[发明专利]高聚物垂直支护体系注浆方法有效

专利信息
申请号: 201310123667.6 申请日: 2013-04-11
公开(公告)号: CN103215960A 公开(公告)日: 2013-07-24
发明(设计)人: 王复明;石明生;张蓓;郭成超;潘艳辉 申请(专利权)人: 河南博特工程防护有限公司
主分类号: E02D17/20 分类号: E02D17/20;E02D17/04;E02D5/76;E02D15/04
代理公司: 郑州中原专利事务所有限公司 41109 代理人: 赵磊
地址: 450000 河南省郑州市高新*** 国省代码: 河南;41
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摘要:
搜索关键词: 高聚物 垂直 支护 体系 方法
【说明书】:

技术领域

 本发明属于土木、水利、矿山、市政等基础设施边坡开挖支护技术领域,具体涉及基坑、边坡、市政管道等开挖的高聚物垂直支护体系注浆方法。

背景技术

新中国成立以来,我国土木、水利、矿山、市政等基础设施建设取得了举世瞩目的成就。在地下空间利用、矿产资源开采过程中,当面临复杂的地质条件时,往往需要采取边坡支护措施,很多时候还需要考虑地下水的影响。伴随着岩土工程技术、机械及土木工程材料等的发展,边坡支护技术得到了有效发展,相应地出现了土钉墙、复合土钉墙、地下连续墙、排桩支护、桩锚支护等支护结构体系形式。与此同时,为控制地下水对边坡支护及地下施工的影响,还需在支护体系中考虑设置止水帷幕或者辅以降水措施。特别是在地下水位较高、放坡空间有限的情况下,基坑支护必须考虑采取降水或止水等地下水处理措施。相比而言,采取止水方式,更能保证周边建筑物、构筑物及地下管线的安全。目前,边坡支护体系中的止水方法多采用水泥搅拌桩、旋喷工艺及TRD工法等技术。以上支护技术在工程实际中发挥了重要作用,但也存在一些技术不足。比如,对于土钉墙,它很难在软土、无粘结松散砂土以及在地下水丰富的情况下采用,另外土钉支护作为永久性结构时,需专门考虑锈蚀等耐久性问题;复合土钉墙的设计基本是借鉴土钉墙的设计方法,在设计计算中未考虑超前支护和止水帷幕的作用;对于地下连续墙,挖出的土砂和泥浆要用沉降设备和机械设备,造价高,排水对地下水易产生污染,开挖槽易引起建筑物沉降;对于排桩支护结构,目前尚未有成熟的设计方法,对排桩的受力机理、工作性状和适用条件等缺少系统、深入的研究。另外,现有边坡支护技术在止水材料方面,采用的多是水泥类材料,构建的止水体为刚性体,与土体弹性模量差别较大,抗渗抗裂性能不足;在止水机理方面,现行技术止水时材料与土体脱离,灌浆类难以形成完整连续体;在施工方式方面,现行的几种技术是通过开槽、搅拌、喷射和振动的施工方法在土体中形成止水体,对边坡结构扰动破坏较大。可见,工程中常用的这些支护技术普遍存在着对边坡扰动破坏较大、工期较长、造价较高、施工不便等缺点。另外,在某些复杂地层条件下,即使运用上述多种边坡支护及止水施工方法的不同组合,仍难以达到安全实用、经济合理、质量可靠及保护环境等要求,使得因为设计和施工处理不当导致的安全事故时有发生。如对于较为松散的粉砂、细砂层、粉土层,若边开挖边支护,有时就会出现在开挖过程中支护结构尚未来得及施工,便已塌方的现象。但若提前采用改良边坡土体的方式,则会导致工期延长2~3倍,造价增加1倍以上。这种现状与当前我国土木、水利、矿山、市政等基础设施建设的发展需求很不适应。因此,研发集支护与截水功能于一体的支护新技术是当前基坑、边坡、市政管道开挖等过程中亟待解决的重大科技问题。

高聚物注浆技术是20世纪70年代发展起来的地基基础快速加固技术。该技术通过向地基中注射高聚物材料,利用高聚物材料发生化学反应后体积迅速膨胀并固化的特性,达到加固地基、填充脱空或提升地板的目的。目前,高聚物注浆技术主要应用于工业与民用建筑的地基加固和道路维修等领域。本专利发明了一种截水与支护加固功能一体化的高聚物垂直支护体系注浆方法,为土木、水利、矿山、市政等行业的基坑、边坡、市政管道开挖提供了全新的支护技术。目前国内还未见高聚物垂直支护体系注浆方法的相关报道。

发明内容

本发明针对基坑、边坡、市政管道开挖支护的发展需求和目前支护技术存在的不足,发明了一种集截水功能与支护加固功能于一体的高聚物垂直支护体系注浆方法。本发明是在充分发挥高聚物材料渗透系数小、耐久性强及膨胀特性优良的特点,并基于土压力理论及岩土工程锚固理论研发而来的。利用该发明可快速对基坑、边坡、市政管道沟槽等进行垂直开挖,真正意义上实现了开挖过程中对边坡的超前截水与挡土,并大大的提升了对边坡的支护速率,为基坑、边坡、市政管道等的开挖支护提供了先进、高效、经济、实用的新方法。

本发明采取的技术方案为:

一种高聚物垂直支护体系注浆方法,包括如下步骤:

(一)构建高聚物截水面板,其具体步骤如下:

(1)高聚物截水面板定位及开槽:在需要进行垂直开挖的边坡部位,按设计进行高聚物截水面板定位,然后使用三锥头成槽板和静力成槽机械进行连续开槽施工;

(2)槽孔内注浆:在槽孔中置入注浆管,注浆管深入槽孔底部;使用高聚物注浆装备通过注浆管向槽孔内注射双组份膨胀性高聚物注浆材料,同时利用注浆导管提升机连续提升注浆导管,浆液自下而上填满槽孔,形成片状高聚物截水面板;

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