本实用新型专利技术提供一种用于分段式注浆的止浆及注浆结构，包括堵水板、长管、短管和注浆锌管，长管和短管均安装在孔口管内，注浆锌管的管身沿长度方向分布缠绕有两道胶带，注浆锌管的一端与堵水板内侧的注浆管对接并焊接固定，另一端及管身伸至长管内，堵水板法兰连接固定于孔口管的端部；短管的一端穿过堵水板上开设的管孔并伸至孔口管内，短管的另一端也单独连接有注浆管。以解决传统施工存在的注浆帷幕中压力衰减、浆液返流、范围受限、耗时长、压力受限等系列问题。属于隧道工程施工领域。限等系列问题。属于隧道工程施工领域。限等系列问题。属于隧道工程施工领域。
【技术实现步骤摘要】
一种用于分段式注浆的止浆及注浆结构
[0001]本技术涉及一种用于分段式注浆的止浆及注浆结构，尤其适用于基岩裂隙水流经细、密与易塌孔、喷涌且单孔涌水量≥40m3/h中等砂化白云岩地层，也适用于其他基岩裂隙水路径粗、疏、单孔涌水量≥40m3/h中厚地层，属于隧道工程施工领域。
技术介绍
[0002]中等砂化白云岩裂隙水通道具有细、密特点，当地下水位于洞身以上时，因隧道(洞)开挖引起的应力重分布，会引起地下水流经改变，使水位向薄弱区域积聚引发突涌水，甚至涌水涌砂。白云岩砂化程度与地下水位的不同，中等白云岩施工风险主要表现为突涌水。传统的注浆堵水工艺为(无芯管或Φ20PVC芯管)注浆，注浆压力直接作用在堵水板上，会存在注浆帷幕中注浆压力衰减、浆液返流、范围受限、耗时长、压力受限等系列问题。
技术实现思路
[0003]本技术提供一种用于分段式注浆的止浆及注浆结构，以解决传统施工存在的注浆帷幕长度、压力受限，耗时长等一系列问题。
[0004]为实现上述目的，拟采用这样一种用于分段式注浆的止浆及注浆结构，包括堵水板、长管、短管和注浆锌管，长管和短管安装在孔口管内，注浆锌管的管身沿长度方向分布缠绕有两道胶带，注浆锌管的一端与堵水板内侧的注浆管对接并焊接固定，另一端及管身伸至长管内，堵水板法兰连接固定于孔口管的端部；短管的一端穿过堵水板上开设的管孔并伸至孔口管内，短管的另一端也单独连接有注浆管。
[0005]前述止浆及注浆结构中，所述短管为Φ20PVC管，长度为3～5m；长管为Φ42小导管，长度＝短管长度+注浆帷幕完成段长度+待注浆帷幕长度；注浆锌管为Φ25锌管，长度100cm；
[0006]前述止浆及注浆结构中，所述两道胶带之间的间距为30cm。
[0007]前述止浆及注浆结构中，所述孔口管直径Φ108mm
×
6mm，长度150cm～180cm，外露20～30cm。
[0008]前述止浆及注浆结构中，长管前端加工成梭头，注浆帷幕段长管的管壁均匀开设有注浆发散孔，注浆发散孔采用大于孔径的薄铁皮内外涂抹强力粘接剂进行封堵。
[0009]与现有技术相比，本技术能够配合双液双注工艺通过短管在孔道中注入双液浆封堵管束与孔道间隙，解决后期长管注浆浆液返流和压力衰减问题，利用长管管壁注浆发散孔在压力持续作用下使单液浆液浆渗入地层，降低承压富水中等地层的孔隙率、渗透系数等物理参数，提高塌孔与喷涌位置的内摩擦角φ、粘聚力c等力学指标，增加承压富水中等地层的抗渗能力与提高局部塌孔与喷涌位置的自稳能力，形成有效的截水帷幕与超前预支护体系，本技术除此之外还具有如下优势：
[0010]1)能避免浆液回流、提高注浆压力
[0011]首先利用Φ90钻头在Φ108孔口管中分段钻进成孔；其次是在孔道安装Φ42小导
管(以下简称长管)，Φ20PVC管(以下简称短管)，Φ20PVC管长度3～5m；最后是采用双液双注工艺通过Φ20PVC注双液浆(凝胶时间控制在5～30S)填充短管与孔道间隙、长管与芯管间隙，避免Φ42小导管注单液浆出现浆液回流及堵水板变形失压问题；滞后双液浆6～8s启动，采用单液单注工艺通过Φ42小导管注单液浆，单液浆在锌管前端位置回流堵塞Φ42小导管与锌管前端间隙，进一步提高了后续注浆压力。
[0012]2)能增加注浆堵水长度，加快施工进度
