一種快速堵水的水泥聚氨酯復(fù)合注漿工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及堵水技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種采用水泥聚氨酯對(duì)含水裂隙、隧道、富水區(qū)域、滲漏涌水等快速處治的復(fù)合注漿工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于隧道穿過含水地層、地下水滲透、含水裂隙和承壓水等動(dòng)水情況的封堵及加固問題，注漿技術(shù)是比較好的選擇。
[0003]水泥灌漿作為一種成熟、經(jīng)濟(jì)、有效的技術(shù)手段被廣泛運(yùn)用于封堵滲漏通道、填充裂隙和加固巖體等各個(gè)方面，但是在有些情況下，當(dāng)靠水泥灌漿無(wú)法達(dá)到預(yù)期的效果，例如，在巖土裂隙中有動(dòng)流水的情況下，水泥漿液通常會(huì)在固結(jié)前被水稀釋或沖走；即使水泥漿經(jīng)過外加劑、速凝劑的改性，也很難做到充分填充和密封；另外，水泥漿液也存在顆粒過大、漿液擴(kuò)散距離過遠(yuǎn)及吃漿量大等問題。水泥-水玻璃雙液注漿雖然具有快速凝固且具有一定的抗水流沖洗效果，但該方法的漿液凝固時(shí)間難掌握、注漿工藝煩瑣、注漿效果難控制、結(jié)石體穩(wěn)定性差。
[0004]化學(xué)灌漿料雖然封堵效果好，但存在價(jià)格昂貴，且大多數(shù)化學(xué)漿液均具有一定的毒性，單獨(dú)使用容易對(duì)環(huán)境造成危害。
[0005]因此，市面上出現(xiàn)了一些水泥和化學(xué)灌漿料的混合材料，如中國(guó)專利200910101210.9公開一種聚氨酯水泥復(fù)合灌漿材料，這種將水泥和聚氨酯預(yù)先混合，本意為兼具二者的優(yōu)點(diǎn)而降低成本、快速堵水。但這種將聚氨酯與水泥預(yù)先進(jìn)行混合的做法不僅降低了聚氨酯用于堵水的能力，而且無(wú)形中也損害了水泥漿液其固有的高強(qiáng)特性，另外聚氨酯與水泥漿混合固化后相互之間(水溶性和油溶性)亦存在界面粘結(jié)問題，堵水實(shí)驗(yàn)也證明這種混合注漿效果并不如交替注漿，交替注漿能充分發(fā)揮聚氨酯與水泥各自的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]本申請(qǐng)基于上述背景，提出一種將水泥與聚氨酯相結(jié)合，且能夠充分發(fā)揮兩者優(yōu)點(diǎn)的注漿工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種快速堵水的水泥聚氨酯復(fù)合注漿工藝，步驟簡(jiǎn)單合理，使得水泥漿料和聚氨酯漿液都能夠充分發(fā)揮各自性能優(yōu)點(diǎn)，快速堵水，并實(shí)現(xiàn)堵水與地層加固的一體化。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種快速堵水的水泥聚氨酯復(fù)合注漿工藝，包括以下具體步驟:
a、工程探查:根據(jù)地層裂隙或動(dòng)水水流的流動(dòng)性，確定聚氨酯漿液的預(yù)計(jì)最佳反應(yīng)位置后設(shè)計(jì)若干個(gè)注漿鉆孔，預(yù)計(jì)鉆孔的位置應(yīng)盡可能連通滲漏水點(diǎn)或穿過多個(gè)地層裂隙達(dá)到一孔多層；
b、鉆孔:按設(shè)計(jì)鉆孔位置鉆孔，形成注漿堵水“群孔”結(jié)構(gòu)，為后續(xù)的“群孔注漿，前堵后護(hù)”做好準(zhǔn)備，過程中如遇到大涌水量情況時(shí)，可以在適當(dāng)位置布置引流孔，以降低鉆孔及后續(xù)注漿的涌水壓力；
C、注漿:注漿時(shí)對(duì)所有鉆孔同時(shí)交替注入聚氨酯漿液和水泥漿液，且采用“Y”三通連接頭分別注入聚氨酯漿液和水泥漿液，利用先注的聚氨酯所具有的“以水止水”瞬間發(fā)泡固化的特性止水堵水，隨后所注的水泥漿跟進(jìn)阻止先前的聚氨酯倒流，形成“群孔注漿，前堵后護(hù)”結(jié)構(gòu)，如此重復(fù)交替注漿多次，直至涌水被封堵；d、涌水封堵后，繼續(xù)注漿一段時(shí)間，確保完成封堵。
[0009]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述聚氨酯漿液包括以下重量份的原料:油溶性聚氨酯灌漿材料70~90份、水溶性聚氨酯灌漿材料10~30份和催化劑2~8份。
