端头和管体表面均开有注浆孔,内部注浆管通过止浆塞固定在区段分隔环上,内部注浆管顶端开有注浆孔,其端头部分管体周围均匀布置注浆孔,内部注浆管底端通过输浆管与注浆机连接。区段分隔环固定在外部注浆管内壁上。利用注浆管具备低压、多次、分段、快速注浆的特点,针对含有大块砾石或建筑垃圾的杂填土土层的复杂情况来精确控制注浆压力和参数,在地层中形成一定范围的注浆帷幕,不影响地层上方的绿化植被,达到有效加固杂填土地层的目的。该注浆管使用方便,注浆快速,可广泛应用于需要加固的杂填土地层。

Description

一种用于杂填土地层的注浆管及施工方法
技术领域
[0001] 本发明涉及注浆加固技术领域,具体涉及一种用于杂填土地层的注浆管及施工方法。
技术背景
[0002] 在杂填土地层中进行隧道工程施工,为保证施工安全,提高地层加固效果,减小施工对周围环境的影响,通常采用注浆加固法对杂填土地层进行加固。杂填土的颗粒不均匀性很大,土中可能含有大块的砾石或建筑垃圾,因此颗粒间的空隙变化较大,若采用一次注浆或者高压注浆加固,浆液在杂填土地层中的扩散不容易控制,难以起到良好的注浆效果;如果注浆压力过大或浆液稠度较低容易产生土体变形过大、地面冒浆等不良后果;若采用一次注浆,往往达不到加固土层的目的。
[0003] 目前,针对杂填土注浆发生对地表绿化植物的影响和冒浆现象的处理方法往往是用采用降低注浆压力和使用混合浆液,这种方法存在注浆速度较慢、材料成本高、工序复杂,工期较长的问题。此外若采用过高的注浆压力可能导致地面冒浆,则无法在杂填土地层中形成可控范围的注浆帷幕,对地表绿化植被的正常生长产生影响。若注浆压力过低,则无法取得良好的加固效果。
发明内容
[0004] 本发明的目的是要针对现有技术中存在的注浆问题,提供一种结构简单、成本低、工序简便、注浆速度快、能够有效加固杂填土地层且能够避免地面冒浆的用于杂填土地层的注浆管及施工方法。
[0005] 为实现上述目的,本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006] 一种用于杂填土地层的注浆管,包括外部注浆管、伸入外部注浆管内的内部注浆管,所述外部注浆管的管体表面均匀开有若干注浆孔,顶部开有顶端注浆孔,所述的内部注浆管上间隔套装有将外部注浆管内部隔为多个分段的区段分隔环,每个区段分隔环上均设有一个止浆塞,所述的止浆塞与内部注浆管紧密贴合,内部注浆管可从止浆塞中抽出;所述内部注浆管的顶端开有端头注浆孔,顶部周围布有多圈注浆孔,内部注浆管外露端通过输浆管与注浆设备相连接。
[0007] 所述的止浆塞为弹性橡胶塞,弹性橡胶塞通过强力黏合剂黏结在区段分隔环上。
[0008] 所述的外部注浆管的管体为钢管,所述内部注浆管管体为玻璃纤维管。
[0009] 所述内部注浆管管体上均匀布置若干个刻度。
[0010] 所述的注浆孔上设有防止泥沙堵塞注浆孔的挡浆片。
[0011] 一种使用上述注浆管的用于杂填土地层的施工方法,包括如下步骤:
[0012] a.完成向上的倾斜钻孔,获取杂填土地层参数,主要有土层渗透系数、土层劈裂强度、孔隙率、颗粒级配等。依据地层参数计算出注浆压力,安装好注浆管,并调整好内部注浆管上的刻度,记录好钻孔位置及参数;
[0013] b.根据获取的地层参数配制水泥浆和水玻璃浆的混合浆液,用输浆管将内部注浆管与可调压的注浆设备相连接,调整好注浆压力;
[0014] c.开启注浆设备,以4L/min的注浆速率注浆,对外部注浆管顶端的第一分段进行注浆,浆液经输浆管送入内部注浆管,从内部注浆管的顶端注浆孔及顶部周围的多圈注浆孔流出进入第一分段内,再通过外部注浆管顶部注浆孔和第一分段上的注浆孔流出,向外部注浆管周围的地层渗透,形成第一分段小范围的注浆帷幕;
[0015] d.注浆3〜5min后停止注浆,向外抽拉内部注浆管,将其端头抽出外部注浆管上部的第一个止浆塞,进入下一个分段内,并通过内部注浆管上的刻度设定其顶部位于下一分段内的位置;由于止浆塞为弹性橡胶塞,当内部注浆管拉出后弹性橡胶塞通过自身的弹性而封闭,从而阻止浆液下流;
