CN108193688A - 水平全方位超高压喷射注浆法的孔口密封器装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水平全方位超高压喷射注浆法的孔口密封器装置及方法，该装置的阀门通过密封垫连接标准段，标准段内挤入芳纶盘根，并通过芳纶盘根轴向压缩产生的径向力与外侧法兰端面接触密封连接，且芳纶盘根中的润滑剂在接触面形成油膜，提高密封性能。标准段的外侧法兰与小直径钢管焊接，小直径钢管上预先缠绕有挤入标准段的芳纶盘根。法兰与标准段法兰连接限制盘根位移，起到密封作用，确保成桩质量。全方位超高压喷射注浆法（MJS）采用位于高压喷水枪端头的强制排泥装置，使地基内压力得到合理的控制，水平成桩加固效果佳，桩身质量好，泥浆污染少，绿色环保，减少了在施工风险。该方法也适用于垂直的、倾斜的多方位的加固。

Description

水平全方位超高压喷射注浆法的孔口密封器装置及方法

技术领域

本发明涉及一种高压喷射注浆法，尤其是一种水平全方位超高压喷射注浆法（MJS）的孔口密封器装置及施工方法。

背景技术

上海所处地区的多数软土层含砂、含水量高。地面的建筑物密集，地下管线设施稠密。由于地铁区间联络通道设置要求的特殊性，所处位置较深，具有的复杂性和不可确定性，造成联络通道的施工难度和风险大大增加。一般地铁联络通道施工不宜采用大开挖法，目前大多采用冻结法施工。

联络通道冻结法施工主要存在风险：（1）施工风险：要保证人工冻结帷幕有足够的冻结强度，能维持整个施工周期的施工安全。避免发生因打孔漏水、冻结效果欠佳，导致的涌水、涌砂，严重时可能引起隧道失稳变形及人生安全隐患。（2）运营安全和环境保护：冻结法施工存在长时间的冻胀和冻融沉降周期，对工程周边附近建构筑物、地下管线存在长期影响。若施工中未控制好冻胀和冻融沉降，容易造成隧道区间结构开裂，造成漏水、漏砂土，导致地铁隧道区间本身的破坏，后果较严重。

全方位超高压喷射注浆法（MJS）采用位于高压喷水枪端头的强制排泥装置，使地基内压力得到合理的控制，水平成桩加固效果佳，桩身质量好，泥浆污染少，绿色环保，减少了在施工风险。该方法也适用于垂直的、倾斜的多方位的加固。为此，需要一个用于全方位超高压喷射注浆法（MJS）的孔口密封器装置。

发明内容

本发明是要解决MJS旋喷施工过程中，容易发生孔内涌水涌沙、因压力过大导致浆液流出，影响成桩质量等技术问题，而提供一种水平全方位超高压喷射注浆法（MJS）的孔口密封器装置。

为解决上述目的，本发明的技术方案是：一种水平全方位超高压喷射注浆法的孔口密封器装置，包括标准段、阀门，阀门通过密封垫连接标准段，标准段内挤入芳纶盘根，并通过芳纶盘根轴向压缩产生的径向力与外侧法兰端面接触密封连接，且芳纶盘根中的润滑剂在接触面形成油膜，提高密封性能。

所述标准段的外侧法兰与小直径钢管焊接，小直径钢管上预先缠绕有挤入标准段的芳纶盘根。

所述阀门由插板阀和泄压阀门组成。

一种采用水平全方位超高压喷射注浆法的孔口密封器装置的施工方法，其步骤为：

1）标准段内径改小，在与钻杆间距2cm处，选用匹配大小的芳纶盘根；

2）外侧法兰与小直径钢管焊接，通过小直径钢管将预先缠绕的芳纶盘根挤入标准段，外侧法兰与标准段法兰连接限制芳纶盘根位移，起到密封作用；

3）通过插板阀和泄压阀门来控制地基内压力和压力释放效果。

本发明的有益效果是：

1）利用芳纶盘根中的润滑剂在接触面形成油膜，提高密封性能，防止因压力过大时，浆液从密封垫与钻杆之间流出，无法起到理想的密封作用，更有效的提高成桩质量，便于推广使用。

