CN111549801A - 一种边坡钻孔后喷射浆液成套管防塌孔的施工方法 - Google Patents
一种边坡钻孔后喷射浆液成套管防塌孔的施工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种边坡钻孔后喷射浆液成套管防塌孔的施工方法,属于道路施工领域。本发明在地质条件差的施工区域,首先进行转孔,然后通孔喷射浆液的形式在钻孔的内壁上行程一层浆液凝固的套管。待其凝固成稳定的套管之后在进行后续的锚索穿孔的的工序。应用本发明公开的方法,可以大大降低因防止塌孔而使用钢管的材料费用,同时可以大大提高实用效率,在形成套管之后无需拔出,因此减少了施工步骤,故可以提高施工效率。
Description
技术领域
本发明涉及道路施工领域,具体为一种边坡钻孔后喷射浆液成套管防塌孔的施工方法。
背景技术
对山体围岩边坡进行边坡防护中,多数采用一种喷射混凝土+锚索+框架梁的结构。其中重要的环节即使锚索的固定。固定锚索需要钻孔,现有技术中,在锚索钻孔施工时常采用潜孔钻机钻孔。不同地区地质条件各异,在一些特定的环境中会有地质条件下不良的问题,因此在施工过程中存在钻进过程中孔壁塌陷或者成孔后至穿索前之间时间内塌陷或者穿索后塌陷的情况。现有技术中为防止塌孔常采用的方法有两种:
一是预注浆固结孔壁法,即在钻孔过程中遇到塌孔地层、破碎带采用钻进一段,灌浆固结一段,再透孔钻进一段的方法钻进,或者先用小钻钻进全部长度内再灌注浆液,待固结后再行复钻扩孔。
二是潜孔钻跟管钻进法,即在钻孔过程中,将钢套管随钻杆一起带入孔内,钢管起到护壁的作用,确保成孔顺利,分为钢管拔出和不拔出两种形式。
基于上述两种解决方案,第一种预注浆固结孔壁法,首先是水泥浆液使用量较大,造价高;其次需钻进两次,用时较长。第二种跟管钻进法,若是钢管不拔出,钢材用量大,造价高;若是拔出钢管,人工费用高,用时较长,仍存在锚索穿入后孔壁坍塌的问题,并且拔出钢管后,对于设计方案未对自由端长度内注浆的情况下,此段锚索易锈蚀,存在质量缺陷。因此研究一种经济成本低、施工简便易行,施工效率高的一种钻孔方法称为一种迫切的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:提供了具有施工成本低、施工效率高的一种边坡钻孔后喷射浆液成套管防塌孔的施工方法。
本发明要解决的技术问题的技术方案是:一种边坡钻孔后喷射浆液成套管防塌孔的施工方法,其特征在于:
步骤1、钻孔前通过试验测定施工参数;
步骤2、现场试钻,确定地质状况;
步骤3、根据步骤1和步骤2的参数,通过方法1或方法2进行钻孔喷浆作业操作,具体为:
方法1、钻孔喷浆循环作业,具体为:
步骤31.1、启动钻机进行钻孔,钻孔深度增加一节钻杆的长度后拔出钻杆;
步骤31.2、注浆机连接注浆管路,将注浆管路推进钻孔内,推进过程中进行喷浆作业;根据步骤1中测定的参数控制注浆压力及行进速度;
步骤31.3、喷浆作业完成,取出并拆除清洗注浆管路;
步骤31.4、重复步骤31.1-步骤31.4,直到钻孔深度满足要求;
方法2、整体钻孔完成后再进行喷浆,具体为:
步骤32.1、启动钻机进行钻孔,直到钻孔深度满足要求后停止钻孔,并拔出钻杆;
步骤32.2、注浆机连接注浆管路,将注浆管路推进钻孔内,推进过程中进行喷浆作业;
步骤32.3、喷浆作业完成,取出并拆除清洗注浆管路。
更好的,所述喷浆作业使用的浆液为水泥和水玻璃浆液的混合浆液。
更好的,所述步骤1中测定的参数关系包括:
参数1、混合浆液凝结时间与混合浆液中水泥、水玻璃浆液配比的关系;
Tng=f1(n,b),Tng为凝固时间,n为水泥的体积占比,b为水玻璃液的体积占比,且n+b=1;
