富水深竖井注浆循环合理长度的确定方法、系统及终端技术方案

本发明专利技术属于隧道工程施工技术领域，公开了一种富水深竖井注浆循环合理长度的确定方法、系统及终端，当富水深竖井采取工作面超前预注浆时，采用不同的注浆循环长度进行试验；对注浆后检查孔进行涌水量测定，计算注浆循环长度的最大取值；统计各种注浆循环长度下的注浆堵水率、钻孔注浆循环时间以及不同钻孔深度条件下的钻孔进度，分析不同注浆段落长度时的综合成井效率并绘制变化曲线，确定富水深竖井注浆循环合理长度为60m。本发明专利技术的富水深竖井注浆循环合理长度的确定方法，通过综合检查孔涌水量、注浆堵水率、竖井开挖涌水量以及综合成井效率等因素，采取竖井工作面预注浆时的注浆循环长度合理长度宜为60m，能够达到安全、高效的目的。目的。目的。

【技术实现步骤摘要】
富水深竖井注浆循环合理长度的确定方法、系统及终端


[0001]本专利技术属于隧道工程施工技术.领域，尤其涉及一种富水深竖井注浆循环合理长度的确定方法、系统及终端。

技术介绍

[0002]目前，对于目前国内各大城市的轨道交通工程，随着地铁线网的不断加密，后续地铁线路建设时，受已建地铁线路与周边环境的影响，在线路走向与铺设方式、空间关系与结构型式以及施工方法与工程措施等方面的要求更加严格。通风竖井是公路、铁路等山岭隧道中不可缺少的重要组成构筑物，传统技术主要采用正向开挖施工，存在采用设备提升施工安全要求高、进度慢等缺点。
[0003]近年来，随着山岭隧道施工技术的不断进步，深度大于50m以上的富水深竖井也越来越多，甚至达到数百米深度，随着竖井深度的不断刷新，传统的确定富水深竖井注浆循环合理长度的方法存在开挖支护出渣效率低、长度预测不准确、井口占地面积大以及施作难度大等诸多弊端，无法满足施工要求。
[0004]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：传统的确定富水深竖井注浆循环合理长度的方法存在开挖支护出渣效率低、长度预测不准确、井口占地面积大以及施作难度大等诸多弊端，无法满足施工的安全、高效等要求。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种富水深竖井注浆循环合理长度的确定方法、系统及终端。
[0006]本专利技术是这样实现的，一种富水深竖井注浆循环合理长度的确定方法，富水深竖井注浆循环合理长度的确定方法包括：当富水深竖井采取工作面超前预注浆时，采用不同的注浆循环长度进行试验；对注浆后检查孔进行涌水量测定，计算注浆循环长度的最大取值；统计各种注浆循环长度下的注浆堵水率、钻孔注浆循环时间以及不同钻孔深度条件下的钻孔进度，分析不同注浆段落长度时的综合成井效率并绘制变化曲线，确定富水深竖井注浆循环合理长度为60m。
[0007]进一步，富水深竖井注浆循环合理长度的确定方法包括以下步骤：
[0008]步骤一，当富水深竖井采取工作面超前预注浆时，分别采用40m、60m、80m、100m共4种注浆循环长度进行试验；
[0009]步骤二，对注浆后检查孔进行涌水量测定，绘制注浆循环长度和检查孔出水量的关系曲线；对注浆循环长度和检查孔出水量的关系曲线进行回归，得到回归方程，并根据检查孔允许出水量计算出注浆循环长度的最大取值；
[0010]步骤三，统计各种注浆循环长度下的注浆堵水率，绘制注浆循环长度和注浆堵水率的关系曲线；对注浆循环长度和注浆堵水率的关系曲线进行回归，得到回归方程；分析回归方程，评价各注浆循环长度下的注浆堵水率效果；
