CN110644295A - 一种装配式岩溶注浆护管组件及注浆方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装配式岩溶注浆护管组件及注浆方法，其中装配式岩溶注浆护管组件，包括依次可拆卸式对接的多节护管，每节护管上设置有多个注浆孔，所述注浆孔连通护管内外侧，所述注浆孔内设置有单向阀板，所述单向阀板能使护管内的浆液从注浆孔流出，并阻止外部浆液从注浆孔流入护管内。本发明中的注浆护管组件能有效防止任意孔注浆时，其余孔出现串浆，使得浆液只从护管中喷出，而防止逆流入护管中，保证注浆过程中注浆孔的注浆压力，减少浆液的流失，增强注浆加固效果，较之现有的跳孔施钻注浆和多孔同时注浆措施，其显著降低资源的浪费，从源头上实现了串浆的预防控制，具有结构简单，施工便捷等特点，易于推广。
Description
技术领域
本发明涉及岩溶注浆加固技术领域，具体涉及一种适用于岩溶裂隙发育地区的装配式岩溶注浆护管组件及注浆方法。
背景技术
随高速铁路的快速建设，不可避免的会遇到岩溶地区。为保证路基稳定，控制路基沉降，对一定范围深度岩溶进行注浆加固。岩溶注浆加固主要是通过把浆液填充到天然或者人为的孔隙或裂缝中，从而改善岩土的物理力学性质。目前，注浆加固首先通过钻机在岩土中钻孔，将孔隙和裂隙暴露出来，再用注浆设备把浆液压入地层，而保持注浆压力对注浆加固效果起决定性作用。
但在工程实践中，经常发现多个钻孔之间裂隙相互连通，对单孔进行注浆，往往其余孔会出现串浆，导致正在注浆的孔无法升压，浆液流失，同时对串浆的未注浆孔增大了清孔的难度。目前，为避免串浆，常采用跳孔施钻注浆和多孔同时注浆等措施。然而，仍存在以下问题：1)采用跳孔施钻，注浆后再施钻其余孔，仍难以保证跳孔孔间裂隙不连通，且部分孔先注浆，由于裂隙连通，未施钻土体裂隙已被浆液填充，此时再施钻其余孔，造成原料浪费。2)采用多孔同时注浆，较难准确确定裂隙连通的钻孔，一般是先进行单孔注浆，一旦发现有其余孔串浆，再对串浆的钻孔注浆，因此，存在严重的滞后性，且对设备和人员需求量大、要求高。
发明内容
本发明目的在于：针对岩溶进行注浆加固施工中，在对单孔进行注浆时，往往其余孔出现串浆，导致正在注浆的孔无法升压，浆液流失，同时对串浆的未注浆孔增大了清孔的难度，而目前所采用的跳孔施钻注浆和多孔同时注浆又各自具有一定缺陷，提供一种装配式岩溶注浆护管组件及注浆方法，该装配式岩溶注浆护管组件可有效防止注浆过程中的串浆，使得浆液只从护管中喷出，而防止逆流入护管中，确保注浆加固效果，结构简单，实用性强，易于推广。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种装配式岩溶注浆护管组件，包括依次可拆卸式对接的多节护管，每节护管上设置有多个注浆孔，所述注浆孔连通护管内外侧，所述注浆孔内设置有单向阀板，所述单向阀板能使护管内的浆液从注浆孔流出，并阻止外部浆液从注浆孔流入护管内。
本发明通过设置依次可拆卸式对接的多节护管，每节护管上设置有多个注浆孔，所述注浆孔连通护管内外侧，所述注浆孔内设置有单向阀板，所述单向阀板能使护管内的浆液从注浆孔流出，并阻止外部浆液从注浆孔流入护管内；岩溶裂隙强发育时，钻孔孔隙相互连通，装配式护管能有效防止任意孔注浆时，其余孔出现串浆，使得浆液只从护管中喷出，而防止逆流入护管中，保证注浆过程中注浆孔的注浆压力，减少浆液的流失，增强注浆加固效果，较之现有的跳孔施钻注浆和多孔同时注浆措施，其显著降低资源的浪费，从源头上实现了串浆的预防控制，具有结构简单，施工便捷等特点，易于推广。
