CN212582652U - 一种防止砂漏型岩溶塌陷的处理结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种防止砂漏型岩溶塌陷的处理结构。所述处理结构包括溶洞和置于溶洞上方的砂层，其特征在于：所述处理结构还包括超前钻孔置于砂层内的加固体，所述加固体是通过超前钻孔向砂层内注入泥浆和固化剂后形成的加固结构。本实用新型在桩成孔施工前，采用注入固化剂方式处理岩溶发育区基岩上覆盖易塌陷砂层，在溶砂层内形成加固体，有效降低了因桩施工工程中揭露溶洞，砂层沿溶洞流失，形成的塌陷漏斗逐步延伸至地面引起大面积地面塌陷，给作业人员及设备带来难以估量的损害。大大降低了施工风险，提高施工效率及施工质量。

Description

一种防止砂漏型岩溶塌陷的处理结构

技术领域

本实用新型涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种防止砂漏型岩溶塌陷的处理结构。

背景技术

岩溶地区分布有较多的溶洞，在桥梁和建筑桩基施工时，桩基施工遇到未充填或半充填溶洞，容易出现钻孔倾斜、漏浆等问题，常常采取孔内反复填充碎石、黏土等填充物，孔内套管隔离等措施，来保证桩基正常施工，确保工程质量。

关于溶洞处理，根据现有技术文件检索发现，相关专利及论文不下于百篇。这说明现有技术手段对溶洞的处理已经有了较成熟的工艺流程。但对于因溶洞上覆砂层漏失引发地面塌陷，相关的技术手段基本缺失。但是，在处理溶洞过程中，均要求地面不因漏浆引起塌陷，提供处理施工作业面。若处理前地面大面积塌陷，常规的溶洞处理方案往往无法实施，其施工难度及施工过程中的安全隐患难以预估，施工质量难以保证。

发明内容

本实用新型为了解决在砂漏型岩溶容易塌陷的问题，提供一种防止砂漏型岩溶塌陷的处理结构，该处理结构能有效的解决类似地层桩孔施工过程中引起的地面塌陷问题，降低施工安全风险、提高施工效率及桩基施工质量。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种防止砂漏型岩溶塌陷的处理结构，所述处理结构包括溶洞和置于溶洞上方的砂层，其特征在于：所述处理结构还包括超前钻孔置于砂层内的加固体，所述加固体是通过超前钻孔向砂层内注入泥浆和固化剂后形成的加固结构。

本实用新型进一步的技术方案：所述超前钻孔是通过钻探设备及钻杆钻设而成，并在钻杆顶部连接有三向阀门，所述处理结构还包括固化剂注入系统和泥浆泵入系统，固化剂注入系统通过固化剂注入管道与三向阀门的第二个端口连接，泥浆泵入系统通过泥浆泵入管道与三向阀门的第三个端口连接；所述固化剂注入系统和泥浆泵入系统分别通过钻杆向砂层内注入泥浆和固化剂，且在钻探设备钻进时，连接泥浆泵入管道的阀门处于开启状态，连接固化剂注入管道的阀门处于关闭状态。

本实用新型较优的技术方案；所述加固体是分段注浆固化形成，在超前钻孔钻设至砂层时开始进行注浆固化，每钻设2～3m通过注浆固化形成一个固化段。

本实用新型进一步的技术方案：所述加固体的加固深度至岩基面。

本实用新型的钻探设备、钻杆和泥浆泵入系统为一套整体设备，钻探设备采用勘察钻机，在勘察钻机的主动钻杆上方增加三向阀门，一向阀门与主动钻杆连接，一向阀门与自带泵送系统连接，一向阀门与固化剂注入系统连接，固化剂注入系统为附加系统，可根据试验选用不同的设备型号。在钻机正常钻进时，固化剂注入系统的阀门处于关闭状态，注浆过程中，自带泵送系统处于关闭状态，注浆过程中，缓慢提升主动钻孔，分段压力注浆。回次注浆完成后，清洗注浆管路、备用，与下一回次钻孔正常进行。

本实用新型结构简单，通过在钻探设备的钻杆上设置三向阀门，在桩成孔施工前，利用钻探设备的钻杆向砂层注入泥浆和固化剂形成加固体提前处理岩溶发育区基岩上覆盖易塌陷砂层，有效降低了因桩施工工程中揭露溶洞，砂层沿溶洞流失，形成的塌陷漏斗逐步延伸至地面引起大面积地面塌陷，给作业人员及设备带来难以估量的损害；大大降低了施工风险，提高施工效率及施工质量。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2至图7是本实用新型的钻孔注浆加固施工过程图。

