一种自适应定向注浆系统技术方案

本技术公开了一种自适应定向注浆系统，包括形成于注浆区域内的若干注浆孔，注浆孔内布设有注浆管，注浆管管壁上布设若干管壁孔道，注浆管管壁上的管壁孔道类型包括：（1）四周均布型孔道，（2）三方向90度型孔道，（3）两方向180度型孔道，（4）两方向90度型孔道。边孔采用三方向90度型孔道的注浆管和/或两方向180度型孔道的注浆管，角孔采用两方向90度型孔道的注浆管；内部孔采用四周均布型孔道的注浆管。采用本技术所述系统，注浆区域控制更准确，特别在高度与方向控制具有独特的优势，能够防止浆液串流，提高注浆效率同时降低注浆成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及岩土工程领域基础或地下结构的注浆技术，具体涉及一种自适应定向注浆系统。

技术介绍

1、注浆法是目前普遍用于地下工程中的地层加固或堵水技术，它是将具有充填、胶结性能的材料配制成浆液，用注浆设备通过注浆管路注入地层的孔隙、裂隙或空洞中，浆液经扩散、凝固和硬化后，减小岩土的渗透性，增加其强度和稳定性，从而达到堵水或加固地层的目的。注浆法的主要优点是：所需设备较少、工艺简单、方法可靠、造价低、效果好。 因而，目前在水利水电、矿山、交通隧道、建筑基础、边坡等土木工程的各个领域得到了广泛应用。注浆的分类较多，其中静压注浆可分为充填或裂隙注浆、渗透注浆、压密注浆和劈裂注浆，其都可用于充填裂隙、加固地基。

2、尽管注浆法的发展取得良好技术与经济效果，但是，由于地层孔裂隙分布的特征在浆液可控性方面仍具有众多不确定性，在注浆高度方面目前使用止浆塞是把待注浆的钻孔按设计要求上、下分开，借以划分注浆段高，使浆液控制注到本段内岩石裂隙部位的工具，它在钻孔中安设的位置，应是在围岩稳定、无纵向裂隙和孔型规则的地方，其设置具有很大的局限性。在浆液扩散方向控制方面，基本只能取决于孔裂隙的随机分布特征，很多情况下浆液完全没有按预定的方向与扩散半径，远达不到预期的注浆效果，造成严重的浪费。

3、近年来，精准注浆的概念不断被提出，然而目前的精准注浆仅限于水平定向钻孔注浆技术， 例如武善元等通过定向钻孔的优化布设和井上下水文观测孔的实时监控，提出了一种可行有效的封堵含水层裂隙和控制浆液扩展范围的精准注浆技术，实现了对含水层裂隙的高质量全面封堵（武善元，刘磊，陈军涛，等．黄河北煤田定向钻进精准注浆防治水技术研究［j］．煤炭科学技术，2019，47( 5) :34－40）。在钻孔尺度并没有能实现在地层高度与浆液扩散方向的有效控制。

技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种自适应定向注浆系统，实现在设定地层高度与方向精准控制注浆，避免浆液在非设计区域无序扩散，提高注浆质量与效率。

2、为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：

3、一种自适应定向注浆系统，包括形成于注浆区域内的若干注浆孔，注浆孔内布设有注浆管，所述注浆管管壁上布设若干管壁孔道，注浆管管壁上的管壁孔道类型包括：（1）四周均布型孔道，管壁上的同一横截面上至少均匀布置有四个孔道；（2）三方向90度型孔道，管壁的同一横截面的一侧布置三个孔道，孔道之间间隔90度；（3）两方向180度型孔道，管壁的同一横截面上对称布置两个孔道；（4）两方向90度型孔道，管壁的同一横截面上布置两个孔道，两个孔道之间间隔90度。

4、进一步地，所述注浆孔包括帷幕孔和内部孔，帷幕孔由边孔和角孔组成；其中，边孔采用三方向90度型孔道的注浆管和/或两方向180度型孔道的注浆管，角孔采用两方向90度型孔道的注浆管；内部孔采用四周均布型孔道的注浆管。

