浅谈帷幕灌浆孔口封闭灌浆法
wenrouhuainanren
2006年12月16日 15:50:59
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(转载)浅谈帷幕灌浆孔口封闭灌浆法1.概述1982年,乌江渡大坝坝基帷幕灌浆使用孔口封闭灌浆法取得成功。此法优点为:①孔内不需下入灌浆塞,施工简便,可以节省大量时间和人力;②每段灌浆结束后,不需待凝,即可开始下一段的钻进,加快了进度;③多次重复灌注,有利于保证灌浆质量;④可以使用大的灌浆压力等。近十年期间,各地许多工程相继采用此法施工。2.孔口封闭器的构造和工作原理2.1 孔口封闭器的构造

(转载)浅谈帷幕灌浆孔口封闭灌浆法
1.概述
1982年,乌江渡大坝坝基帷幕灌浆使用孔口封闭灌浆法取得成功。此法优点为:①孔内不需下入灌浆塞,施工简便,可以节省大量时间和人力;②每段灌浆结束后,不需待凝,即可开始下一段的钻进,加快了进度;③多次重复灌注,有利于保证灌浆质量;④可以使用大的灌浆压力等。近十年期间,各地许多工程相继采用此法施工。
2.孔口封闭器的构造和工作原理
2.1 孔口封闭器的构造
现在可使用的孔口封闭器是在原孔口封闭器基础上改进的。改进型孔口封闭器是采用Ф91mm铁砂钻头料和Ф110mm圆钢及高压接头经加工焊接而成,主要由三部分组成:①孔口封闭器基座;②压盖;③橡胶圈。孔口封闭器高260mm,上部外径Ф110 mm,下部外径Ф91mm,压盖外径Ф110mm,内径Ф55mm,具体构造见剖面图1-1;橡胶圈高度50mm,外径Ф75mm,内径Ф50mm。
2.2 工作原理
  改进型孔口封闭器是利用橡胶圈的弹性和韧性在压盖压力作用下膨胀抱紧灌浆管,封闭孔内浆液形成孔内循环,并在钻机动力作用下使灌浆管在孔口封闭器中心灵活转动和升降、且不漏浆。从而使灌浆管像搅拌棒一样搅扰孔内流动浆液,改变浆液流态,缓解浆液凝结速度,达到克服固管的目的。升降灌浆管可以降低浆液的内聚力,刮涮粘附在孔壁和灌浆管壁上的水泥浆,在搅拌作用下迫使其液化分解参与新浆中循环,起到克服固管的作用。改进型孔口封闭器的安装使用很简单:当每灌浆孔段造孔结束后,提出钻具。配好灌浆管(一般采用Ф50mm平头钻杆作为灌浆管)下至孔底,然后把孔口管护丝冒御下,再逐个套入孔口封闭器基座、橡胶圈、压盖。基座与孔口管上紧后,灌浆管提离孔底50cm,把橡胶圈压入基座,上紧压盖。连接高压胶管,开动钻机对好前车,孔口封闭器安装完毕。连接循环管路,架冷却水管,开泵开始灌浆。
3. 孔口封闭器灌浆工艺评述
3.1 孔口封闭灌浆法是一套完整的施工工艺,有其独特的技术要求。但有些工程采用此法时,不是全套学习应用,而是零星选取,施工工艺中存在这样或那样问题,例如:①不埋孔口管,不用孔口封闭器,而是在每段灌浆时,均使用灌浆栓塞卡紧在孔口以下同一深度处;②不下入灌浆管(或射浆管)或灌浆不下到孔底;③钻孔孔径较大;④每段灌浆结束标准要求不严等,影响灌浆质量。
3.2 孔口封闭灌浆法适用的范围:孔口封闭灌浆法应采用较小的孔径,采用孔口封闭灌浆法时必须埋设孔口管。由于灌浆压力大,故要求孔口管必须镶铸牢固,绝不允许孔口管四周有漏、冒浆现象。孔口管埋入岩石中的深度随使用的最大灌浆压力而定,见表供参考。

表孔口管埋入岩石中的深度
最大灌浆压力(MPa) 3 4 5 6
孔口管埋入岩石中深度(m) 1.0 1.5 2.0 2.0~2.5

