[发明专利]一种钻头止浆钻杆分段后退式注浆方法

说明书

本发明公开了一种钻头止浆钻杆分段后退式注浆方法，如下：启动钻机，在设计位置钻孔；钻孔至该根双重管钻杆的深度后，拆除高压水和风供给系统，另取一根所述双重管钻杆和液压囊输液管与孔内的所述双重管钻杆和液压囊输液管连接，继续钻孔，至该根双重管钻杆的深度；不断延长双重管钻杆和和液压囊输液管，直至钻孔至设计深度；依次通过各所述液压囊输液管向止浆液压囊中注入液体，使其沿钻孔径向膨胀，止浆液压囊与钻孔的侧壁紧密贴合，在其前方钻孔内形成密封区。依次通过各根所述双重管钻杆和钻头朝向密封区注浆。采用该注浆方法可以避免浆液凝固抱死钻杆和钻头，实现便捷快速的钻杆后退式注浆工艺，对钻机设备要求低，损耗小。

【技术领域】

本发明属于土木工程隧道施工技术领域，尤其涉及一种钻头止浆钻杆分段后退式注浆方法。

【背景技术】

隧道及地下工程施工中，经常遭遇软弱富水地层，容易出现开挖面突水涌泥以及大变形，危及隧道施工安全。目前常采用注浆法进行围岩性质的改善，即通过一定压力将胶凝性材料注入围岩并固结，填充孔隙挤密土体，起到良好的加固和堵水效果。

目前，主要的水平注浆方法分两种：即分段前进式注浆和钻杆分段后退式注浆。钻杆后退式注浆适用地层条件相对稍好，基本可以做到一次钻孔即至设计钻孔深度，而后在孔口密封或者利用速凝浆液自密封，注浆后拆除密封装置，钻杆后退并拆除多余钻杆，再次密封注浆，直至钻杆全部退出，全孔多次分段注浆完成。此方法注浆效率高，注浆施工工期短，但由于浆液充满钻杆与钻孔之间孔隙，固结后紧紧抱住钻杆并卡住钻头(钻头直径钻杆直径)，要实现钻杆后退，需要大功率和大扭矩的钻机动力头，反复旋转捶打，震碎浆液凝固体后拉拔而出，对设备要求高、磨损大，动力头内的花键轴等核心配件保养更换费用较昂贵，在深孔注浆即大于20m过程中存在后退脱困失败的风险。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种钻头止浆钻杆分段后退式注浆方法，采用该注浆方法可以避免浆液凝固抱死钻杆和钻头，实现便捷快速的钻杆后退式注浆工艺，对钻机设备要求低，损耗小。

本发明采用以下技术方案：一种钻头止浆钻杆分段后退式注浆方法，使用一种钻头止浆钻杆分段后退式注浆装置，注浆装置包括：

多个双重管钻杆，各双重管钻杆顺次轴向钻入注浆孔内，各根双重管钻杆间可拆卸连接；定义钻孔内为前，外为后；最前端的双重管钻杆前端连接有单通道的钻头；

多个液压囊输液管，与双重管钻杆的个数、长度相一致，且并列，最前端液压囊输液管连通有一止浆液压囊，止浆液压囊，为一中空的弹性囊状体，包覆于最前端的双重管钻杆的前段外壁；

该注浆方法如下：

步骤一、将高压水和风供给系统与第一根双重管钻杆管路连接，启动钻机，在设计位置钻孔；

步骤二、钻孔至该根双重管钻杆的深度后，拆除高压水和风供给系统，另取一根双重管钻杆和液压囊输液管与孔内的双重管钻杆和液压囊输液管连接，继续钻孔，至该根双重管钻杆的深度；继续连接另外一根双重管钻杆和液压囊输液管，依次重复上述操作，不断延长双重管钻杆和和液压囊输液管，直至钻孔至设计深度；

步骤三、将液压囊输液管与电动液压泵相连接，依次通过各液压囊输液管向止浆液压囊中注入液体，使其沿钻孔径向膨胀，止浆液压囊与钻孔的侧壁紧密贴合，在其前方钻孔内形成密封区；

步骤四、拆除高压水和风供给系统，将注浆系统与最后端的双重管钻杆连接，依次通过各根双重管钻杆和钻头朝向密封区注浆，完成本段的注浆；浆液凝固后，排出止浆液压囊1中的液体，使其恢复收缩状态；

步骤五、后退一根双重管钻杆的长度，拆卸最后端的一根双重管钻杆和液压囊输液管；

步骤六、重复步骤四～五，分段注浆，直至完成钻孔内的设计注浆要求。