作为本发明的优选方案，所述注浆孔包括内侧小直径孔和外侧大直径孔，在内侧小直径孔和外侧大直径孔分界处设置有凹槽；所述单向阀板包括转动杆和面板，所述转动杆可转动设置在凹槽内，所述面板贴合在内侧小直径孔和外侧大直径孔分界面上。在对任意孔进行压力注浆时，护管内的浆液可推动面板进行转动，使得内侧小直径孔和外侧大直径孔连通；而其余未注浆的孔，面板则是贴合在内侧小直径孔和外侧大直径孔分界面上，使得内侧小直径孔和外侧大直径孔隔断，外部浆液则无法进入护管内，从而避免其余孔出现串浆。
作为本发明的优选方案，所述外侧大直径孔的深度大于面板的直径，可以避免面板完全打开后超出护管外壁，进而影响到护管的安装。
作为本发明的优选方案，所述转动杆的直径与凹槽底部圆弧的直径相同，可以使得转动杆与凹槽底部良好接触，有利于单向阀板转动流畅平稳。
作为本发明的优选方案，所述转动杆的长度大于其所处位置外侧大直径孔的弦长，可以避免转动杆脱落到外侧大直径孔中。
作为本发明的优选方案，所述面板的直径大于内侧小直径孔的直径且小于外侧大直径孔的直径，既可对内侧小直径孔进行完全隔断，又可使面板朝向外侧大直径孔自由打开。
作为本发明的优选方案，所述护管及单向阀板采用PVC材料制成，方便加工制造，且重量轻、成本低。
作为本发明的优选方案，所述护管顶部设有外螺纹，护管底部设有与所述外螺纹匹配的内螺纹，便于多节护管的首尾依次对接。
作为本发明的优选方案，所述注浆孔呈梅花型布置在护管上，有利于注浆时护管出浆更加均匀。
一种装配式岩溶注浆护管组件的注浆方法，包括以下步骤：
步骤一、根据桩位控制坐标，在地面上进行钻孔；
步骤二、施钻完成后，在钻孔中放入与护管外径相同的模型管，并采用套壳料填充模型管与钻孔壁之间的间隙，待套壳料固化后取出模型管，然后将第一节护管放入钻孔中，待第一节护管全部放入前，将第二节护管与第一节护管进行连接，依次连接多节护管直至最后一节护管到达钻孔顶部；
步骤三、距地面一定深度范围采用水泥砂浆一次性封闭护管与钻孔壁之间的间隙；
步骤四、重复步骤二和步骤三在多个钻孔内放入护管；
步骤五、采用动态阻塞法封孔，孔口设止浆塞，插入注浆管及回浆管，并设置压力表和控制阀，然后对钻孔进行压力注浆。
本方法通过步骤一～步骤五，注浆前在钻孔内设置了护管，并采用套壳料填充了护管与钻孔壁之间的间隙，注浆时浆液在有注浆孔的部位挤碎套壳料，使得浆液只能从护管中喷出，而防止逆流入护管中，能有效防止任意孔注浆时，其余孔出现串浆，保证注浆过程中注浆孔的注浆压力，减少浆液的流失，增强注浆加固效果，且注浆施工操作简单、方便快捷。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明通过设置依次可拆卸式对接的多节护管，每节护管上设置有多个注浆孔，所述注浆孔连通护管内外侧，所述注浆孔内设置有单向阀板，所述单向阀板能使护管内的浆液从注浆孔流出，并阻止外部浆液从注浆孔流入护管内；岩溶裂隙强发育时，钻孔孔隙相互连通，装配式护管能有效防止任意孔注浆时，其余孔出现串浆，使得浆液只从护管中喷出，而防止逆流入护管中，保证注浆过程中注浆孔的注浆压力，减少浆液的流失，增强注浆加固效果，较之现有的跳孔施钻注浆和多孔同时注浆措施，其显著降低资源的浪费，从源头上实现了串浆的预防控制，具有结构简单，施工便捷等特点，易于推广。
附图说明
图1是装配式注浆护管的立体示意图；
图2是注浆孔的正面示意图；
图3是注浆孔的剖面示意图；
图4是注浆孔和单向阀板的正面示意图；
图5是注浆孔和单向阀板的剖面示意图；
图6是装配式注浆护管进行注浆时的剖面示意图。