3.3采用孔口封闭灌浆法施工,主要缺点就是灌浆管容易在孔内凝住。灌注浓浆时间较长时,尤易发生。为此必须使用性能良好的孔口封闭器,因为在灌浆过程中需要经常转动和升降灌浆管,防止其在灌浆孔内被水泥浆凝住。
由表可以看出:乌江渡和隔河岩大坝是在第四段,即岩面以下5~10m段,就开始使用了最大灌浆压力;龙羊峡大坝也是在第四段,即岩面以下4.5~9.5m段,开始使用最大灌浆压力;而东风大坝虽也是在第四段,但是在岩面以下10~15m段,开始使用最大灌浆压力。各工程不完全一致,通常都是通过现场灌浆试验确定的。
表几个工程灌浆段的段长和灌浆压力实用情况表

段长(m) 岩石中
第一段
(孔口管段) 第二段 第三段 第四段 第五段 第六段
贵州省乌江渡大坝 2/1.0 1/2.0 2/4.0 5/6.0 5/6.0 5/6.0
湖北省隔河岩大坝 2/1.0 1/2.5 2/3.5 5/5.0 5/5.0 5/5.0
青海省龙羊峡大坝 2/1.5 1/2.0 1.5/3.0 5/6.0 5/6.0 5/6.0
贵州省东风大坝 2.4/1.0 2.6/2.5 5/3.5 5/5.0 5/5.0 5/5.0

3.4 采用孔口封闭灌浆法时,由于各工程的地质条件和目的、要求不同,故先导孔和灌浆孔内各灌浆段钻孔冲洗、裂隙冲洗、压水试验或简易压水的做法可能有所不同,对此不宜进行统一规定。设计和施工单位可以根据工程实际情况。 一般常用的原则和做法如下,供参考:
(1) 灌浆孔内各灌浆段灌前仍宜进行钻孔冲洗;
(2)先导孔仍应自上而下分段进行压水试验,采用单点法,按附录A执行。可以采用孔内卡塞法或孔口封闭灌浆法;
(3)灌浆孔各灌浆段灌前仍宜进行简易压水;
(4)压水试验或简易压水可以和裂隙冲洗工序结合进行;
(5)采用孔口封闭灌浆法进行压水试验或简易压水,在计算透水率时,段长值应取未灌段岩石的长度,不包括已灌段在内。
对高压灌浆来讲,最重要的是在灌浆过程中应注意控制压力。压力与注入率必须相适应。由于上抬力与灌浆压力P5/3和注入量V2/3成正比,见公式,而注入量值又和注入率直接相关,高压灌浆使用的灌浆压力大,为防止上抬力过大而引起地面抬动,必须限制与其相应的注入率。
Fmax=0.31Pmax5/3Vmax2/3/C2/3
式中 Fmax——最大上抬力;
Pmax——最大灌浆压力;
Vmax——最大注入浆量;
C——浆液的内聚力。
另外,这样施工也可以防止浆液扩散范围过大,造成浪费;同时,还可以防止“长时间低压灌浆,最后高压结束”的施工情况。孔口封闭灌浆法每段灌浆都是全孔受压施灌,因而浆液远窜的可能性和地面抬动的危险性大,必须重视。
3.5 帷幕灌浆采用孔口封闭灌浆法施工,其浆液的比级和变换与常规压力灌浆法所用相同。在灌浆过程中当较长时间灌注浓浆时,灌浆管在孔内容易被水泥浆凝住。防止的主要办法,一是灌浆泵一定要保持良好的工作状态,有足够的排浆量,回浆管回浆量宜在15L/min以上,以保证孔内浆液很好地循环流动。另一是在灌浆过程中要经常转动和上下活动灌浆管,特别是在灌注浓浆期间,应加多转动的次数。转动灌浆管时应降低灌浆压力,而灌浆泵不停。灌浆管顶部必须安装能转动的水龙头。在转动灌浆管时,凭借司钻的经验若发现灌浆管活动有阻碍,应立即放开回浆管阀门,加大泵入量,加速浆液流动,藉以冲洗孔内欲将灌浆管凝住的水泥浆。必要时还可将浆液变稀。待灌浆管能正常活动后,再恢复原先灌浆状态继续灌注。若冲洗无效,应立即停止灌浆进行专门处理或提升灌浆管。
