CN113529702B - 基坑支护锚索渗漏双液封闭注浆堵漏施工结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锚索渗漏的技术领域，公开了基坑支护锚索渗漏双液封闭注浆堵漏施工结构，包括注浆钻孔以及注浆管，腰梁的上端边缘与支护桩交接，形成呈线状布置的上交接处；注浆钻孔的外端显露在上交接处，注浆钻孔的内端依序穿过支护桩以及土体，延伸至锚索孔内；注浆钻孔中插设有注浆管，注浆管的内端封闭布置，注浆管的喷射段的侧壁中设有多个注浆孔，喷射段外缠绕有封堵注浆孔的止水布；注浆管的外露段连接三通管接头，双液注浆泵通过水泥浆管道注入水泥浆以及通过水玻璃管道注入水玻璃；采用双液注浆泵向注浆管内注入水玻璃、能够达到快速、深层、封闭的堵漏效果，有效解决了锚索渗漏水的难题，取得了良好的社会和经济效益。

Description

基坑支护锚索渗漏双液封闭注浆堵漏施工结构

技术领域

本发明专利涉及锚索渗漏的技术领域，具体而言，涉及基坑支护锚索渗漏双液封闭注浆堵漏施工结构。

背景技术

在深基坑开挖采用桩锚支护时，时常发生锚索在张拉锁定后，在锚头位置出现不同程度的渗漏水现象。长时间的锚索渗漏水，会不同程度引起基坑周边地下水位的下降，锚索渗漏水持续加大，会导致周边管线、建(构)筑物的沉降增大或超标。

在基坑中，利用多个纵向布置的支护桩环绕在基坑周边的土体内进行支护，多个支护桩上连接有横向的腰梁，腰梁与多个支护桩连接，对多个支护桩起到连接一体以及支护的作用。进行锚索支护时，锚索依序穿过腰梁以及支护桩，锚索的内端锚固在土体内，形成锚固段，锚索的外端显露在腰梁外，形成连接段，连接段连接有锚头，利用锚头将锚索进行锁定，锚头与腰梁之间垫设有垫板。

为消除锚索渗漏水对基坑造成的安全隐患，通常采用在锚头的垫板钻凿数个注浆孔，并采用高压注浆机注入灌浆液进行堵漏。在实际堵漏施工中，当锚索渗漏水为浸透或细微漏水时，对锚头进行化学注浆处理有一定的效果，可实现快速封堵渗漏点；而当锚索渗漏水较大时，采用上述的化学注浆处理后，锚头的漏水点会被封堵，但会转而在锚索腰梁处出现绕渗，堵漏难以达到效果，堵漏效果差。

发明内容

本发明的目的在于提供基坑支护锚索渗漏双液封闭注浆堵漏施工结构，旨在解决现有技术中，锚索渗漏水堵漏效果差的问题。

本发明是这样实现的，基坑支护锚索渗漏双液封闭注浆堵漏施工结构，包括注浆钻孔以及注浆管，腰梁的上端边缘与支护桩交接，形成呈线状布置的上交接处；所述注浆钻孔的外端显露在上交接处，注浆钻孔的内端依序穿过支护桩以及土体，延伸至锚索孔内；

所述注浆钻孔中插设有注浆管，所述注浆管的内端穿过注浆钻孔的内端，延伸至锚索孔内，所述注浆管的外端显露在注浆钻孔的外部，形成外露段；所述注浆管的内端封闭布置，沿着注浆管的***方向，所述注浆管具有布置在支护桩内侧的喷射段，所述喷射段的侧壁中设有多个注浆孔，所述喷射段外缠绕有止水布，所述止水布由外封堵所述注浆孔；

所述注浆管的外露段连接三通管接头，所述三通管接头具有出料头以及两个进料头，两个所述进料头分别连通出料头，所述出料头与注浆管的外露段连接，两个所述进料头分别连通水泥浆管道及水玻璃管道；所述水泥浆管道及水玻璃管道分别与双液注浆泵连接，所述双液注浆泵通过水泥浆管道注入水泥浆以及通过水玻璃管道注入水玻璃，所述水泥浆与水玻璃在出料头内混合后进入注浆管，并挤破封堵在注浆孔上的止水布，经由注浆孔喷射出去。