图中，11-护管，12-外螺纹，13-注浆孔，14-内螺纹，22-凹槽，23-外侧大直径孔，24-内侧小直径孔，33-单向阀板，34-转动杆，35-面板，43-套壳料，44-注浆管，45-压力表，46-止浆塞，47-控制阀，48-水泥砂浆，49-回浆管。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种装配式岩溶注浆护管组件；
如图1-图6所示，本实施例中的装配式岩溶注浆护管组件，包括依次可拆卸式对接的多节护管11，所述护管11中空且具有一定厚度，每节护管11上设置有多个注浆孔13，所述注浆孔13连通护管11内外侧，所述注浆孔13内设置有单向阀板33，所述单向阀板33能使护管11内的浆液从注浆孔13流出，并阻止外部浆液从注浆孔13流入护管11内。
本发明通过设置依次可拆卸式对接的多节护管，每节护管上设置有多个注浆孔，所述注浆孔连通护管内外侧，所述注浆孔内设置有单向阀板，所述单向阀板能使护管内的浆液从注浆孔流出，并阻止外部浆液从注浆孔流入护管内；岩溶裂隙强发育时，钻孔孔隙相互连通，装配式护管能有效防止任意孔注浆时，其余孔出现串浆，使得浆液只从护管中喷出，而防止逆流入护管中，保证注浆过程中注浆孔的注浆压力，减少浆液的流失，增强注浆加固效果，较之现有的跳孔施钻注浆和多孔同时注浆措施，其显著降低资源的浪费，从源头上实现了串浆的预防控制，具有结构简单，施工便捷等特点，易于推广。
本实施例中，所述注浆孔13包括内侧小直径孔24和外侧大直径孔23，在内侧小直径孔24和外侧大直径孔23分界处设置有凹槽22；所述单向阀板33包括转动杆34和面板35，所述转动杆34可转动设置在凹槽22内，所述面板35贴合在内侧小直径孔24和外侧大直径孔23分界面上。在对任意孔进行压力注浆时，护管内的浆液可推动面板进行转动，使得内侧小直径孔和外侧大直径孔连通；而其余未注浆的孔，面板则是贴合在内侧小直径孔和外侧大直径孔分界面上，使得内侧小直径孔和外侧大直径孔隔断，外部浆液则无法进入护管内，从而避免其余孔出现串浆。
本实施例中，所述外侧大直径孔23的深度大于面板35的直径，可以避免面板完全打开后超出护管外壁，进而影响到护管的安装。
本实施例中，所述转动杆34的直径与凹槽22底部圆弧的直径相同，可以使得转动杆与凹槽底部良好接触，有利于单向阀板转动流畅平稳。
本实施例中，所述转动杆34的长度大于其所处位置外侧大直径孔23的弦长，可以避免转动杆脱落到外侧大直径孔中。转动杆大2-3mm为宜，不能过大，避免安装不进去。在安装单向阀板时，先斜向将转动杆一端插入凹槽中，在将转动杆另一端插入另一端凹槽中。为了便于安装，转动杆也可设计为可伸缩式结构，安装时按压转动杆两端使其长度缩短，放入凹槽后转动杆自动伸长。
本实施例中，所述面板35的直径大于内侧小直径孔24的直径且小于外侧大直径孔23的直径，既可对内侧小直径孔进行完全隔断，又可使面板朝向外侧大直径孔自由打开。
本实施例中，所述护管11及单向阀板33采用PVC材料制成，方便加工制造，且重量轻、成本低。
本实施例中，所述护管11顶部设有外螺纹12，护管11底部设有与所述外螺纹匹配的内螺纹14，便于多节护管的首尾依次对接。
本实施例中，所述注浆孔13呈梅花型布置在护管11上，有利于注浆时护管出浆更加均匀。
实施例2
如图1-图6所示，本实施例提供一种利用实施例1中的装配式岩溶注浆护管组件的注浆方法，包括以下步骤：
步骤一、根据桩位控制坐标，在地面上进行钻孔；
步骤二、施钻完成后，在钻孔中放入与护管外径相同的模型管，要求模型管尽量放置在钻孔中心，并采用套壳料43填充模型管与钻孔壁之间的间隙，在进行填充套壳料时在钻孔孔口位置预留一段不填充(后续要注入水泥砂浆)，待套壳料固化后取出模型管，然后将第一节护管放入钻孔中，待第一节护管全部放入前，将第二节护管与第一节护管进行连接，依次连接多节护管直至最后一节护管到达钻孔顶部；