[0016] e.重复步骤d多次,根据注浆管不同分段所处地层的参数来调节浆液配比和注浆压力,分段完成整个钻孔的注浆;
[0017] f.整个钻孔注浆完成后,抽出内部注浆管并清洗干净,用封口塞封住外部注浆管的端口,外部注浆管留在杂填土注浆层中。
[0018] 所述水泥浆的水灰质量比为1:1,水泥浆与水玻璃浆的体积比为1:0.8。
[0019] 有益效果:由于采用了上述技术方案,本发明可对杂填土地层进行低压、小范围、分段、快速注浆,针对不同的杂填土地层条件来控制注浆参数,从而形成一定可控范围的注浆帷幕,有效加固杂填土地层,同时不影响地表绿化植被。利用注浆管具备低压、多次、分段、快速注浆的特点,针对含有大块砾石或建筑垃圾的杂填土土层的复杂情况来精确控制注浆压力和参数,在地层中形成一定范围的注浆帷幕,不影响地层上方的绿化植被,达到有效加固杂填土地层的目的。留在地层中的外部注浆管可以起到锚杆支护的作用,提高了加固效果。此外该注浆管加工简单、价格低廉、实用性强,可广泛应用于需要加固的杂填土地层O
附图说明
[0020] 图1为本发明的结构示意图;
[0021] 图2为图1的A-A剖面图;
[0022] 图3为外部注浆管顶端示意图;
[0023] 图4为图3的B-B剖面图。
[0024] 图中:1_外部注浆管、2-内部注浆管、3-止浆塞、4-外部注浆管上的注浆孔、5-内部注浆管上的刻度、6-挡浆片、7-顶部注浆孔、8-输浆管、9-注浆设备、10-区段分隔环、
11-封口塞、12-内部注浆管端头注浆孔、13-连接接头、14-内部注浆管上的注浆孔
具体实施方式
[0025] 下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述:
[0026] 如图1所示,用于杂填土地层的注浆管,主要由外部注浆管1、内部注浆管2、止浆塞3、挡浆片6、区段分隔环10和封口塞11构成。内部注浆管2伸入外部注浆管I内,所述外部注浆管I的管体表面均匀开有若干注浆孔4,顶部开有顶端注浆孔7,所述的内部注浆管2上间隔套装有将外部注浆管I内部隔为多个分段的区段分隔环10,每个区段分隔环10上均设有一个止浆塞3,所述的止浆塞3为弹性橡胶塞,弹性橡胶塞通过强力黏合剂黏结在区段分隔环10上,区段分隔环10固定在外部注浆管I的内壁上。所述内部注浆管2穿过止浆塞3固定在外部注浆管I的内部,所述的止浆塞3与内部注浆管2紧密贴合,内部注浆管2可从止浆塞3中抽出;当内部注浆管2从止浆塞3中抽出时,止浆塞3可以弹性闭合。所述内部注浆管2的顶端开有端头注浆孔12,顶部周围布有多圈注浆孔14,内部注浆管2外露端通过输浆管8与注浆设备9相连接。全部注浆结束后抽出内部注浆管2,用封口塞11封闭外部注浆管I。所述内部注浆管2管体上均匀布置若干个刻度5,以便控制抽出注浆管2移动的位置。
[0027] 如图2所示,用于杂填土地层的注浆管的A-A剖面图,所述止浆塞3为高弹性橡胶,当抽出内部注浆管2时,止浆塞3可闭合,阻止浆液通过,所述内部注浆管2管体为玻璃纤维管。
[0028] 如图3所示,用于杂填土地层的注浆管的外部注浆管顶端示意图,所述顶部注浆孔7有4个,开在外部注浆管I的顶端,外部注浆管I管体为钢管。
[0029] 如图4所示,用于杂填土地层的注浆管的B-B剖面图,所述的注浆孔14上设有挡浆片6,可以防止泥沙堵塞注浆孔14。
[0030] 本发明用于杂填土地层的施工方法,具体步骤如下:
[0031] a.在杂填土地层中,完成向上的倾斜钻孔,获取杂填土地层参数,土地层参数包括土层渗透系数、土层劈裂强度、孔隙率、颗粒级配。依据地层参数计算出注浆压力,安装好注浆管,并调整好内部注浆管2上的刻度,记录好钻孔位置及参数,所述钻孔位置按梅花形布置,钻孔孔径为80mm,钻孔的行距为500mm,排距为500mm ;
[0032] b.根据获取的地层参数配制水泥浆和水玻璃浆的混合浆液,所述水泥浆的水灰质量比为1: 1,水泥楽与水玻璃楽的体积比为1:0.8 ;用输楽管8将内部注楽管2与可调压的注浆设备9相连接,调整好注浆压力,注浆压力为0.15〜0.4MPa ;
