专利名称：加劲桩施工防流水喷砂的层叠式封孔方法式封孔方法
技术领域：
本发明涉及岩土地基工程技术领域，进ー步涉及软弱岩土地基加固和支护施工技术，具体的来说涉及一种在高水位下的粉土、砂质粉土、粉砂、细砂、砂砾等地层中斜向钻孔并防止流水喷砂的施工技术。
背景技术：
在高水位下的粉土、砂质粉土、粉砂、细砂、砂砾等地层中，通过斜向钻孔旋喷或搅拌加固，或施工锚杆、土钉，或注浆加固，或施工斜锚桩时，常常在钻穿止水帷幕后，在水压力的作用下出现大量的流水喷砂现象，造成对被加固或支护边坡周边环境的危害。随着基坑开挖深度越来越大、地下水压カ也越来越高，迫切需要解决能控制斜向钻孔防喷的施工难题。在较高的水压作用下，一旦钻穿止水帷幕，止水帷幕后的水、土、砂便沿着钻孔壁与钻杆的间隙，向外挤出或喷射，如不能及时控制，则很快便引起地层的沉陷，从而危及临近建筑物、构筑物及道路管线的安全，同时外流的水土将注入的浆液带走，从而影响支护与加固效果。目前，在水压カ较低时，采用小钻头和一次性钻杆的施工方法，以减少钻孔与钻杆之间的间隙，可以减少水土流失，勉強能在ー些水压カ较低、周边环境要求较低的地区使用。但是这种施工方法仍不能有效控制水土流失，和地面的沉降难题。当水压カ较大时，水、土、砂及浆液沿着钻孔壁与钻杆的间隙，向外挤出的压カ也很大，浆液随水土的流失将很快、流量很大，注浆或旋喷的效果也就无法保证了，这不仅很快危及临近建筑物、构筑物及道路管线的安全，而且对施工人员和施工设备产生危险。中国专利授权公告的201010257603. I专利，公开了ー种防止钻孔流水喷砂的锚杆施工方法，即是通过ー种防喷堵头的掩护，将钻头、钻杆、锚具、锚筋等封闭在钻孔内，也就是把他们控制在止水帷幕内。防水堵头的外缘与止水帷幕上的钻孔壁通过快凝材料紧密结合在一起，钻杆从防水堵头进入到止水帷幕的后面，从而将孔内水土流失的通道给封堵起来。但是该种防渗漏方法，只有一层防漏措施，如果遇到含水量大的土质，钻孔深度较深时，土压水压均比较大，紧靠一层防堵很难达到较为理想的效果；且在钻杆拔出过程中，由于钻杆一直在动作，所以仍然存在泄漏。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，提供一种基坑支护中加劲桩施工防流水喷砂的层叠式封孔方法式封孔方法方法，使用该方法在加劲桩施工中，可以有效的避免钻孔处流水喷砂的事故。为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的基坑支护中加劲桩施工防流水喷砂的层叠式封孔方法式封孔方法方法，具体如下
I)准备防喷填料根据施工要求，现场准备一定量的防喷填料；2)导向钻孔在开挖基坑的止水帷幕上使用钻杆进行导向钻孔直至接近透水层；其中，当导向钻孔处的止水帷幕外侧为不透水层时，则导向钻孔钻穿止水帷幕，当导向钻孔处的止水帷幕外侧为透水层时，则导向钻孔不钻穿止水帷幕，预留ー定的空间，防止进水。3)第一层封孔在止水帷幕上开挖的导向钻孔内填入第一防喷填料层，填入防喷填料层的厚度小于导向钻孔的深度，把钻杆和锚固件密封在孔内；4)带入锚固件在所述第一防喷填料层的防喷填料凝固后，继续钻孔，在钻进过程中将所述锚固件带入。5)密封钻孔。施工完毕，回退所述钻杆后，立即用防喷填料或防喷塞封住所述钻孔。进ー步，本发明的层叠式封孔方法还包括以下步骤步骤4)在导向钻孔过程中，再填入第二防喷填料层进行密封以防所述钻孔中出现渗漏水。进ー步，在导向钻孔过程中，再次填入另外ー层或ー层以上的防喷填料层以防所述钻孔中出现渗漏水，直到封住为止；进ー步，步骤5)完成后，在所述钻杆退出后留下的孔中设置一引流管，待所述钻孔中的第一防喷填料层凝固后，可将引流管扎紧密封。该步骤中的钻孔为。又进ー步，所述第一防喷填料层设有一引流管，待所述钻孔中的所述第一防喷填料层的防喷填料完全凝固后，将引流管扎紧密封。