專利名稱：一種新的灌漿法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及巖土工程地基處理灌漿領(lǐng)域，具體為一種新的灌漿法，主要適用于水電、提防、市政等松軟地基加固與防滲灌漿處理。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)外在松軟地層地基加固與防滲灌漿工藝方法上主要有“袖閥管灌漿法”、 “拔管灌漿法”、“孔口封閉灌漿法”等工法。其中“袖閥管灌漿法”、“拔管灌漿法”灌漿前需先進行預(yù)埋花管或套管，從而在灌漿深度方面受到了一定的局限性。另外在灌漿壓力方面由于受地層松軟的特定條件限制，很難實施高壓(大于3MPa)灌注。目前這兩種工法主要用于對松軟淺地基加固與防滲灌漿處理。而對于較深厚的松軟地層加固與防滲灌漿，目前更多的是采用“孔口封閉灌漿法”?！翱卓诜忾]灌漿法”即在灌漿孔口安裝孔口管，采用孔口封閉、自上而下分段鉆孔與灌漿，該工法由于灌漿全孔受壓灌注，淺層或局部弱面容易產(chǎn)生低壓重復劈裂，一方面無效灌注造成漿材浪費，另一方面全孔段僅局部低壓受灌，灌漿整體加固或防滲效果很難達到工程設(shè)計要求。本發(fā)明提供了一種“自下而上、漿體封閉、高壓脈動劈裂擠密灌漿”工法。灌漿采用自上而下分段進行灌漿段鉆孔、灌漿前先對灌漿孔段采用一種低強度快凝封閉漿體進行封閉，灌漿時孔段內(nèi)自下而上提升灌注(連續(xù)或間隔提升)，并采用專用全液壓無級調(diào)速高壓脈動灌漿泵或單作用機械高壓脈動灌漿泵，借助脈動瞬間高壓促使灌漿漿液通過袖閥灌漿器孔眼自下而上連續(xù)對灌漿段實施均勻有效地控制性灌漿，淺層或局部弱面不容易產(chǎn)生重復劈裂，這樣避免了無效灌注，減少了材料浪費，而且灌漿整體加固或防滲效果容易達到工程設(shè)計要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種新的灌漿法，以解決上述背景技術(shù)中的缺點。這種新的灌漿法避免了無效灌注，減少了材料浪費，而且灌漿整體加固或防滲效果容易達到工程設(shè)計要求。本發(fā)明所解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn) 一種新的灌漿法，包括以下施工步驟
(1)灌漿段鉆孔自上而下分段進行灌漿段鉆孔；
(2)灌漿段漿體封閉灌漿前先對灌漿段灌入封閉漿體進行封閉；
(3)間隔或連續(xù)提升對灌漿段分段灌漿過程中，配合灌漿進行自下而上灌漿管回轉(zhuǎn)間隔或連續(xù)提升，提升間隔段長為0. 1-0. 5m ；
(4)高壓脈動劈裂擠密灌漿采用脈動瞬間高壓大于3MPa的全液壓無級調(diào)速高壓脈動灌漿泵或單作用機械高壓脈動灌漿泵，促使灌漿漿液通過袖閥灌漿器孔眼對每一間隔段實施高壓脈動劈裂擠密灌注；
(5)間隔段灌漿結(jié)束每一間隔段灌漿結(jié)束的標準是指至少滿足下列條件之一a、該灌漿提升間隔段達到設(shè)計單位最大灌入量時，且脈動灌漿壓力大于該灌漿間隔提升段最小設(shè)計脈動壓力時，可結(jié)束該灌漿提升間隔段灌漿；
b、該灌漿提升間隔段達到設(shè)計最大脈動灌漿壓力，且灌入量大于該灌漿間隔提升段最小設(shè)計單位灌入量時，可結(jié)束該灌漿提升間隔段灌漿；
