专利名称：孔口止浆管外混合双管分段后退式注浆方法
技术领域：
本发明属于隧道和地下工程软弱围岩超前注浆加固和堵水技术，主要提 出一种孔口止浆管外混合双管分段后退式注浆方法。
背景技术：
在软弱破碎含水地层中进行隧道和地下工程施工，最容易出现的问题是围 岩大变形和坍塌以及开挖面涌水、突泥，危及人员、设备安全，造成伤亡事故，
严重时引起地表i丹塌，地下水{立下降，影响居民正常生活，对i也面环境造成破 坏。为了保证施工安全，目前国内外常用的地层加固和堵水方法为注浆法，注 浆法就是通过一定的压力把一定量的胶凝性材料注入岩层或土体，使其在岩层 裂缝或土体空隙中流动、扩散、充填、固结，形成有一定强度和低透水性的胶 结体，加固地层，封堵地下水，从而提高围岩的自稳定时间，为支护结构的施 工赢得时间、创造剝牛。双管法注浆是目前国内外比较常用的地层超前加固方 法之一。目前的双管法注浆采用双钻头钻 L与内管联接的小钻头与联接夕嗜 的大钻头不在一个平面上，以防止硬岩时内管扭矩太大而发生扭曲变形损坏；
而此种结构使得孤石或颗粒易进入并卡在大、小钻头之间，将小钻头卡死；水
泥浆与水玻璃浆液分别由小钻头、大钻头喷出在钻头前方混合，使得水泥浆与
水玻璃浆液混合不均匀并易造成桨液将钻头的出水(浆)孔堵塞；另外现有的
双管注浆方法其注浆液容易从孔口流出，影响注浆压力使浆液无法iSAi也层，
使注浆效果难以保证。
发明内容
本发明的目的即是提出一种孔口止浆管外混合双管分段后退式注浆方法， 解决在双管注浆时的卡钻问题，同时使浆液的混合和注浆压力得到保证，提高 注浆效果。
本发明方法的工艺步骤为先用钻机在止浆墙上钻出浅 L退出钻杆，安
装孔口管并用锚固剂固定在 L口壁上，采用单钻头、内外套管结构辦占稱占孔，
钻孔时孔口管位于钻孔外的一端联接排水装置、防突7jC装置，钻杆的内管、外管尾端均连接供水管，通过防突水装置、排7K装置、孑L口管钻孔，钻孔同时向 内管、外管供水并使压力水沿内管从钻头前部喷出同时沿内管、外管开置的出 水出浆孔向外壁周围喷出将岩粉、渣粒冲出；钻孔至设计孑L深；将位于孔口管 外端的一节钻杆从钻机上拆开，拆除防突水装置，在钻杆上套置中空压盘和止 浆塞，并使中空锥台结构的止浆塞其小径端位于排水装置的管内，中空压盘位 于止浆塞后端并通过螺栓与排水装置的法兰连接；将内管、外管尾端的供水管 分别与水泥浆液、水玻璃浆液供浆管路连接，使止浆塞向前封闭排水装置与钻 杆外管之间的间隙，注浆并使7jC泥浆液沿内管从钻头前部喷出同时水泥浆液、 水玻璃浆液分别从内管、夕卜管前段的出水出浆 L喷出并在管外混合后駄地层， 当达到设计注浆量后，使止 后退放松钻杆；将钻杆即内管、外管后退一段 距离后再使止浆塞向前封闭排水装置与外管之间的间隙继续注浆，如此注浆一 段，后退一段，再注浆一段直至完成该孔的注浆。本发明所提出的孔口止浆管外混合双管分段后退式注浆方法其采用单钻头 双管式钻^H占孔、分段后退式注浆，有效解决了现有双管式注浆所存在的问题， 注浆时注浆液分别从钻头前部、钻孔周围喷出并混合使得浆液混合均匀且保证 了对钻孔的注浆质量；采用止浆塞封闭孔口使得浆液不能从孔口流出，保证了 注浆的压力和注浆效果，减化了施工工艺，提高了注浆效率。
图l一图5为本发明注浆方法的工艺步骤示意图。图中，1、 4、 iS7jC管，2、内管，3、外管，5、中空压盘，6、防突水装置， 7、止 ， 8、排水驢，9、钻机，10、快速接头，11、孔口管，12、锚固剂， 13、止浆墙，14、钻孔，15、加固土层，16、内管出水出浆孔，17、外管出水 出浆孔，18、钻头，19、水泥砂浆。
具体实施方式
结合附图对本发明实施例加以说明-本发明所提出注浆方法的工艺步骤为-如图1所示，步骤1钻浅孔。钻机9就位后，根据开孔位置及钻 L参数调 整钻机角度满足设计钻孔要求，钻孔1.8m。如图2所示，步骤2退出钻杆，安装孔口管11和排7條置8、防突水装置 6。孔口管ll采用无缝钢管加工制作， 一端焊接快速接头IO，另一端用水泥砂浆19封堵20cm。安翻在 L口管距决速接头端部30cm处开始缠绕麻丝成纺锤 形，并将锚固剂12方j(A孔口内，采用钻机9将孔口管11顶入钻孔中，孑L口管 外留20cm;安装防突7燥置6和排7條置8;孑L口管11安设固结完成后，把排 水装置8和防突7j^置6用法兰盘连接起来并通过快速接头10连接在孔口管11 上；快速接头10、防突水装置6、排7jC^g 8为隧道施工装置中普遍采用的部 件。如图3所示，步骤3钻孔。