CN110469347A - 富水隧洞双浆液注浆方法 - Google Patents

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余鹏
罗成
冉光明
刘可
熊焰
全黎
黄俊国
何应
易伟
张俊
陈海波
贺恩明
孙波勇
陈磊
庞媛媛
郑涛
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    • C04B2111/70—Grouts, e.g. injection mixtures for cables for prestressed concrete

Abstract

本发明涉及一种富水隧洞双浆液注浆方法，包括A～D共四个步骤，A布孔：在隧洞的断面上标注灌浆孔的位置；灌浆孔数量为11个，沿着隧洞的轮廓均匀分布在隧洞的断面上；B分段钻孔：利用钻孔设备进行钻孔，每处的灌浆孔包括有三段钻灌段；钻灌段从下到上依次等距加深；C安装注浆管和止浆塞：在每段钻灌段成型后，利用钻机的钻杆将注浆管止浆塞推进至孔口固定位置；D灌浆：在每段钻灌段成型后均需要进行灌浆；灌浆材料为水泥、水和水玻璃；水玻璃与水泥浆液体的体积比为0.05:1～0.15:1。采用本申请的技术方案，同时往灌浆孔中灌注水泥、水和水玻璃，水玻璃会参与水泥的水化过程，加快水泥的凝结硬化过程，使水泥浆在短时间内凝结。