(6)封孔當最后一間隔段的灌漿結(jié)束后，對孔口進行封孔灌漿。優(yōu)選地，所述分段鉆孔段長為10m_30m，所述封閉漿體呈硬塑狀，其凝固時間為 8-15min，抗壓強度為0. 8-1. 2MPa。所述全液壓無級調(diào)速高壓脈動灌漿泵或單作用機械高壓脈動灌漿泵的最大脈動灌漿壓力大于lOMPa，脈動泵量大于lOOL/min。本發(fā)明的主要技術(shù)參數(shù)如下所示 (1)灌漿分段與鉆孔
a、灌漿鉆孔分段可結(jié)合地層條件及設(shè)備、機具能力確定，采取全孔一次鉆孔或自上而下每IOm—30m作為一個灌漿段長，遇特殊地質(zhì)段，灌漿段長可結(jié)合地質(zhì)缺陷處理確定。b、灌漿段內(nèi)灌漿提升間隔可根據(jù)地層條件結(jié)合孔深確定，一般為0. 1-0. 5m。c、灌漿鉆孔可結(jié)合地層條件采用地質(zhì)回轉(zhuǎn)鉆機、金剛石或硬質(zhì)合金鉆具組鉆進、 泥漿沖洗液護壁鉆進工藝。(2)漿液類型與漿液配比
漿液類型與漿液配比主要根據(jù)工程性質(zhì)依據(jù)設(shè)計要求進行，本工法灌漿漿液類型主要有純水泥漿液、粘土水泥漿液等，漿液配比一般可參照各行業(yè)現(xiàn)行灌漿規(guī)范采用由稀到濃的不同漿液配比，也可采用膏狀漿液(塑性屈服強度> 20Pa)或穩(wěn)定漿液(漿液粘度馬氏漏斗粘度< 35s)進行灌注。(3)質(zhì)量標準與檢查
a、灌漿質(zhì)量標準主要依據(jù)灌漿工程性質(zhì)與目的由設(shè)計制定。固結(jié)灌漿質(zhì)量標準一般為灌漿后基礎(chǔ)承載力標準、物探波速與均一性標準等；防滲灌漿質(zhì)量標準主要為灌漿后基礎(chǔ)滲透系數(shù)標準。b、質(zhì)量檢查方法主要依據(jù)設(shè)計質(zhì)量標準一般采用鉆孔原狀取樣力學試驗、鉆孔物探聲波測試、靜載或動載荷試驗、鉆孔水文地質(zhì)試驗等。有益效果
本發(fā)明借助脈動瞬間高壓促使灌漿漿液通過袖閥灌漿器孔眼自下而上連續(xù)對灌漿段實施均勻有效地控制性灌漿，淺層或局部弱面不容易產(chǎn)生重復劈裂，這樣避免了無效灌注， 減少了材料浪費，而且灌漿整體加固或防滲效果容易達到工程設(shè)計要求。


圖1為一種新的灌漿法的工法示意圖。其中1、全液壓無級調(diào)速高壓脈動灌漿泵；2、全液壓動力頭鉆機；3、封閉漿體；4、 網(wǎng)狀劈裂擠密灌漿體；5、袖閥灌漿器；6、間隔段；7、漿體封閉段。圖2為一種新的灌漿法的施工流程圖。
具體實施例方式下面舉例對本發(fā)明進行詳細闡述。
參見圖1，一種新的灌漿法的工法示意圖，一種新的灌漿法需要的主要設(shè)備、機具如下
1)用于鉆孔與灌漿提上的全液壓動力頭鉆機2，其最大扭矩和提拔力一般可結(jié)合灌漿孔深進行選型；
2)用于拌制各種配比或穩(wěn)定漿液或膏狀漿液的制漿設(shè)備；
3)用于鉆孔泵送沖洗液的配套泥漿泵；
4)用于灌漿的專用全液壓無級調(diào)速高壓(大于lOMPa，脈動泵量大于lOOL/min)脈動灌漿泵1 ；
5)用于灌漿記錄與灌漿結(jié)束標準控制的灌漿記錄儀器；
6)用于鉆孔的各種配套鉆具組；
