[发明专利]用于岛礁软弱地层注浆加固的组合钻注管及施工方法

权利要求书

1.一种用于岛礁软弱地层注浆加固的组合钻注管的施工方法，所述组合钻注管包括由内至外依次嵌套的注浆内管、注浆外管和外端套管，所述注浆内管和外管的管壁上均开设有花孔，外端套管的末端为冠形钻头，注浆外管外壁上绑扎有与其形成一体的膜袋，注浆内管的末段外壁上固定有上螺旋形刀片，注浆内管的末端固定有小尺寸旋转钻头，应用时，冠型钻头和小尺寸旋转钻头共同配合旋转钻进，特征在于，施工方法包括以下步骤：

步骤1：地基勘探，标记孔位；

步骤2：组合钻注管预制、组合，将组合钻注管运输至施工现场，并检查各部位，采用略小直径塑料套管对注浆外管进行局部封孔，将外端套管、注浆内管与注浆外管组合，使用封口钢扣固定；

步骤3：钻孔，采用钻注机设备将组合钻注管钻进到预计深度，组合钻注管一边旋转一边加压钻至预定深度，利用外端冠形钻头和小尺寸旋转钻头对岛礁软弱地层岩土体进行钻进破碎；

步骤4：回收外端套管，拆除钻注组合管上端口的封口钢扣，将外端套管低速反向旋转提升直至取出；

步骤5：对膜袋进行定域注浆，进行岛礁破碎区域重点加固；向注浆外管与注浆内管间环形空腔泵注水玻璃浆液，向注浆内管泵注水泥基单液浆；水泥基单液浆与水玻璃在膜袋处快速混合凝结膨胀，使各段膜袋充填，对岛礁软弱地层溶洞空腔、破碎区域进行定域重点注浆加固，待膜袋达到预定充填效果时停止膜袋注浆；

步骤6：反向旋转上升注浆内管，进行清管；检查膜袋注浆效果，待双液浆凝固后，反向旋转提升注浆内管，并注入一定量清水冲洗，注浆内管的螺旋形刀片对钻注组合管内浆液凝固体进行破碎，并将封孔塑料套管破碎，确保注浆外管花孔全部开放，为下一工序做准备；

步骤7：下放注浆内管并进行二次补注浆，边注浆边提升；再次下放注浆内管至设计深度，注浆内管从地基深处一边缓慢反向提升一边泵注浆液，直至注浆内管完全取出，此过程对岛礁不良地质进行了二次全范围注浆加固；

步骤8：回收外端套管和注浆内管进行下一孔位的钻孔准备。

2.如权利要求1所述的施工方法，其特征是，步骤2中，组合钻注管钻进岛礁软弱地层前，将各部件组合完成，且对注浆外管非膜袋绑扎管段的花孔使用直径略小的塑料套管进行内封闭，仅开放注浆外管上有膜袋管段的花孔，实现对附带膜袋外管段的浆液有效引流，提高对膜袋注浆的精准性；将局部封孔后的注浆外管与其他部件组合成一体，外端套管、注浆外管和注浆内管上端口通过封口钢扣焊接固定为一体，使注浆外管固定在外端套管内部，注浆内管固定在注浆外管内部，组合钻注管准备完成即可连接钻机。

3.如权利要求1所述的施工方法，其特征是，步骤5中，注浆内管中水泥基单液浆在流经绑扎膜袋管段时，通过注浆内管的花孔流出，与注浆外管内注入的水玻璃浆液在膜袋处充分混合，水泥基单液浆与水玻璃浆液发生迅速胶凝反应后，迅速充填膜袋并使之快速膨胀，使膜袋与注浆外管间形成一层浆屏层。

4.如权利要求1所述的施工方法，其特征是，钻孔时，外端套管、注浆外管和注浆内管上端口通过封口钢扣焊接固定为一体。

5.如权利要求1所述的施工方法，其特征是，所述小尺寸旋转钻头包括钻身和末端的钻尖，钻身内部中空且与注浆内管内腔连通，钻身上开有花孔，钻身外壁上固定有下螺旋形刀片。

6.如权利要求1所述的施工方法，其特征是，所述冠形钻头为金刚石材质的环状锯齿钻头，其外径略大于外端套管管身外径，其内径与外端套管管身内径一致。

7.如权利要求1所述的施工方法，其特征是，所述外端套管和注浆内管的管身材质均为钢管；所述注浆外管为PVC管。

8.如权利要求1所述的施工方法，其特征是，所述膜袋的材料为合成纤维布。

9.如权利要求1所述的施工方法，其特征是，所述注浆内管的花孔开设位置对应所述注浆外管管身上的膜袋绑扎管段。