5、进一步地，所述的自适应定向注浆管采用聚丙烯管，其弹性模量e=1.32-1.42gpa，在注浆压力2.5mpa时，壁厚2.0mm，注浆管直径小于注浆孔10-15mm。

6、进一步地，所述的自适应定向注浆管采用聚四氟乙烯管，其弹性模量e=1.14-1.42gpa，在注浆压力2.5mpa时，壁厚2.0mm，注浆管直径小于注浆孔10-15mm。

7、进一步地，所述的自适应定向注浆管采用聚氯乙烯管，其弹性模量e=1.5gpa，在注浆压力2.5mpa时，壁厚2.0mm，注浆管直径小于注浆孔10-15mm。

8、与现有技术中采用普通注浆管进行注浆的方法相比，本技术提供的一种自适应定向注浆系统，注浆区域控制更准确，特别在高度与方向控制具有独特的优势，能够防止浆液串流，提高注浆效率同时降低注浆成本。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种自适应定向注浆系统，包括形成于注浆区域内的若干注浆孔，注浆孔内布设有注浆管，其特征在于：所述注浆管管壁上布设若干管壁孔道，注浆管管壁上的管壁孔道类型包括：（1）四周均布型孔道，管壁上的同一横截面上至少均匀布置有四个孔道；（2）三方向90度型孔道，管壁的同一横截面的一侧布置三个孔道，孔道之间间隔90度；（3）两方向180度型孔道，管壁的同一横截面上对称布置两个孔道；（4）两方向90度型孔道，管壁的同一横截面上布置两个孔道，两个孔道之间间隔90度。

2.根据权利要求1所述的自适应定向注浆系统，其特征在于：所述注浆孔包括帷幕孔和内部孔，帷幕孔由边孔和角孔组成；其中，边孔采用三方向90度型孔道的注浆管和/或两方向180度型孔道的注浆管，角孔采用两方向90度型孔道的注浆管；内部孔采用四周均布型孔道的注浆管。

3.根据权利要求1或2所述的自适应定向注浆系统，其特征在于：所述注浆管采用聚丙烯管，其弹性模量E=1.32-1.42GPa，在注浆压力2.5MPa时，壁厚2.0mm，注浆管直径小于注浆孔10-15mm。

4.根据权利要求1或2所述的自适应定向注浆系统，其特征在于：所述注浆管采用聚四氟乙烯管，其弹性模量E=1.14-1.42GPa，在注浆压力2.5MPa时，壁厚2.0mm，注浆管直径小于注浆孔10-15mm。

5.根据权利要求1或2所述的自适应定向注浆系统，其特征在于：所述注浆管采用聚氯乙烯管，其弹性模量E=1.5GPa，在注浆压力2.5MPa时，壁厚2.0mm，注浆管直径小于注浆孔10-15mm。

...

【技术特征摘要】

1.一种自适应定向注浆系统，包括形成于注浆区域内的若干注浆孔，注浆孔内布设有注浆管，其特征在于：所述注浆管管壁上布设若干管壁孔道，注浆管管壁上的管壁孔道类型包括：（1）四周均布型孔道，管壁上的同一横截面上至少均匀布置有四个孔道；（2）三方向90度型孔道，管壁的同一横截面的一侧布置三个孔道，孔道之间间隔90度；（3）两方向180度型孔道，管壁的同一横截面上对称布置两个孔道；（4）两方向90度型孔道，管壁的同一横截面上布置两个孔道，两个孔道之间间隔90度。

2.根据权利要求1所述的自适应定向注浆系统，其特征在于：所述注浆孔包括帷幕孔和内部孔，帷幕孔由边孔和角孔组成；其中，边孔采用三方向90度型孔道的注浆管和/或两方向180度型孔道的注浆管，角孔采用两方向90度型孔道的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘少炜，张普纲，原国华，李子农，王涛，李旭鹏，赵建忠，高强，
申请(专利权)人：山西省交通新技术发展有限公司，
类型：新型
国别省市：