本發(fā)明屬于巖土工程領(lǐng)域，具體涉及一種前進(jìn)式定域雙液注漿裝置及施工方法。

背景技術(shù)：
在軟弱砂土層進(jìn)行淺埋隧道工程施工，常因開挖施工造成地層損失，甚至發(fā)生坍塌，危及施工人員和設(shè)備安全，且因地層損失引起地表沉降過大，致使周邊環(huán)境造成破壞，給居民正常的生產(chǎn)生活帶來嚴(yán)重影響。為確保施工安全，減小施工對(duì)環(huán)境的影響，目前國內(nèi)外常采用注漿加固法對(duì)地層進(jìn)行預(yù)加固。傳統(tǒng)的注漿加固中，漿液在地層中的擴(kuò)散具有隨機(jī)性、分散性，難以實(shí)現(xiàn)控域注漿，漿液的損耗量較大，并且，若注漿壓力或注漿量過大易造土體變形過大、發(fā)生地面隆起等事故；若注漿壓力或注漿量過小，又達(dá)不到加固地層的效果，因此無法實(shí)現(xiàn)對(duì)地層的均勻加固。對(duì)地層進(jìn)行分段注漿可具有對(duì)地層均勻加固的效果。為解決上述問題，目前常用的注漿管及工藝主要有袖閥管注漿、前進(jìn)式裸孔注漿、膜袋注漿管注漿等方式。然而，袖閥管注漿工序多且復(fù)雜、操作過程繁瑣，且對(duì)操作要求較高，工期較長，成本較高；前進(jìn)式裸孔注漿不能實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)區(qū)域強(qiáng)化注漿，且注漿鉆孔較長時(shí)漿液往往不能沿鉆孔全長均勻擴(kuò)散，注漿效果較差；模袋注漿管注漿一次成孔，不能重復(fù)多次注漿，需用注漿管多造成浪費(fèi)。CN102852535B，名稱為《井下雙液注漿器》的發(fā)明創(chuàng)造公開了一種井下雙液注漿器，其包括嵌套在一起的注漿內(nèi)管和注漿外管，所述注漿內(nèi)管和注漿外管為兩個(gè)獨(dú)立的密閉管道。注漿內(nèi)管包括依次相連的高壓膠管接頭I、短管I、密封接頭、鉆桿和噴射器，前述個(gè)部件相連形成密閉的注漿管路；所述短管I上設(shè)有回止閥I。但是該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作繁瑣，一個(gè)注漿器只能進(jìn)行一個(gè)孔的注漿，成本較高；該裝置材料為鋼管，無法通過復(fù)鉆進(jìn)行二次注漿；該注漿器加固范圍有限，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)不同深度地層的充分加固。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是克服已有技術(shù)的不足之處，提供一種前進(jìn)式定域雙液注漿裝置及施工方法，解決上述軟弱砂土層注漿存在的問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種前進(jìn)式定域雙液注漿裝置，包括封孔注漿口、輔助套管和注漿管，所述注漿管可拆卸的連接于所述封孔注漿口上，帶有封孔注漿口的注漿管插入所述輔助套管中，所述輔助套管與所述封孔注漿口法蘭連接；所述注漿管的長度大于所述輔助套管，以實(shí)現(xiàn)深部定域注漿。輔助套管與封孔注漿口法蘭連接，利用法蘭可以方便實(shí)現(xiàn)對(duì)封孔。注漿管可拆卸的與封孔注漿口連接，當(dāng)注漿管卸下時(shí)，封孔注漿口直接與輔助套管連接，通過輔助套管可以實(shí)現(xiàn)淺層注漿；當(dāng)注漿管與封孔注漿口連接時(shí)，由于注漿管的長度大于輔助套管，可以實(shí)現(xiàn)地層的深部定域注漿。所述封孔注漿口包括位于所述輔助套管外部的孔口管，所述孔口管與封孔注漿口的法蘭固定連接；所述輔助套管由法蘭盤與鋼管焊接而成。通過孔口管可以與注漿管連接，方便的實(shí)現(xiàn)注漿。輔助套管使用鋼管，用于封孔及淺部注漿，且為注漿管提供固定支撐。