一种隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法技术

本发明专利技术公开了一种隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法，包括：通过勘察，确定隧道的注浆工程地质条件；依据注浆工程地质条件，建立隧道的注浆模型；依据注浆模型对隧道的注浆加固过程进行模拟，并确定预设注浆参数；依据预设注浆参数，对隧道进行注浆加固施工。依据勘察的注浆工程地质条件通过软件建立隧道的注浆模型，对注浆过程进行模拟，可以获知注浆参数，在模拟过程中可随时调整注浆参数，以使得模拟的注浆过程满足预计施工的注浆标准，从而对注浆参数进行优化，获得最优的预设注浆参数，以保证注浆施工的顺利高效进行，保证了注浆加固的施工质量。的施工质量。的施工质量。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法


[0001]本专利技术涉及隧道加固
，更具体地说，本专利技术涉及一种隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法。

技术介绍

[0002]在隧道施工时，软弱围岩，且周围土壤富水量较大的情况下，会导致隧道施工出现坍塌的危险，因此，需要在隧道开挖前对土层或者地层进行加固，以保证隧道施工的安全性。常用的方式便是通过注浆进行加固和堵水，但是注浆施工具有复杂性，需对实际工程地质条件进行分析，并对注浆过程进行严格把控，才能够保证隧道加固的质量；在现有技术中，由于注浆施工的复杂性，施工过程中会遇到诸多的不确定性问题，因而影响了注浆的效率。因此，有必要提出一种隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0003]在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本专利技术的
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
[0004]为至少部分地解决上述问题，本专利技术提供了一种隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法，包括：
[0005]S100、通过勘察，确定隧道的注浆工程地质条件；
[0006]S200、依据注浆工程地质条件，建立隧道的注浆模型；
[0007]S300、依据注浆模型对隧道的注浆加固过程进行模拟，并确定预设注浆参数；
[0008]S400、依据预设注浆参数，对隧道进行注浆加固施工。
[0009]优选的是，所述预设注浆参数包括：注浆孔的布置、注浆压力、注浆顺序、注浆过程的控制参数。
[0010]优选的是，所述工程地质条件包括：软弱富水地层的颗粒粒度、软弱富水地层的渗透系数、软弱富水地层的压缩性、软弱富水地层的抗剪强度。
[0011]优选的是，所述注浆模型包括：隧道软弱富水围岩应力应变分布模型、浆液的扩散规律模型、不同黏度的浆液的扩散规律模型；
[0012]浆液的扩散规律模型包括：静水条件下浆液的扩散规律模型和动水条件下浆液的扩散规律模型。
[0013]优选的是，所述S400包括：
[0014]S410、依据预设的注浆孔的布置，在隧道内进行测量并布置注浆孔的位置；
[0015]S420、施工制作止浆墙，并依据注浆孔的位置在止浆墙上预埋孔口管；
[0016]S430、通过钻机进行注浆孔施工，同时配置浆液；
[0017]S440、依据预设的注浆顺序和注浆压力，利用注浆机将配置好的浆液注入至注浆
孔；
[0018]S450、依据预设的注浆过程的控制参数，判断注浆是否符合结束标准，若符合则结束注浆。
[0019]优选的是，所述钻机包括：机体，所述机体上设有升降机构，所述升降机构上转动连接有支撑主体，所述支撑主体上设有开孔机构；
[0020]在所述S430中，注浆孔施工之前，将钻机的支撑主体的倾斜角度调整至与孔口管的倾斜角度相同，将支撑主体的前端与孔口管进行连接。
[0021]优选的是，所述支撑主体的前端设有用于与孔口管连接的防偏心机构；
[0022]所述防偏心机构包括：设置在支撑主体前端的固定块，所述固定块的一侧设有驱动部，所述驱动部的输出端设有第一驱动杆，所述第一驱动杆的两侧分别设有第二驱动杆和第三驱动杆，所述第二驱动杆和第三驱动杆交叉设置，所述第一驱动杆和第二驱动杆之间、以及第一驱动杆和第三驱动杆之间分别设有第一齿轮和第二齿轮，所述第一驱动杆的两侧、第二驱动杆的一侧、以及第三驱动杆的一侧分别设有齿；
[0023]所述第一驱动杆远离驱动部的一端设有用于夹持孔口管的弹性夹持部，所述弹性夹持部远离驱动部的一侧为弧形面，所述第二驱动杆和第三驱动杆的端部也分别设有弹性夹持部；
[0024]所述固定块上设有用于限制第二驱动杆直线滑动的第一槽体，以及用于限制第三驱动杆直线滑动的第二槽体。
[0025]优选的是，所述固定块远离支撑主体的一侧设有弹性抵接部，所述弹性抵接部用于与止浆墙弹性抵接；
[0026]所述弹性抵接部包括：支撑板和安装板，以及连接在支撑板和安装板之间的弹性件，所述弹性件设置为多个，且沿圆周方向均匀分布；所述弹性件为沿着轴向弯曲形成的连续的S形。
[0027]优选的是，还包括：抵接补偿组件，所述固定块内设有用于安装抵接补偿组件的空腔；
[0028]所述抵接补偿组件的一侧与第一齿轮驱动连接，另一侧与弹性抵接部连接。
[0029]优选的是，所述抵接补偿组件包括：与第一齿轮同轴连接的第一锥齿轮，与第一锥齿轮啮合连接的第二锥齿轮，与第二锥齿轮连接的齿轮轴，所述齿轮轴的另一端转动连接在空腔内；所述齿轮轴的表面螺纹连接有套筒，所述套筒上连接有移动块，所述移动块远离套筒的一侧为斜面；所述空腔远离支撑主体的一侧设有开口，所述开口内滑动设有安装块，所述安装块与移动块连接的一侧为斜面，所述安装块的另一侧与弹性抵接部连接；
