CN106639973A - 一种用于地表超深孔双液浆注浆的注浆结构及其注浆方法 - Google Patents
一种用于地表超深孔双液浆注浆的注浆结构及其注浆方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于地表超深孔双液浆注浆的注浆结构及其注浆方法，其技术方案要点是包括开设于地表的钻孔，钻孔中置有袖阀管，袖阀管内设置有阻塞器，阻塞器与袖阀管底部之间形成密闭的混合腔，钻孔内设有连通混合腔的第一注浆管和第二注浆管，混合腔内壁上设有注浆孔，袖阀管对应注浆孔处箍有堵住注浆孔的皮套，借助阻塞器来封堵形成密闭的混合腔，从而可以将水泥浆和水玻璃浆分别通过第一注浆管、第二注浆管注入到混合腔内混合，由于水泥浆和水玻璃浆是在袖阀管底部混合的，避免了混合在再输送过程中所花的时间，这样的方式使得在更深的钻孔中，混合浆液有足够的时间从注浆孔溢出，能够满足更深注浆的要求。
Description
技术领域
本发明涉及双液浆注浆领域，特别涉及一种用于地表超深孔双液浆注浆的注浆结构及其注浆方法。
背景技术
目前，岩土工程地表注浆所采用的注浆材料为水泥水玻璃双浆液时，施工过程中先将两种浆液在地面的混合器内混合，再将混合后的浆液注入地层内，例如公告号为CN205314085U的中国专利公开了一种用于水泥与水玻璃溶液的双液注浆系统，包括A管、B管和C管；A管为用于注入水泥浆的袖阀管；B管用于注入水玻璃，C管用于注入套壳料泥浆；A管上根据地层条件布置有多组A管泄浆孔，每组A管泄浆孔上包裹有A管橡皮套；B管上根据地层条件布置有多组B管泄浆孔，每组B管泄浆孔上包裹有B管橡皮套；A管和B管采用绑扎带绑扎在一起。在富水砂砾石与粘土复合地层条件下，能有效成孔，有效避免传统双液浆工艺的堵管现象，能针对砂砾石与粘土地层，采用不同方式注浆，实践表明，具有良好的注浆效果。
但是由于双浆液是事先混合后再注入到钻孔中，由于双浆液混合后凝结时间很短，从而限制了地表注浆的深度。目前地表注浆的深度只能保持在20~30m之间，而在有些场合需要注浆深度达40多米，导致无法满足要求，具有一定的局限性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于地表超深孔双液浆注浆的注浆结构，具有能够满足更深注浆要求的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种用于地表超深孔双液浆注浆的注浆结构，包括开设于地表的钻孔，所述钻孔中置有袖阀管，所述袖阀管内设置有阻塞器，所述阻塞器与袖阀管底部之间形成密闭的混合腔，所述钻孔内设有连通混合腔的第一注浆管和第二注浆管，所述混合腔内壁上设有注浆孔，所述袖阀管对应注浆孔处箍有堵住注浆孔的皮套。
通过这样设置，借助阻塞器来封堵形成密闭的混合腔，从而可以将水泥浆和水玻璃浆分别通过第一注浆管、第二注浆管注入到混合腔内混合，随着浆液的不断注入使得混合腔的压力不断增加，直至达到顶开皮套时，混合浆液会从注浆孔溢出，由于水泥浆和水玻璃浆是在袖阀管底部混合的，避免了混合在再输送过程中所花的时间，这样的方式使得在更深的钻孔中，混合浆液有足够的时间从注浆孔溢出，能够满足更深注浆的要求，同时阻塞器的封堵能够有效防止混合浆液上窜的情况。
本发明进一步设置：所述第一注浆管用于注水泥浆，所述第二注浆管用于注水玻璃浆，所述第二注浆管穿设在第一注浆管内。
