一种双液注浆孔内堵水方法与流程

1.本发明属于建筑施工工艺及设备技术领域，涉及一种双液注浆孔内堵水方法，主要适用于有基岩裂隙水涌水风险的基坑工程，采用注浆方式在钻孔内对基岩裂隙水进行堵漏。


背景技术：

2.随着城市地下空间开发和利用的深度和范围不断扩大，基岩裂隙水发育地段的深基坑规模和深度也越来越大，因为基岩裂隙水具有分布规律性差、水量大小不均等缺点，如果不提前进行封堵或采取合理的处理措施，基坑大面积开挖之后，基岩裂隙水可能从基底及侧壁不同位置的基岩裂隙中涌出；进而导致后续的施工工序无法顺利进行。
3.针对基岩裂隙水发育特点，基坑开挖前多采用注浆的方式对于基岩裂隙水进行封堵处理，其中注浆堵水的工艺、设备和浆液配比是封堵裂隙水的关键。常规的地面注浆堵漏主要采用水泥浆加速凝剂(水玻璃为主)采取双液注浆泵进行双液注浆，主要工艺流程为在基岩裂隙水发育位置确定后进行钻孔施工，钻孔形成后采用花管或袖阀管注浆工艺，通过双液注浆泵将水泥浆和水玻璃在孔口混合后通过管路注入到裂隙水发育位置。
4.但是上述方式进行基岩裂隙水封堵时普遍效果不好，主要原因是基岩裂隙水普遍处于流动状态，需要保证双浆液到达裂隙位置后以最短的时间达到初凝，同时又需要保证浆液混合后的管路不会出现堵管风险，施工条件下很难在地面条件很难做到精准控制，尤其是基岩裂隙发育埋深较大的深基坑项目，要求双液浆以最短时间初凝才能达到止水效果，地面混合的双液浆注入孔内的凝结时间和是否堵管很难保证。在工程实践中，此种方式对于基岩裂隙水封堵效果普遍不好。


