钻注两用型袖阀管、袖阀管施工结构及施工方法与流程

  本发明涉及一种钻注两用型袖阀管、袖阀管施工结构及施工方法，属于建设实施工程技术领域。

  袖阀管注浆工法由于能较好地控制注浆范围和注浆压力，可进行重复注浆，且发生冒浆与串浆的可能性很小等特点，被国内外公认为最可靠的注浆工法之一。袖阀管结构最重要的包含外管、橡胶或硅胶的袖阀套、堵头、接头、盖帽、注浆管、注浆器止浆圈等组成。袖阀管只能向管外出浆，不能向管内返浆的单向闭合装置。注浆时，压力将小孔外的袖阀套冲开，浆液进入地层，如管外压力大于管内时，小孔外的袖阀套自动闭合。通过袖阀管注浆工法进行注浆施工，由于在被加固的地层中进行了多点、定量、均衡的注浆，注浆体在地层中均匀分布，均匀连接，因此大幅度的提升了被加固地层段的整体稳定性。注浆体能够准确的通过实际施工情况做选择，例如超细水泥—水玻璃注浆体，采取了压力注浆加固地基，将具有很多压力的超细水泥—水玻璃浆液通过土层颗粒间的孔隙强行注入土层中，起到挤密和充填作用，迫使土层孔隙内的部分或大部分水和空气排去，从而加快土层的固结稳定，阻止或控制路基不均匀沉陷。

  袖阀管注浆工法通常首先在地上向下钻孔，将袖阀管的外管插入至钻出的孔内，再将注浆管插入至外管内开始注浆。但在一些特殊的施工条件下，没有办法进行竖直钻孔，例如需要在某段高架铁路桥梁下方的底层内挖掘隧道，则需要对铁路桥梁地基侧的土层进行注浆加固，然而为确保铁路道路安全，铁道两侧25米范围的区域内不允许进行实施工程活动，而在25米以外进行远距离施工，采用倾斜钻孔的方式对袖阀管进行布设。由于施工距离较远，孔与地面的夹角能够达到19°~46°，甚至于更小，钻孔时钻头一端容易下沉，导致钻出的孔没办法使用，而现有的设备及工艺没办法完成袖阀管的布设施工。

  因此，本发明的目的是提供一种钻注两用型袖阀管，将钻头、钻杆以及袖阀管的功能合成一体，在钻孔的同时完成袖阀管的布设，从而解决现存技术中当孔与地面夹角过小时无法施工的问题；本发明还提供一种袖阀管施工结构及施工方法，利用如前所述的钻注两用型袖阀管，解决了现存技术中无法远距离施工的技术问题。

  为了实现上述目的，本发明的一种钻注两用型袖阀管，包括袖阀管组件以及钻头，所述袖阀管组件包括芯管以及套设在芯管外侧的袖阀套，在所述芯管上并位于被所述袖阀套包覆的部位开设有出浆孔，所述钻头设置于所述袖阀管组件的端部并将所述芯管封闭。

  所述袖阀管组件还包括套设在芯管外侧的套管，所述凹陷部位于所述芯管的未被套管包覆的位置。

  所述套管为间隔设置的多个，所述袖阀套为多个，至少部分所述袖阀套设置于相邻的套管之间。

  本发明还提供一种袖阀管施工结构，包括多个倾斜向下延伸至地层中的如前所述的钻注两用型袖阀管；每个所述钻注两用型袖阀管的一部分位于待注浆区域内，并且所述出浆孔开设于所述钻注两用型袖阀管的位于待注浆区域内的部分上。

  注浆装置，所述注浆装置能够连通至钻注两用型袖阀管内部并通过钻注两用型袖阀管向地层中注浆；

  平行设置的两条导向梁，所述钻注两用型袖阀管设置于导入装置上并穿过两条导向梁之间的夹缝；

  激光导线测距仪，用于对钻注两用型袖阀管定位从而使多个所述钻注两用型袖阀管位于同一平面上；

  倾角仪，用于测量钻注两用型袖阀管的倾角从而使每个所述钻注两用型袖阀管能够以预设的倾角被导入地层。

  （1）将多个倾斜的袖阀管导入地层中，从而使袖阀管插入地面的位置远离待注浆区域竖直上方的地面位置，所述袖阀管为如权利要求1-6任一项所述的钻注两用型袖阀管；

  （2）通过注浆装置向钻注两用型袖阀管内注浆，使浆液通过芯管的出浆孔被注入至待注浆区域。

  在所述步骤1中，首先是根据待注浆区域的位置预先设定好袖阀管的导入位置与导入角度，设置袖阀管施工的地上结构部分，即根据预设的位于同一平面上的袖阀管的位置设置物理导线，在导线的竖直上方安装激光导线测距仪，使激光导线测距仪的出射激光导线与物理导线平行，调整袖阀管的位置使其位于激光导线与物理导线所在的竖直平面内，通过倾角仪调整袖阀管的导入角度；将袖阀管设置于导入装置上，通过导入装置将袖阀管导入至地层中。