4.总结
采用孔口封闭灌浆法施工的又一特点,对灌浆结束标准要求严。主要目的是确保高压灌浆质量,否则将会由于灌浆段愈来愈长,影响新灌浆段的灌浆质量。同时,这也是在每段灌浆结束后可以不待凝的主要原因。在较长时间高压力作用下,灌入岩石裂隙内的水泥浆基本上已排水初凝,再钻进时钻孔用的冲洗水流对其已无影响,所以不需待凝。采用孔口封闭法灌浆,全孔灌浆结束后,应采用“置换和压力灌浆封孔法”封孔,以保证封孔质量。
wenrouhuainanren
2006年12月16日 16:06:39
2楼
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jaky2162
2006年12月16日 17:17:34
3楼
主要目的是确保高压灌浆质量,否则将会由于灌浆段愈来愈长,影响新灌浆段的灌浆质量。同时,这也是在每段灌浆结束后可以不待凝的主要原因。在较长时间高压力作用下,灌入岩石裂隙内的水泥浆基本上已排水初凝,再钻进时钻孔用的冲洗水流对其已无影响,所以不需待凝
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zuo-ang
2006年12月18日 00:11:12
4楼
谢谢楼主的"浅谈帷幕灌浆孔口封闭灌浆法"好资料,下载收藏学习!
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wenrouhuainanren
2006年12月28日 15:27:12
5楼
(转载)孔口封闭器在小浪底工程帷幕灌浆中的应用

(摘要) 小浪底帷幕灌浆采用孔口封闭法施工,孔口封闭法是目前国内较先进的施工工艺。施工简便,能保证工程质量,但施工中灌浆管容易在孔内凝住,通常称“固管”。深孔帷幕灌注浓浆时间较长时更容易发生固管事故。要求使用性能良好的孔口封闭器。黄委会设计院地勘队使用的孔口封闭器性能较好,在灌浆过程中,灌浆管在孔口封闭器中心部位做匀速转动和升降且不漏浆,解决了帷幕深孔灌浆固管的技术难题,在小浪底帷幕3号灌浆洞中使用效果很好。工程质量和工期得到保障。
(主题词) 帷幕灌浆  施工  孔口封闭器  固管
1 概述
小浪底水利枢纽工程帷幕灌浆采用孔口封闭,孔内循环,自上而下的灌浆方法。孔口封闭灌浆法是目前国内较先进的施工工艺。其优点为:①孔内不需下入灌浆塞,施工简便,可以节省大量时间和人力;②每段灌浆结束后,不需待凝,即可开始下一段的钻进,加快了施工进度;③多次重复灌注,有利于保证灌浆质量;④可以使用大的灌浆压力等。近期许多工程相继采用此法施工。灌浆质量比较好,采用孔口封闭灌浆法施工,其主要缺点是灌浆管容易在孔内凝住,通常称为“固管”。固管的因素很多,人为因素和机械设备都会直接影响固管。灌注浓浆时间较长时容易发生固管,防止固管的主要措施:灌浆过程需要经常转动和升降灌浆管,要求使用性能良好的孔口封闭器。小浪底帷幕灌浆施工有数十家单位,唯有黄委会设计院地勘队(以下简称黄勘队),使用的孔口封闭器性能较好,灌浆管在灌浆过程中始终作匀速转动,在转动中还能升降灌浆管,在高压4MPa灌浆中不发生漏浆,解决了帷幕灌浆中固管的技术难题,使固管率从根本上减少。在小浪底大坝左岸主帷幕补强3号灌浆洞中使用,效果很好。有借鉴之处。
2 孔口封闭器的构造和工作原理
⒉1孔口封闭器的构造