技术实现要素：

5.为了解决双液注浆方式在岩石破碎区封堵地下水的处理效果出现的上述问题，尤其是基岩裂隙较为发育的深基坑项目，本发明提出了一种双液注浆孔内堵水方法，包括注浆工艺和注浆设备，可以采用常规注浆泵代替较为复杂的变流量双液注浆，通过孔内注浆装置使双浆液以最短的时间到达裂隙位置，同时可以避免堵管风险。
6.本发明采用了如下技术方案：
7.一种双液注浆孔内堵水方法，所使用的装置包括孔口提引支架9，孔口提引支架9配备具有下放和回收孔内注浆装置以及水泥浆输送管路2与速凝剂输送管路6的提引钢丝绳卷筒7，孔内注浆装置包括双液浆混合器13、双液浆喷嘴14、配重引导头16及其他配套部件；
8.具体步骤如下：
9.在确定裂隙水发育位置后进行注浆孔施工，形成注浆孔后下放注浆孔护壁管11，在注浆孔孔口处，在钻孔孔壁与注浆孔护壁管11之间的环状间隙设置一段的注浆孔封隔塞10，之后再在地面上安放孔口提引支架9，孔口提引支架9上装配提引钢丝绳卷筒7，通过提
引钢丝绳卷筒7上的提引钢丝绳8的下放和回收孔内的双液浆混合器13及配套部件和孔内管路。配重引导头16设置在双液浆混合器13的底端，双液浆喷嘴14设置在双液浆混合器13下部。双液浆混合器13及配套设备下放至基岩17的裂隙水通道18位置后，双液浆混合器13顶部固定的膨胀止水胶条15遇水膨胀发挥作用，贴紧注浆孔护壁管11，在裂隙水通道18位置的注浆孔护壁管花管段12形成封闭的注浆空间。
10.孔内设备安放就位后，将水泥浆输送管路2的一端与双液浆混合器13连接，另一端与水泥浆注浆泵3连接，水泥浆注浆泵3再通过管路连接后台外设的水泥浆搅浆桶1；同理将速凝剂输送管路6的一端与双液浆混合器13连接，另一端与速凝剂注浆泵5连接，再通过管路连接后台外设的速凝剂存储罐4，形成一套注浆系统。
11.注浆系统形成后，启动水泥浆注浆泵3和速凝剂注浆泵5，通过预先试验确定的水泥浆与速凝剂混合液达到最短初凝时间配合比，双浆液分别通过水泥浆输送管路2和速凝剂输送管路6分别将两种浆液注入到孔内的双液浆混合器13，双浆液在双液浆混合器13中混合后迅速通过双液浆喷嘴14进行喷浆，混合浆液通过注浆孔护壁管花管段12上设置的花孔注入基岩17中的裂隙水通道18内，注入到裂隙水通道18内双浆液最短的时间凝固，达到止水效果。注浆结束后通过提引钢丝绳卷筒7将孔内注浆设备提出钻孔，并对注浆孔进行封孔处理。
12.本发明的有益效果：
13.1、本发明方法不需要采取变流量的双液注浆泵和相对复杂的袖阀管注浆工艺，采用常规的注浆泵也可以实现双液注浆，基坑施工现场对于注浆设备要求较低，现场施工较为方便。
14.2、本发明的设置了孔口提引支架和提引钢丝绳卷扬，方便孔内注浆设备和注浆管的下放和回收，浆液混合位置设置在孔内，水泥浆和速凝剂在喷出前不会接触，两种浆液在孔底混合器混合后以最短的时间喷射到裂隙位置，同时也避免了堵管风险。
15.3、通过设置护壁管和封隔塞能保证注浆过程能维持一定的压力，同时可以避免地表和浅层地下水的汇入孔内，保证注浆孔的孔壁稳定；护壁花管段和止水胶条的设置，可以使堵漏浆液顺利进入护壁管和岩石之间的间隙，做到针对基岩裂隙位置的定位注浆。
附图说明
16.图1为双液注浆孔内堵水方法中各个装置的连接示意图；
17.图2为孔口提引支架立体示意图；
18.图3提引钢丝绳卷筒结构示意图；
19.图4为孔内注浆位置放大图(图1中a处位置)。
20.图中：1水泥浆搅浆桶；2水泥浆输送管路；3水泥浆注浆泵；4速凝剂存储罐；5速凝剂注浆泵；6速凝剂输送管路；7提引钢丝绳卷筒；71孔口提引支架连接杆；72卷筒排绳器；73提引钢丝绳卷筒筒体；74卷筒转动握把连接套；75卷筒转动握把；8提引钢丝绳；9孔口提引支架；91孔口提引支架支腿；92孔口提引支架横梁；10注浆孔封隔塞；11注浆孔护壁管；12注浆孔护壁管花管段；13双液浆混合器；14双液浆喷嘴；15膨胀止水胶条；16配重引导头；17基岩；18裂隙水通道。
具体实施方式
21.以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
22.如图1所示，本发明的一种双液注浆孔内堵水装置，主要包括孔口提引支架9，孔口提引支架9配备具有下放和回收孔内注浆装置和水泥浆输送管路2和速凝剂输送管路6的提引钢丝绳卷筒7，孔内注浆装置包括双液浆混合器13、双液浆喷嘴14、配重引导头16及其他配套部件。
23.其中，孔口提引支架9的结构如图2所示，为对称结构，包括多个孔口提引支架支腿91和一个孔口提引支架横梁92。