参数2、孔径缩孔系数和时间的关系;所述参数2根据参数1进行测定;
D=D0f2(td),其中td的取值范围为0~Tng;
参数3、成型套管强度和时间的关系;
H=f3(th),其中th的取值范围为0~∞。
参数4、注浆机压力、浆液流速流量、管路长度的关系;
P=f4(v,s,l),其中v为流速、s为输浆管截面面积,l为输浆管的长度;
所述步骤2中测定的参数包括:
地质参数1、边坡岩体完整性差,岩芯呈砂土状,风化严重;
地质参数2、边坡岩体完整性好,岩芯呈碎屑状,风化一般;
上述参数通过试钻进行测定;
所述方法1适用地质参数1和地质参数2;
所述方法2适用地质参数2;
根据锚索钻孔的深度、工程进度要求、地质情况折中选择混合浆液的配比;
Ts=Ttj+Ttc+Tng+Th (公式1)
或
Ts=n(Ttj+Ttc+Tng+Th) (公式2)
所述公式1适用于方法1,所述公式2适用于方法2;
所述公式1和公式2中,Ttj为喷浆管推进时间,Ttc为喷浆管拔出时间,Th为时间常数,Th包括设备操作、管路连接、设备维护以及预留的时间;
Ttj=L/v=μTtc,其中L为钻孔的深度,v为推进速度,μ为常数,由于推进过程中喷浆,所以两者速度不同,采用系数换算已达到便于计算的效果,推进速度根据现场钻孔机的实际速度确定;
通过上述公式,确定的混合浆液的配比。
根据参数4确定注浆机压力在喷浆管推进到不同长度时的数值。
更好的,所述混合浆液在喷浆管端部混合。
更好的,应用一种喷浆装置,所述喷浆装置包括:喷浆管、输浆管和三通管。喷浆管一端封闭。三通管其中两个管口分别和两个输浆管连通,另一管口和喷浆管连通。喷头设于喷浆管侧壁上。
或,所述喷浆装置包括:喷浆管、输浆管和三通管。喷浆管一端封闭;输浆管设有两个管孔。三通管其中两个管口分别和输浆管的两个管孔连通,另一管口和喷浆管连通。喷头,设于喷浆管侧壁上。
更好的,所述输浆管的两个管孔在输浆管截面上并列设置;所述输浆管的两个管孔为水泥管孔、水玻璃浆液管孔;所述水泥管孔的截面面积与水玻璃浆液管孔的截面面积的比例与混合浆液中水泥和水玻璃浆液的比例相同;所述三通管的两个管口分别和输浆管的水泥管孔、水玻璃浆液管孔连通;
或者
所述输浆管包括水泥管、水玻璃浆液管,所述水泥管和水玻璃浆液管套接设置;混合浆液中水泥管比例大于水玻璃浆液管时,水玻璃浆液管设于水泥管中部;此时,水泥管截面积减去水玻璃浆液管的截面积与水玻璃浆液管的截面积的笔直等于混合浆液中水泥与水玻璃浆液体积比值;混合浆液中水泥管比例小于水玻璃浆液管时,水泥管设于水玻璃浆液管中部;此时,水玻璃浆液管截面积减去水泥管的截面积与水泥管的截面积的笔直等于混合浆液中水玻璃浆液与水泥体积比值;所述三通管包括外管、套设在外管内部的内管;所述三通管与输浆管的连接端内管的端部凸出到外管的外部;所述三通管与喷浆管的连接端内管的端部深入外管的内部;所述外管和内管之间通过支撑杆连接和支撑;所述三通管与喷浆管的连接端的内部设有锥形体挡片,所述锥形体挡片通过支撑片与外管的内壁固定连接,所述锥形体挡片的轴心线和内管的轴心线重合;所述锥形体挡片用以分散内管流出的液体。
更好的,所述支撑片所在平面与三通管的轴心线成夹角设置,所有所述支撑片以叶轮叶片的形式连接锥形体挡片和外管。
更好的,所述喷头的长度方向与喷浆管的轴心线方向的夹角不等于90度;
或,所述喷头指向钻孔的外部;
或者,所述喷头以及喷头内部的流道成弧形,所有喷头弧形弯折方向相同;相应的,所述喷浆管与三通管转动连接;
所述喷浆管的封闭端设有导向钻头,所述导向钻头的尺寸小于原孔钻头尺寸。
更好的,所述还设有防护罩,所述防护罩与喷浆管或三通管连接。