[0010]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述水泥漿液包括以下重量份的原料:P.0.42.5普通硅酸鹽水泥80~120份、減水劑1~3份、早強(qiáng)劑2~5份、速凝劑1~2份和水40~80份。
[0011]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，注漿時(shí)采用“Y”型連接器，一端接聚氨酯灌漿漿液，一端接改性水泥漿液，由一臺(tái)雙液栗或者兩臺(tái)單液注漿栗供應(yīng)漿料。
[0012]在本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，步驟d中的注漿采用水泥聚氨酯交替注漿、水泥聚氨酯同時(shí)注漿、單獨(dú)進(jìn)行水泥注漿三種方式中的一種。
[0013]本發(fā)明具有以下有益效果:
1、采用水泥漿液和聚氨酯漿液交替注漿，利用聚氨酯“以水止水”瞬間發(fā)泡固化止水堵水，改性水泥漿跟進(jìn)阻止聚氨酯倒流，這種“群孔注漿，前堵后護(hù)”的結(jié)構(gòu)使得隨后注入的改性水泥漿液不易被水流稀釋或沖走，該注漿法充分發(fā)揮了水泥和聚氨酯的各自的特性，起到堵水與加固雙重作用；
2、聚氨酯異氰酸酯基NCO與水反應(yīng)產(chǎn)生C02，其氣體膨脹壓力能夠滲透到微細(xì)裂縫，不僅讓聚氨酯可以滲透到水泥漿無(wú)法滲透的微細(xì)裂縫，而且更利于水泥漿的滲透，實(shí)現(xiàn)快速堵水與加固的一體化；
3、相對(duì)于聚氨酯漿液而言，水泥漿液具有強(qiáng)度高、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明中采用水泥和聚氨酯漿液交替注入的“群孔注漿，前堵后護(hù)”的工藝不僅充分發(fā)揮了聚氨酯和水泥漿液各自的優(yōu)點(diǎn)特性，其有助于堵水的同時(shí)均衡增強(qiáng)巖體裂縫穩(wěn)固性，而且亦改善了單獨(dú)使用聚氨酯漿液的毒性較大的問題，同時(shí)也大大降低了成本，有利于施工環(huán)保。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0015]本發(fā)明實(shí)施例包括:
實(shí)施例一:
一種快速堵水的水泥聚氨酯復(fù)合注漿工藝，包括以下具體步驟:a、工程探查:根據(jù)地層裂隙或動(dòng)水水流的流動(dòng)性，確定聚氨酯漿液的預(yù)計(jì)最佳反應(yīng)位置后設(shè)計(jì)若干個(gè)注漿鉆孔，預(yù)計(jì)鉆孔的位置應(yīng)盡可能連通滲漏水點(diǎn)或穿過多個(gè)地層裂隙達(dá)到一孔多層。
[0016]b、鉆孔:按設(shè)計(jì)鉆孔位置鉆孔，形成注漿堵水“群孔”結(jié)構(gòu)，為后續(xù)的“群孔注漿，前堵后護(hù)”做好準(zhǔn)備，過程中如遇到大涌水量情況時(shí)，可以在適當(dāng)位置布置引流孔，以降低鉆孔及后續(xù)注漿的涌水壓力。
[0017]C、注漿:注漿時(shí)對(duì)所有鉆孔同時(shí)交替注入聚氨酯漿液和水泥漿液，且采用“Y”三通連接頭分別注入聚氨酯漿液和水泥漿液，利用先注的聚氨酯所具有的“以水止水”瞬間發(fā)泡固化的特性止水堵水，隨后所注的水泥漿跟進(jìn)阻止先前的聚氨酯倒流，形成“群孔注漿，前堵后護(hù)”結(jié)構(gòu)，如此重復(fù)交替注漿多次，直至涌水被封堵。
[0018]所述聚氨酯漿液包括以下重量份的原料:油溶性聚氨酯灌漿材料70份、水溶性聚氨酯灌漿材料30份，根據(jù)工程實(shí)際，通過催化劑控制其固化凝膠時(shí)間。
[0019]所述水泥漿液包括以下重量份的原料:P.0.42.5普通硅酸鹽水泥80份、減水劑I份、早強(qiáng)劑2份、速凝劑I份和水40份。
[0020]注漿時(shí)采用“Y”型連接器，一端接聚氨酯漿液，一端接水泥漿液，由一臺(tái)雙液栗或者兩臺(tái)單液注漿栗供應(yīng)漿料。
[0021]d、涌水封堵后，繼續(xù)使用交替注漿一段時(shí)間，確保完成封堵。
[0022]實(shí)施例二:
一種快速堵水的水泥聚氨酯復(fù)合注漿工藝，包括以下具體步驟:a、工程探查:根據(jù)地層裂隙或動(dòng)水水流的流動(dòng)性，確定聚氨酯漿液的預(yù)計(jì)最佳反應(yīng)位置后設(shè)計(jì)若干個(gè)注漿鉆孔，預(yù)計(jì)鉆孔的位置應(yīng)盡可能連通滲漏水點(diǎn)或穿過多個(gè)地層裂