本發(fā)明涉及一種隧道圍巖注漿施工工藝，具體地說是一種免止?jié){墻分段掃孔后退式控制性注漿方法。

背景技術(shù)：

隨著高速公路、鐵路等大規(guī)?；A(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，在復(fù)雜地質(zhì)條件下修建的隧道工程也越來越多。在這類復(fù)雜地質(zhì)條件下進(jìn)行隧道和地下工程施工時(shí)，由于采取爆破或人工開挖，會(huì)擾動(dòng)圍巖，改變地下水的流動(dòng)狀態(tài)，破壞了圍巖的原始力學(xué)狀態(tài)和地下水平衡體系，易引發(fā)隧道內(nèi)坍塌、突泥、涌水等災(zāi)害，造成不可估量的工期延誤并危及人員、設(shè)備安全，嚴(yán)重時(shí)引起地表塌陷，地下水位降低，影響隧址區(qū)居民正常的生產(chǎn)、生活。目前，國內(nèi)外常用的地層加固與堵水的方法為注漿法，注漿實(shí)質(zhì)是將具有凝結(jié)能力的漿液利用注漿設(shè)備將其注入地層或隧道圍巖的裂隙、孔隙或孔洞中，以填充、滲透、壓密等方式擠走土顆粒間或巖石裂隙中的水分，待漿液凝結(jié)硬化后，使隧道圍巖或土體形成一個(gè)抗?jié)B性能好、強(qiáng)度較高的整體，以達(dá)到填充、加固或堵水的目的，為支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工贏得時(shí)間、創(chuàng)造條件。國內(nèi)目前常用的隧道超前帷幕注漿加固多采用混凝土止?jié){墻止?jié){，鉆機(jī)多次成孔，材料采用水泥單液漿或水泥-水玻璃雙液漿，該工藝的缺點(diǎn)有：其一，止?jié){墻施作工序多、工期長、成本高，若為柱面或球面型混凝土止?jié){墻，施工將更為復(fù)雜；其二，注漿液容易從孔口流出，影響注漿壓力，使?jié){液無法進(jìn)入地層，注漿效果難以保證；其三，雙漿液比例不易控制，注漿管易堵塞；其四，由于孔內(nèi)水壓力以及漿液凝結(jié)時(shí)間等緣故，深孔位置注漿效果差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種免止?jié){墻分段掃孔后退式控制性注漿方法，它能夠解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：免止?jié){墻分段掃孔后退式控制性注漿方法，其特征在于：包括如下步驟：

①用鉆機(jī)在原圍巖上鉆出2.5m-3.0m深的淺孔，退出鉆桿；

②取管口帶有法蘭快速接頭的的孔口管，從該孔口管外壁距離法蘭快速接頭30cm處向孔口管另一端方向纏繞麻絲，纏繞后孔口管外壁形成的麻絲包裹層長度為80cm-120cm，并使用水泥漿液敷設(shè)在麻絲包裹層表面；

③取與步驟②孔口管上的法蘭快速接頭配套的圓盤，在圓盤一側(cè)安裝進(jìn)漿管、出漿管，進(jìn)漿管和出漿管均與圓盤另一側(cè)相通，圓盤另一側(cè)設(shè)置注漿管，注漿管與進(jìn)漿管連通；

④將步驟②纏繞麻絲并敷設(shè)水泥漿液后的孔口管頂入步驟①得到的孔內(nèi)使孔口管端部的法蘭快速接頭距巖壁30cm；

⑤將步驟③安裝了進(jìn)漿管、出漿管和注漿管的圓盤與步驟④頂入孔內(nèi)的孔口管上的法蘭快速接頭對接，使圓盤固定安裝在孔口管端部，圓盤上的注漿管穿過孔口管進(jìn)入孔內(nèi)；

⑥將步驟⑤安裝后的圓盤上的進(jìn)漿管與漿液混合器的出口連接，并在該圓盤上的出漿管上安裝閥門；

⑦關(guān)閉出漿管上的閥門，由漿液混合器向進(jìn)漿管通入水泥漿液與高分子控制液混合形成的混合漿液，通過漿液混合器控制混合漿液中水泥漿液與高分子控制液的混合比例為：1：0.1~0.15，混合漿液的進(jìn)漿速度為65-85L/min，直至達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量，注漿過程中如出現(xiàn)孔口周邊圍巖裂隙或孔口冒漿，則通過漿液混合器（8）調(diào)整混合漿液中水泥漿液與高分子控制液的混合比例至1：0.25~0.3，增加混合漿液中高分子控制液的比例以調(diào)整漿液凝結(jié)時(shí)間，待后續(xù)調(diào)整好的漿液溢出后打開出漿管（5）上的閥門（9），此時(shí)減緩進(jìn)漿速度至原進(jìn)漿速度的15%~20%，以減小周邊圍巖冒漿的壓力，待周邊圍巖裂隙溢出的漿液凝固后，關(guān)閉出漿管（5）上的閥門（9），將混合漿液的比例及進(jìn)漿速度調(diào)整回原始比例，繼續(xù)注漿，若仍有溢漿現(xiàn)象，可按以上步驟重復(fù)操作，達(dá)到止?jié){的目的；