更好的,进行喷浆工作之前,在喷浆管内采用灌注法涂刷脱模剂。
本发明的有益效果为:
1、降低了经济成本;
2、提高了工作效率;
附图说明
图1是本发明一种实施例喷浆装置的示意图
图2是本发明一种实施例喷浆装置的输浆管的示意图
图3是本发明一种实施例喷浆装置的输浆管的示意图
图4是本发明一种实施例喷浆装置的三通管的示意图
图5是本发明一种实施例喷浆装置的三通管的示意图
图6是本发明一种实施例喷浆装置的喷头的示意图
图7是本发明一种实施例喷浆装置的示意图
图8是本发明一种实施例喷浆套管的示意图
图中:
C4、支撑片;C3、锥形体挡片;C2、内管;C1、外管;B4、水玻璃浆液管;B3、水泥管;B2、水玻璃浆液管孔;B1、水泥管孔;D、喷头;C、三通管;B、输浆管;A、喷浆管;F、喷浆机;E1、水泥浆液容器;E2、水玻璃浆液容器;
具体实施方式
为使本发明的技术方案和有益效果更加清楚,下面对本发明的实施方式做进一步的详细解释。
如图1所示,一种边坡钻孔后喷射浆液成套管防塌孔的施工方法,包括:
步骤1、钻孔前通过试验测定施工参数。
通过实验室试验和现场试验获取相关的参数数据,为通过注浆的方式形成套管的操作提供依据。
为了提高工作效率,降低建设成本,采用喷浆作业使用的浆液为水泥和水玻璃浆液的混合浆液。该混合液体具有价格便宜、无毒、凝结时间短、速度快、结石强度高等特点,不仅具有水泥浆液的优点,而且还有化学浆液的一些特性,凝结时间可以缩短到几秒钟,灌后结石率可达100%。
基于上述混合液,本步骤中测定的参数关系包括:
参数1、混合浆液凝结时间与混合浆液中水泥、水玻璃浆液配比的关系;
Tng=f1(n,b)。
Tng为凝固时间,n为水泥的体积占比,b为水玻璃液的体积占比,且n+b=1。
设定n和b的比值,然后混合水泥和水玻璃浆液,混合后计时,待凝固后记录所用的时间。设定多组n和b的比值,并根据上述方法获取凝固时间,然后列出表格供后续步骤使用。
参数2、孔径缩孔系数和时间的关系;所述参数2根据参数1进行测定;
D=D0f2(td),其中td的取值范围为0~Tng。
根据在测定参数1的同时,每隔设定的时间段测量一次孔径,并记录该时刻的时间和孔径大小。
参数3、成型套管强度和时间的关系;
H=f3(th),其中th的取值范围为0~∞。
在试验过程中不可能取得∞的数值,因此th的取值范围可以设定为0~24小时。然后每间隔一定的时间,测定一次强度。并将记录的时间和测定的强度数值记录成表格以供后续的步骤使用。
参数4、注浆机压力、浆液流速流量、管路长度的关系;
P=f4(v,s,l),其中v为流速、s为输浆管截面面积,l为输浆管的长度。
利用注浆机和管路,通过设定不同的流速、输浆管截面面积检测输浆管管路不同长度处的压力,然后记录三者的数据。
步骤2、现场试钻,确定地质状况。
在实验室测定完相应的参数后,还需要检测施工现场的参数数据,即通过现场试钻的方式确定施工地的地质状况,地质状况可分为两种情况:
地质参数1、边坡岩体完整性差,岩芯呈砂土状,风化严重。
地质参数2、边坡岩体完整性好,岩芯呈碎屑状,风化一般。
步骤3、根据步骤1和步骤2的参数,通过方法1或方法2进行钻孔喷浆作业操作,其中:
所述方法1适用地质参数1和地质参数2;
所述方法2适用地质参数2;
然后根据锚索钻孔的深度、工程进度要求、地质情况折中选择混合浆液的配比;
Ts=Ttj+Ttc+Tng+Th (公式1)
或
Ts=n(Ttj+Ttc+Tng+Th) (公式2)
所述公式1适用于方法1,所述公式2适用于方法2。
所述公式1和公式2中,Ttj为喷浆管推进时间,Ttc为喷浆管拔出时间,Th为时间常数,Th包括设备操作、管路连接、设备维护以及预留的时间;
