CN109914387A - 一种充填灌浆加固牵引管周围土层施工中的成孔方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种充填灌浆加固牵引管周围土层施工中的成孔方法。该充填灌浆加固牵引管周围土层施工中的成孔方法包括以下步骤：S1：从入土侧开始进行导向孔钻进，直到钻杆从出土侧钻出，完成一次导向孔钻进；S2：在出土侧将扩孔器连接在钻杆上，扩孔器从出土侧向入土侧不断扩孔钻进，最终从入土侧钻出；在此过程中，在地面上沿着导向孔的轨迹使用管线定位仪，每隔一定距离测量地面与扩孔器的竖直距离并进行标记；S3：在各个标记处造灌浆孔，各个标记处的灌浆孔的长度等于步骤S2中测量的对应标记处与扩孔器的距离，以使各个灌浆孔与导向孔竖直连通。使用本发明的成孔方法能够确定牵引管与周围基础土层之间是否完全灌浆，安全性更高。

Description

一种充填灌浆加固牵引管周围土层施工中的成孔方法

技术领域

本发明涉及一种充填灌浆加固牵引管周围土层施工中的成孔方法。

背景技术

非开挖施工技术是八十年代后期引入中国的，当时引进的非开挖定向钻机时用于一些管径比较小的Φ80、Φ110、Φ160牵引管。自从引进到我国后，非开挖施工技术被我国的各行业所采纳，例如，电信行业，自来水行业，电力行业，排水、排污行业等等。随着改革开放的延续，我国的城镇化建设不断加快城市化的基本设施到位及完善，要在城市地下铺设一个管网是越来越难，只有非开挖施工是唯一选择。随着城市人口密度越来越大，超大口径管道的非开挖铺设越来越多，这就对牵引管周围基础土层加固要求非常高。

为此，现有技术中出现了充填灌浆加固基础土层的方法，如授权公告号为CN103628912B的中国发明专利公开的一种充填灌浆的施工方法。但是，传统的充填灌浆随着牵引管轨迹灌浆充填，无法确定牵引管与周围基础土层之间是否全部填充，如果不能完全填充，很容易使得牵引管周围的松软土层坍塌，引起地层沉降，造成严重后果。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种充填灌浆加固牵引管周围土层施工中的成孔方法，以解决现有技术中的充填灌浆加固牵引管周围土层施工中无法确定是否完全填充而有可能引起地层沉降的问题。

本发明的一种充填灌浆加固牵引管周围土层施工中的成孔方法的技术方案是：

一种充填灌浆加固牵引管周围土层施工中的成孔方法包括以下步骤：

S1：从入土侧开始进行导向孔钻进，直到钻杆从出土侧钻出，完成一次导向孔钻进；

S2：在出土侧将扩孔器连接在钻杆上，扩孔器从出土侧向入土侧不断扩孔钻进，最终从入土侧钻出；在此过程中，在地面上沿着导向孔的轨迹使用管线定位仪，每隔一定距离测量地面与扩孔器的竖直距离并进行标记；

S3：在各个标记处造灌浆孔，各个标记处的灌浆孔的长度等于步骤S2中测量的对应标记处与扩孔器的距离，以使各个灌浆孔与导向孔竖直连通。

其有益效果在于：本发明的充填灌浆加固牵引管周围土层施工中的成孔方法通过开钻导向孔以及与导向孔连通的多个竖直灌浆孔，而在灌浆施工时，向相邻三个灌浆孔中的两端灌浆孔内注入水泥浆，当中间的灌浆孔中的水泥浆升至孔口处时，停止灌浆，并封孔。灌浆施工时，通过相邻三个灌浆孔中的中间灌浆孔冒出确认牵引管与周围基础土层之间是否完全填充，避免了因不能完全灌浆而存在的安全隐患。相比于现有技术，使用本发明的充填灌浆加固牵引管周围土层施工中的成孔方法开设的灌浆孔和导向孔，灌浆施工时能够确定牵引管与周围基础土层之间是否完全灌浆，安全性更高。

进一步的，在步骤S3中，造的灌浆孔的孔径为50mm。灌浆孔的孔径为50mm，一方面便于向导向孔内注入水泥浆，另一方面不会因灌浆孔孔径过大而导致孔壁坍塌。

进一步的，在步骤S2中，管线定位仪每隔5m测量地面至扩孔器的竖直距离并标记。管线定位仪每隔5m测量地面至扩孔器的竖直距离并标记，既能够保证足够多的灌浆孔，以向导向孔内注入水泥浆；又能够保证地层结构强度，以防止坍塌。

进一步的，在步骤S2中，若经过一次扩孔后孔径未达到设计要求，则更换大一级孔径的扩孔器连接在钻杆上，进行二次扩孔。若经过一次扩孔后孔径未达到设计要求，则更换大一级孔径的扩孔器连接在钻杆上，进行二次扩孔，有助于将导向孔的孔径扩大至牵引管的管径，以减小拉管时的阻力。

进一步的，所述扩孔器为射流式扩孔器。射流式扩孔器有助于降低在扩孔过程中的岩屑沉降。

进一步的，所述灌浆孔的孔壁上设有灌浆管。灌浆孔内设置灌浆管，有助于灌浆孔孔壁的岩屑落入导向孔内，且便于向导向孔内灌浆。

进一步的，所述灌浆孔的偏斜率小于2％。灌浆孔的偏斜率小于2％，有助于通过灌浆孔向导向孔内灌浆。

附图说明

图1是本发明的充填灌浆加固牵引管周围土层施工中的成孔方法工作状态示意图；

图中：1-导向钻机；2-入土侧；3-出土侧；4-地面；5-导向孔；6-扩孔器；7-灌浆孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的充填灌浆加固牵引管周围土层施工中的成孔方法的具体实施例，牵引管是一种穿越铁路、公路的管道，目的是为了保证铁路、公路的安全，特别适用于闹市区的管道敷设中。由于牵引管处于人、车流量较大的区域，为此，需要对牵引管周围基础土层进行加固作业，以防止地层坍塌。灌浆加固牵引管周围基础土层是在牵引管与土层之间充填水泥浆，以对牵引管周围基础土层进行加固。