通过防突水體6、排7燥置8及孔口管11开 始钻 L采用单钻头、内外管套管式钻杆，内管前端与钻头的出水出浆孔M， 内管2、夕卜管3前段管壁上具有多排多个圆周分布的出水出浆孔16、 17，其中 对应内管管壁上的出水出浆 L 16在外管上相应开 L，并将内管的出水出浆孔与 外管上的开 LCT，构成出水出 道，从而使从内管出水出浆 L16喷出的压 力水或注浆液/A^管开孔喷出(外管管壁上的出水出浆孔17为斜虫设置)；在 内管2、外管3的尾端分别连接有影JC管1、 4，钻孔时供水管供水，即将内管、 外管尾端的进水管l、 4均与供水管路连通；压力水沿内管2从钻头前部喷出并 从内管、外管前段管壁的出水出桨孔16、 17向外喷出，将钻孔内的岩砂颗粒冲 出从排水装置8排出，同时内管、夕卜管管壁向外喷出的压力水可防止岩砂颗粒 沿出水出浆 L进入管内，钻孔至设计 L深。如图4所示，步骤4注浆。将孔口管外的一节钻杆从钻机上拆开，并拆除 防突水装置6，在钻杆上套置中空压盘5和止浆塞7，并使中空锥台结构的止浆 塞7其小径端位于排7jC^置8的管内，中空压盘5位于止浆塞7后端并通过螺 栓与排7條置8的法兰连接；将钻杆内管的进水管1与水泥桨管路魏，夕嗜 的进水管4与水玻璃浆液管路连通，上紧中空压盘5与排水装置8连接的螺栓 使it^塞7向前将排水装置与外管3之间的间隙封紧，开始注桨，水泥浆液沿 内管从钻头18前部向前喷出同时水泥浆液、水玻璃浆液分别从内管2、夕卜管3 前段的出水出浆孔16、 17喷出并在管外混合后iSAi也层，沿钻孔壁流至孔口的 浆液被止浆塞7封堵。当注浆达到要求后，停止注浆。如图5所示，后退注浆。通过反向旋动螺栓使中空压盘退后、iJ^錢放松 钻杆，将钻杆后退一段距离，拆除孔外多余的钻杆，再使止浆塞向前封闭排水 装置8与钻杆外管之间的间隙，进行注桨，完成该段钻孔的注浆。如此，注浆一段，后退一段，再注浆一段直至完成该孔的注浆。
权利要求
1、一种孔口止浆管外混合双管分段后退式注浆方法，其特征是先用钻机在止浆墙(13)上钻出浅孔，退出钻杆，安装孔口管(11)并用锚固剂(12)固定在孔口壁上，采用单钻头、内外套管结构的钻杆钻孔，钻孔时孔口管(11)位于钻孔外的一端联接排水装置(8)、防突水装置(6)，钻杆的内管(2)、外管(3)尾端均连接供水管，通过防突水装置(6)、排水装置(8)、孔口管(11)钻孔，钻孔同时向内管、外管供水并使压力水沿内管从钻头前部喷出同时沿内管、外管开置的出水出浆孔(16)(17)向外壁周围喷出将岩粉、渣粒冲出；钻孔至设计孔深；将位于孔口管(11)外端的一节钻杆从钻机上拆开，拆除防突水装置(6)，在钻杆上套置中空压盘(5)和止浆塞(7)，并使中空锥台结构的止浆塞其小径端位于排水装置(8)的管内，中空压盘(5)位于止浆塞(7)后端并通过螺栓与排水装置(8)的法兰连接；将内管、外管尾端的供水管分别与水泥浆液、水玻璃浆液供浆管路连接，使止浆塞(7)向前封闭排水装置(8)与钻杆外管之间的间隙，注浆并使水泥浆液沿内管从钻头前部喷出同时水泥浆液、水玻璃浆液分别从内管、外管前段的出水出浆孔(16)(17)喷出并在管外混合后进入地层，当达到设计注浆量后，使止浆塞(7)后退放松钻杆；将钻杆即内管、外管后退一段距离后再使止浆塞向前封闭排水装置(8)与外管(3)之间的间隙继续注浆，如此注浆一段，后退一段，再注浆一段直至完成该孔的注浆。
全文摘要
本发明提出的孔口止浆管外混合双管分段后退式注浆方法其工艺步骤为先用钻机在止浆墙(13)上钻出浅孔，退出钻杆，安装孔口管(11)并用锚固剂(12)固定在孔口壁上，采用单钻头、内外套管结构的钻杆钻孔，钻孔时孔口管位于钻孔外的一端联接排水装置(8)、防突水装置(6)，钻杆的内管(2)、外管(3)尾端均连接供水管，通过防突水装置、排水装置、孔口管钻孔，钻孔至设计孔深；拆除防突水装置，在钻杆上套置中空压盘(5)和止浆塞(7)，将内管、外管尾端的供水管分别与水泥浆液、水玻璃浆液供浆管路连接，注浆并使水泥浆液沿内管从钻头前部喷出同时水泥浆液、水玻璃浆液分别从内管、外管前段的出水出浆孔(16)(17)喷出并在管外混合后进入地层，当达到设计注浆量后，使止浆塞放松钻杆；将钻杆后退一段距离后再使止浆塞封闭排水装置与外管之间的间隙继续注浆，如此注浆一段，后退一段，再注浆一段直至完成该孔的注浆。
文档编号E02D19/00GK101251018SQ20081004952
公开日2008年8月27日 申请日期2008年4月14日 优先权日2008年4月14日
发明者刘坤昊, 孙国庆, 徐海廷, 李治国, 松 牟, 肖盛能, 葛寨辉, 邹明波 申请人:中铁隧道集团有限公司