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牵引灌浆工艺制作方法

  • 专利名称
    牵引灌浆工艺制作方法
  • 发明者
    段云岭, 冯金铭, 魏雪斐, 赵雪峰
  • 公开日
    2014年5月21日
  • 申请日期
    2014年3月6日
  • 优先权日
    2014年3月6日
  • 申请人
    华星诚森科技(北京)有限公司
  • 文档编号
    C04B28/00GK103806922SQ201410080873
  • 关键字
  • 权利要求
    1.牵引灌浆工艺,其特征在于,包括以下步骤 a.在灌浆孔周围的岩壁上开设排水孔,所述排水孔与岩壁上的裂隙带连通; b.自所述灌浆孔进行水泥浆液的灌注; c.逐渐增加灌浆压力,使所述排水孔持续排出清水; d.当达到设定的灌浆压力时,保持该灌浆压力; e.当排水管出水量开始减少时,保持灌浆压力为第一时间长度; f.关闭排水管阀门,保持灌浆压力第二时间长度后关闭灌浆孔阀门,结束灌浆2.根据权利要求1所述的牵引灌浆工艺,其特征在于,所述裂隙带为宽裂隙带时,对正所述宽裂隙带垂直布置所述灌浆孔和排水孔;所述裂隙带为窄裂隙带时,在所述窄裂隙带的旁侧倾斜布置所述灌浆孔和排水孔3.根据权利要求1或2所述的牵引灌浆工艺,其特征在于,所述第一时间长度为10分钟-15分钟;所述第二时间长度为20分钟-25分钟4.根据权利要求3所述的牵引灌浆工艺,其特征在于,所述灌浆孔外部连通的灌浆管口设置有灌浆调节阀门;所述排水孔外部连通的排水管口设置有排水调节阀门5.根据权利要求4所述的牵引灌浆工艺,其特征在于,所述排水调节阀门上游侧的排水管内填充有无纺布6.如权利要求3所述的牵引灌浆工艺,其特征在于,所述水泥浆液包括以下重量份数的组分 水泥,85-90份; 石嘗,6-12份; 膨胀剂,1.5-2.5份; 减水剂,1-1.8份; 缓凝剂,0.2-0.5份; 早强剂,0.02-0.05份7.如权利要求6所述的牵引灌浆工艺,其特征在于,所述水泥浆液包括以下重量份数的组分 水泥,86.96份; 石骨,9.2份; 膨胀剂,2.1份; 减水剂,1.4份; 缓凝剂,0.31份; 早强剂,0.03份8.如权利要求6所述的牵引灌浆工艺,其特征在于,所述膨胀剂采用的是硫铝酸钙型混凝土膨胀剂,所述减水剂采用的是高浓度奈系减水剂,所述缓凝剂采用的是木质素磺酸钙或硼酸
  • 技术领域
    [0001]本发明涉及隧洞灌浆
  • 具体实施方式
    所述灌浆孔、排水孔的孔位布置示意图
  • 专利摘要
    本发明公开了一种牵引灌浆工艺,包括以下步骤a.在灌浆孔周围的岩壁上开设排水孔,所述排水孔与裂隙带连通;b.自所述灌浆孔进行水泥浆液的灌注;c.逐渐增加灌浆压力,使所述排水孔持续排出清水;d.当达到设定的灌浆压力时,保持该灌浆压力;e.当排水管出水量开始减少时,保持灌浆压力为第一时间长度;f.关闭排水管阀门,控制灌浆压力第二时间长度后关闭灌浆孔阀门,结束灌浆。本发明,通过在灌浆孔周围设计布置牵引排水孔,将岩石裂隙和灌入的浆液中的水份排出,使得水泥颗粒在灌浆压力作用下堆积在裂隙中,待灌浆压力释放后,利用围岩岩体自身的应力将水泥颗粒挤密实,达到提高岩体密实度的目的。
  • 发明内容
  • 专利说明
    牵引灌浆工艺
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
牵引灌浆工艺的制作方法【技术领域】,具体涉及一种牵引灌浆工艺。[0002]传统地下隧洞的施工过程中,大多需要采用隧洞灌浆技术,以防渗、阻水,例如,水利工程、交通隧洞等。当洞壁上出水点的出水流量大于某一规定值后,需要进行灌浆封堵;由于出水量大,相应的灌浆进浆量大,效果较为明显。而对于洞壁上的渗水部位,通常通过布置于洞壁喷护混凝土内的导水盲管,将渗水导入隧洞底部的排水沟。[0003]但是,如要求对于渗水量在每天2L/m2以上小流量渗水部位的处理,且不能采用除水泥浆外的其他灌浆方式,需要一套针对微裂隙小渗水量的有效灌浆堵漏方法。