将第二注浆管穿设在第一注浆管内，从而在水泥浆和水玻璃浆分别从第一注浆管、第二注浆管流出时能够更加均匀充分的混合，降低一侧以水泥浆为主，另一侧以水玻璃浆为主的情况。
本发明进一步设置：所述阻塞器包括内钢管和包覆在内钢管外的皮囊，所述皮囊上内设有注水腔，所述注水腔上连接有注水管，所述注水管一端与皮囊连接，另一端连接有水压泵。
通过这样设置，在上下移动阻塞器时，能够卸掉皮囊内的水压，此时皮囊不会与袖阀管内壁紧密贴合，摩擦阻力较小，便于移动阻塞器，同时也降低皮囊表面的磨损，使得皮囊能够具备良好的密封性，降低浆液上窜的可能。
本发明进一步设置：所述内钢管内部中空且两端分别设置有上封头和下封头，所述内钢管连接于第一注浆管上，所述第二注浆管穿过内钢管且端部位于混合腔内。
将内钢管连接在第一注浆管上用于注浆，这样能够合理利用空间，而且由于在配比的时候，水泥浆的含量会大于水玻璃浆，内钢管的管径较大更适合于注水泥浆。
本发明的另目的在于提供一种用于地表超深孔双液浆注浆的注浆方法，具有能够满足更深注浆要求的优点。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种用于地表超深孔双液浆注浆的注浆方法，包括以下步骤：
步骤（1）：根据设计参数进行在地表施工形成钻孔；
步骤（2）：检查袖阀管的密闭情况，并将袖阀管插入钻孔中；
步骤（3）：检查阻塞器的密封性，然后将阻塞器放入钻孔中，阻塞器底部与袖阀管底部之间存在距离形成混合腔；
步骤（4）：打开连接皮囊的水压泵，往皮囊内注水增压，皮囊慢慢膨胀并紧贴袖阀管内壁形成封闭的混合腔，然后关闭水压泵，开始注浆；
步骤（5）：双浆液分别通过第一注浆管和第二注浆管注入到混合腔内，通过不断注入增加混合腔内的压力，达到预定压力后混合液顶开皮套从注浆孔溢出，并记录注浆压力及注浆量，达到标准后，结束注浆；
步骤（6）：打开水压泵，释放皮囊内的水压，将阻塞器缓慢上提并进行下一循环段注浆。
以水膨胀性的皮囊代替橡胶止浆塞对浆液进行封堵使得施工操作变的简单易行。阻塞器的皮囊泄压后，皮囊不易发生磨损损坏，注水过程中压力可控，可使皮囊与袖阀管保持紧密接触，保证了良好的注浆效果。由于水泥浆和水玻璃通过第一注浆管和第二注浆管分别进入阻塞器以下的袖阀管并直接在袖阀管内进行混合，混合后即被注入地层，解决了双浆液在超深孔注浆中由于凝结时间过短而难以注入的问题，这样注浆过程中还可适当增大每循环的注浆高度，提高了注浆效率。
本发明进一步设置：在步骤（2）中每放入一节袖阀管及时往袖阀管内注入清水。
由于钻孔内通常会存有水，在将袖阀管下放时，钻孔内的水会给予袖阀管浮力，通过在放袖阀管时及时往袖阀管内注入清水，能够有效克服浮力的作用，更加便于后续袖阀管的放入，避免由于浮力存在导致袖阀管放入费力的情况。
本发明进一步设置：在步骤（2）中每放入一节袖阀管时，袖阀管留有20cm管头高出地面。
在每次放置袖阀管时，留其管头高出地面，一方面便于检查孔身垂直度，另一方面也便于袖阀管之间的连接。
本发明进一步设置：步骤（1）中的钻孔深度大于40m。
这样的注浆方法即便在钻孔深度大于40m时依然能够完成很好的注浆效果，能够适用于更多场合，更具适用性。
附图说明
图1是本实施例中袖阀管内部的结构图；
图2是本实施例中压水阀的结构图；
图3是本实施例中钻孔内未放入袖阀管时的结构图；
图4是本实施例中钻孔内放入袖阀管时的结构图；