⑧步驟⑦達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量后，待混合漿液凝固，通過孔口管上的法蘭快速接頭將圓盤和圓盤上安裝的進(jìn)漿管、出漿管和注漿管一同拆下，使用鉆機(jī)對該注漿孔進(jìn)行掃孔，掃孔深度控制在5m-15m；

⑨使用步驟⑤-⑦所述方法對步驟⑧掃孔產(chǎn)生的孔進(jìn)行注漿至達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量；

重復(fù)步驟⑧、步驟⑨直至注漿加固至設(shè)計(jì)深度以完成該孔的注漿作業(yè)。

步驟⑤中圓盤與法蘭快速接頭首次對接后，注漿管末端距離孔底5cm-60cm。

步驟⑤中圓盤與法蘭快速接頭首次對接后，注漿管末端距離孔底45cm。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：不需設(shè)置止?jié){墻，解決了現(xiàn)有注漿工藝中設(shè)置止?jié){墻施工耗時(shí)長、成本高的問題，能夠杜絕由于孔口管周邊裂隙發(fā)育而導(dǎo)致巖面溢漿的現(xiàn)象，保證注漿壓力，通過變化漿液狀態(tài)并結(jié)合分段掃孔后退式注漿可確保深孔位置注漿能夠達(dá)到良好的效果等。

附圖說明

圖1是本發(fā)明注漿時(shí)各設(shè)備安裝后的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所述的免止?jié){墻分段掃孔后退式控制性注漿方法包括如下步驟：

①用鉆機(jī)在原圍巖上鉆出2.5m-3.0m深的淺孔，退出鉆桿；

②取管口帶有法蘭快速接頭2的的孔口管1，從該孔口管1外壁距離法蘭快速接頭230cm處向孔口管1另一端方向纏繞麻絲，纏繞后孔口管外壁形成的麻絲包裹層3長度為80cm-120cm，并使用水泥漿液敷設(shè)在麻絲包裹層3表面；

③取與步驟②孔口管1上的法蘭快速接頭2配套的圓盤6，在圓盤6一側(cè)安裝進(jìn)漿管4、出漿管5，進(jìn)漿管4和出漿管5均與圓盤6另一側(cè)相通，圓盤6另一側(cè)設(shè)置注漿管7，注漿管7與進(jìn)漿管4連通；

④將步驟②纏繞麻絲并敷設(shè)水泥漿液后的孔口管1頂入步驟①得到的孔內(nèi)使孔口管端部的法蘭快速接頭2距巖壁30cm；

⑤將步驟③安裝了進(jìn)漿管4、出漿管5和注漿管7的圓盤6與步驟④頂入孔內(nèi)的孔口管1上的法蘭快速接頭2對接，使圓盤6固定安裝在孔口管1端部，圓盤6上的注漿管7穿過孔口管1進(jìn)入孔內(nèi)；

⑥將步驟⑤安裝后的圓盤6上的進(jìn)漿管4與漿液混合器8的出口連接，并在該圓盤6上的出漿管5上安裝閥門9；

⑦關(guān)閉出漿管5上的閥門9，由漿液混合器8向進(jìn)漿管4通入水泥漿液與高分子控制液混合形成的混合漿液，通過漿液混合器8控制混合漿液中水泥漿液與高分子控制液的混合比例為：1：0.1~0.15，混合漿液的進(jìn)漿速度為65-85L/min，直至達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量，注漿過程中如出現(xiàn)孔口周邊圍巖裂隙或孔口冒漿，則通過漿液混合器8調(diào)整混合漿液中水泥漿液與高分子控制液的混合比例至1：0.25~0.3，增加混合漿液中高分子控制液的比例以調(diào)整漿液凝結(jié)時(shí)間，待后續(xù)調(diào)整好的漿液溢出后打開出漿管5上的閥門9，此時(shí)減緩進(jìn)漿速度至原進(jìn)漿速度的15%~20%，以減小周邊圍巖冒漿的壓力，待周邊圍巖裂隙溢出的漿液凝固后，關(guān)閉出漿管5上的閥門9，將混合漿液的比例及進(jìn)漿速度調(diào)整回原始比例，繼續(xù)注漿，若仍有溢漿現(xiàn)象，可按以上步驟重復(fù)操作，達(dá)到止?jié){的目的；