Description

富水隧洞双浆液注浆方法
技术领域
本发明涉及富水隧洞的施工领域，具体涉及一种富水隧洞双浆液注浆方法。
背景技术
输水隧洞是一种隧洞式输水建筑。输水隧洞中常存在有松散岩体、岩溶裂隙或断层破碎带，当隧洞内地下水压力较大时，会发生突涌水、突泥灾害。
针对前述问题，现有技术中通常采用全断面单液浆预注浆的方法堵水。但是，该方法的浆液凝固速度慢，扩散范围不易控制，再加上洞内地下水水头压力较大，造成压力浆液无序扩散，浆液浪费严重。
发明内容
为解决单液浆预注浆的凝固速度慢，浆液浪费严重的问题；本发明提供了一种富水隧洞双浆液注浆方法，通过往灌浆孔中同时灌注水泥和水玻璃，能够加快浆液的凝固速度，减少浆液的浪费。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种富水隧洞双浆液注浆方法，包括如下步骤：
A布孔：在隧洞的断面上标注灌浆孔的位置；灌浆孔数量为11个，沿着隧洞的轮廓均匀分布在隧洞的断面上；
B分段钻孔：利用钻孔设备进行钻孔，每处的灌浆孔包括有三段钻灌段；钻灌段从下到上依次等距加深；
C安装注浆管和止浆塞：在每段钻灌段成型后，利用钻机的钻杆将注浆管止浆塞推进至孔口固定位置；
D灌浆：在每段钻灌段成型后均需要进行灌浆；灌浆材料为水泥、水和水玻璃；水玻璃与水泥浆液体的体积比为0.05:1～0.15:1。
进一步，所述钻孔过程中，按照逆时针的顺序，间隔钻孔。
进一步，所述灌浆孔的直径为φ105mm，每段钻灌段的长度为5～7m。
进一步，所述水泥与水的体积比为0.5:1～0.6:1。
进一步，所述水玻璃的模数为2.4～3.2、波美度为42～46°的水玻璃，密度为1.40～1.46g/cm2。
进一步，所述水泥为P.O 42.5的普通硅酸盐水泥。
进一步，在所述灌浆过程中，采用双液注浆器进行灌浆；双液注浆器包括嵌套在一起的注浆内管和注浆外管，注浆内管和注浆外管为两个独立的密闭管道。避免双液浆在注浆器中混合凝固，保证双液注浆器不会被堵塞。
采用本申请的技术方案，通过在隧洞的端面上进行三段式钻灌的形式，保证浆液能够在灌浆孔中由浅到深逐层加固隧洞的断面，保证隧洞断面结构更加牢固；并且在灌浆过程中，同时往灌浆孔中灌注水泥、水和水玻璃，水玻璃会参与水泥的水化过程，加快水泥的凝结硬化过程，使水泥浆在短时间内凝结。避免浆液在水压下无序扩散，造成浪费。其主要反压过程为：
Na2O·nSiO2+Ca(OH)2+mH2O＝CaO·nSiO2·mH2O+2NaOH
2NaOH+CaSO4·2H2O＝Na2SO4+Ca(OH)2+2H2O
Al2 O3+4S iO2+2NaOH+H2O＝Na2O·Al2O3·4SiO2·2H2O
反应产物中凝胶含量增多，浆液变粘稠，在早期能抵抗水流侵析，稳定性高。并且凝胶体含量增多，硬化后的水泥浆密实度高，抗渗性能提高，加固及堵水的效果好。
附图说明
图1为灌浆孔分布的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
一种富水隧洞双浆液注浆方法，包括如下步骤：
A布孔：如图1所示：在隧洞的断面上标注灌浆孔的位置；灌浆孔数量为11个，沿着隧洞的轮廓均匀分布在隧洞的断面上；灌浆孔包括位于断面右下端的ZB1灌浆孔；并按照顺时针方向依次标注ZB2～ZB11。
B分段钻孔：利用KGYX420SB液压行走潜孔钻机钻出φ105mm的灌浆孔，钻孔按照先I序(ZB-1、ZB-3、ZB-5、ZB-7、ZB-9、ZB-11)再II序(ZB-2、ZB-4、ZB-6、ZB-8、ZB-10)的顺序间隔式钻孔。
每处的灌浆孔包括有三段钻灌段；每段钻灌段从下到上依次等距加深；在每段钻孔完成后，需拔出钻杆并移走设备后进行灌浆，因此在下一钻灌段钻孔(同一灌浆孔)时，无法与原孔口的位置及孔内的角度重合，需要上移钻灌孔位，在原孔口位置周边进行重新钻孔。
在本实施例中，灌浆孔的每段钻灌段长度为5m，其中处于最下方的钻灌段深度为5m，位于中间的钻灌段的深度为10m，位于最高位置的钻灌段的深度为15m。每段钻灌段的长度可根据需求调整，最长不超过7m。
C安装注浆管和止浆塞：在每段钻灌段成型后，利用钻机的钻杆将注浆管止浆塞推进至孔口固定位置；
D灌浆：在每段钻灌段成型后均需要进行灌浆；灌浆材料为水泥、水和水玻璃；其中，水玻璃的模数为2.4～3.2、波美度为42～46°、密度为1.40～1.46g/cm2。水泥为P.O42.5的普通硅酸盐水泥。水玻璃与水泥浆液体的体积比为0.05:1～0.15:1。在水泥浆液中，水泥与水的体积比为0.5:1～0.6:1。
为避免双液同时注浆过程中，双浆液在注浆器混合的凝固，将注浆器堵塞。本实施例中的注浆器，采用双液注浆器进行灌浆；双液注浆器包括嵌套在一起的注浆内管和注浆外管，注浆内管和注浆外管为两个独立的密闭管道。双液注浆器具体结构在CN102852535B中已经公开，此处不再赘述。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有其它变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种富水隧洞双浆液注浆方法，其特征在于，包括如下步骤：
A布孔：在隧洞的断面上标注灌浆孔的位置；灌浆孔数量为11个，沿着隧洞的轮廓均匀分布在隧洞的断面上；
B分段钻孔：利用钻孔设备进行钻孔，每处的灌浆孔包括有三段钻灌段；钻灌段从下到上依次等距加深；
C安装注浆管和止浆塞：在每段钻灌段成型后，利用钻机的钻杆将注浆管止浆塞推进至孔口固定位置；
D灌浆：在每段钻灌段成型后均需要进行灌浆；灌浆材料为水泥、水和水玻璃；水玻璃与水泥浆液体的体积比为0.05:1～0.15:1。
2.根据权利要求1所述的富水隧洞双浆液注浆方法，其特征在于：所述钻孔过程中，按照逆时针的顺序，间隔钻孔。
3.根据权利要求2所述的富水隧洞双浆液注浆方法，其特征在于：灌浆孔的直径为φ105mm，每段钻灌段的长度为5～7m。
4.根据权利要求1至3所述的任一富水隧洞双浆液注浆方法，其特征在于：所述水泥与水的体积比为0.5:1～0.6:1。
5.根据权利要求4所述的富水隧洞双浆液注浆方法，其特征在于：所述水玻璃的模数为2.4～3.2、波美度为42～46°的水玻璃，密度为1.40～1.46g/cm2。
6.根据权利要求5所述的富水隧洞双浆液注浆方法，其特征在于：所述水泥为P.O 42.5的普通硅酸盐水泥。
7.根据权利要求6所述的富水隧洞双浆液注浆方法，其特征在于：在所述灌浆过程中，采用双液注浆器进行灌浆；双液注浆器包括嵌套在一起的注浆内管和注浆外管，注浆内管和注浆外管为两个独立的密闭管道。
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