一種巖溶塌陷區(qū)的注漿施工系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)屬于隧道工程施工技術(shù)領(lǐng)域，具體提供了一種巖溶塌陷區(qū)的注漿施工系統(tǒng)，包括跟管鉆機(jī)、塑料套管、鋼套管、進(jìn)漿管及回漿管；跟管鉆機(jī)用于對(duì)可溶巖的上覆砂層進(jìn)行鉆孔至巖溶塌陷區(qū)，鋼套管插入孔內(nèi)且貫穿上覆砂層伸入可溶巖層內(nèi)，塑料套管位于鋼套管圍合的空間內(nèi)且貫穿上覆砂層伸入可溶巖層內(nèi)，進(jìn)漿管及回漿管均穿過(guò)塑料套管并伸入至巖溶塌陷區(qū)內(nèi)。該方案簡(jiǎn)化了注漿施工過(guò)程，提高了施工效率，優(yōu)化了工藝相關(guān)細(xì)節(jié)，解決了砂層鉆孔易塌孔和鋼套管容易埋死，影響盾構(gòu)穿越的難題，很好地保證了巖溶塌陷區(qū)的注漿效果，安全可靠，易于操作，實(shí)用性強(qiáng)，除應(yīng)用在盾構(gòu)穿越巖溶塌陷區(qū)上覆的砂層外，也可廣泛應(yīng)用一般巖溶塌陷區(qū)的注漿處理，應(yīng)用范圍廣。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種巖溶塌陷區(qū)的注漿施工系統(tǒng)
本技術(shù)屬于隧道工程施工
，具體涉及一種巖溶塌陷區(qū)的注漿施工系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
隨著地鐵線網(wǎng)不斷發(fā)展，地鐵盾構(gòu)隧道難以避開不良地層，地鐵盾構(gòu)隧道需在可溶性巖上部覆蓋的砂層中穿越。而砂層下方往往會(huì)有可溶巖形成的巖溶塌陷區(qū)，溶洞內(nèi)存在空洞或溶洞充填物較松散，承載力很低，盾構(gòu)機(jī)穿越砂層時(shí)易發(fā)生沉陷等事故；又或是地鐵隧道附近的溶洞，在施工過(guò)程中受到一些人為施工擾動(dòng)，容易導(dǎo)致地基承載力不足、局部地基滑動(dòng)和塌陷、不均勻沉降等，對(duì)工程建設(shè)和后期安全運(yùn)營(yíng)造成極大影響，也會(huì)對(duì)周邊建筑等造成影響。因此，需對(duì)巖溶塌陷區(qū)進(jìn)行注漿處理，以此確保盾構(gòu)機(jī)安全、順利通過(guò)溶洞區(qū)，避免工程事故的發(fā)生，并保證運(yùn)營(yíng)隧道結(jié)構(gòu)承載力、變形、防水要求。針對(duì)可溶巖上覆厚砂層的結(jié)構(gòu)特征，在進(jìn)行巖溶注漿處理時(shí)鉆孔穿越上覆砂層很難成孔，目前常用的鉆孔注漿工藝一般采用地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔，在上部含砂地層埋設(shè)鋼套管，注漿時(shí)下設(shè)注漿管至孔底，封閉孔口進(jìn)行巖溶注漿。但上述工藝有諸多缺陷，一是砂層成孔困難，鉆孔穿越砂層時(shí)極易塌孔；二是孔底易堆積沉積物，使套管下設(shè)不到位；三是鉆孔遇到溶洞時(shí)會(huì)造成砂層塌陷形成空洞，引起地面塌陷。四是此工藝經(jīng)常會(huì)將鋼套管卡死在地層中，鋼套管不能重復(fù)利用，后期盾構(gòu)施工時(shí)會(huì)對(duì)盾構(gòu)機(jī)刀具造成損壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中巖溶塌陷區(qū)的注漿施工過(guò)程中砂層難成孔、易塌孔、鋼套管卡死不能重復(fù)利用的問(wèn)題。為此，本技術(shù)提供了一種巖溶塌陷區(qū)的注漿施工系統(tǒng)，包括跟管鉆機(jī)、塑料套管、鋼套管、進(jìn)漿管及回漿管；所述鉆機(jī)用于對(duì)可溶巖的上覆砂層進(jìn)行鉆孔至巖溶塌陷區(qū)，所述鋼套管插入孔內(nèi)且貫穿所述上覆砂層伸入可溶巖層內(nèi)，所述塑料套管位于所述鋼套管圍合的空間內(nèi)且貫穿所述上覆砂層伸入可溶巖層內(nèi)，所述進(jìn)漿管及回漿管均穿過(guò)所述塑料套管并伸入至所述巖溶塌陷區(qū)內(nèi)。優(yōu)選地，還包括進(jìn)氣管，所述塑料套管的底部從上至下依次設(shè)有充氣膠囊、止?jié){塞，所述進(jìn)氣管插入所述氣膠囊內(nèi)，所述進(jìn)漿管及回漿管均穿過(guò)所述止?jié){塞。