Ttj=L/v=μTtc,其中L为钻孔的深度,v为推进速度,μ为常数,Ttc为退出的时间。由于推进过程中喷浆,所以两者速度不同,采用系数换算已达到便于计算的效果。根据工程进度可以确定推进的时间。以此来确定推进速度。为了保证稳定性,需要在喷头行进喷浆管的长度的时候实现凝固,即
Tng=Lp/v,其中Lp为喷浆管的长度,v为推进速度。通过上述公式得到的结果,根据凝固时间和参数1测定的数据,选择混合浆液的配比。
根据参数4确定注浆机压力在喷浆管推进到不同长度时的数值。
方法1、钻孔喷浆循环作业,具体为:
步骤31.1、启动钻机进行钻孔,钻孔深度增加一节钻杆的长度后拔出钻杆;
步骤31.2、注浆机连接注浆管路,将注浆管路推进钻孔内,推进过程中进行喷浆作业;在有限的时间内D喷头将混合浆液快速喷射到孔壁上,利用其快速凝结的特点,在孔内壁形成套管。该套管起到防止锚孔坍塌的作用。
如图7所示,其中E1、E2为水玻璃浆液和水泥浆液的盛放容器。F为喷浆机。连接好喷浆设备之后,将喷浆装置推进锚孔内部,进行喷浆作业。
根据步骤1中测定的参数控制注浆压力及行进速度;
步骤31.3、喷浆作业完成,取出并拆除清洗注浆管路;
步骤31.4、重复步骤31.1-步骤31.4,直到钻孔深度满足要求;
方法2、整体钻孔完成后再进行喷浆,具体为:
步骤32.1、启动钻机进行钻孔,直到钻孔深度满足要求后停止钻孔,并拔出钻杆;
步骤32.2、注浆机连接注浆管路,将注浆管路推进钻孔内,推进过程中进行喷浆作业;
步骤32.3、喷浆作业完成,取出并拆除清洗注浆管路。
由于混合浆液的凝固时间较短,因此混合浆液在喷浆管端部混合。基于此,设计一种喷浆装置,所述喷浆装置包括喷浆管A、输浆管B、三通管C以及喷头D。
喷浆装置的实施例1
喷浆管A的一端封闭,另一端与三通管C连接,喷浆管A靠近封闭端的侧壁上设有喷头。输浆管B,为管状。三通管C用以连接两种浆液,并在三通管C处混合,然后流入喷浆管A进行喷浆。三通管C的其中两个管口分别和两个输浆管B连通,另一管口和喷浆管A连通。喷头D,设于喷浆管A侧壁上。
喷浆装置的实施例2
喷浆管A和喷头D与实施例1的结构相同。其中输浆管B设有两个管孔。三通管C其中两个管口分别和输浆管B的两个管孔连通,另一管口和喷浆管A连通。
该实施例中,所述输浆管B的两个管孔在输浆管B截面上并列设置。
所述输浆管B的两个管孔为水泥管孔B1、水玻璃浆液管孔B2。所述水泥管孔B1的截面面积与水玻璃浆液管孔B2的截面面积的比例与混合浆液中水泥和水玻璃浆液的比例相同。
与之对应的,所述三通管C的两个管口分别和输浆管B的水泥管孔B1、水玻璃浆液管孔B2连通。
通过设定截面面积的比例与混合液中水泥、水玻璃浆液的体积比相同,可以采用同样的流速进行输送浆液,进而可以降低控制难度。
或者输浆管B的两个管采用套设的方式设置,具体的:
所述输浆管B包括水泥管B3、水玻璃浆液管B4,所述水泥管B3和水玻璃浆液管B4套接设置。两个管之间采用支撑杆设定间隔。通过设置不同的孔径,可以是间隔部分的截面积与内管的截面积的比例与混合液中的水泥、水玻璃浆液的体积比相同。
更好的,可采用以下两种设定方式:
一、混合浆液中水泥管B3比例大于水玻璃浆液管B4时,水玻璃浆液管B4设于水泥管B3中部;此时,水泥管B3截面积减去水玻璃浆液管B4的截面积与水玻璃浆液管B4的截面积的笔直等于混合浆液中水泥与水玻璃浆液体积比值;
二、混合浆液中水泥管B3比例小于水玻璃浆液管B4时,水泥管B3设于水玻璃浆液管B4中部;此时,水玻璃浆液管B4截面积减去水泥管B3的截面积与水泥管B3的截面积的笔直等于混合浆液中水玻璃浆液与水泥体积比值。