进一步的，所述注浆钻孔的中轴线与锚索孔的中轴线处于同一个纵向面，且所述注浆钻孔的中轴线与锚索孔的中轴线之间的夹角在3°至7°之间。

进一步的，所述上交接处设置有水泥浇筑而成的加固座，所述加固座包覆在外露段的下部的外周，且分别固定连接在支护桩的侧壁以及腰梁的顶部。

进一步的，所述三通管接头包括进料管，所述进料管的两端形成所述进料头，所述进料管的中部呈鼓起状，形成鼓起部，所述鼓起部内形成有混合腔，所述出料头形成在所述鼓起部的底部；由两个进料头进入的水玻璃以及水泥浆汇集于混合腔中混合后，再由出料头进入注浆管中。

进一步的，所述混合腔包括与两个进料头的内部对齐的中间部、朝上拱起布置在中间部上方的拱起部以及朝下凹陷布置在中间部下方的下凹部，所述下凹部的体积大于所述拱起部的体积。

进一步的，所述进料头的内端具有连通混合腔的连通开口，所述连通开口的底部凸起有台阶挡板。

进一步的，所述三通管接头上连接支撑架，所述支撑架包括支撑杆以及斜撑杆，所述支撑杆的上端与进料管活动连接，所述支撑杆的下端抵接在腰梁的顶部，所述斜撑杆的上端铰接在支撑杆的中部，所述斜撑杆的下端抵接在上交接处。

进一步的，所述斜撑杆与进料管呈垂直布置。

进一步的，所述腰梁的顶部设有定位槽，所述支撑杆的下端抵接在所述定位侧壁上，所述斜撑杆的上端铰接有沿着支撑杆滑动的滑动头，所述滑动头活动套设在所述支撑杆上。

进一步的，所述定位槽具有朝向支护桩布置的定位侧壁，沿着自上而下的方向，所述定位侧壁朝向支护桩倾斜布置，所述支撑杆的下端抵接在所述定位侧壁上。

与现有技术相比，本发明提供的基坑支护锚索渗漏双液封闭注浆堵漏施工结构，采取在腰梁与支护桩的上交接处，沿锚索角度方向钻凿注浆钻孔、并下入注浆管，采用双液注浆泵向注浆管内注入水玻璃、水泥浆双液混合浆，通过水玻璃及水泥浆的凝结胶凝体对锚索孔的深层止水封堵，能够达到快速、深层、封闭的堵漏效果，有效解决了锚索渗漏水的难题，取得了良好的社会和经济效益。

附图说明

图1是本发明提供的基坑支护锚索渗漏双液封闭注浆堵漏施工结构的主视示意图；

图2是图1中的A处放大示意图；

图3是本发明提供的三通管接头的内部示意图；

图4是本发明提供的支撑架运用中的主视示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1-4所示，为本发明提供的较佳实施例。

锚索103具有穿设在土体100内的锚固段、依序穿过在腰梁102及支护桩101中的穿过段以及显露在腰梁102外的连接段，所述连接段上连接有锚头，所述腰梁102的上端边缘与支护桩101交接，形成呈线状布置的上交接处。

基坑支护锚索渗漏双液封闭注浆堵漏施工结构，包括注浆钻孔以及注浆管301，注浆钻孔朝下倾斜布置，钻孔的外端显露在腰梁102与支护桩101的上交接处，注浆钻孔的内端依序穿过支护桩101以及土体100，延伸至锚索孔内。

注浆钻孔内***注浆管301，注浆管301的内端穿过注浆钻孔的内端，延伸至锚索孔内，注浆管301的外端显露在注浆钻孔的外部，形成外露段，注浆管301的内端封闭布置；沿着注浆管301的***方向，注浆管301具有布置在支护桩101内侧的喷射段，喷射段的侧壁中设有多个注浆孔，喷射段外缠绕有止水布，止水布由外封堵注浆孔；

注浆管301的外露段连接三通管接头，三通管接头具有出料头303以及两个进料头302，两个进料头302分别连通出料头303；将三通管接头的出料头303与注浆管301的外露段连接，两个进料头302分别连通水泥浆管道及水玻璃管道，水泥浆管道及水玻璃管道分别与双液注浆泵200连接；

双液注浆泵200通过水泥浆管道注入水泥浆以及通过水玻璃管道注入水玻璃，水泥浆与水玻璃在出料头303内混合后进入注浆管301，并挤破封堵在注浆孔上的止水布，经由注浆孔喷射出去，直至双液注浆泵200的注浆压力达到设定值后，双液注浆泵200停止工作。