所述注漿管為PVC注漿管，所述注漿管的側(cè)壁上設(shè)有出漿孔，所述出漿孔呈梅花形布置，所述出漿孔布置在需注漿區(qū)域。在PVC注漿管的側(cè)壁設(shè)置梅花形出漿孔，可以通過調(diào)節(jié)PVC管出漿孔的布置位置及C-S雙液的初凝時(shí)間來實(shí)現(xiàn)定域注漿。所述注漿管的端部設(shè)有止?jié){尖帽；所述注漿管通過轉(zhuǎn)換接口與所述封孔注漿口連接，所述注漿孔被防水膠帶包住。注漿管的端部設(shè)有止?jié){尖帽，既可以避免砂土進(jìn)入管內(nèi)防止堵塞，又可以有效的控制注漿范圍，避免漿液向地層深部的流失，另一方面，尖帽特有的形狀便于注漿管向鉆孔插入。注漿孔被防水膠帶包住，可以防止PVC管伸入鉆孔過程中砂土進(jìn)入管內(nèi)造成堵塞。注漿時(shí)利用注漿壓力，使?jié){液將防水膠帶沖開。一種前進(jìn)式定域雙液注漿裝置的施工方法，包括以下步驟：步驟1：在軟弱地層的設(shè)定位置進(jìn)行第一次鉆孔，所述第一次鉆孔與輔助套管的長度相適應(yīng)，將所述輔助套管置于所述鉆孔內(nèi)，并進(jìn)行所述輔助套管的封固；步驟2：使用小于所述輔助套管內(nèi)徑的鉆頭，伸入所述輔助套管進(jìn)行二次鉆孔，所述二次鉆孔的孔深比所述第一次鉆孔孔深大設(shè)定值，之后將封孔注漿口與所述輔助套管連接，通過所述封孔注漿口對(duì)淺層地層進(jìn)行注漿，在漿液初凝設(shè)定時(shí)間后取下所述封孔注漿口；步驟3：使用鉆頭伸入所述輔助套管進(jìn)行三次鉆孔，所述三次鉆孔的孔深與所需注漿深度相匹配，之后將封孔注漿口與所述輔助套管連接，通過所述封孔注漿口對(duì)地層進(jìn)行深部注漿。前進(jìn)式注漿是在鉆好的注漿孔中，將注漿孔分段，每一段注漿孔中，自外而內(nèi)通過注漿加固巖土體，可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同鉆孔深度巖土體的均勻加固。與后退式注漿、一次成孔注漿相區(qū)別。利用多次鉆孔和注漿，可以實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)區(qū)域強(qiáng)化注漿，即使注漿鉆孔較長，也能實(shí)現(xiàn)沿鉆孔全長的均勻擴(kuò)散，注漿效果得到大大的改善。其中，步驟1中，所述輔助套管的封固方法為：將封孔注漿口與所述輔助套管連接，并從所述封孔注漿口處注入套管封固漿液，所述套管封固漿液充滿所述輔助套管后，從鉆孔內(nèi)壁與所述輔助套管外壁間返回并逐漸凝固，封固輔助套管，所述套管封固漿液初凝設(shè)定時(shí)間后取下封孔注漿口。利用第一次鉆孔和注漿，既可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輔助套管的封固，又可以起到對(duì)淺層地層的注漿加固效果。所述套管封固漿液的初凝時(shí)間為15s～25s，水灰比為1:1.1。步驟3中，先緩慢注入一定量的C-S漿液(水泥-水玻璃漿液)，所述C-S漿液的初凝時(shí)間為15s-30s，此時(shí)漿液從出漿孔往回返將鉆孔淺部區(qū)域充滿且C-S漿液恰好初凝，之后再根據(jù)現(xiàn)場情況注入合適比例的C-S漿液，進(jìn)行深部注漿。步驟3中，根據(jù)所述所需注漿深度，進(jìn)行多次復(fù)鉆和分段注漿。步驟3中，如果檢查發(fā)現(xiàn)注漿效果不佳，再次復(fù)鉆，并按照步驟2或步驟3進(jìn)行補(bǔ)充注漿。本發(fā)明的有益效果是：(1)注漿裝置結(jié)構(gòu)較為簡單，適合現(xiàn)場制作；(2)注漿裝置及工藝過程簡易，操作簡便；(3)通過控制PVC管出漿孔位置及C-S雙液初凝時(shí)間，實(shí)現(xiàn)控域注漿，確保地層均勻加固，無盲點(diǎn)，避免災(zāi)害發(fā)生；(4)若檢查發(fā)現(xiàn)注漿效果不佳可直接進(jìn)行復(fù)鉆，避免再次選點(diǎn)開孔，節(jié)約人力物力，縮短施工工期；(5)PVC管價(jià)格相對(duì)低廉，封孔注漿口可重復(fù)利用，經(jīng)濟(jì)效益高；(6)適用范圍廣泛，適用于所有工程類需要加固的軟弱砂土地層。