2）通过孔口密封器装置的使用，泥浆污染更少，更绿色环保。

附图说明

图1是本发明的孔口密封器装置结构示意图；

图2 是本发明的孔口密封器装置的使用状态示意图；

图3是本发明的孔口密封器装置的安装使用过程示意图；

其中，（a）开孔钻机钻孔，（b）安装孔口密封器装置，（c）开孔钻机通过孔口密封器装置继续钻进。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施，进一步阐述本发明。

如图1、图2所示，一种水平全方位超高压喷射注浆法（MJS）的孔口密封器装置，包括外侧法兰1、芳纶盘根2、密封垫3、插板阀4、泄压阀门5、标准段6。

插板阀4通过密封垫3连接标准段6，标准段6内挤入芳纶盘根2，并通过芳纶盘根2轴向压缩产生的径向力与外侧法兰1端面接触密封连接，且芳纶盘根2中的润滑剂在接触面形成油膜，提高密封性能。

密封垫3最外面1道标准段6改用芳纶盘根2。利用芳纶盘根2的塑性性能，经过，芳纶盘根2中的润滑剂在接触面形成油膜，提高密封性能。最外面标准段6内径改小，与钻杆间距约2cm，选用匹配大小的芳纶盘根2。外侧法兰1与小直径钢管焊接，通过小直径钢管将预先缠绕的芳纶盘根2挤入标准段6，外侧法兰1与标准段6法兰连接限制芳纶盘根2位移，起到密封作用，确保成桩质量。

为防止孔内涌水涌沙，加固孔口必须安设防喷装置（孔口密封器装置）。采用开孔钻机10的金钢石钻头钻进，钻至最外层钢筋位置，见图3（a），预留混凝土保护层，拔出钻头，凿毛至外层钢筋暴露，焊接预留好孔洞的钢板，然后将连接块满焊在钢板上，周围采用快凝水泥封闭，最后安装孔口防喷装置11（孔口密封器装置），见图3（b）；最后，开孔钻机10通过孔口防喷装置11后继续钻进，见图3（c）。

具体安装及实施方法：

（1）密封垫3最外面一道标准段6改用芳纶盘根2。

（2）最外面标准段6内径改小，与钻杆间距约2cm，并选用匹配大小的芳纶盘根2。

（3）外侧法兰1与小直径钢管焊接，通过小直径钢管将预先缠绕的芳纶盘根2挤入标准段6，法兰1与标准段6法兰连接限制芳纶盘根2位移，起到密封作用。

（4）通过插板阀4和泄压阀门5来控制地基内压力和压力释放效果。

Claims (4)

1.一种水平全方位超高压喷射注浆法的孔口密封器装置，包括标准段、阀门，阀门通过密封垫连接标准段，其特征在于：所述标准段内挤入芳纶盘根，并通过芳纶盘根轴向压缩产生的径向力与外侧法兰端面接触密封连接，且芳纶盘根中的润滑剂在接触面形成油膜，提高密封性能。

2.根据权利要求1所述的水平全方位超高压喷射注浆法的孔口密封器装置，其特征在于：所述标准段的外侧法兰与小直径钢管焊接，小直径钢管上预先缠绕有挤入标准段的芳纶盘根。

3.根据权利要求1所述的水平全方位超高压喷射注浆法的孔口密封器装置，其特征在于：所述阀门由插板阀和泄压阀门组成。

4.一种采用权利要求1-3任一所述的水平全方位超高压喷射注浆法的孔口密封器装置的施工方法，其特征在于，其步骤为：

1）标准段内径改小，在与钻杆间距2cm处，选用匹配大小的芳纶盘根；

2）外侧法兰与小直径钢管焊接，通过小直径钢管将预先缠绕的芳纶盘根挤入标准段，外侧法兰与标准段法兰连接限制芳纶盘根位移，起到密封作用；

3）通过插板阀和泄压阀门来控制地基内压力和压力释放效果。