[0030]所述安装块的两侧设有滑柱，所述开口的两侧设有与滑柱对应的滑槽，所述滑柱的一侧与滑槽的一侧壁之间连接有弹簧。
[0031]相比现有技术，本专利技术至少包括以下有益效果：
[0032]本专利技术所述的隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法，依据勘察的注浆工程地质条件通过软件建立隧道的注浆模型，对注浆过程进行模拟预测，可以获知注浆参数，在模拟过程中可随时调整注浆参数，以使得模拟的注浆过程满足预计施工的注浆标准，从而对注浆参数进行优化，获得最优的预设注浆参数，以保证注浆施工的顺利高效进行，保证了注浆加固的施工质量和效率。
[0033]本专利技术所述的隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法，本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
[0034]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0035]图1为本专利技术所述的隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法的流程图；
[0036]图2为本专利技术所述的隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法中步骤S400的流程图；
[0037]图3为本专利技术所述的隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法中钻孔时的结构示意图；
[0038]图4为本专利技术所述的隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法中钻机的结构示意图；
[0039]图5为本专利技术所述的隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法中防偏心机构的内部结构示意图；
[0040]图6为本专利技术所述的隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法中防偏心机构的结构示意图；
[0041]图7为本专利技术所述的隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法中图5中的部分放大结构示意图；
[0042]图8为本专利技术所述的隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法中弹性抵接部的侧面结构示意图；
[0043]图9为本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法，其特征在于，包括：S100、通过勘察，确定隧道的注浆工程地质条件；S200、依据注浆工程地质条件，建立隧道的注浆模型；S300、依据注浆模型对隧道的注浆加固过程进行模拟，并确定预设注浆参数；S400、依据预设注浆参数，对隧道进行注浆加固施工。2.根据权利要求1所述的隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法，其特征在于，所述预设注浆参数包括：注浆孔(1)的布置、注浆压力、注浆顺序、注浆过程的控制参数。3.根据权利要求1所述的隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法，其特征在于，所述工程地质条件包括：软弱富水地层的颗粒粒度、软弱富水地层的渗透系数、软弱富水地层的压缩性、软弱富水地层的抗剪强度。4.根据权利要求1所述的隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法，其特征在于，所述注浆模型包括：隧道软弱富水围岩应力应变分布模型、浆液的扩散规律模型、不同黏度的浆液的扩散规律模型。5.根据权利要求2所述的隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法，其特征在于，所述S400包括：S410、依据预设的注浆孔(1)的布置，在隧道内进行测量并布置注浆孔(1)的位置；S420、施工制作止浆墙(2)，并依据注浆孔(1)的位置在止浆墙(2)上预埋孔口管(3)；S430、通过钻机进行注浆孔(1)施工，同时配置浆液；S440、依据预设的注浆顺序和注浆压力，利用注浆机将配置好的浆液注入至注浆孔(1)；S450、依据预设的注浆过程的控制参数，判断注浆是否符合结束标准，若符合则结束注浆。6.根据权利要求5所述的隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法，其特征在于，所述钻机包括：机体(4)，所述机体(4)上设有升降机构(5)，所述升降机构(5)上转动连接有支撑主体(6)，所述支撑主体(6)上设有开孔机构(7)；在所述S430中，注浆孔(1)施工之前，将钻机的支撑主体(6)的倾斜角度调整至与孔口管(3)的倾斜角度相同，将支撑主体(6)的前端与孔口管(3)进行连接。7.根据权利要求6所述的隧道软弱富水围岩动水高效注浆方法，其特征在于，所述支撑主体(6)的前端设有用于与孔口管(3)连接的防偏心机构(8)；所述防偏心机构(8)包括：设置在支撑主体(6)前端的固定块(810)，所述固定块(810)的一侧设有驱动部(820)，所述驱动部(820)的输出端设有第一驱动杆(830)，所述第一驱动杆(830)的两侧分别设有第二驱动杆(840)和第三驱动杆(850)，所述第二驱动杆(840)和第三驱动杆(850)交叉...

【专利技术属性】
技术研发人员：高军，刘凯文，周斌，吴德兴，林晓，高阳，李松真，陈更，薛惠玲，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：