7)用于灌漿的各種配套灌漿管路與灌漿袖閥灌漿器5，袖閥灌漿器5，即用于本工藝灌漿單向出漿的專用灌漿頭，可以灌注出網(wǎng)狀劈裂擠密灌漿體4，其作用主要控制灌漿過程中起卸灌漿管時，地層彈性變形產(chǎn)生的孔內(nèi)漿液有壓返漿。參見圖1和圖2，一種新的灌漿法的工法示意圖和施工流程圖，一種新的灌漿法， 包括以下施工步驟
(1)灌漿段鉆孔做好鉆孔灌漿準備后，自上而下分段進行灌漿段鉆孔，分段鉆孔長為
20m。(2)灌漿段漿體封閉鉆孔完畢后，下入袖閥灌漿器5，在灌漿前先對灌漿段灌入封閉漿體3進行封閉，形成漿體封閉段7。(3)間隔或連續(xù)提升灌入封閉漿體3約50min后，確定封閉漿體3的強度足夠， 而后對灌漿段分段灌漿，在此過程中配合灌漿進行自下而上灌漿管回轉(zhuǎn)間隔或連續(xù)提升， 提升間隔段6長為0. 1-0. 5m ；灌漿采用高壓脈動劈裂擠密灌漿，即采用脈動瞬間高壓大于 3MPa的全液壓無級調(diào)速高壓脈動灌漿泵1，促使灌漿漿液通過袖閥灌漿器5孔眼對每一間隔段6實施高壓脈動劈裂擠密灌注。(4)間隔段灌漿結(jié)束每一間隔段6灌漿結(jié)束的標準是指至少滿足下列條件之一
a、該灌漿提升間隔段達到設(shè)計單位最大灌入量時，且脈動灌漿壓力大于該灌漿間隔提升段最小設(shè)計脈動壓力時，可結(jié)束該灌漿提升間隔段灌漿；
b、該灌漿提升間隔段達到設(shè)計最大脈動灌漿壓力，且灌入量大于該灌漿間隔提升段最小設(shè)計單位灌入量時，可結(jié)束該灌漿提升間隔段灌漿；
(5)每個間隔段的灌漿過程都重復以上步驟(3)和(4)。當每個間隔段都灌漿完成后， 本灌漿段灌漿結(jié)束，灌漿結(jié)束后進行封孔灌漿。完成本灌漿段的灌漿后可重復上述操作步驟，進行下一段的灌漿段灌漿。上述新的灌漿法的主要技術(shù)參數(shù)如下所示
(2)灌漿分段與鉆孔
a、灌漿鉆孔分段可結(jié)合地層條件及設(shè)備、機具能力確定，采取全孔一次鉆孔或自上而下每IOm—30m作為一個灌漿段長，遇特殊地質(zhì)段，灌漿段長可結(jié)合地質(zhì)缺陷處理確定。b、灌漿段內(nèi)灌漿提升間隔可根據(jù)地層條件結(jié)合孔深確定，一般為0. 1-0. 5m。C、灌漿鉆孔可結(jié)合地層條件采用地質(zhì)回轉(zhuǎn)鉆機、金剛石或硬質(zhì)合金鉆具組鉆進、 泥漿沖洗液護壁鉆進工藝。
(2)漿液類型與漿液配比
漿液類型與漿液配比主要根據(jù)工程性質(zhì)依據(jù)設(shè)計要求進行，本工法灌漿漿液類型主要有純水泥漿液、粘土水泥漿液等，漿液配比一般可參照各行業(yè)現(xiàn)行灌漿規(guī)范采用由稀到濃的不同漿液配比，也可采用膏狀漿液(塑性屈服強度> 20Pa)或穩(wěn)定漿液(漿液粘度馬氏漏斗粘度< 35s)進行灌注。(3)質(zhì)量標準與檢查
a、灌漿質(zhì)量標準主要依據(jù)灌漿工程性質(zhì)與目的由設(shè)計制定。固結(jié)灌漿質(zhì)量標準一般為灌漿后基礎(chǔ)承載力標準、物探波速與均一性標準等；防滲灌漿質(zhì)量標準主要為灌漿后基礎(chǔ)滲透系數(shù)標準。b、質(zhì)量檢查方法主要依據(jù)設(shè)計質(zhì)量標準一般采用鉆孔原狀取樣力學試驗、鉆孔物探聲波測試、靜載或動載荷試驗、鉆孔水文地質(zhì)試驗等。