上述提供的基坑支护锚索渗漏双液封闭注浆堵漏施工结构，采取在腰梁102与支护桩101的上交接处，沿锚索103角度方向钻凿注浆钻孔、并下入注浆管301，采用双液注浆泵200向注浆管301内注入水玻璃、水泥浆双液混合浆，通过水玻璃及水泥浆的凝结胶凝体对锚索孔的深层止水封堵，能够达到快速、深层、封闭的堵漏效果，有效解决了锚索103渗漏水的难题，取得了良好的社会和经济效益。

基坑支护锚索渗漏双液封闭注浆堵漏施工结构具有以下技术效果：

1)、堵漏效果好

选用水泥浆和水玻璃双液浆作为注浆材料，该材料具有凝结速度快、凝结时间可调控的特点，可在极短时间内有效地控制浆液在地层中的扩散速度和距离，确保在渗水流动的情况下迅速、深层堵住渗漏水的流动通道，从源头上解决渗漏水的问题，堵漏效果好；

2)、注浆操作便利

采用专门定制的三通管接头，注浆时，采用双液注浆泵200，将水泥浆、水玻璃高压分通道注入，双液混合后快速注入至漏水部位，现场注浆操作便利；

3)、绿色环保无污染

采用的堵漏材料浆液的凝胶固结无毒、无污染，完全满足绿色施工要求。

4)、综合成本低

所用材料简单、使用量少，操作使用常规机具；注浆速度快，操作时只需两人作业，总体综合成本低。

在实际施工过程中，基坑支护锚索渗漏双液封闭注浆堵漏施工结构的施工步骤如下：

1)、腰梁102的上端边缘与支护桩101交接，形成呈线状布置的上交接处，在上交接处确定并标识注浆孔位；

2)、采用长螺旋钻杆由注浆孔位朝内钻进，形成朝下倾斜的注浆钻孔；

3)、在注浆钻孔内***注浆管301；

4)、在注浆管301的外露段连接三通管接头；

5)、双液注浆泵200通过水泥浆管道注入水泥浆以及通过水玻璃管道注入水玻璃，水泥浆与水玻璃在出料头303内混合后进入注浆管301，并挤破封堵在注浆孔上的止水布，经由注浆孔喷射出去，直至双液注浆泵200的注浆压力达到设定值后，双液注浆泵200停止工作。

在施工步骤1)之前，先做施工准备，检查现场漏水部位情况，确定漏水点的位置和流水方向，查阅基坑支护图纸和锚索103施工记录，掌握锚索103的角度。

依据锚索103的高度位置，搭设注浆作业平台，以便于注浆孔钻孔、注浆管301安装、注浆等作业。当基坑分层开挖、分层施工锚索103时，在未开挖下一层土方、锚索103出现渗漏水时，可直接在工作面上实施堵漏。

当锚索103位置高度不大于2.5m时，搭设简易钢管平台实施堵漏作业，当锚索103高度大于2.5m时，采用钢管搭设正式作业平台进行堵漏作业。

施工步骤2)中，注浆钻孔设计直径25mm，考虑注浆钻孔直径小，选择采用手持式电钻；手持式电钻使用轻便，功率0.62KW，钻进速度快，现场由一名工人操作。钻进使用长螺旋钻头，钻头直径25mm，钻杆长度1.2m。

钻注浆钻孔时，注意控制注浆钻孔的角度，在注浆钻孔范围内防止钻碰锚索103；钻进过程中，对注浆钻孔渗水、钻进地层、钻进难易程度、是否存在空洞等做好详细记录，异常情况可调整钻杆长度，以及为下一步注浆管301长度配置、注浆提供技术依据。

施工步骤3)中，同时，在注浆管301底部采用加盖封底，确保在高压注浆时，形成封闭空间，增大注浆压力，使浆液形成高压喷射渗透。将制作好的注浆管301***注浆钻孔中，由于注浆钻孔1.2m，注浆管301约2.0m，***后需要将注浆管301向前推进约50cm左右，直至注浆管301的外露段外露30cm；外露的外露段上接上丝扣接头，以便与双液注浆三通管接头连接。

施工步骤2)中，注浆钻孔的中轴线与锚索孔的中轴线处于同一个纵向面，且注浆钻孔的中轴线与锚索孔的中轴线之间的夹角在3°至7°之间，以确保注浆钻孔与锚索103交叉靠近。