黄勘队现在使用的孔口封闭器是在原孔口封闭器基础上改进的。改进型孔口封闭器是采用Ф91mm铁砂钻头料和Ф110mm圆钢及高压接头经加工焊接而成,主要由三部分组成:①孔口封闭器基座;②压盖;③橡胶圈。孔口封闭器高260mm,上部外径Ф110 mm,下部外径Ф91mm,压盖外径Ф110mm,内径Ф55mm,具体构造见剖面图1-1;橡胶圈高度50mm,外径Ф75mm,内径Ф50mm。
⒉2工作原理
改进型孔口封闭器是利用橡胶圈的弹性和韧性在压盖压力作用下膨胀抱紧灌浆管,封闭孔内浆液形成孔内循环,并在钻机动力作用下使灌浆管在孔口封闭器中心灵活转动和升降、且不漏浆。从而使灌浆管像搅拌棒一样搅扰孔内流动浆液,改变浆液流态,缓解浆液凝结速度,达到克服固管的目的。升降灌浆管可以降低浆液的内聚力,刮涮粘附在孔壁和灌浆管壁上的水泥浆,在搅拌作用下迫使其液化分解参与新浆中循环,起到克服固管的作用。改进型孔口封闭器的安装使用很简单:当每灌浆孔段造孔结束后,提出钻具。配好灌浆管(一般采用Ф50mm平头钻杆作为灌浆管)下至孔底,然后把孔口管护丝冒御下,再逐个套入孔口封闭器基座、橡胶圈、压盖。基座与孔口管上紧后,灌浆管提离孔底50cm,把橡胶圈压入基座,上紧压盖。连接高压胶管,开动钻机对好前车,孔口封闭器安装完毕。连接循环管路,架冷却水管,开泵开始灌浆。
3 大坝左岸帷幕补强3号洞帷幕灌浆
⒊1 灌浆材料和灌浆设备
灌浆材料:采用洛阳铁门525#普通硅酸盐水泥,制成0.75:1稳定浆液,掺膨润3%,减水剂1%。灌浆设备:灌浆泵使用SGB6-10型多缸柱塞式高压泵,排浆量100L/min,使用平接头钻杆作为射浆管,XY-2型地质钻机配合使用,灌浆使用GJY-Ⅲ型自动灌浆记录仪记录。
⒊2 帷幕灌浆
帷幕灌浆一律采用孔口封闭、孔内循环、自上而下的灌浆方法。灌浆使用孔口封闭器,射浆管距孔底50cm ,先导孔孔径Ф75mm,帷幕灌浆孔孔径Ф59mm,最大孔深89m,40m以上为补强帷幕,以下为加深帷幕,单排孔孔距2m,灌浆段长为5m,4段以后灌浆压力为4MPa,帷幕灌浆结束标准:在4MPa 压力下,注入率不大于1L/min时连续灌注60min,且在设计压力下的灌浆时间不少于90min。3#洞帷幕有断层破碎带F238,F236,F240穿过帷幕线,F238断层破碎带较宽,宽度达22m,破碎带的孔吃浆量较大,200号先导孔第12段,灌入水泥25T,灌浆待凝8次,先导孔和一序孔大约平均单耗水泥240Kg/m左右,技术规范要求:帷幕灌浆孔Ⅲ序终孔段单耗水泥不大于50Kg/m,其它各序不大于100Kg/m,方可以终孔,否则应继续加深,直至满足上述要求。
3号洞帷幕灌浆工程量23028m,合同要求工期一年,其中F238,F236断层段和山体斜坡底段3段工程量9160 m,合同要求应在2000年6月30号汛前完成。投入钻机14台,灌浆泵9台,截止8月2号已完成灌浆帷幕15400m,完成工程的66%。全部工程2000年11月底完工。工期提前4个月。
3号洞帷幕灌浆工程投入的设备,人力与同期小浪底帷幕工程其它标段相比是比较少的,合同工期要求比较紧张,2000年6月30号汛前工程量已按时完成,除其它有利条件外,使用改进后的孔口封闭器灌浆不发生固管事故起重要作用。工程质量与合同工期都得到保障。
4 孔口封闭器灌浆工艺评述