附圖說明圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為封孔注漿孔與輔助套管示意圖；圖3為封孔注漿孔與PVC注漿管示意圖；圖4為C-S漿液的初凝時(shí)間與配比關(guān)系參考圖(水灰比為1:1)。圖中：1為注漿口；2為法蘭盤；3為鋼制套管；4為鋼管；5為轉(zhuǎn)換接口；6為PVC管；7為PVC管接口；8為出漿孔；9為防水膠帶；10為止?jié){尖帽；11為封孔注漿口；12為輔助套管。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。一種前進(jìn)式定域雙液注漿裝置，主要由輔助套管12、PVC注漿管、封孔注漿口11組成。其中，封孔注漿口11包括依次連接的注漿口1、鋼管4和法蘭盤2。輔助套管由法蘭盤2與鋼制套管3焊接而成，其內(nèi)徑大于PVC注漿管的外徑。PVC注漿管由PVC管6、PVC管接口7與止?jié){尖帽10組成，PVC管6與鋼管4通過轉(zhuǎn)換接口5連接。PVC管6上布置梅花形出漿孔8。輔助套管12與封孔注漿口11通過法蘭盤2連接可實(shí)現(xiàn)封孔及淺層注漿，封孔注漿口與PVC注漿管連接后，再伸入輔助套管，可實(shí)現(xiàn)深部定域注漿。調(diào)節(jié)PVC管出漿孔的布置位置及C-S雙液的初凝時(shí)間來實(shí)現(xiàn)定域注漿，C-S雙液初凝時(shí)間為15～30s為宜。PVC注漿管制作材料為內(nèi)徑40mm的建筑PVC給水管，PVC管底部布置梅花型出漿孔，并用防水膠帶9將出漿孔包住，防止PVC管伸入鉆孔過程中砂土進(jìn)入管內(nèi)造成堵塞。輔助套管用于封孔及淺部注漿，且為PVC注漿管提供固定支承。PVC注漿管主要用于深部注漿。PVC注漿管通過轉(zhuǎn)換接口與封孔注漿口連接，封孔注漿孔可拆卸后重復(fù)利用。一種前進(jìn)式定域雙液注漿裝置的施工方法，包括以下步驟：A.輔助套管封固：采用常規(guī)地質(zhì)合金鉆頭或應(yīng)用金剛石鉆頭及沖錘鉆孔，一次鉆孔成孔，孔深3m(具體情況可參照現(xiàn)場)，將輔助套管置于鉆孔內(nèi)，通過螺栓連接封孔注漿口與輔助套管，注漿口1連接輸漿管緩慢注入C-S漿液(C-S漿液初凝時(shí)間為15s～25s，水灰比為1:1.1)，漿液從充滿輔助套管后從鉆孔內(nèi)壁與輔助套管外壁間返回并逐漸凝固，封固輔助套管，漿液初凝后5min取下封孔注漿口。B.淺部注漿：使用直徑較小的鉆頭伸入輔助套管復(fù)鉆，二次鉆孔成孔，鉆孔長度8m(具體情況可參照現(xiàn)場)，通過螺栓連接封孔注漿口與輔助套管尾部法蘭盤，注漿口接輸漿管進(jìn)行淺層注漿，加固3～8m區(qū)域，漿液初凝后5min取下封孔注漿口。C.深部注漿：再次用直徑70mm的鉆頭進(jìn)行復(fù)鉆，三次鉆孔成孔，鉆孔長度12m，將封孔注漿口與PVC注漿管通過轉(zhuǎn)換接口連接，通過螺栓連接封孔注漿口與輔助套管尾部法蘭盤，注漿口接輸漿管，先緩慢注入0.2～0.3m3C-S漿液(漿液初凝時(shí)間為15s～30s之間)，此時(shí)漿液從出漿孔往回返將鉆孔淺部區(qū)域充滿且C-S漿液恰好初凝，再根據(jù)現(xiàn)場情況注入合適比例的C-S漿液，進(jìn)行深部注漿，漿液初凝后5min取下封孔注漿口。D.補(bǔ)充注漿：如若檢查發(fā)現(xiàn)注漿效果不佳，可再次復(fù)鉆，實(shí)施四次鉆孔，然后按B、C步驟進(jìn)行補(bǔ)充注漿。上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。