施工步骤1)中，在上交接处确定注浆孔位的位置后，在支护桩101的侧壁上凿出上缺口，在腰梁102的顶部凿出下缺口，上缺口与下缺口对接在上交接处，且上缺口与下缺口围合形成注浆孔位。这样，当需要开始钻进注浆钻孔时，钻杆则可以先嵌入在注浆孔位中进行定位，避免在钻进的时候，出现跑偏的现象。

施工步骤3)中，当在注浆钻孔中插好注浆管301后，用水泥在上交接处上形成加固座，加固座包覆在外露段的下部的外周，且分别固定连接在支护桩101的侧壁以及腰梁102的顶部。以防止后续的高压双液注浆时，注浆管301移位或被冲出，影响注浆效果。

三通管接头包括进料管304，进料管304的两端形成进料头302，进料管304的中部呈鼓起状，形成鼓起部，鼓起部内形成有混合腔，出料头303形成在鼓起部的底部；步骤5)中，由两个进料头302进入的水玻璃以及水泥浆汇集于混合腔中混合后，再由出料头303进入注浆管301中。

水泥浆与水玻璃分别由两个进料头302高压对冲过来后，可以在混合腔中充分的混合，然后经由底部的出料头303进入注浆管301内。水泥浆为P042.5的普通硅酸盐，水灰比为0.5；水玻璃浓度Be′＝20～35，模数M＝2.4～3.2；水泥浆与水玻璃体积比为3:2。

将水泥浆和水玻璃按一定比例以双液方式注入，水泥水解产物CaOH₂与水玻璃Na2O·nSiO₂混合后，迅速发生化学反应形成水泥胶Cao·nSiO₂·mH₂O，该胶状体将锚索103周边土体100裂隙和泌水通道封堵，截断了水流流动路径，达到深层封闭止水的目的。双液注浆的水泥胶凝结时间仅15秒左右，凝结速度快、强度提高快，能够实现快速堵漏。

混合腔包括与两个进料头302的内部对齐的中间部、朝上拱起布置在中间部上方的拱起部305以及朝下凹陷布置在中间部下方的下凹部306，下凹部306的体积大于拱起部305的体积。这样，当高压充入的水泥浆与水玻璃对冲后，由于拱起部305的体积较小，混合后的混合体则快速朝下进入下凹部306，再充入出料头303内。

进料头302的内端具有连通混合腔的连通开口，连通开口的底部凸起有台阶挡板307。这样，在台阶挡板307的限制下，高压冲进来的水泥浆及水玻璃，则高速朝上冲起，并在拱起部305先第一次混合，在混合后朝下进入下凹部306的过程中，再第二次混合，可以使得水泥浆与水玻璃之间混合更为均匀。

步骤4)中，在三通管接头上连接支撑架，支撑架包括支撑杆402以及斜撑杆401，支撑杆402的上端与进料管304活动连接，支撑杆402的下端抵接在腰梁102的顶部，斜撑杆401的上端铰接在支撑杆402的中部，斜撑杆401的下端抵接在上交接处。这样，利用支撑架对三通管接头的支撑，在注浆的过程中，由于都是高压注浆，三通管接头与注浆管301的外露段之间则保持稳固连接，且保持三通管接头不会由于高压冲击脱落或者出现移位等现象。

斜撑杆401与进料管304呈垂直布置，可以更好的保持三通管接头的出料头303与外露段之间的连接，且保持进料管304处于水平状态，可以保证两个进料头302对冲进来的水泥浆及水玻璃之间正对混合。

腰梁102的顶部设有定位槽404，定位槽404具有朝向支护桩101布置的定位侧壁405，沿着自上而下的方向，定位侧壁405朝向支护桩101倾斜布置，支撑杆402的下端抵接在定位侧壁405上；斜撑杆401的上端铰接有沿着支撑杆402滑动的滑动头403，滑动头403活动套设在支撑杆402上。

定位槽404的定位侧壁405可以更好支撑着支撑杆402的下端，避免其出现跑位现象，其次，当支撑杆402的下端沿着定位侧壁405朝上跑位时，此时，斜撑杆401的上端则沿着支撑杆402朝下移动，往回拉回支撑杆402，使得支撑杆402回到定位槽404的定位位置，实现自动稳固自动调位的功能。

双液注浆泵200的工作原理主要是，利用油缸和注浆缸有较大的作用面积，这样，只要很小的压力便可以使缸体产生较高的注射压力。双液注浆泵200工作时，双液注浆泵200的曲柄以角速度ω逆时针旋转，活塞向右运动，腔体的容积突然增大，腔体内液体压力降低，在外压力作用下吸入阀打开而排出阀关闭，被输送的液体在压力差的作用下克服吸人管路和吸入阀等的阻力损失进入到腔体。