又进ー步，所述第一防喷填料层和第二防喷填料层上设有一引流管，待所述钻孔中的所述第一防喷填料层和第二防喷填料层的防喷填料完全凝固后，将引流管扎紧密封。又进ー步，第二防喷填料层上设有一引流管，待所述钻孔中的所述第二防喷填料层的防喷填料完全凝固后，将引流管扎紧密封。所述弓I流管可以为ー个或ー个以上。再进ー步，在步骤5)之后的过程中，后续的其它防喷填料层上也设有ー引流管。所述引流管贯穿一部分或者所述全部所述防喷填料层。再进ー步，在3)或4)或5)步骤中为防止钻杆凝固到防喷填料上，钻杆上涂有防粘剂。还有，在3)或4)或5)步骤中为防止钻杆凝固到防喷填料上，钻杆不断转动或前
后往复运动。所述多个防喷填料层可以相互紧贴，也可以留有间隙，水压经过每层封孔后逐步减小，直至无泄漏。本发明提供的施工方法，在钻杆处采取第一防喷填料层密封钻孔，使得密封效果好，有效的防止了加劲桩施工过程中的流水喷砂事故。在进行该第一道密封后，钻孔外侧的水压カ主要由第一防喷填料层承受，第一道密封承受大部分压カ后剰余的小部分泄露，其压カ已经大大变小。如果再通过第二防喷填料层进行第二道密封后几乎完全可以将水泄露封住。如果特殊情况下第二防喷填料层的第二道密封还是存在泄露，那么可以再进行另外的防喷填料层密封，直到封住为止。这样，即使在地下水压较大、周边环境要求较高的地区也能很好地防止流水喷砂，控制水土流失，解决地面的沉降难题，同时也确保施工安全。
下面结合附图和具体实施方式
来详细说明本发明；图I为本发明所述的施工方法导向钻孔步骤示意图。图2为本发明所述的施工方法中更换钻头进行第一道密封示意图。
图3为本发明所述的施工方法钻杆钻穿过水帷幕的示意图。图4为本发明所述的施工方法进行第二道密封的示意图。图5为施工完毕后插入引流管的一个实施方法的结构示意图。图6为本发明所述的施工方法増加引流管的另ー个实施方式的结构示意图。图7为图5所述的实施方式的截面示意图。图8为图6所述的实施方式的截面示意图。图9为止水帷幕外侧的上方为不透水层时钻孔示意图。
具体实施例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，进ー步阐述本发明。本实施例中一某基坑支护中，斜向加劲桩施工为例，具体说明如何在加劲桩施工中防流水喷砂的方法。參看图1，基坑外侧设置有止水帷幕I用于止水。加劲桩需要穿过止水帷幕I斜向的从基坑侧壁伸入到土体内。在加劲桩施工钻进过程中，止水帷幕外侧的水和流砂会从钻孔处向外流出，如果压カ大的话会喷射而出，造成施工事故。所以在加劲桩施工必须要采取防流水喷砂的方法。I)调制防喷填料根据施工要求，调制一定量的快速凝固、粘结性强的防喷填料，一般由快凝水泥和添加剂混合而成。这种材料是施工中常用的，是市场上可以买到。2)导向钻孔在开挖基坑的侧壁上钻杆3的钻头2进行钻孔，当止水帷幕I外侧为透水层时，钻孔先不钻穿止水帷幕I。如图I所示，用开孔钻头2先进行钻迸，钻进过程中不要钻穿止水帷幕1，保留一定厚度的止水帷幕。钻杆3后端为带动钻杆3工作的钻机4，钻出的导向钻孔5此时为盲孔。3)第一层封孔用前面步骤I)调制好的防喷填料，在止水帷幕I的已钻好的钻孔5内填入ー防喷填料，形成第一防喷填料层6，将钻孔5进行密封，填入防喷填料层的厚度小于导向钻孔的深度，这样，形成第一道密封。
4)继续钻孔在钻孔5的防喷填料层的防喷填料凝固后，该第一道密封，第一防喷填料层6，就主要承载了大部分从防喷填料层渗出的水的压カ。然后，钻机4通过更换钻头，将锚固件等加劲桩筋体9等材料安装在钻杆3上，继续进行钻孔，并穿过止水帷幕钻至设定的位置，在钻机钻进过程中将锚固件等加劲桩筋体9带入(參看图2)。5)多层封孔在步骤4)导向钻孔的过程中，当钻孔5中仍出现渗漏水时，在钻孔5中再填入一层防喷填料，形成第二防喷填料层7，对钻孔5进ー步进行密封；当然，如果钻孔5中仍有渗漏水，可以再次填入防喷填料，形成另外的一个、或ー个以上的防喷填料层，直到完全封住钻孔5不渗漏水为止；(參看图4和图5)。