步骤三、距地面一定深度范围采用水泥砂浆48一次性封闭护管与钻孔壁之间的间隙；
步骤四、重复步骤二和步骤三在多个钻孔内放入护管；
步骤五、采用动态阻塞法封孔，在护管管口设置止浆塞46，插入注浆管44及回浆管49，并设置压力表45和控制阀47来控制注浆压力在一定范围，然后对钻孔进行压力注浆。
本方法通过步骤一～步骤五，注浆前在钻孔内设置了护管，并采用套壳料填充了护管与钻孔壁之间的间隙，注浆时浆液在有注浆孔的部位挤碎套壳料，而其他部位的套壳料仍具有一定强度，可以阻止浆液的上下流动，使得浆液只能从护管中喷出，而防止逆流入护管中，能有效防止任意孔注浆时，其余孔出现串浆，保证注浆过程中注浆孔的注浆压力，减少浆液的流失，增强注浆加固效果，且注浆施工操作简单、方便快捷。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原理之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种装配式岩溶注浆护管组件，其特征在于，包括依次可拆卸式对接的多节护管，每节护管上设置有多个注浆孔，所述注浆孔连通护管内外侧，所述注浆孔内设置有单向阀板，所述单向阀板能使护管内的浆液从注浆孔流出，并阻止外部浆液从注浆孔流入护管内。
2.根据权利要求1所述的装配式岩溶注浆护管组件，其特征在于，所述注浆孔包括内侧小直径孔和外侧大直径孔，在内侧小直径孔和外侧大直径孔分界处设置有凹槽；所述单向阀板包括转动杆和面板，所述转动杆可转动设置在凹槽内，所述面板贴合在内侧小直径孔和外侧大直径孔分界面上。
3.根据权利要求2所述的装配式岩溶注浆护管组件，其特征在于，所述外侧大直径孔的深度大于面板的直径。
4.根据权利要求2所述的装配式岩溶注浆护管组件，其特征在于，所述转动杆的直径与凹槽底部圆弧的直径相同。
5.根据权利要求2所述的装配式岩溶注浆护管组件，其特征在于，所述转动杆的长度大于其所处位置外侧大直径孔的弦长。
6.根据权利要求2所述的装配式岩溶注浆护管组件，其特征在于，所述面板的直径大于内侧小直径孔的直径且小于外侧大直径孔的直径。
7.根据权利要求1-6之一所述的装配式岩溶注浆护管组件，其特征在于，所述护管及单向阀板采用PVC材料制成。
8.根据权利要求1-6之一所述的装配式岩溶注浆护管组件，其特征在于，所述护管顶部设有外螺纹，护管底部设有与所述外螺纹匹配的内螺纹。
9.根据权利要求1-6之一所述的装配式岩溶注浆护管组件，其特征在于，所述注浆孔呈梅花型布置在护管上。
10.一种利用权利要求1-9之一所述的装配式岩溶注浆护管组件的注浆方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、根据桩位控制坐标，在地面上进行钻孔；
步骤二、施钻完成后，在钻孔中放入与护管外径相同的模型管，并采用套壳料填充模型管与钻孔壁之间的间隙，待套壳料固化后取出模型管，然后将第一节护管放入钻孔中，待第一节护管全部放入前，将第二节护管与第一节护管进行连接，依次连接多节护管直至最后一节护管到达钻孔顶部；
步骤三、距地面一定深度范围采用水泥砂浆一次性封闭护管与钻孔壁之间的间隙；
步骤四、重复步骤二和步骤三在多个钻孔内放入护管；
步骤五、采用动态阻塞法封孔，孔口设止浆塞，插入注浆管及回浆管，并设置压力表和控制阀，然后对钻孔进行压力注浆。
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