当曲柄转过180°以后，活塞向左移动，液体被挤压，腔体内液体压力急剧增加，在这一压力作用下吸入阀关闭而排出阀被打开，腔体内液体在压力差的作用下被排送到排出管路中去。曲柄以角速度ω不停地旋转时，双液注浆泵200就不断地吸入和排出液体。双液注浆采用二套吸入和泵入管路，可将水玻璃和水泥浆分别同时注入，并经三通快速混合，达到堵漏作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.基坑支护锚索渗漏双液封闭注浆堵漏施工结构，其特征在于，包括注浆钻孔以及注浆管，腰梁的上端边缘与支护桩交接，形成呈线状布置的上交接处；所述注浆钻孔的外端显露在上交接处，注浆钻孔的内端依序穿过支护桩以及土体，延伸至锚索孔内；

所述注浆钻孔中插设有注浆管，所述注浆管的内端穿过注浆钻孔的内端，延伸至锚索孔内，所述注浆管的外端显露在注浆钻孔的外部，形成外露段；所述注浆管的内端封闭布置，沿着注浆管的***方向，所述注浆管具有布置在支护桩内侧的喷射段，所述喷射段的侧壁中设有多个注浆孔，所述喷射段外缠绕有止水布，所述止水布由外封堵所述注浆孔；

所述注浆管的外露段连接三通管接头，所述三通管接头具有出料头以及两个进料头，两个所述进料头分别连通出料头，所述出料头与注浆管的外露段连接，两个所述进料头分别连通水泥浆管道及水玻璃管道；所述水泥浆管道及水玻璃管道分别与双液注浆泵连接，所述双液注浆泵通过水泥浆管道注入水泥浆以及通过水玻璃管道注入水玻璃，所述水泥浆与水玻璃在出料头内混合后进入注浆管，并挤破封堵在注浆孔上的止水布，经由注浆孔喷射出去；

所述注浆钻孔的中轴线与锚索孔的中轴线处于同一个纵向面，且所述注浆钻孔的中轴线与锚索孔的中轴线之间的夹角在3°至7°之间；

在所述注浆管的底部采用加盖封底；

所述三通管接头包括进料管，所述进料管的两端形成所述进料头，所述进料管的中部呈鼓起状，形成鼓起部，所述鼓起部内形成有混合腔，所述出料头形成在所述鼓起部的底部；由两个进料头进入的水玻璃以及水泥浆汇集于混合腔中混合后，再由出料头进入注浆管中；

所述混合腔包括与两个进料头的内部对齐的中间部、朝上拱起布置在中间部上方的拱起部以及朝下凹陷布置在中间部下方的下凹部，所述下凹部的体积大于所述拱起部的体积；

所述进料头的内端具有连通混合腔的连通开口，所述连通开口的底部凸起有台阶挡板。

2.如权利要求1所述的基坑支护锚索渗漏双液封闭注浆堵漏施工结构，其特征在于，所述上交接处设置有水泥浇筑而成的加固座，所述加固座包覆在外露段的下部的外周，且分别固定连接在支护桩的侧壁以及腰梁的顶部。

3.如权利要求1或2所述的基坑支护锚索渗漏双液封闭注浆堵漏施工结构，其特征在于，所述三通管接头上连接支撑架，所述支撑架包括支撑杆以及斜撑杆，所述支撑杆的上端与进料管活动连接，所述支撑杆的下端抵接在腰梁的顶部，所述斜撑杆的上端铰接在支撑杆的中部，所述斜撑杆的下端抵接在上交接处。

4.如权利要求3所述的基坑支护锚索渗漏双液封闭注浆堵漏施工结构，其特征在于，所述斜撑杆与进料管呈垂直布置。

5.如权利要求4所述的基坑支护锚索渗漏双液封闭注浆堵漏施工结构，其特征在于，所述腰梁的顶部设有定位槽，所述定位槽具有朝向支护桩布置的定位侧壁，沿着自上而下的方向，所述定位侧壁朝向支护桩倾斜布置，所述支撑杆的下端抵接在所述定位侧壁上，所述斜撑杆的上端铰接有沿着支撑杆滑动的滑动头，所述滑动头活动套设在所述支撑杆上。

Images