上述多个防喷填料层可以相互紧贴，也可以留有间隙，水压经过每层封孔后逐步减小，直至无泄漏。6)施工完毕，密封钻孔。 钻杆3钻到设计位置并将锚固件等加劲桩筋体9带入后，回退钻杆3，钻杆3退出钻孔5后，立刻将钻杆3退出后留下的孔密封，钻孔密封可以采用防喷填料填入或者采用准备好的塞子15塞紧(见图7、8)。另外，參看图4、图5及图7，在步骤3)或4)过程中的穿过防喷填料层插有引流管8，在图中，流管8穿过第一防喷填料层6和第二防喷填料层7，这样，该引流管8可用于将穿过防喷填料层6、7的水泻出，以防止因水压过大而破坏未完全凝固的防喷填料层6、7。在后续施工完毕，待钻孔5中的第一防喷填料层6和第二防喷填料层7完全凝固后，可将引流管8扎紧而密封。。因此可见，本发明的引流管8的设置，可以减小封堵在一定时间内承受的压力，在防喷填料层未完全凝固前，将压力水泻出，起到保护防喷填料层的作用，待防喷填料层完全凝固且可以完全承受压カ后，在扎上(密封)引流管8即可，具有较好的技术效果。另外，引流管也可以设置在钻杆3退出后而留出后的孔中。參见图6和图8，在上述步骤6)施工完毕后的钻杆3退出后而留出的孔上设置引流管8’，该引流管8，也可将穿过防喷填料层6、7的水泻出，以防止因水压过大而破坏为完全凝固的防喷填料层6、7。待钻孔5中的防喷填料层6、7的防喷填料凝固后，将引流管8’扎紧而密封。当然，在上面描述的后续需要的多层封孔过程中的防喷填料层也可插有引流管，这些引流管贯穿一部分或者全部防喷填料层。当贯穿部分填料层时，每ー引流管可从外部插入至任意两个防喷填料层中间处，将中间处的泄漏的水引出。根据上面的描述，根据引流管的大小和水压的要求，上述引流管8或8’可以设置一根或一根以上。通常是I到2根。在3 )或4 )或5 )步骤中为防止钻杆3凝固到防喷填料层的防喷填料上，可在钻杆上涂有防粘剂，或者钻杆3不断转动或前后往复运动。防粘剂是ー种可以防止钻杆3凝固或粘到防喷填料层上的一种制剂，是市场上可以购买到的。步骤2)中，參看图9，有一种情况，透水层不在水帷幕外侧上部，这样，钻杆3穿过止水帷幕I时并不能很快接近透水层，例如，止水帷幕I外侧的土层，分为上下两层，上层为不透水层10，该土层不含水，下层为透水层11，该土层含水。在开挖基坑的侧壁上进行钻孔时，当止水帷幕外侧附近为不透水层时，则导向钻孔可先钻穿止水帷幕1，因为虽然此时止水帷幕I外侧没有含水层，但是，在接近下层透水层11时，仍需在钻孔5中填充防喷填料，形成ー个或ー个以上的防喷填料层，防止斜向钻孔时，接触含水层喷水或者透水层11的水压向上喷。图9中，不透水层10在上，透水层11在下，斜向钻孔，穿过止水帷I时，并没有接触透水层I，故可以先直接钻穿止水帷幕I。本发明所述的施工方法，在钻杆处采取两次或多次密封，密封效果好，有效的防止了加劲桩施工过程中的流水喷砂事故。在进行第一道密封后，钻孔外侧的水压カ主要有第一道密封承受，第一道密封承受大部分压カ后剰余的小部分泄露，其压カ已经变小，但是，如果穿过止水帷幕或遇到水下水压较大的情况，再经过第二防喷填料层的第二道密封后才能完全可以将水泄露封住，因此，本发明的层叠式封孔方法几乎对所有的土质在任何深度都能完全将水泄露封住。本发明的第二防喷填料层的设置是在如果特殊情况下第二道密封还是存在泄露，那么可以再进行多次密封直到封住为止。钻孔完毕后设置的引流管，可以减小封堵在一定时间内承受的压力，待封堵完全凝固可以完全承受压カ后，扎上引流管即可， 简便易行。防喷填料的厚度大于一定值时，形成的凝固体密实度难以保证，填充不密实，凝固时收縮，密封仍有孔隙，漏点贯通，泄漏量大，加上多层密封后，第二层针对第一层密封的泄漏间隙，进行密封。多层密封后压カ逐步减小。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。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描述的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各种变化和改进，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同物界定。