[0004]本发明所要解决的技术问题是现有灌浆工艺无法适应于小流量渗水部分的问题。[0005]为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是提供一种牵引灌浆工艺,包括以下步骤:[0006]a.在灌浆孔周围的岩壁上开设排水孔,所述排水孔与岩壁上的裂隙带连通;
[0007]b.自所述灌浆孔进行水泥浆液的灌注;
[0008]c.逐渐增加灌浆压力,使所述排水孔持续排出清水;
[0009]d.当达到设定的灌浆压力时,保持该灌浆压力;
[0010]e.当排水管出水量开始减少时,保持灌浆压力为第一时间长度;
[0011]f.关闭排水管阀门,保持灌浆压力第二时间长度后关闭灌浆孔阀门,结束灌浆。
[0012]在上述方案中,所述裂隙带为宽裂隙带时,对正所述宽裂隙带垂直布置所述灌浆孔和排水孔;所述裂隙带为窄裂隙带时,在所述窄裂隙带的旁侧倾斜布置所述灌浆孔和排水孔。
[0013]在上述方案中,所述第一时间长度为10分钟-15分钟;所述第二时间长度为20分钟-25分钟。
[0014]在上述方案中,所述灌浆孔外部连通的灌浆管口设置有灌浆调节阀门;所述排水孔外部连通的排水管口设置有排水调节阀门。
[0015]在上述方案中,所述排水调节阀门上游侧的排水管内填充有无纺布。
[0016]在上述方案中,所述水泥浆液包括以下重量份数的组分:
[0017]水泥,85-90份;
[0018]石膏,6-12份;
[0019]膨胀剂,1.5-2.5 份;
[0020]减水剂,1-1.8 份;
[0021]缓凝剂,0.2-0.5 份;
[0022]早强剂,0.02-0.05 份。[0023]在上述方案中,所述水泥浆液包括以下重量份数的组分:
[0024]水泥,86.96 份;
[0025]石膏,9.2 份;
[0026]膨胀剂,2.1份;
[0027]减水剂,1.4份;
[0028]缓凝剂,0.31份;
[0029]早强剂,0.03份。
[0030]在上述方案中,所述膨胀剂采用的是硫铝酸钙型混凝土膨胀剂,所述减水剂采用的是高浓度奈系减水剂,所述缓凝剂采用的是木质素磺酸钙或硼酸。
[0031]本发明,通过在灌浆孔周围设计布置牵引排水孔,将岩石裂隙和灌入的浆液中的水份排出,使得水泥颗粒在灌浆压力作用下堆积在裂隙中,待灌浆压力释放后,利用围岩岩体自身的应力将水泥颗粒挤密实,达到提高岩体密实度的目的。



[0032]图1为岩体裂隙受力示意图。
[0033]图2和图3为
[0034]图4-图9分别示出【具体实施方式】所述牵引灌浆工艺的岩体裂隙灌浆过程示意图。
[0035]图10所示为【具体实施方式】中所述灌浆管的连通状态示意图;
[0036]图11所示为【具体实施方式】中所述排水管的连通状态示意图。
【具体实施方式】
[0037]下面结合具体实施案例和说明书附图对本发明做出详细的说明。
[0038]灌浆前,围岩岩体内的裂隙在围岩应力和裂隙面渗水压力的联合作用下,呈微闭合或微张开的状态,取决于渗水压力与围岩应力的关系。对于微闭合状态,裂隙通道上的随机分布的少量接触点承担着多余的围岩应力,阻止裂隙闭合,如图1和图4所示。
[0039]本实施方式提供的牵引灌浆工艺,包括以下步骤:
[0040]a.在灌浆孔周围的岩壁上开设排水孔,所述排水孔与岩壁上的裂隙带连通;具体请一并参见图2和图3所示的孔位布置示意图。如图2所示,所述裂隙带为宽裂隙带时,对正所述宽裂隙带垂直布置所述灌浆孔和排水孔;如图3所示,所述裂隙带为窄裂隙带时,在所述窄裂隙带的旁侧倾斜布置所述灌浆孔和排水孔,即倾斜一定角度向裂隙带钻孔,以实现连通。需要说明的是,排水孔的设置数量及孔距根据实际出水情况确定,以找到与出水点内部连通的裂隙为原则。