24.提引钢丝绳卷筒7的结构如图3所示，包括孔口提引支架连接杆71、卷筒排绳器72、提引钢丝绳卷筒筒体73、卷筒转动握把连接套74和卷筒转动握把75；孔口提引支架连接杆71安装在孔口提引支架9上，提引钢丝绳卷筒筒体73安装在孔口提引支架连接杆71上，卷筒排绳器72安装在提引钢丝绳卷筒筒体73上，提引钢丝绳卷筒筒体73的一端设有卷筒转动握把连接套74，用于安装卷筒转动握把75。
25.双液浆混合器13、双液浆喷嘴14、配重引导头16的位置关系如图4所示，配重引导头16设置在双液浆混合器13的底端，双液浆喷嘴14设置在双液浆混合器13下部，膨胀止水胶条15设置在双液浆混合器13顶部。
26.具体实施过程为：
27.通过相关的勘察手段确定基岩裂隙水的位置后进行注浆孔施工，注浆孔应穿透基岩17中的裂隙水通道18，注浆孔成孔之后下放具有注浆孔护壁管花管段12的注浆孔护壁管11，注浆孔护壁管花管段12设置在裂隙水通道18的位置，并在注浆孔的孔口位置钻孔孔壁与注浆孔护壁管11之间的环状间隙设置一定长度的注浆孔封隔塞10，注浆孔封隔塞10的设置可以避免地表和浅层地下水的汇入孔内，注浆过程能封闭注浆空间，维持注浆压力。
28.进一步再安放孔口提引支架9，在孔口提引支架9的71孔口提引支架连接杆装配提引钢丝绳卷筒7；钢丝绳卷筒7通过提引钢丝绳8下放和回收孔内的双液浆混合器13及配套的配重引导头16、水泥浆输送管路2和速凝剂输送管路6的孔内部分。
29.双液浆混合器13、配重引导头16及配套设备下放至基岩17的裂隙水通道18位置后，双液浆混合器13顶部固定的膨胀止水胶条15遇水膨胀发挥作用，贴紧注浆孔护壁管11，在裂隙水通道18位置的注浆孔护壁管花管段12与膨胀止水胶条15及孔底部分形成注浆空间。
30.孔内注浆设备安放就位后，地面注浆设备部分将连带的水泥浆输送管路2连接水泥浆注浆泵3，进而再通过管路连接后台外设的水泥浆搅浆桶1，同样的将速凝剂输送管路6连接速凝剂注浆泵5，再通过管路连接后台外设的速凝剂存储罐4，从而形成地面和孔内连接的一套整体的注浆系统。
31.在地表同条件下进行水泥浆与速凝剂(水玻璃为主)的配合比试验后开始注浆，启动水泥浆注浆泵3和速凝剂注浆泵5，将水泥浆和速凝剂按配比分别通过水泥浆输送管路2和速凝剂输送管路6泵送注入到孔内的双液浆混合器13中，浆液在双液浆混合器13中混合后在压力作用下经过双液浆喷嘴14进入注浆孔护壁管花管段12及桩底形成的空间内，随即以最短的时间注入基岩17中，水泥浆与速凝剂注入裂隙水通道18后迅速达到初凝状态，对基岩裂隙水进行封堵。
32.注浆堵水结束后摇动提引钢丝绳卷筒1通过提引钢丝绳8将孔内注浆设备提出钻孔，并对注浆孔进行封孔处理。
33.本发明的工作过程总结如下：
34.1、通过相关的勘察手段确定裂隙水的位置后进行注浆孔施工，注浆孔深度应该穿透裂隙水通道18一定深度进入完整基岩，同时钻孔直径应满足下放注浆孔护壁管的要求；
35.2、安放孔口提引支架9和提引钢丝绳卷筒7，下放和回收孔内的双液浆混合器13及配套的配重引导头16、孔内管路及配套的注浆部件；下放至指定位置，双液浆混合器13顶部固定的膨胀止水胶条15遇水膨胀发挥作用，形成注浆空间；
36.3、孔内注浆设备安放就位后，通过水泥浆输送管路2和速凝剂输送管路6连接地面注浆设备。
37.4、管路连接完毕后，按照预先设定的水泥浆与速凝剂注浆比例进行注浆，浆液泵分别将水泥浆、速凝剂注浆送至孔底的双液浆混合器13后进行混合，混合后的浆液在泵压下迅速喷射进入需要堵漏的裂隙水通道18中，进行堵水；
38.5、达到堵漏效果后提引钢丝绳卷筒1通过提引钢丝绳8将孔内注浆设备提出钻孔，完成注浆后进行封孔。
39.本发明公开了一种双液注浆孔内堵水方法，不同于常规基坑双液注浆采用变流量双液注浆泵设备以及较为复杂的袖阀管注浆工艺，也不需要根据管路长度进行浆液配合比试验后在孔口混合注浆，本发明采取的是两个普通单液泥浆泵组合的花管注浆方式，采取初凝时间最短的配合比进行孔内压浆，施工现场对于注浆设备要求较低，技术难度低，施工较为方便。
40.本发明通过设置孔口提引支架和提引钢丝绳卷扬，将注浆混合装置设置在孔内需要堵漏的位置，浆液在到达裂隙位置之前不会混合，在混合后又能以最短的时间喷射至指定位置达到初凝，解决了常规双液注浆对于混合浆液初凝时间精准控制的问题，而且浆液不会在管路中混合，浆液混合后迅速喷出，管路不会出现堵管风险。