权利要求
1.加劲桩施工防流水喷砂的层叠式封孔方法式封孔方法，其特征在于，它包括以下步骤 1)准备防喷填料 根据施工要求，现场准备一定量的防喷填料； 2)导向钻孔 在开挖基坑的止水帷幕上使用钻杆进行导向钻孔直至接近透水层； 3)第一层封孔 在止水帷幕上开挖的导向钻孔内填入第一防喷填料层，填入防喷填料层的厚度小于导向钻孔的深度，把钻杆和锚固件密封在孔内； 4)带入锚固件 在所述第一防喷填料层的防喷填料凝固后，继续钻孔，在钻进过程中将所述锚固件带入；钻孔过程中，再填入第二防喷填料层进行密封以防所述钻孔中出现渗漏水； 5)密封钻孔； 施工完毕，回退所述钻杆后，立即用防喷填料或防喷塞封住所述钻孔。
2.如权利要求I所述的封孔方法，其特征在于，它还包括以下步骤 在步骤4)的导向钻孔过程中，再次填入另外一层或一层以上的防喷填料层以防所述钻孔中出现渗漏水，直到封住为止。
3.如权利要求I到2任一所述的封孔方法，其特征在于，它还包括以下步骤 在步骤5)后，在所述钻杆退出后留下的孔中设置一引流管，待所述钻孔中的第一防喷填料层凝固后，可将引流管扎紧密封。
4.如权利要求I到2任一所述的封孔方法，其特征在于，在所述第一防喷填料层上设有一引流管，待所述钻孔中的所述第一防喷填料层的防喷填料完全凝固后，将引流管扎紧密封。
5.如权利要求I到2任一所述的封孔方法，其特征在于，在所述第一防喷填料层和第二防喷填料层上设有一引流管，待所述钻孔中的所述第一防喷填料层和第二防喷填料层的防喷填料完全凝固后，将引流管扎紧密封。
6.如权利要求I到2任一所述的封孔方法，其特征在于，在所述第二防喷填料层上设有一引流管，待所述钻孔中的所述第二防喷填料层的防喷填料完全凝固后，将引流管扎紧密封。
7.如权利要求4到6任一所述的封孔方法，其特征在于，在所述引流管可以为一个或一个以上。
8.如权利要求2所述的封孔方法，其特征在于，后续的其它防喷填料层上也设有一引流管，所述引流管贯穿一部分或者所述全部所述防喷填料层。
9.如权利要求1-2任一所述的封孔方法，其特征在于，在3)或4)或5)步骤中为防止钻杆凝固到防喷填料上，钻杆上涂有防粘剂。
10.如权利要求1-2任一所述的封孔方法，其特征在于，当导向钻孔处的止水帷幕外侧为不透水层时，在接近透水层时导向钻孔钻穿止水帷幕。
11.如权利要求1-2任一所述的封孔方法，其特征在于，当导向钻孔处的止水帷幕外侧为透水层时，在接近透水层时导向钻孔不钻穿止水帷幕，预留一定的空间，防止进水。
全文摘要
本发明所述的基坑支护中加劲桩施工防流水喷砂的层叠式封孔方法，第一层封孔，在止水帷幕的导向钻孔内填入一层防喷填料，填入防喷填料的厚度小于导向钻孔的深度，把钻杆和锚固件密封在孔内；多次封孔，钻进过程中，当钻孔中出现渗漏水时，在导向钻孔中，再填入一层防喷填料进行密封；如果钻孔中仍有渗漏水，可以再次填入防喷填料，直到封住为止。钻孔完毕后设置的引流管，可以减小封堵在一定时间内承受的压力，待封堵完全凝固可以完全承受压力后，扎上引流管即可，简便易行，有效控制了施工过程中流水喷砂的事故。
文档编号E02D5/76GK102660949SQ201210153408
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月16日 优先权日2012年5月16日
发明者刘全林, 刘飞, 周小刚, 宋伟民, 连秀艳, 陈伟宏, 项向荣 申请人:上海强劲地基工程股份有限公司