图5是本实施例给皮囊注水增压后的结构图；
图6是本实施例中混合浆液从注浆孔溢出后的结构图。
附图标记：1、钻孔；2、袖阀管；3、注浆孔；4、皮套；5、阻塞器；51、内钢管；52、皮囊；521、注水腔；53、注水管；54、上封头；55、下封头；6、混合腔；7、水压泵；8、第一注浆管；9、第二注浆管。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
一种用于地表超深孔双液浆注浆的注浆结构，如图1和图2所示，包括开设在地表上的钻孔1，该钻孔1内放置有袖阀管2，在袖阀管2的外壁上开设有注浆孔3，并在袖阀管2对应注浆孔3处箍有皮套4，皮套4堵住注浆孔3；在袖阀管2内部置有阻塞器5，该阻塞器5底部与袖阀管2底部之间存在距离并形成密闭的混合腔6，注浆孔3位于混合腔6内壁上，其中阻塞器5包括内钢管51以及包覆在内钢管51外的皮囊52，并在内钢管51两端上设有用于密封的上封头54和下封头55，皮囊52内设有注水腔521，注水腔521上连接有注水管53，该注水管53一端连通注水腔521，另一端连接水压泵7，通过水压泵7往注水腔521内注水增压，使得皮囊52能够膨胀固定在袖阀管2的内壁上，需要一端阻塞器5只需卸掉注水腔521的压力即可，且泄掉压力后更加便于阻塞器5的移动，也能降低磨损情况；在混合腔6内设置有第一注浆管8和第二注浆管9，第一注浆管8用于注水泥浆，第二注浆管9用于注水玻璃浆，第一注浆管8分为两截且之间通过内钢管51连接，第二注浆管9穿设在第一注浆管8内并穿过内钢管51延伸至钻孔1外，将第二注浆管9穿设在第一注浆管8内，从而在水泥浆和水玻璃浆分别从第一注浆管8、第二注浆管9流出时能够更加均匀充分的混合，降低一侧以水泥浆为主，另一侧以水玻璃浆为主的情况。
通过上述这样设置，水泥浆通过第一注浆管8注入到混合腔6内，水玻璃浆通过第二注浆管9注入到混合腔6内，两者在混合腔6内，当不断的往混合腔6内注浆时，混合腔6内的压力会不断增加，当达到一定程度后该压力会顶开皮套4，混合腔6内的混合浆从注浆孔3溢出对周围的土壤进行注浆，这样的方式解决了双浆液在超深孔注浆中由于凝结时间过短而难以注入的问题，从而能够对于超过40m深的钻孔1进行良好的注浆，能够用于更多不同的场合环境。
具体注浆的方法：首先根据设计钻孔1参数进行钻孔1施工，钻孔1的深度大于40m（如图3）；然后通过往袖阀管2内注水来检查其密闭情况，在袖阀管2满足要求后，将其放入钻孔1，并在放的过程中不断往袖阀管2内注清水来克服浮力，而且袖阀管2的管口有20cm高出地表，这样一方面便于检查孔身垂直度，另一方面也便于袖阀管2之间的连接，在连接好下一根袖阀管2后，循环这样的操作直至袖阀管2全部装于钻孔1内；将注水管53连接阻塞器5和水压泵7，通过水压泵7往皮囊52内注水检查其密封性，然后将阻塞器5置于钻孔1内，将阻塞器5下放到设计深度，此时皮囊52并没有膨胀（如图4），打开水压泵7，缓慢压动压杆将水箱内的水压入注水管53向阻塞器5皮囊52注水，使其慢慢膨胀，达到预定水压后关闭水压泵7，开始注浆，阻塞器5底部与袖阀管2底部之间存在距离形成混合腔6，往第一注浆管8内注水泥浆，往第二注浆管9内注水玻璃浆，水泥浆和水玻璃浆流至混合腔6内进行混合（如图5），随着不断往混合腔6内注浆使得混合腔6内的压力不断增加，当压力达到预定值时会顶开皮套4，混合浆从注浆孔3溢出，对周围的土壤进行注浆操作（如图6），并记录注浆压力及注浆量，达到标准后，结束注浆，混合浆凝固，这样完成第一阶段的注浆，然后打开水压泵7，卸掉皮囊52内的压力，此时皮囊52不再紧贴袖阀管2内壁，将阻塞器5向上提一段距离，然后再对皮囊52进行充水增压，使得皮囊52膨胀实现阻塞器5的固定，继续注水泥浆和水玻璃浆，如此循环往复进行下一段注浆，逐渐完成对整个钻孔1的注浆操作。