[0011]步骤四，统计不同钻孔深度条件下的钻孔进度，绘制钻孔深度和钻孔进度的关系曲线；对钻孔深度和钻孔进度的关系曲线进行回归，得到回归方程；对回归方程进行分析，评价不同钻孔深度下的钻孔效率；
[0012]步骤五，统计不同注浆循环长度时的钻孔注浆循环时间，绘制钻孔注浆综合效率变化曲线；对钻孔注浆综合效率变化曲线进行回归，得到回归方程；对回归方程进行分析，评价不同注浆循环长度时的钻孔注浆综合效率；
[0013]步骤六，统计分析不同注浆循环长度时钻孔、注浆、开挖以及其它工序占用时间，按建井300m分析不同注浆段落长度时的综合成井效率，绘制不同注浆段落长度时的综合成井效率变化曲线，确定富水深竖井注浆循环合理长度。
[0014]进一步，步骤二中，统计分析不同注浆循环长度时检查孔涌水量，采用检查孔涌水量均值绘制不同注浆循环长度时检查孔涌水量变化曲线。
[0015]对检查孔涌水量变化曲线进行回归分析，则回归方程为：
[0016]Q
检
＝0.0222S
注
‑
0.9144R2＝0.9957；
[0017]式中，Q
检
表示检查孔涌水量，单位L/min/m；s
注
表示注浆循环长度，单位m。
[0018]将回归方程转化为：
[0019]S
注
＝45.0450Q
检
+41.1891。
[0020]进一步，步骤三中，统计分析不同注浆循环长度时注浆堵水率，采用注浆堵水率均值绘制不同注浆循环长度时注浆堵水率变化曲线。
[0021]对注浆堵水率变化曲线进行回归分析，则回归方程为：
[0022][0023]统计分析不同注浆循环长度时竖井开挖过程中涌水量，采用开挖涌水量均值绘制不同注浆循环长度时竖井开挖过程涌水量变化曲线。
[0024]对竖井开挖涌水量变化曲线进行回归分析，则回归方程为：
[0025][0026]进一步，步骤四中，绘制不同钻孔长度时钻孔效率变化曲线，对钻孔效率变化曲线进行回归分析，则回归方程为：
[0027]V＝
‑
0.0483L+8.0486R2＝0.9554；
[0028]式中，V表示钻孔速度，单位m/h；L表示钻孔长度，单位m。
[0029]进一步，步骤五中，统计不同注浆循环长度时的钻孔注浆循环时间，分析钻孔注浆综合效率并绘制变化曲线。
[0030]对钻孔注浆综合效率变化曲线进行回归分析，则回归方程为：
[0031][0032]进一步，步骤六中，钻孔注浆完成后，在满足竖井涌水量小于10m3/h时，开挖时间为2.5m/d。竖井每个钻孔注浆循环其它工序以及占用时间包括：止浆垫施工1.5m/d，孔口管安装3.0m/d，钻孔平台搭设及设备就位2.5m/d，注浆效果检查及退场3.0m/d，止浆垫破除30.m/d，合计占用时间为13m/d。
[0033]根据钻孔、注浆、开挖以及其它工序占用时间，按建井300m分析不同注浆段落长度时的综合成井效率；根据分析结果，绘制不同注浆段落长度时的综合成井效率变化曲线，确
定竖井工作面预注浆时的注浆循环合理长度为60m。
[0034]本专利技术的另一目的在于提供一种应用所述的富水深竖井注浆循环合理长度的确定方法的富水深竖井注浆循环合理长度的确定系统，富水深竖井注浆循环合理长度的确定系统包括：
[0035]预注浆试验模块，当富水深竖井采取工作面超前预注浆时，用于分别采用40m、60m、80m、100m共4种注浆循环长度进行试验；
[0036]涌水量测定模块，用于对注浆后检查孔进行涌水量测定并绘制关系曲线进行回归分析，根据检查孔允许出水量计算出注浆循环长度的最大取值；
[0037]注浆堵水率统计模块，用于统计各种注浆循环长度下的注浆堵水率并绘制关系曲线进行回归分析，评价各注浆循环长度下的注浆堵水率效果；