图中：1—溶洞，2—砂层，3—加固体，4—超前钻孔，5—固化剂注入系统，500—固化剂注入管道，6—泥浆泵入系统，600—泥浆泵入管道，7—钻探设备，700—钻杆，8—三向阀门，9—土层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。附图1为实施例的附图，采用简化的方式绘制，仅用于清晰、简洁地说明本实用新型实施例的目的。以下对在附图中的展现的技术方案为本实用新型的实施例的具体方案，并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例中提供的一种防止砂漏型岩溶塌陷的处理结构，如图1所示，包括溶洞1和置于溶洞1上方的砂层2，其特征在于：所述处理结构还包括超前钻孔4和置于砂层2内的加固体3，所述加固体3是通过超前钻孔4向砂层2 内注入泥浆和固化剂后形成的加固结构，其加固深度从砂层2的顶面至岩基面。所述超前钻孔4是通过钻探设备7及钻杆700钻设而成，并在钻杆700顶部连接有三向阀门8，所述处理结构还包括固化剂注入系统5和泥浆泵入系统6，固化剂注入系统5通过固化剂注入管道500与三向阀门8的第二个端口连接，泥浆泵入系统6通过泥浆泵入管道600与三向阀门8的第三个端口连接；所述固化剂注入系统5和泥浆泵入系统6分别通过钻杆700向砂层2内注入泥浆和固化剂，且在钻探设备7钻进时，连接泥浆泵入管道600的阀门处于开启状态，连接固化剂注入管道500的阀门处于关闭状态。所述加固体3是分段注浆固化形成，在超前钻孔4钻设至砂层时开始进行注浆固化，每钻设2.5m通过注浆固化形成一个固化段。

下面结合实施例对本实用新型的施工过程进一步说明，针对某“砂漏型”塌陷区进行预处理进行施工，其施工采用自带泵送系统的勘察钻机进行，在勘察钻机的主钻杆上增加三向阀门8，并配套设有固化剂注入系统5，固化剂注入系统5通过固化剂注入管道与三向阀门8的第二个端口连接，勘察钻机自带泥浆泵送系统通过泥浆泵入管道600与三向阀门8的第三个端口连接，并根据钻进和固化剂的注入不同工序开闭对应的阀门，钻杆700多节钢管丝扣连接形成。本实用新型具体的施工过程如图2至图7所示，具体步骤如下：

(1)收集场地勘察及桩设计资料，现场探勘，编制专项施工方案，方案中包括但不限于：基本概况、地质条件、桩设计参数、工艺试验、超期孔平面布置图、应急预案等；

(2)土层段超前钻孔施工，钻探至砂层后，注浆工艺试验，确定施工参数；

(3)注浆试验完成轴，开始分段注浆固化及钻进，砂层深度内每2.5m为一注浆固化回次，高压注浆；在钻进过程中，固化剂注入系统阀门处于关闭状态，固化剂注入过程中，自带泵送系统处于关闭状态；注浆过程中，缓慢提升主动钻孔，分段压力注浆；每回次注浆完成后，清洗注浆管路、备用，与下一回次钻孔正常进行；

(4)重复步骤(3)注浆固化深度至基岩面，完成固化注浆过程。

以上所述，只是本实用新型的一个实施案例，以上所述实施案例仅表达了施工工程流程，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种防止砂漏型岩溶塌陷的处理结构，包括溶洞(1)和置于溶洞(1)上方的砂层(2)，其特征在于：所述处理结构还包括超前钻孔(4)和置于砂层(2)内的加固体(3)，所述加固体(3)是通过超前钻孔(4)向砂层(2)内注入泥浆和固化剂后形成的加固结构。

2.根据权利要求1所述的一种防止砂漏型岩溶塌陷的处理结构，其特征在于：所述超前钻孔(4)是通过钻探设备(7)及钻杆(700)钻设而成，并在钻杆(700)顶部连接有三向阀门(8)，所述处理结构还包括固化剂注入系统(5)和泥浆泵入系统(6)，固化剂注入系统(5)通过固化剂注入管道(500)与三向阀门(8)的第二个端口连接，泥浆泵入系统(6)通过泥浆泵入管道(600)与三向阀门(8)的第三个端口连接；所述固化剂注入系统(5)和泥浆泵入系统(6)分别通过钻杆(700)向砂层(2)内注入泥浆和固化剂，且在钻探设备(7)钻进时，连接泥浆泵入管道(600)的阀门处于开启状态，连接固化剂注入管道(500)的阀门处于关闭状态。

3.根据权利要求1或2所述的一种防止砂漏型岩溶塌陷的处理结构，其特征在于：所述加固体(3)是分段注浆固化形成，在超前钻孔(4)钻设至砂层时开始进行注浆固化，每钻设2～3m通过注浆固化形成一个固化段。

4.根据权利要求1或2所述的一种防止砂漏型岩溶塌陷的处理结构，其特征在于：所述加固体(3)的加固深度至岩基面。

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