Claims (8)
1.一种用于地表超深孔双液浆注浆的注浆结构，包括开设于地表的钻孔(1)，所述钻孔(1)中置有袖阀管(2)，其特征是：所述袖阀管(2)内设置有阻塞器(5)，所述阻塞器(5)与袖阀管(2)底部之间形成密闭的混合腔(6)，所述钻孔(1)内设有连通混合腔(6)的第一注浆管(8)和第二注浆管(9)，所述混合腔(6)内壁上设有注浆孔(3)，所述袖阀管(2)对应注浆孔(3)处箍有堵住注浆孔(3)的皮套(4)。
2.根据权利要求1所述的用于地表超深孔双液浆注浆的注浆结构，其特征是：所述第一注浆管(8)用于注水泥浆，所述第二注浆管(9)用于注水玻璃浆，所述第二注浆管(9)穿设在第一注浆管(8)内。
3.根据权利要求2所述的用于地表超深孔双液浆注浆的注浆结构，其特征是：所述阻塞器(5)包括内钢管(51)和包覆在内钢管(51)外的皮囊(52)，所述皮囊(52)上内设有注水腔(521)，所述注水腔(521)上连接有注水管(53)，所述注水管(53)一端与皮囊(52)连接，另一端连接有水压泵（7）。
4.根据权利要求3所述的用于地表超深孔双液浆注浆的注浆结构，其特征是：所述内钢管(51)内部中空且两端分别设置有上封头(54)和下封头(55)，所述内钢管(51)连接于第一注浆管(8)上，所述第二注浆管(9)穿过内钢管(51)且端部位于混合腔(6)内。
5.一种用于地表超深孔双液浆注浆的注浆方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤（1）：根据设计参数进行在地表施工形成钻孔(1)；
步骤（2）：检查袖阀管(2)的密闭情况，并将袖阀管(2)插入钻孔(1)中；
步骤（3）：检查阻塞器(5)的密封性，然后将阻塞器(5)放入钻孔(1)中，阻塞器(5)底部与袖阀管(2)底部之间存在距离形成混合腔(6)；
步骤（4）：打开连接皮囊(52)的水压泵（7），往皮囊(52)内注水增压，皮囊(52)慢慢膨胀并紧贴袖阀管(2)内壁形成封闭的混合腔(6)，然后关闭水压泵（7），开始注浆；
步骤（5）：双浆液分别通过第一注浆管(8)和第二注浆管(9)注入到混合腔(6)内，通过不断注入增加混合腔(6)内的压力，达到预定压力后混合液顶开皮套(4)从注浆孔(3)溢出，并记录注浆压力及注浆量，达到标准后，结束注浆；
步骤（6）：打开水压泵（7），释放皮囊(52)内的水压，将阻塞器(5)缓慢上提并进行下一循环段注浆。
6.根据权利要求5所述的用于地表超深孔双液浆注浆的注浆方法，其特征是：在步骤（2）中每放入一节袖阀管(2)及时往袖阀管(2)内注入清水。
7.根据权利要求5所述的用于地表超深孔双液浆注浆的注浆方法，其特征是：在步骤（2）中每放入一节袖阀管(2)时，袖阀管(2)留有20cm管头高出地面。
8.根据权利要求5所述的用于地表超深孔双液浆注浆的注浆方法，其特征是：步骤（1）中的钻孔(1)深度大于40m。
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