[0013]首先是将注浆芯管材质由非结晶性材料调整为金属材料，提高了作用在管壁的注浆压力；其次是长管采用内衬管连接并与长管满焊，解决了长管注浆脱落问题；最后是长管前端制作成梭头，降低了在特殊地层(喷涌、塌孔)的安装难度，增加了一般与特殊不良地层的注浆长度，解决了特殊位置(如塌孔、喷涌等)注浆堵水分段次数多的问题，分段长度、压力较传统工艺增加1.5～2.0倍，加快了施工进度。
附图说明
[0014]图1是本技术使用状态下的断面图。
具体实施方式
[0015]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0016]实施例
[0017]参照图1，本实施例提供一种用于分段式注浆的止浆及注浆结构，包括堵水板1、长管2、短管3和注浆锌管4，短管3为Φ20PVC管，长度为3～5m；长管2为Φ42小导管，长度＝短管长度+注浆帷幕完成段长度+待注浆帷幕长度，长管2前端加工成梭头，注浆帷幕段长管2的管壁均匀开设有注浆发散孔，注浆发散孔采用大于孔径的薄铁皮内外涂抹强力粘接剂进行封堵；注浆锌管4为Φ25锌管，长度100cm，长管2和短管3安装孔口管5内，孔口管5直径Φ108mm
×
6mm，长度150cm～180cm，外露20～30cm，注浆锌管4的管身沿长度方向分布缠绕有两道胶带6，两道胶带6之间间距30cm，通过缠绕所述两道胶带6，使注浆锌管4与长管2内壁之间的间隙尽量小，短管3注浆时的浆液进入长管2内的注浆锌管4后端及中部处，滞后双液浆6～8s启动，采用单液单注工艺通过Φ42小导管注单液浆，单液浆在锌管前端位置回流堵塞Φ42小导管与锌管前端间隙形成整体受力，有效提高了后续注浆压力。注浆锌管4的一端与堵水板1内侧的注浆管7对接并焊接固定，另一端及管身伸至长管2内，堵水板1法兰连接固定于孔口管5的端部，短管3的一端穿过堵水板1上开设的管孔并伸至孔口管5内，短管3的另一端也单独连接有注浆管7。
[0018]基本原理及操作方法如下：首先是利用钻机通过孔口管5分段钻进成孔，当单孔涌水量≥40m3/h，分段下短管3、长管2，长管2与堵水板1上连接的注浆锌管4连接，短管3内穿堵水板1与注浆管7连接；其次是采用双液双注工艺通过短管3在孔道中注入双液浆封堵管束与孔道间隙、芯管与长管间隙，解决后期长管2注浆浆液返流、压力衰减、范围受限、耗时长、压力受限问题，双液浆注入量根据短管管道体积视泵送次数控制；最后是滞后双液浆6～8s，采用单液单注工艺通过长管2注单液浆，并持续加大注浆压力注单液浆，从而实现帷
幕目的；理论基础是利用长管2管壁注浆发散孔在压力持续作用下使单液浆液浆渗入地层，降低承压富水中等地层的孔隙率、渗透系数等物理参数，提高塌孔与喷涌位置的内摩擦角φ、粘聚力c等力学指标，增加承压富水中等地层的抗渗能力与提高局部塌孔与喷涌位置的自稳能力，形成有效的截水帷幕与超前预支护体系。
[0019]以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于分段式注浆的止浆及注浆结构，包括堵水板(1)，其特征在于：还包括长管(2)、短管(3)和注浆锌管(4)，长管(2)和短管(3)均安装于孔口管(5)内，注浆锌管(4)的管身沿长度方向分布缠绕有两道胶带(6)，注浆锌管(4)的一端与堵水板(1)内侧的注浆管(7)对接并焊接固定，另一端及管身伸至长管(2)内，堵水板(1)法兰连接固定于孔口管(5)的端部，短管(3)的一端穿过堵水板(1)上开设的管孔并伸至孔口管(5)内，短管(3)的另一端也单独连接有注浆管(7)。2.根据权利要求1所述一种用于分段式注浆的止浆及注浆结构，其特征在于：所述短管(3)为Φ20PVC管，长度为3～5m；长管(2)为Φ42小导...
【专利技术属性】
技术研发人员：何复生，张建国，刘万林，代崇锐，宁涛，黄勇，吴岳明，官晓东，李良挺，廖沄，洪海螺，唐忠辉，朱帅，周忠宇，陈博，张开红，左浩，金治羽，李威航，杨秀才，
申请(专利权)人：中铁二局第一工程有限公司，
类型：新型
国别省市：
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