[0038]钻孔效率统计模块，用于统计不同钻孔深度条件下的钻孔进度并绘制关系曲线进行回归分析，评价不同钻孔深度下的钻孔效率；
[0039]注浆综合效率统计模块，用于统计不同注浆循环长度时的钻孔注浆循环时间并绘制变化曲线进行回归分析，评价钻孔注浆综合效率；
[0040]注浆循环长度确定模块，用于分析不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种富水深竖井注浆循环合理长度的确定方法，其特征在于，包括：当富水深竖井采取工作面超前预注浆时，采用不同的注浆循环长度进行试验；对注浆后检查孔进行涌水量测定，计算注浆循环长度的最大取值；统计各种注浆循环长度下的注浆堵水率、钻孔注浆循环时间以及不同钻孔深度条件下的钻孔进度，分析不同注浆段落长度时的综合成井效率并绘制变化曲线，确定富水深竖井注浆循环合理长度为60m。2.如权利要求1所述富水深竖井注浆循环合理长度的确定方法，其特征在于，富水深竖井注浆循环合理长度的确定方法包括以下步骤：步骤一，当富水深竖井采取工作面超前预注浆时，分别采用40m、60m、80m、100m共4种注浆循环长度进行试验；步骤二，对注浆后检查孔进行涌水量测定，绘制注浆循环长度和检查孔出水量的关系曲线；对注浆循环长度和检查孔出水量的关系曲线进行回归，得到回归方程，并根据检查孔允许出水量计算出注浆循环长度的最大取值；步骤三，统计各种注浆循环长度下的注浆堵水率，绘制注浆循环长度和注浆堵水率的关系曲线；对注浆循环长度和注浆堵水率的关系曲线进行回归，得到回归方程；分析回归方程，评价各注浆循环长度下的注浆堵水率效果；步骤四，统计不同钻孔深度条件下的钻孔进度，绘制钻孔深度和钻孔进度的关系曲线；对钻孔深度和钻孔进度的关系曲线进行回归，得到回归方程；对回归方程进行分析，评价不同钻孔深度下的钻孔效率；步骤五，统计不同注浆循环长度时的钻孔注浆循环时间，绘制钻孔注浆综合效率变化曲线；对钻孔注浆综合效率变化曲线进行回归，得到回归方程；对回归方程进行分析，评价不同注浆循环长度时的钻孔注浆综合效率；步骤六，统计分析不同注浆循环长度时钻孔、注浆、开挖以及其它工序占用时间，按建井300m分析不同注浆段落长度时的综合成井效率，绘制不同注浆段落长度时的综合成井效率变化曲线，确定富水深竖井注浆循环合理长度。3.如权利要求2所述富水深竖井注浆循环合理长度的确定方法，其特征在于，步骤二中，统计分析不同注浆循环长度时检查孔涌水量，采用检查孔涌水量均值绘制不同注浆循环长度时检查孔涌水量变化曲线；对检查孔涌水量变化曲线进行回归分析，则回归方程为：Q
检
＝0.0222S
注
‑
0.9144 R2＝0.9957；式中，Q
检
表示检查孔涌水量，单位L/min/m；S
注
表示注浆循环长度，单位m；将回归方程转化为：S
注
＝45.0450Q
检
+41.1891。4.如权利要求2所述富水深竖井注浆循环合理长度的确定方法，其特征在于，步骤三中，统计分析不同注浆循环长度时注浆堵水率，采用注浆堵水率均值绘制不同注浆循环长度时注浆堵水率变化曲线；对注浆堵水率变化曲线进行回归分析，则回归方程为：R2＝0.9789；统计分析不同注浆循环长度时竖井开挖过程中涌水量，采用开...

【专利技术属性】
技术研发人员：司景钊，王唤龙，张民庆，马超峰，马伟斌，杨昌宇，刘建兵，贾大鹏，田四明，吴川，郭小雄，高广义，
申请(专利权)人：中铁隧道局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：