与之对应的,所述三通管C包括外管C1、套设在外管C1内部的内管C2;所述三通管C与输浆管B的连接端内管C2的端部凸出到外管C1的外部;所述三通管C与喷浆管A的连接端内管C2的端部深入外管C1的内部;所述外管C1和内管C2之间通过支撑杆连接和支撑。
更好的,为了使水泥、水玻璃浆液在三通管C内部充分混合,所述三通管C与喷浆管A的连接端的内部设有锥形体挡片C3,所述锥形体挡片C3通过支撑片C4与外管C1的内壁固定连接,所述锥形体挡片C3的轴心线和内管C2的轴心线重合;所述锥形体挡片C3用以分散内管C2流出的液体。
进一步的,所述支撑片C4所在平面与三通管C的轴心线成夹角设置,所有所述支撑片C4以叶轮叶片的形式连接锥形体挡片C3和外管C1。
更好的,为了使喷浆的范围更广更均匀,所述喷头D的长度方向与喷浆管A的轴心线方向的夹角不等于90度。
或,所述喷头D指向钻孔的外部。此时浆液相当于向外喷浆管A前进的反方向喷射,因此更利于喷浆管A的推进。
或者,所述喷头D以及喷头D内部的流道成弧形,所有喷头D弧形弯折方向相同;相应的,所述喷浆管A与三通管C转动连接。此时,喷浆管A在喷头D的反作用力下可产生转动,进而可以使喷浆面根据的广阔和均匀。
所述喷浆管A的封闭端设有导向钻头,所述导向钻头的尺寸小于原孔钻头尺寸。
更好的,为了保护喷浆装置,所述还设有防护罩,所述防护罩与喷浆管A或三通管C连接。此时通过防护罩可以防止喷浆后浆液滴落在喷浆管A或或三通管C上,进而可以防止因为浆液的凝固导致喷浆装置的损坏。
进行喷浆工作之前,在喷浆管A内采用灌注法涂刷脱模剂。其作用是防止双浆液在喷浆管内残留凝结,造成堵管的情况。
1、经济效益:
通过在工程实体操作中实践,分析了本方法和其他方法的造价消耗。为方便统计,以下数据均以15米钻孔消耗量统计,材料价格按照目前市场采购价格。对比指标的各项目包含内容:
1)跟管作业法中拔管作业时:包含采用套管钻孔和普通钻孔的差额中的人工费增加:50元/米*15米=750元;钢管损耗按定额查询0.009t/10m计算,0.009/10*15*7500元/t(市场价格)=101元;拔管设备使用费按购置12000元,摊销10000米,15米摊销18元,电费忽略不计。合计869元。
2)跟管作业法中不拔管作业时:包含钢管损耗费:200元/米*15=3000元。合计3000元。
3)注浆固结二次复钻法作业时:包含小钻钻孔费用:经预算按照105元/m,总费用15*105=1575元;注浆作业费用:复钻取出的多余注浆量最为多余消耗量,按照孔直径12cm,浆液体积为15*3.14*0.12/2*0.12/2=0.17m3,预算分析注浆价格为950元/m3,总费用0.23*950=162元。合计1737元。
4)喷射浆液成套管法(本发明)作业时:包含注浆费用,按照钻头直径10cm,成孔13cm,1cm厚套管计算体积为15*3.14*(0.13/2*0.13/2-0.12/2*0.12/2)=0.03m3,预算分析采用普通钻孔注浆平均价格为1500元/m3(含人工费、注浆机使用费、浆液材料费的综合单价),考虑到本方法的操作具有专业性,且在最不利施工操作时采用的是分段喷浆成套管,较普通钻孔注浆作业时间增加,预算单价按2.0倍系数增加。总费用0.03*3000=90元。合计90元。
通过对比分析,作业长度为15米时,采用本发明施工方法较跟管不拔管作业法节约2910元;较跟管拔管作业法节约779元;较注浆固结二次复钻法节约1647元。
2、社会效益:
采用喷射浆液成套管防塌孔的施工方法是在对比试验的基础上,通过试验数据对比其他方法和新方法的先进性。提供了一种比其他常用方法更为先进的钻孔支护措施,能够很好的避免施工过程塌孔现象的发生,施工简便易行,效率较高,人工劳动强度较低;同时,能够很好的克服了原有边坡预应力锚索施工过程中成孔质量较差的质量通病,可广泛地用于锚索防护边坡处于不良地质段,尤其是表面存在一定厚度的松散崩坡体段
综上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用来限定本发明的范围,通过上述的说明内容,相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,凡依本发明的要求范围所述的形状、构造、特征及精神所谓的均等变化与修饰,均应包括与本发明的权利要求范围内。
Claims (10)
1.一种边坡钻孔后喷射浆液成套管防塌孔的施工方法,其特征在于:
步骤1、钻孔前通过试验测定施工参数;
步骤2、现场试钻,确定地质状况;
步骤3、根据步骤1和步骤2的参数,通过方法1或方法2进行钻孔喷浆作业操作,具体为:
方法1、钻孔喷浆循环作业,具体为:
步骤31.1、启动钻机进行钻孔,钻孔深度增加一节钻杆的长度后拔出钻杆;
步骤31.2、注浆机连接注浆管路,将注浆管路推进钻孔内,推进过程中进行喷浆作业;根据步骤1中测定的参数控制注浆压力及行进速度;
步骤31.3、喷浆作业完成,取出并拆除清洗注浆管路;
步骤31.4、重复步骤31.1-步骤31.4,直到钻孔深度满足要求;
方法2、整体钻孔完成后再进行喷浆,具体为:
步骤32.1、启动钻机进行钻孔,直到钻孔深度满足要求后停止钻孔,并拔出钻杆;
步骤32.2、注浆机连接注浆管路,将注浆管路推进钻孔内,推进过程中进行喷浆作业;
步骤32.3、喷浆作业完成,取出并拆除清洗注浆管路。
2.根据权利要求1所述的一种边坡钻孔后喷射浆液成套管防塌孔的施工方法,其特征在于:
所述喷浆作业使用的浆液为水泥和水玻璃浆液的混合浆液。
3.根据权利要求2所述的一种边坡钻孔后喷射浆液成套管防塌孔的施工方法,其特征在于:
所述步骤1中测定的参数关系包括:
参数1、混合浆液凝结时间与混合浆液中水泥、水玻璃浆液配比的关系;
Tng=f1(n,b),Tng为凝固时间,n为水泥的体积占比,b为水玻璃液的体积占比,且n+b=1;
参数2、孔径缩孔系数和时间的关系;所述参数2根据参数1进行测定;
D=D0f2(td),其中td的取值范围为0~Tng;
参数3、成型套管强度和时间的关系;
H=f3(th),其中th的取值范围为0~∞。
参数4、注浆机压力、浆液流速流量、管路长度的关系;
P=f4(v,s,l),其中v为流速、s为输浆管截面面积,l为输浆管的长度;
所述步骤2中测定的参数包括:
地质参数1、边坡岩体完整性差,岩芯呈砂土状,风化严重;
地质参数2、边坡岩体完整性好,岩芯呈碎屑状,风化一般;
上述参数通过试钻进行测定;
所述方法1适用地质参数1和地质参数2;
所述方法2适用地质参数2;
根据锚索钻孔的深度、工程进度要求、地质情况折中选择混合浆液的配比;
Ts=Ttj+Ttc+Tng+Th (公式1)
或
Ts=n(Ttj+Ttc+Tng+Th) (公式2)
所述公式1适用于方法1,所述公式2适用于方法2;
所述公式1和公式2中,Ttj为喷浆管推进时间,Ttc为喷浆管拔出时间,Th为时间常数,Th包括设备操作、管路连接、设备维护以及预留的时间;
Ttj=L/v=μTtc,其中L为钻孔的深度,v为推进速度,μ为常数,由于推进过程中喷浆,所以两者速度不同,采用系数换算已达到便于计算的效果,推进速度根据现场钻孔机的实际速度确定;
通过上述公式,确定的混合浆液的配比。
根据参数4确定注浆机压力在喷浆管推进到不同长度时的数值。
4.根据权利要求2所述的一种边坡钻孔后喷射浆液成套管防塌孔的施工方法,其特征在于:
所述混合浆液在喷浆管端部混合。
5.根据权利要求4所述的一种边坡钻孔后喷射浆液成套管防塌孔的施工方法,其特征在于:
应用一种喷浆装置,所述喷浆装置包括:
喷浆管(A),一端封闭;
输浆管(B);
三通管(C),其中两个管口分别和两个输浆管(B)连通,另一管口和喷浆管(A)连通;
喷头(D),设于喷浆管(A)侧壁上;
或,所述喷浆装置包括:
喷浆管(A),一端封闭;
输浆管(B),设有两个管孔;
三通管(C),其中两个管口分别和输浆管(B)的两个管孔连通,另一管口和喷浆管(A)连通;
喷头(D),设于喷浆管(A)侧壁上。
6.根据权利要求5所述的一种边坡钻孔后喷射浆液成套管防塌孔的施工方法,其特征在于:
所述输浆管(B)的两个管孔在输浆管(B)截面上并列设置;
所述输浆管(B)的两个管孔为水泥管孔(B1)、水玻璃浆液管孔(B2);
所述水泥管孔(B1)的截面面积与水玻璃浆液管孔(B2)的截面面积的比例与混合浆液中水泥和水玻璃浆液的比例相同;
所述三通管(C)的两个管口分别和输浆管(B)的水泥管孔(B1)、水玻璃浆液管孔(B2)连通;
或者
所述输浆管(B)包括水泥管(B3)、水玻璃浆液管(B4),所述水泥管(B3)和水玻璃浆液管(B4)套接设置;
混合浆液中水泥管(B3)比例大于水玻璃浆液管(B4)时,水玻璃浆液管(B4)设于水泥管(B3)中部;此时,水泥管(B3)截面积减去水玻璃浆液管(B4)的截面积与水玻璃浆液管(B4)的截面积的笔直等于混合浆液中水泥与水玻璃浆液体积比值;
混合浆液中水泥管(B3)比例小于水玻璃浆液管(B4)时,水泥管(B3)设于水玻璃浆液管(B4)中部;此时,水玻璃浆液管(B4)截面积减去水泥管(B3)的截面积与水泥管(B3)的截面积的笔直等于混合浆液中水玻璃浆液与水泥体积比值;
所述三通管(C)包括外管(C1)、套设在外管(C1)内部的内管(C2);所述三通管(C)与输浆管(B)的连接端内管(C2)的端部凸出到外管(C1)的外部;所述三通管(C)与喷浆管(A)的连接端内管(C2)的端部深入外管(C1)的内部;
所述外管(C1)和内管(C2)之间通过支撑杆连接和支撑;
所述三通管(C)与喷浆管(A)的连接端的内部设有锥形体挡片(C3),所述锥形体挡片(C3)通过支撑片(C4)与外管(C1)的内壁固定连接,所述锥形体挡片(C3)的轴心线和内管(C2)的轴心线重合;所述锥形体挡片(C3)用以分散内管(C2)流出的液体。
7.根据权利要求1所述的一种边坡钻孔后喷射浆液成套管防塌孔的施工方法,其特征在于:
所述支撑片(C4)所在平面与三通管(C)的轴心线成夹角设置,所有所述支撑片(C4)以叶轮叶片的形式连接锥形体挡片(C3)和外管(C1)。
8.根据权利要求1所述的一种边坡钻孔后喷射浆液成套管防塌孔的施工方法,其特征在于:
所述喷头(D)的长度方向与喷浆管(A)的轴心线方向的夹角不等于90度;
或,所述喷头(D)指向钻孔的外部;
或者,所述喷头(D)以及喷头(D)内部的流道成弧形,所有喷头(D)弧形弯折方向相同;相应的,所述喷浆管(A)与三通管(C)转动连接;
所述喷浆管(A)的封闭端设有导向钻头,所述导向钻头的尺寸小于原孔钻头尺寸。
9.根据权利要求1所述的一种边坡钻孔后喷射浆液成套管防塌孔的施工方法,其特征在于:
所述还设有防护罩,所述防护罩与喷浆管(A)或三通管(C)连接。
10.根据权利要求1所述的一种边坡钻孔后喷射浆液成套管防塌孔的施工方法,其特征在于:
进行喷浆工作之前,在喷浆管(A)内采用灌注法涂刷脱模剂。
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