一种采用气囊止浆装置的采空区注浆处治方法与流程

本发明属于高速公路施工，特别涉及一种采用气囊止浆装置的采空区注浆处治方法。

背景技术：

1、随着高速路网规划和发展，我国高速公路建设由平原向山区发展，公路建设受采空区影响越来越突出，各地区对采空区的勘察、稳定性评价、处治设计、施工及检测等方面的认识因采空区的类型、规模及开采条件的不同，也存在较大的差别。

2、采空区属于隐蔽、复杂、地表变形范围大、容易引发地质灾害的不良地质场地，对地面建筑物和公路的危害性很大。因而，采空区工程建设难度大，处治费用高，公路工程通常以绕避为主。在不能绕避的情况下，因路基对变形的要求相对较低，出现问题相对容易处理，一般以路基方式通过，线路不得已情况采用桥梁通过时，应对采空区处理严加控制。

3、采空区是地质环境与生态环境比较恶劣和脆弱的地区，在采空区修建公路，因地制宜，综合利用矿渣、尾矿等废弃物作为筑路材料和采空区处治的填充材料，是非常必要的，经济效益和社会效益显而易见。同时，也要注意矿渣、尾矿等废弃材料中所含有的有害物质，防止因路基填筑而造成二次污染。

4、采空区问题是世界性难题，国内外对采空区的工程勘察设计，尤其是处治施工方面的技术、方法、工艺和处治材料等，进行了不同的研究，并在工程中推广和应用，并积极探索和总结采空区处治施工中的新技术、新材料、新工艺。因此，在采空区公路建设中，应积极借鉴已有的新技术、新材料和新工艺，并在过程中不断摸索及创新，以提高采空区公路勘察设计水平和处治施工质量。

5、目前，由于高速公路涉及范围大，服务年限长，对路基的稳定性和变形要求较高；对采空区的施工难以保证施工质量，多单层和多层采空区没有对应的施工工艺及止浆控制技术等方面研究较少。

技术实现思路

1、为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种采用气囊止浆装置解决渗漏、冒浆等问题的采空区注浆处治方法。

2、本发明所采用的技术方案为：

3、一种采用气囊止浆装置的采空区注浆处治方法，包括以下步骤：

4、s1：在表层段进行第一阶段开孔；再变径进行第二阶段开孔至第一层采空区设计深度；

5、s2：孔内下放带法兰托盘和气囊止浆装置的注浆管，法兰托盘置于变径处的基岩台阶上；

6、s3：对气囊止浆装置充气，当气囊止浆装置的压力大于注浆压力时，通过注浆管向采空区注入填充浆液，当注浆管的压力在注浆压力范围内稳定设定时长后，结束对应采空区的注浆施工，同步制作浆液试块；

7、s4：若需要对多层采空区注浆，待上层采空区注入的水泥浆终凝后，释放气囊止浆装置的气压，取出注浆管、法兰托盘和气囊止浆装置；扫孔钻至下一层采空区设计深度；再进行步骤s2和步骤s3。

8、本发明通过气囊止浆装置进行止浆，气囊止浆装置能很好地与变径位置基岩孔壁及注浆管壁贴紧，形成封闭保压止浆段，有效密封注浆压力及保压，防止浆液沿基岩缝隙、孔壁、管壁大量渗漏及冒浆，提高注浆质量。本发明替代了法兰托盘+砾石+粘土止浆的方法，可减少该部分材料的投入，注浆完成后，取出注浆管及气囊周转使用，避免了浆液污染地面及注浆管锈蚀腐烂污染地质，实现了清洁生产。