[0041]b.自所述灌浆孔进行水泥浆液的灌注;在灌浆压力的作用下,岩体内裂隙通道张开,水泥浆液进入裂隙之中。当水泥浆液流动到缝隙较小的部位时,由于粒径限制,水泥颗粒不能进一步前进,停留在该裂隙处,而水泥浆液内的水则可以继续通过裂隙通道排出,如图5所示。
[0042]c.逐渐增加灌浆压力,使排水孔持续有排出清水;此过程中,进浆流量较大,灌浆压力平稳,观测周边孔排水情况,如果排水量增加,说明岩体注浆效果显著,可继续稳定加压。随着浆液内的水分排出,裂隙内的水泥颗粒迅速累积,直到累积的水泥颗粒体达到一定的长度和密度,开始对浆液内的水分流动产生阻力,如图6所示。
[0043]d.当达到设定的灌浆压力时,保持该灌浆压力不变,持续灌浆;
[0044]e.当排水管的出水量开始减少时,灌浆压力将快速上升,此时应控制回浆量,保持灌浆压力为第一时间长度;当裂隙内累积的水泥颗粒体开始对水泥浆液内的水分流动产生阻力时,流经水泥颗粒体的水量逐步减少,灌浆压力随之上升,而进浆流量下降。此时灌浆压力开始对裂隙内的水泥颗粒体进行压密,如图7所示。如出现浑水排出时,保持当前压力10分钟-15分钟分钟,排水变清后继续小幅加压;
[0045]f.关闭排水管阀门,控制灌浆压力第二时间长度后关闭灌浆孔阀门,结束灌浆,如图8所示。此时关闭排水管阀门,保持灌浆压力20分钟?25分钟后关闭灌浆管阀门,结束该孔灌浆;此时,裂隙在围岩应力的作用下渐渐闭合,进一步压缩水泥颗粒体,浆液已开始水化,强度逐步上升,阻止裂隙闭合,达到围岩加固的目的,如图9所示。
[0046]这里,第一时间长度为10分钟?15分钟,第二时间长度为20分钟-25分钟。
[0047]本实施方式中,灌浆孔外部连通的灌浆管口设置有灌浆调节阀门,如图10所示,排水孔外部连通的排水管口设置有排水调节阀门,如图11所示。此外,排水调节阀门上游侧的排水管内填充有无纺布。
[0048]本实施方式中,水泥浆液包括以下重量份数的组分:水泥85-90份,石膏6-12份,膨胀剂1.5-2.5份,减水剂1-1.8份,缓凝剂0.2-0.5份,早强剂0.02-0.05份。优选地,所述水泥浆液包括以下重量份数的组分:水泥,86.96份;石膏,9.2份;膨胀剂,2.1份;减水齐IJ,1.4份;缓凝剂,0.31份;早强剂,0.03份。其中,所述膨胀剂采用的是硫铝酸钙型混凝土膨胀剂,所述减水剂采用的是高浓度奈系减水剂(如:广西南宁卓雨建材有限责任公司生产的YZ — II高效减水剂),所述缓凝剂采用的是木质素磺酸钙或硼酸。
[0049]将上述各组份充分混合均匀即可完成,是一种粉状物。在施工现场加入30-40%重量比的水,用搅拌机拌和成均质浆料,并采用螺杆式灌浆机灌入岩体(在灌浆机出浆口自动控制稳压,灌浆的全部作业40-50分钟内完成)。浆料在一定压力的作用下,快速注入开挖工作面的岩体裂缝中,由于浆体具有很大的流动性,以及快凝、快硬、小时强度发展快、高强微膨胀等特点,可确保充满岩体中细微的裂缝,3-5小时即可凝结硬化达到很高的强度,使受损的花岗岩得到加固补强,迅速提高破碎岩体的岩石质量等级,并且可抵抗爆破冲击对岩石的破坏作用,加快施工进度。另外,浆体微膨胀后能在岩体中形成挤压作用,使岩体形成整体共同承受外界的荷载。在复杂群洞并行施工、频繁爆破冲击的工程中表现出了极好的效果。
[0050]本发明不局限于上述最佳实施方式,任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化,凡是与本发明具有相同或相近的技术方案,均落入本发明的保护范围之内。

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