[0033] c.开启注浆设备9,以4L/min的注浆速率注浆,对外部注浆管I顶端的第一分段进行注浆,浆液经输浆管8送入内部注浆管2,从内部注浆管2的顶端注浆孔12及顶部周围的多圈注浆孔14流出进入第一分段内,再通过外部注浆管I顶部注浆孔7和第一分段上的注浆孔4流出,向外部注浆管I周围的地层渗透,形成第一分段小范围的注浆帷幕;
[0034] d.注浆3〜5min后停止注浆,向外抽拉内部注浆管2,将其端头抽出外部注浆管I上部的第一个止浆塞3,进入下一个分段内,并通过内部注浆管2上的刻度设定其顶部位于下一分段内的位置;由于止浆塞3为弹性橡胶塞,当内部注浆管2拉出后弹性橡胶塞通过自身的弹性而封闭,从而阻止浆液下流;
[0035] e.重复步骤d多次,根据注浆管不同分段所处地层的参数来调节浆液配比和注浆压力,分段完成整个钻孔的注浆;
[0036] f.整个钻孔注浆完成后,抽出内部注浆管2并清洗干净,用封口塞11封住外部注浆管I的端口,外部注浆管I为一次性注浆管,注浆完成后外部注浆管I留在杂填土注浆层中。

Claims (7)

1.一种用于杂填土地层的注浆管,其特征在于:它包括外部注浆管(1)、伸入外部注浆管(I)内的内部注浆管(2 ),所述外部注浆管(I)的管体表面均匀开有若干注浆孔(4 ),顶部开有顶端注浆孔(7),所述的内部注浆管(2)上间隔套装有将外部注浆管(I)内部隔为多个分段的区段分隔环(10),每个区段分隔环(10)上均设有一个止浆塞(3),所述的止浆塞(3)与内部注浆管(2)紧密贴合,内部注浆管(2)可从止浆塞(3)中抽出;所述内部注浆管(2)的顶端开有端头注浆孔(12),顶部周围布有多圈注浆孔(14),内部注浆管(2)外露端通过输浆管(8)与注浆设备(9)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于杂填土地层的注浆管,其特征在于:所述的止浆塞(3)为弹性橡胶塞,弹性橡胶塞通过强力黏合剂黏结在区段分隔环(10)上。
3.根据权利要求1所述的一种用于杂填土地层的注浆管,其特征在于:所述的外部注浆管(I)的管体为钢管,所述内部注浆管(2)管体为玻璃纤维管。
4.根据权利要求1所述的一种用于杂填土地层的注浆管,其特征在于:所述内部注浆管(2)管体上均匀布置若干个刻度(5)。
5.根据权利要求1所述的一种用于杂填土地层的注浆管,其特征在于:所述的注浆孔(14)上设有防止泥沙堵塞注浆孔的挡浆片(6)。
6.一种使用权利要求1所述注浆管的用于杂填土地层的施工方法,其特征在于包括如下步骤: a.完成向上的倾斜钻孔,获取杂填土地层参数,计算出注浆压力,安装好注浆管,并调整好内部注浆管(2)上的刻度,记录好钻孔位置及参数; b.根据获取的地层参数配制水泥浆和水玻璃浆的混合浆液,用输浆管(8)将内部注浆管(2)与可调压的注浆设备(9)相连接,调整好注浆压力; c.开启注浆设备(9),以4L/min的注浆速率注浆,对外部注浆管(I)顶端的第一分段进行注浆,浆液经输浆管(8 )送入内部注浆管(2 ),从内部注浆管(2 )的顶端注浆孔(12 )及顶部周围的多圈注浆孔(14)流出进入第一分段内,再通过外部注浆管(I)顶部注浆孔(7)和第一分段上的注浆孔(4)流出,向外部注浆管(I)周围的地层渗透,形成第一分段小范围的注楽帷蒂; d.注浆3〜5min后停止注浆,向外抽拉内部注浆管(2),将其端头抽出外部注浆管(I)上部的第一个止浆塞(3),进入下一个分段内,并通过内部注浆管(2)上的刻度设定其顶部位于下一分段内的位置;由于止浆塞(3)为弹性橡胶塞,当内部注浆管(2)拉出后弹性橡胶塞通过自身的弹性而封闭,从而阻止浆液下流; e.重复步骤d多次,根据注浆管不同分段所处地层的参数来调节浆液配比和注浆压力,分段完成整个钻孔的注浆; f.整个钻孔注浆完成后,抽出内部注浆管(2 )并清洗干净,用封口塞(11)封住外部注浆管(I)的端口,外部注浆管(I)留在杂填土注浆层中。
7.根据权利要求6所述的用于杂填土地层注浆管的施工方法,其特征在于:所述水泥浆的水灰质量比为1: 1,水泥浆与水玻璃浆的体积比为1:0.8。
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