優(yōu)選地，所述止?jié){塞1/3埋設(shè)于塑料管內(nèi)，2/3埋設(shè)于可溶巖層內(nèi)。優(yōu)選地，所述進(jìn)漿管及回漿管穿過(guò)止?jié){塞并伸入所述巖溶塌陷區(qū)深度為10m(可根據(jù)巖溶發(fā)育情況調(diào)整該深度)。優(yōu)選地，采用跟管鉆機(jī)將Φ140mm鋼套管打至基巖面以下0.5m，將鋼套管留置在基巖中。優(yōu)選地，所述塑料套管的尺寸為Φ90mm，材質(zhì)為PP-R管或PVC管，且所述塑料套管采用4m/段熱焊接成型。優(yōu)選地，所述進(jìn)漿管的下沉深度比所述回漿管的下沉深度更深。本技術(shù)的有益效果：本技術(shù)提供的這種巖溶塌陷區(qū)的注漿施工系統(tǒng)，包括跟管鉆機(jī)、塑料套管、鋼套管、進(jìn)漿管及回漿管；鉆機(jī)用于對(duì)可溶巖的上覆砂層進(jìn)行鉆孔至巖溶塌陷區(qū)，鋼套管插入孔內(nèi)且貫穿上覆砂層伸入可溶巖層內(nèi)，塑料套管位于鋼套管圍合的空間內(nèi)且貫穿上覆砂層伸入可溶巖層內(nèi)，進(jìn)漿管及回漿管均穿過(guò)塑料套管并伸入至巖溶塌陷區(qū)內(nèi)。該方案簡(jiǎn)化了注漿施工過(guò)程，提高了施工效率，優(yōu)化了工藝相關(guān)細(xì)節(jié)，解決了砂層鉆孔易塌孔和鋼套管容易埋死，影響盾構(gòu)穿越的難題，很好地保證了巖溶塌陷區(qū)的注漿效果，安全可靠，易于操作，實(shí)用性強(qiáng)，材料中較為昂貴的鋼套管可重復(fù)利用，極大程度地節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本。除應(yīng)用在盾構(gòu)穿越巖溶塌陷區(qū)上覆砂層外，也可廣泛應(yīng)用一般巖溶塌陷區(qū)的注漿處理，應(yīng)用范圍廣。以下將結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。附圖說(shuō)明圖1是本技術(shù)巖溶塌陷區(qū)的注漿施工系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本技術(shù)巖溶塌陷區(qū)的注漿施工系統(tǒng)的1-1截面圖；圖3是本技術(shù)巖溶塌陷區(qū)的注漿施工系統(tǒng)的2-2截面圖；圖4是本技術(shù)巖溶塌陷區(qū)的注漿施工系統(tǒng)的3-3截面圖；圖5是本技術(shù)巖溶塌陷區(qū)的注漿施工系統(tǒng)的4-4截面圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明：鋼套管10，塑料套管11，鉆桿12，進(jìn)氣管13，進(jìn)漿管14，回漿管15，砂層16，可溶巖層17，巖溶塌陷區(qū)18，充氣膠囊19，止?jié){塞20。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本技術(shù)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本技術(shù)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本技術(shù)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本技術(shù)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本技術(shù)保護(hù)的范圍。在本技術(shù)的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本技術(shù)和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本技術(shù)的限制。術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征；在本技術(shù)的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。本技術(shù)實(shí)施例提供了一種巖溶塌陷區(qū)的注漿施工系統(tǒng)，如圖1至圖5所示，包括跟管鉆機(jī)、塑料套管11、鋼套管10、進(jìn)漿管14及回漿管15；所述跟管鉆機(jī)用于對(duì)可溶巖的上覆砂層16進(jìn)行鉆孔至巖溶塌陷區(qū)18，所述鋼套管10插入孔內(nèi)且貫穿所述上覆砂層16伸入可溶巖層17內(nèi)，所述塑料套管11位于所述鋼套管10圍合的空間內(nèi)且貫穿所述上覆砂層16伸入可溶巖層17內(nèi)，所述進(jìn)漿管14及回漿管15均穿過(guò)所述塑料套管11并伸入至所述巖溶塌陷區(qū)18內(nèi)。