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種新的灌漿法，其特征在于，包括以下施工步驟(1)灌漿段鉆孔自上而下分段進行灌漿段鉆孔；(2)灌漿段漿體封閉灌漿前先對灌漿段灌入封閉漿體進行封閉；(3)間隔或連續(xù)提升對灌漿段分段灌漿過程中，配合灌漿進行自下而上灌漿管回轉(zhuǎn)間隔或連續(xù)提升，提升間隔段長為0. 1-0. 5m ；(4)高壓脈動劈裂擠密灌漿采用脈動瞬間高壓大于3MPa的全液壓無級調(diào)速高壓脈動灌漿泵或單作用機械高壓脈動灌漿泵，促使灌漿漿液通過袖閥灌漿器孔眼對每一間隔段實施高壓脈動劈裂擠密灌注；(5)間隔段灌漿結(jié)束每一間隔段灌漿結(jié)束的標準是指至少滿足下列條件之一a、該灌漿提升間隔段達到設(shè)計單位最大灌入量時，且脈動灌漿壓力大于該灌漿間隔提升段最小設(shè)計脈動壓力時，可結(jié)束該灌漿提升間隔段灌漿；b、該灌漿提升間隔段達到設(shè)計最大脈動灌漿壓力，且灌入量大于該灌漿間隔提升段最小設(shè)計單位灌入量時，可結(jié)束該灌漿提升間隔段灌漿；(6)封孔當最后一間隔段的灌漿結(jié)束后，對孔口進行封孔灌漿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新的灌漿法，其特征在于，所述分段鉆孔段長為10m-30m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新的灌漿法，其特征在于，所述封閉漿體呈硬塑狀，其凝固時間為8-15min，抗壓強度為0. 8-1. 2MPa。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新的灌漿法，其特征在于，所述全液壓無級調(diào)速高壓脈動灌漿泵或單作用機械高壓脈動灌漿泵的最大脈動灌漿壓力大于lOMPa，脈動泵量大于100L/ min0
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新的灌漿法，該灌漿法是一種“自下而上、漿體封閉、高壓脈動劈裂擠密灌漿法”工法。灌漿采用自上而下分段進行灌漿段鉆孔，灌漿前先對灌漿段采用一種低強度快凝的封閉漿體進行封閉，灌漿時孔段內(nèi)自下而上提升灌注(連續(xù)或間隔提升)，并采用全液壓無級調(diào)速高壓脈動灌漿泵或單作用機械高壓脈動灌漿泵，借助脈動瞬間高壓促使灌漿漿液通過袖閥灌漿器孔眼，自下而上連續(xù)對灌漿段按照規(guī)定的雙控灌漿結(jié)束標準，實施均勻有效的控制性灌漿。本發(fā)明簡單可行，淺層或局部弱面不容易產(chǎn)生重復劈裂，這樣避免了無效灌注，減少了材料浪費，而且灌漿整體加固或防滲效果容易達到工程設(shè)計要求。
文檔編號E02D3/12GK102418337SQ20111031466
公開日2012年4月18日 申請日期2011年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月17日
發(fā)明者喻和平, 賓斌, 張貴金, 彭春雷, 楊松林, 胡大可, 趙迪華, 鐘平, 陳安重, 龔高武 申請人:五凌電力有限公司, 湖南中南水電水利工程建設(shè)有限公司, 湖南宏禹水利水電巖土工程有限公司, 長沙理工大學