本发明的充填灌浆加固牵引管周围土层施工中的成孔方法主要包括以下步骤：

S1：从入土侧2开始进行导向孔5钻进，直到钻杆从出土侧3钻出，完成一次导向孔5钻进；

S2：在出土侧3将扩孔器连接在钻杆上，扩孔器从出土侧3向入土侧2不断扩孔钻进，最终从入土侧2钻出；在此过程中，在地面4上沿着导向孔5的轨迹使用管线定位仪，每隔一定距离测量地面4与扩孔器6的竖直距离并进行标记；

S3：在各个标记处造灌浆孔7，各个标记处的灌浆孔7的长度等于步骤S2中测量的对应标记处与扩孔器6的距离，以使各个灌浆孔7与导向孔5竖直连通。

如图1所示，本实施例中，在步骤S2中，在扩孔过程中通过管线定位仪，每隔一定距离测量地面4与扩孔器的竖直距离并标记。有助于准确测量导向孔5与地面4的距离。管线定位仪每隔5m测量地面4至扩孔器6的竖直距离并标记，间隔5m设置的灌浆孔7，在保证水泥浆冲入导向孔5内的同时，尽可能少的开设灌浆孔7，降低了因开设过多灌浆孔7而导致地层坍塌的风险。

影响导向孔5的因素有：原有地下管线和构筑物、地层条件、铺管直径以及周边坏境等，导向钻机1在钻进过程中需要精确测量钻头的空间位置和钻进方向。若经过一次扩孔后孔径未达到设计要求，则更换大一级孔径的扩孔器连接在钻杆上，进行二次扩孔。二次扩孔的目的是使导向孔5的孔径与牵引管的管径相等，以便于在导向孔5内牵拉牵引管。

在步骤S3中，造的灌浆孔7的孔径为50mm，50mm孔径的灌浆孔7可保证水泥浆能够流入导向孔5内，同时开设50mm的灌浆孔7不会大幅度降低地层的结构强度。开设灌浆孔7时，确保灌浆孔7的偏斜率小于2％，以增强灌浆的准确度。

本实施例中，灌浆孔7开设完毕后，向灌浆孔7内打入灌浆管，用于放置灌浆孔7的孔壁上的岩屑落入导向孔5内。

本实施例中的扩孔器6为射流式扩孔器，射流式扩孔器包括扩孔器本体、切削部及射吸装置，扩孔器本体是射流式扩孔器各组成部件的承载体，切削部用于破碎地层；射吸装置含有接头、外壳体、吸入口、射流喷嘴、吸入室壳体、喉管段及扩散段；射流喷嘴与吸入室壳体之间围成吸入室。射吸装置在高压流体流过时，在射流喷嘴出口处会形成负压，通过吸入口将射吸式扩孔器外周含钻屑流体吸入到吸入室内，吸入的含钻屑的流体与射流喷嘴喷出的高压流体在喉管段与扩散段混合后，混合流体通过扩孔器后部连接的管道排至地表。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种充填灌浆加固牵引管周围土层施工中的成孔方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：从入土侧(2)开始进行导向孔(5)钻进，直到钻杆从出土侧(3)钻出，完成一次导向孔(5)钻进；

S2：在出土侧(3)将扩孔器(6)连接在钻杆上，扩孔器(6)从出土侧(3)向入土侧(2)不断扩孔钻进，最终从入土侧(2)钻出；在此过程中，在地面(4)上沿着导向孔(5)的轨迹使用管线定位仪，每隔一定距离测量地面(4)与扩孔器(6)的竖直距离并进行标记；

S3：在各个标记处造灌浆孔(7)，各个标记处的灌浆孔(7)的长度等于步骤S2中测量的对应标记处与扩孔器(6)的距离，以使各个灌浆孔(7)与导向孔(5)竖直连通。

2.根据权利要求1所述的充填灌浆加固牵引管周围土层施工中的成孔方法，其特征在于：在步骤S3中，造的灌浆孔(7)的孔径为50mm。

3.根据权利要求1所述的充填灌浆加固牵引管周围土层施工中的成孔方法，其特征在于：在步骤S2中，管线定位仪每隔5m测量地面(4)至扩孔器(6)的竖直距离并标记。

4.根据权利要求1～3任一项所述的充填灌浆加固牵引管周围土层施工中的成孔方法，其特征在于：在步骤S2中，若经过一次扩孔后孔径未达到设计要求，则更换大一级孔径的扩孔器(6)连接在钻杆上，进行二次扩孔。

5.根据权利要求1～3任一项所述的充填灌浆加固牵引管周围土层施工中的成孔方法，其特征在于：所述扩孔器(6)为射流式扩孔器。

6.根据权利要求1～3任一项所述的充填灌浆加固牵引管周围土层施工中的成孔方法，其特征在于：所述灌浆孔(7)的孔壁上设置有灌浆管。

7.根据权利要求1～3任一项所述的充填灌浆加固牵引管周围土层施工中的成孔方法，其特征在于：所述灌浆孔(7)的偏斜率小于2％。