具體原理如下：采用跟管鉆機(jī)鉆孔，先通過(guò)鉆桿12穿過(guò)地面、砂層16及可溶巖層17到達(dá)巖溶塌陷區(qū)18，將鋼套管10穿越砂層16后，在套管內(nèi)下設(shè)塑料套管11，然后拔出鋼套管10，將塑料套管11灌漿固定，鉆頭從塑料套管11內(nèi)穿過(guò)，鉆至即巖溶塌陷區(qū)18，并在孔內(nèi)設(shè)有進(jìn)漿管14、回漿管15、進(jìn)氣管13，塑料套管11底部上下設(shè)有充氣膠囊19、止?jié){塞20，注漿時(shí)止?jié){塞20在水壓下膨脹封堵灌漿孔，其優(yōu)點(diǎn)在于可卡塞在灌漿孔內(nèi)任何位置，可適應(yīng)不規(guī)則孔壁、卡塞穩(wěn)定性高、承壓能力大，對(duì)保障卡塞穩(wěn)定、防止抱塞埋塞和減小孔內(nèi)占漿有重要作用，保證注漿效果。該方案簡(jiǎn)化了施工過(guò)程，提高了施工效率，優(yōu)化了工藝相關(guān)細(xì)節(jié)，解決了砂層16鉆孔易塌孔和鋼套管10容易埋死，影響盾構(gòu)穿越的難題，很好地保證了巖溶塌陷區(qū)18的注漿效果，安全可靠，易于操作，實(shí)用性強(qiáng)，材料中較為昂貴的鋼套管10可重復(fù)利用，極大程度地節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本。除應(yīng)用在盾構(gòu)穿越巖溶塌陷區(qū)18上覆砂層16外，也可廣泛應(yīng)用一般巖溶塌陷區(qū)18的注漿處理，應(yīng)用范圍廣。優(yōu)選的方案，采用跟管鉆機(jī)將Φ140mm鋼套管10打至基巖(即可溶巖層17)面以下0.5m，將鋼套管10留置在基巖(即可溶巖層17)中。優(yōu)選的方案，所述塑料套管11的尺寸為Φ90mm，材質(zhì)為PP-R管或PVC管，且所述塑料套管11采用4m/段熱焊接成型。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種巖溶塌陷區(qū)的注漿施工系統(tǒng)，其特征在于：包括跟管鉆機(jī)、塑料套管、鋼套管、進(jìn)漿管及回漿管；/n所述跟管鉆機(jī)用于對(duì)可溶巖的上覆砂層進(jìn)行鉆孔至巖溶塌陷區(qū)，所述鋼套管插入孔內(nèi)且貫穿所述上覆砂層伸入可溶巖層內(nèi)，所述塑料套管位于所述鋼套管圍合的空間內(nèi)且貫穿所述上覆砂層伸入可溶巖層內(nèi)，所述進(jìn)漿管及回漿管均穿過(guò)所述塑料套管并伸入至所述巖溶塌陷區(qū)內(nèi)。/n

【技術(shù)特征摘要】
1.一種巖溶塌陷區(qū)的注漿施工系統(tǒng)，其特征在于：包括跟管鉆機(jī)、塑料套管、鋼套管、進(jìn)漿管及回漿管；
所述跟管鉆機(jī)用于對(duì)可溶巖的上覆砂層進(jìn)行鉆孔至巖溶塌陷區(qū)，所述鋼套管插入孔內(nèi)且貫穿所述上覆砂層伸入可溶巖層內(nèi)，所述塑料套管位于所述鋼套管圍合的空間內(nèi)且貫穿所述上覆砂層伸入可溶巖層內(nèi)，所述進(jìn)漿管及回漿管均穿過(guò)所述塑料套管并伸入至所述巖溶塌陷區(qū)內(nèi)。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖溶塌陷區(qū)的注漿施工系統(tǒng)，其特征在于：還包括進(jìn)氣管，所述塑料套管的底部從上至下依次設(shè)有充氣膠囊、止?jié){塞，所述進(jìn)氣管插入所述充氣膠囊內(nèi)，所述進(jìn)漿管及回漿管均穿過(guò)所述止?jié){塞。


3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的巖溶塌陷區(qū)的注漿施工系統(tǒng)，其特征在于：所述止?jié){塞1/3埋...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫雪兵，王金龍，呂延豪，游龍飛，郭華偉，劉磊，婁英豪，張婕，蔡興瑞，解子騰，方黃磊，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：湖北;42