9、作为本发明的优选方案，在步骤s1中，第一阶段开孔时，钻至完整基岩6m以下。

10、作为本发明的优选方案，在步骤s1中，第一阶段开孔时若遇不良地质，在第一段开孔内下放安装护壁管。

11、作为本发明的优选方案，在步骤s1和步骤s4中，第二阶段开孔至采空区设计深度时，钻至采空区底板以下1m。

12、作为本发明的优选方案，所述气囊止浆装置包括气囊，气囊上连接有加气管，加气管的另一端连接有加气设备。

13、作为本发明的优选方案，所述注浆管的上端连接孔口三通，孔口三通上连接有压力表和注浆装置。

14、作为本发明的优选方案，在步骤s3中，注浆压力为1.0～1.5mpa。

15、作为本发明的优选方案，在步骤s3中，注浆管的压力在注浆压力范围内需稳定的设定时长为15分钟以上。

16、作为本发明的优选方案，第一阶段开孔的孔径为φ130mm。

17、作为本发明的优选方案，第二段开孔的孔径为φ89mm。

18、本发明的有益效果为：

19、1.本发明通过气囊止浆装置进行止浆，气囊止浆装置能很好地与变径位置基岩孔壁及注浆管壁贴紧，形成封闭保压止浆段，有效密封注浆压力及保压，防止浆液沿基岩缝隙、孔壁、管壁大量渗漏及冒浆，提高注浆质量。

20、2.本发明替代了法兰托盘+砾石+粘土止浆的方法，可减少该部分材料的投入，注浆完成后，取出注浆管及气囊周转使用，避免了浆液污染地面及注浆管锈蚀腐烂污染地质，实现了清洁生产。

技术特征：

1.一种采用气囊止浆装置的采空区注浆处治方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种采用气囊止浆装置的采空区注浆处治方法，其特征在于：在步骤s1中，第一阶段开孔(1)时，钻至完整基岩6m以下。

3.根据权利要求1所述的一种采用气囊止浆装置的采空区注浆处治方法，其特征在于：在步骤s1中，第一阶段开孔(1)时若遇不良地质，在第一段开孔内下放安装护壁管。

4.根据权利要求1所述的一种采用气囊止浆装置的采空区注浆处治方法，其特征在于：在步骤s1和步骤s4中，第二阶段开孔(2)至采空区设计深度时，钻至采空区底板以下1m。

5.根据权利要求1所述的一种采用气囊止浆装置的采空区注浆处治方法，其特征在于：所述气囊止浆装置(4)包括气囊(41)，气囊(41)上连接有加气管(42)，加气管(42)的另一端连接有加气设备(43)。

6.根据权利要求1所述的一种采用气囊止浆装置的采空区注浆处治方法，其特征在于：所述注浆管(5)的上端连接孔口三通(51)，孔口三通(51)上连接有压力表(52)和注浆装置。

7.根据权利要求1所述的一种采用气囊止浆装置的采空区注浆处治方法，其特征在于：在步骤s3中，注浆压力为1.0～1.5mpa。

8.根据权利要求1所述的一种采用气囊止浆装置的采空区注浆处治方法，其特征在于：在步骤s3中，注浆管(5)的压力在注浆压力范围内需稳定的设定时长为15分钟以上。

9.根据权利要求1所述的一种采用气囊止浆装置的采空区注浆处治方法，其特征在于：第一阶段开孔(1)的孔径为φ130mm。

10.根据权利要求1所述的一种采用气囊止浆装置的采空区注浆处治方法，其特征在于：第二段开孔的孔径为φ89mm。

技术总结
本发明属于高速公路施工技术领域，特别涉及一种采用气囊止浆装置的采空区注浆处治方法。本发明的方法包括以下步骤：在表层段进行第一阶段开孔；再变径进行第二阶段开孔至第一层采空区设计深度；孔内下放带法兰托盘和气囊止浆装置的注浆管，法兰托盘置于变径处的基岩台阶上；对气囊止浆装置充气，当气囊止浆装置的压力大于注浆压力时，通过注浆管向采空区注入填充浆液，当注浆管的压力在注浆压力范围内稳定设定时长后，结束对应采空区的注浆施工；S4：若需要对多层采空区注浆，扫孔钻至下一层采空区设计深度，通过气囊止浆装置止浆，对下层采空区注浆。本发明提供了一种采用气囊止浆装置解决渗漏、冒浆等问题的采空区注浆处治方法。

技术研发人员：刘波,曹火勇,付成开,陈宏,马文荣,耿超,孙尧,张旭,康健,王杰,覃建明,李东山,李超,兰勇,朱清华,刘列宁,罗广
受保护的技术使用者：中铁八局集团第三工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12