⑧步驟⑦達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量后，待混合漿液凝固，通過孔口管1上的法蘭快速接頭2將圓盤6和圓盤6上安裝的進(jìn)漿管4、出漿管5和注漿管7一同拆下，使用鉆機(jī)對該注漿孔進(jìn)行掃孔，掃孔深度控制在5m-15m；

⑨使用步驟⑤-⑦所述方法對步驟⑧掃孔產(chǎn)生的孔進(jìn)行注漿至達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量；

重復(fù)步驟⑧、步驟⑨直至注漿加固至設(shè)計(jì)深度以完成該孔的注漿作業(yè)。

步驟⑦中混合漿液經(jīng)過注漿管7從靠近孔底的位置噴出，一部分通過隧道圍巖的裂隙、孔隙或孔洞滲透入巖層，對巖層起到填充、加固或堵水的目的，另一部分返流至孔口，上述過程實(shí)現(xiàn)后退式注漿，混合漿液以填充、滲透、壓密等方式擠走土顆粒間或巖石裂隙中的水分，待混合漿液凝結(jié)硬化后，使隧道圍巖或土體形成一個(gè)抗?jié)B性能好、強(qiáng)度較高的整體，以達(dá)到填充、加固或堵水的目的，為支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工贏得時(shí)間、創(chuàng)造條件。注漿過程中如出現(xiàn)孔口周邊圍巖裂隙或孔口冒漿，則通過漿液混合器8調(diào)整混合漿液中水泥漿液與高分子控制液的混合比例至1：0.25~0.3，增加混合漿液中高分子控制液的比例以調(diào)整漿液凝結(jié)時(shí)間，待后續(xù)調(diào)整好的漿液溢出后打開出漿管5上的閥門9，此時(shí)減緩進(jìn)漿速度至原進(jìn)漿速度的15%~20%，以減小周邊圍巖冒漿的壓力，待周邊圍巖裂隙溢出的漿液凝固后，關(guān)閉出漿管5上的閥門9，將混合漿液的比例調(diào)整回原始比例，繼續(xù)注漿，若仍有溢漿現(xiàn)象，可按以上步驟重復(fù)操作，達(dá)到止?jié){的目的。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，不需設(shè)置止?jié){墻，解決了現(xiàn)有注漿工藝中設(shè)置止?jié){墻施工耗時(shí)長、成本高的問題，能夠杜絕由于孔口管周邊裂隙發(fā)育而導(dǎo)致巖面溢漿的現(xiàn)象，保證注漿壓力，通過變化漿液狀態(tài)并結(jié)合分段掃孔后退式注漿可確保深孔位置注漿能夠達(dá)到良好的效果

本發(fā)明采用的后退式注漿方法有利于混合漿液充分的滲透至巖層中，該方法中首次通過步驟⑤所述方法對圍巖上新打的淺孔進(jìn)行注漿的步驟尤為關(guān)鍵，這一步驟對孔口位置的巖壁起到填充、加固和堵水的作用，為保證該步驟中混合漿液的滲透效果，可在保證注漿管7出漿暢通的前提下盡可能的將注漿管7末端靠近孔底，因此本發(fā)明可在步驟⑤中圓盤6與法蘭快速接頭2首次對接后，保持注漿管7末端距離孔底5cm-60cm。該方案在注漿過程中，由孔底向孔口逐步加壓，避免孔內(nèi)出現(xiàn)空腔，有利于混合漿液更好的滲透至孔口管1外周的巖壁間隙中，有利于保持孔口強(qiáng)度，為后續(xù)多次掃孔操作創(chuàng)造便利條件，并且可避免后續(xù)多次注漿過程中漿液從孔口附近的巖壁滲漏。根據(jù)本發(fā)明采用的混合漿液的原始比例及進(jìn)漿速度，本發(fā)明優(yōu)選將步驟⑤中圓盤6與法蘭快速接頭2首次對接后注漿管7末端與孔底之間的距離設(shè)為45cm。該距離使本發(fā)明所述的混合漿液產(chǎn)生最佳的滲透效果，同時(shí)可保證在本發(fā)明特定的進(jìn)漿速度條件下不會(huì)產(chǎn)生漿液沿注漿管7反流的意外情況。