技术特征：
1.一种双液注浆孔内堵水方法，其特征在于，所使用的装置包括孔口提引支架(9)，孔口提引支架(9)配备具有下放和回收孔内注浆装置以及水泥浆输送管路(2)与速凝剂输送管路(6)的提引钢丝绳卷筒(7)，孔内注浆装置包括双液浆混合器(13)、双液浆喷嘴(14)和配重引导头(16)；具体步骤如下：在确定裂隙水发育位置后进行注浆孔施工，形成注浆孔后下放注浆孔护壁管(11)，在注浆孔孔口处，在钻孔孔壁与注浆孔护壁管(11)之间的环状间隙设置一段的注浆孔封隔塞(10)，之后再在地面上安放孔口提引支架(9)，孔口提引支架(9)上装配提引钢丝绳卷筒(7)，通过提引钢丝绳卷筒(7)上的提引钢丝绳(8)的下放和回收孔内的双液浆混合器(13)及配套部件和孔内管路；配重引导头(16)设置在双液浆混合器(13)的底端，双液浆喷嘴(14)设置在双液浆混合器(13)下部；双液浆混合器(13)及配套设备下放至基岩(17)的裂隙水通道(18)位置后，双液浆混合器(13)顶部固定的膨胀止水胶条(15)遇水膨胀发挥作用，贴紧注浆孔护壁管(11)，在裂隙水通道(18)位置的注浆孔护壁管花管段(12)形成封闭的注浆空间；孔内设备安放就位后，将水泥浆输送管路(2)的一端与双液浆混合器(13)连接，另一端与水泥浆注浆泵(3)连接，水泥浆注浆泵(3)再通过管路连接后台外设的水泥浆搅浆桶(1)；同理将速凝剂输送管路(6)的一端与双液浆混合器(13)连接，另一端与速凝剂注浆泵(5)连接，再通过管路连接后台外设的速凝剂存储罐(4)，形成一套注浆系统；注浆系统形成后，启动水泥浆注浆泵(3)和速凝剂注浆泵(5)，通过预先试验确定的水泥浆与速凝剂混合液达到最短初凝时间配合比，双浆液分别通过水泥浆输送管路(2)和速凝剂输送管路(6)分别将两种浆液注入到孔内的双液浆混合器(13)，双浆液在双液浆混合器(13)中混合后迅速通过双液浆喷嘴(14)进行喷浆，混合浆液通过注浆孔护壁管花管段12上设置的花孔注入基岩(17)中的裂隙水通道(18)内，注入到裂隙水通道(18)内双浆液最短的时间凝固，达到止水效果；注浆结束后通过提引钢丝绳卷筒(7)将孔内注浆设备提出钻孔，并对注浆孔进行封孔处理。

技术总结
本发明属于建筑施工工艺及设备技术领域，涉及一种双液注浆孔内堵水方法，主要适用于有基岩裂隙水涌水风险的基坑工程，采用注浆方式在钻孔内对基岩裂隙水进行堵漏。本发明的技术方案包括注浆工艺和注浆设备，采用常规注浆泵也可以实现双液注浆，通过孔内注浆装置使双浆液以最短的时间到达裂隙位置，同时避免常规双液注浆极易出现的堵管风险。液注浆极易出现的堵管风险。液注浆极易出现的堵管风险。


技术研发人员：张广超 陈立敏 吉兆腾 冯辉 徐星明 赵富章 刘文涛 梁玉麟 黄春阳 孙宇 温宇平 唐明明 井逢鑫 杨博雍
受保护的技术使用者：中建东设工程技术（上海）有限公司 中国建筑东北设计研究院有限公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/9/6