  采用上述技术方案，本发明的钻注两用型袖阀管、袖阀管施工结构及施工方法，提供了一种集袖阀管、钻杆、钻头为一体的钻注两用结构，具有钻入地层的功能，同时钻入至预定位置后即完成了袖阀管的布设，从而可以在一定程度上完成远距离施工；袖阀管上设置凹陷部用于容纳袖阀套，在钻入地层时能起到保护袖阀套的作用；将芯管设置为较小的管径，一方面有助于袖阀管的进给，另一方面也避免袖阀管进给过程中向下弯曲，同时由于芯管具有较小管径，因此钻头可以为芯管端部形成，导入装置能选择旋转钻机，也可以使用静压机来实现袖阀管的导入。

  如图1、2所示，本发明的一种钻注两用型袖阀管1，包括袖阀管组件11以及钻头12，所述袖阀管组件11包括芯管110以及套设在芯管110外侧的袖阀套112，在所述芯管110上并位于被所述袖阀套112包覆的部位开设有出浆孔113，所述钻头12设置于所述袖阀管组件11的端部并将所述芯管110封闭，所述袖阀套112为硅胶套、乳胶套或者橡胶套。在本实施例中，所述钻头12为所述芯管110的一部分，在芯管110端部设置有尖头部121，尖头部121将芯管110封闭。当然，在其他实施例中，钻头12也可以为独立安装在芯管110上。

  所述袖阀管组件11上设置有用于容纳所述袖阀套112的凹陷部114。如图3所示，所述袖阀管组件11还包括套设在芯管110外侧的套管115，所述凹陷部114位于所述芯管110的未被套管115包覆的位置。在本实施例中，所述套管115为间隔设置的多个，所述袖阀套112为多个，至少部分所述袖阀套112设置于相邻的套管115之间。凹陷部114用于容纳袖阀套112，从而避免袖阀套112在袖阀管组件11入地下后因受到摩擦而损坏或变形。所述芯管110为金属材质，套管115可以为树脂材质基材质。

  所述芯管110的外径为10mm~100mm，优选为15mm~30mm。将芯管110设置为较小的管径，一方面有助于袖阀管的进给，另一方面也避免袖阀管进给过程中向下弯曲，同时由于芯管110具有较小管径，因此钻头12可以为芯管110端部形成，导入装置可以再一次进行选择旋转钻机，也能够正常的使用静压机来实现袖阀管的导入。

  本发明还提供一种袖阀管施工结构，如图4、5所示，包括多个倾斜向下延伸至地层中的如前所述的钻注两用型袖阀管1；每个所述钻注两用型袖阀管1的一部分位于待注浆区域100内，并且所述出浆孔113开设于所述钻注两用型袖阀管1的位于待注浆区域100内的部分上。

  多个钻注两用型袖阀管1位于同一平面内形成一组，同一带注浆区域可以由间隔设置的多组钻注两用型袖阀管1进行注浆。同一组钻注两用型袖阀管1被导入地面的位置位于同一直线上。因此，在本实施例中，所述袖阀管施工结构除了包括导入装置21、注浆装置（图中未示出）之外，还包括平行设置的两条导向梁22、倾角仪（图中未示出）、激光导线用于将钻注两用型袖阀管1导入至地层中，可以为旋转钻机，也可以为静压机。所述注浆装置能够连通至钻注两用型袖阀管1内部并通过钻注两用型袖阀管1向地层中注浆。所述钻注两用型袖阀管1设置于导入装置21上并穿过两条导向梁22之间的夹缝，通过激光导线以及地面上预设的物理导线做定位从而确保多个钻注两用型袖阀管1的位于同一平面上。所述倾角仪用于测量钻注两用型袖阀管1的倾角从而使每个所述钻注两用型袖阀管1能够以预设的倾角被导入地层。

  首先根据待注浆区域100的位置预先设定好袖阀管的导入位置与导入角度，设置袖阀管施工的地上结构部分，即通过静态gps定位装置根据预设的位于同一平面上的袖阀管的位置设置物理导线，物理导线m，以使袖阀管之间在地上有充足的布置间距，搭建两条平行的导向梁22，使袖阀管能够穿过两条导向梁22之间的夹缝，以便于对多个袖阀管做定位。在导线的竖直上方安装激光导线，使激光导线与物理导线平行，从而调整袖阀管的位置使其位于激光导线与物理导线所在的竖直平面内。所述袖阀管为如前所述的钻注两用型袖阀管1。将袖阀管设置于导入装置21上，通过导入装置21将袖阀管导入至地层中，从而使袖阀管被导入地面的位置远离待注浆区域100竖直上方的地面位置。导入完毕后，通过注浆装置向袖阀管内注浆，使浆液通过芯管110的出浆孔113被注入至待注浆区域100。

  显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还能做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。