[发明专利]一种治理地下采空区或空洞的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种治理地下采空区或空洞的施工方法，即在地下采空区或空洞中施工一个混凝土圆台体，支撑采空区或空洞顶部，可有效的防止采空区或空洞塌陷，造成地面建筑物损坏。

背景技术

随着工业和民用建筑、铁路、公路的不断发展，拟建场地经常遇到地下采空区或空洞，给地面建筑物建设带来隐患，由于地下为采空区或空洞，经常发生地面塌陷给已建成的建筑物造成严重破坏。铁路及公路建设也经常遇到地下采空区或空洞。现有技术对地下采空区或空洞的治理一般采用注浆方案或是对于小体积空洞采用整体空洞灌注混凝土。但因采空区或空洞积水原因，整个采空区或空洞注浆或灌注混凝土使采空区或空洞内水难以及时排出，势必在采空区或空洞内形成水压力，难以保证填充采空区或空洞质量。浆液采用纯水泥浆，水泥粉煤灰浆，水泥粘土浆等。注浆方量大，工期长，费用高。另外由于地下采空区或空洞复杂，填充饱和度小，很难达到保证采空区或空洞不塌陷的效果。给地面工程建设埋伏了隐患。特别对铁路及公路工程，往往地下采空区或空洞面积大，采用注浆方案无法实现沿路基线路加固的目的。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提出一种治理地下采空区或空洞的施工方法，该方法对于拟建场地可根据建筑物的布置针对性地在地下采空区或空洞内施工混凝土圆台体用以支撑空洞顶部，可以有效防止地下采空区或空洞塌陷：如果地面建筑物设计桩基方案，可在桩底端的采空区或空洞设置混凝土圆台体；如果地面拟建铁路和公路，可沿路基线在地下采空区或空洞布置混凝土圆台体；本发明如此布置混凝土圆台体可以大大减少填充物用量，节约费用，缩短工期，而且加固后的效果极大地优于现有技术的注浆方案。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种治理地下采空区或空洞的施工方法，包括以下步骤：

第一、从地面钻孔直至钻透采空区或空洞顶面，钻孔直径为100-450mm；

第二、将一根长度大于采空区或空洞高度且直径小于等于钻孔直径的钢管用绳索垂直牵引放入钻孔内直至采空区或空洞底；

第三、从钻孔口分层灌入混凝土，将混凝土经钻孔内钢管分层灌入到采空区或空洞底，灌入混凝土的量由设计的圆台体的形状和体积确定；

第四、边从钻孔口灌混凝土边提升钻孔内钢管，当采空区或空洞内混凝土堆上升到分层高度时，停止灌注，待混凝土凝固到不能流动的强度时，以同样方法再进行第二次灌注、第三次灌注、如此反复灌注，直至混凝土圆台体上升至采空区或空洞顶面；

第五、当混凝土灌注至采空区或空洞顶面时，用钻孔内钢管反复反插，使混凝土与采空区或空洞顶面接触严密，并使采空区或空洞内的圆台体的顶面积扩大到符合设计要求；

第六、抽出钻孔内钢管，用混凝土或现场料填充钻孔。

若钻孔孔壁有塌方可能，先在钻孔内安放一个护壁管，然后再从钻孔口分层灌入混凝土，将混凝土经钻孔内钢管分层灌入到采空区或空洞底。

所说的在钻孔内安放一个护壁管是指将护壁管从钻孔口一直放置深入到塌方土层底标高以下。

在每次灌入混凝土后，为了使采空区或空洞内混凝土圆台体底面满足设计要求，可利用钢管反复反插而实现。

圆台体的顶面的直径为0.5-3m。

灌注采空区或空洞内混凝土圆台体的混凝土塌落度为12-18cm，强度为C10-C45。

采用本发明的方法，其成本仅为注浆法的1/5-1/3；施工速度是注浆法的1/3-1/2；同时，采用本发明的方法不会因采空区或空洞积水原因而造成的质量隐患。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的原理进行详细说明。

实施例一：

本实施例概况为：拟建一个电厂，地质勘察时发现该地面下为人工挖煤形成的采空区，具体地层为①杂填土层，3-5m；②强风化岩、中风化岩及弱风化岩层，10-20m。采煤形成的空洞高度3-6m，采空区面积1500m×300m＝45万m²，采空空洞体积约为157万立方米，洞内积水高度1.0-1.5m，若采用注浆方案，概算为3.9亿元，工期一年，现采用本发明施工方法，决算费用8000万元，工期三个月。

实施例一的具体实施方法为：

第一、从地面钻孔直至钻透空洞顶面，钻孔直径为150mm；

第二、将一根长为7m，直径为114mm的钢管用细钢丝绳牵引放入钻孔内，直至空洞底；