3号洞帷幕灌浆深度范围的地层是以T13-2为主的T11-T14碎屑岩系,从钻孔岩石取心看,岩性中硬、脆、裂隙较发育。灌浆情况很复杂:很多孔段在1-2MPa压力作用下地层不吃浆,升至3MPa吃浆率在10-15L/min,超过了3MPa吃浆率发生突变,增至30L/min,待凝数次后结束不了。为保证帷幕灌浆质量和不浪费水泥,采取降压限流10L以下长时间灌注,实践证明降压限流10L以下灌注,灌浆效果显著。问题是在灌浆施工中,孔口封闭法灌浆容易发生固管,黄勘队改进的孔口封闭器,可以限流10L以下灌注,且长时间连续灌注而不发生固管事故。在3号洞帷幕灌浆施工中,施工比较顺利。
小浪底帷幕灌浆一律采用孔口封闭灌浆法,与3号洞同期施工中的其它帷幕灌浆标段固管率较高,在限流灌注过程中多发生固管事故,防止的办法,在灌注中灌浆管每间隔一定时间暂停灌浆降压转动和升降一次灌浆管,记录仪上打印显示暂停2min。黄勘队改进的孔口封闭器,不用降压循环,灌浆管在孔口封闭器中心部位灵活转动和升降且不漏浆,不易发生固管。帷幕灌浆连续不间断灌注有利于帷幕灌浆质量。
小浪底帷幕灌浆结束标准:在4MPa 压力下,注入率不大于1L/min时继续灌注60min,在施工中也易发生固管事故,针对其它灌浆标段固管率较高的实际情况,监理工程师现场指令允许在达到结束压力,注入率小于5L/min时,继续灌注60min内可改变为3:1的稀浆灌注。个别标段结束时间缩短为30min,3号洞帷幕灌浆中一般都没有变3:1的稀浆灌注,不变稀浆有利于工程质量。
帷幕灌浆固管因素很多,帷幕的深孔段更容易固管,深孔段灌浆固管事故的处理非常麻烦,对人力物力消耗是非常大的,对“固死”的管要重新移位开孔,特别是对钻进难度较大的地段;近百米的进尺要重新开孔对人力物力浪费是惊人的。孔口封闭器的改进对解决帷幕深孔灌浆固管问题,经济效益显著。
5 结语
孔口封闭器的改进解决了帷幕灌浆中固管的技术难题。黄勘队改进的孔口封闭器也是在灌浆实践中摸索出来的,起初97年在小浪底4号洞帷幕灌浆中使用改进前的孔口封闭器,固管率较高,逐步摸索改进花费了很大的心血,多次改进才完善成现在这种程度,水利部天津基础工程局曾前来3号洞现场观模学习,黄勘队改进的孔口封闭器给施工带来了效益,且构造简单,易加工制造。
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wenrouhuainanren
2006年12月28日 15:49:28
6楼
(转载)孔口封闭器在水牛家大坝帷幕灌浆中的应用

简介: 水牛家帷幕灌浆采用孔口封闭法施工,孔口封闭法是目前国内较先进的施工工艺。施工简便,能保证工程质量,但施工中灌浆管容易在孔内凝住,通常称“固管”。深孔帷幕灌注浓浆时间较长时更容易发生固管事故。要求使用性能良好的孔口封闭器。四川准达岩土工程公司使用的孔口封闭器性能较好,在灌浆过程中,灌浆管在孔口封闭器中心部位做匀速转动和升降且不漏浆,解决了帷幕深孔灌浆固管的技术难题,在水牛家帷幕3号灌浆洞中使用效果很好。工程质量和工期得到保障。
关键字:孔口封闭器 水牛家大坝 帷幕灌浆
  1 概述
  水牛家水利枢纽工程帷幕灌浆采用孔口封闭,孔内循环,自上而下的灌浆方法。孔口封闭灌浆法是目前国内较先进的施工工艺。其优点为:①孔内不需下入灌浆塞,施工简便,可以节省大量时间和人力;②每段灌浆结束后,不需待凝,即可开始下一段的钻进,加快了施工进度;③多次重复灌注,有利于保证灌浆质量;④可以使用大的灌浆压力等。近期许多工程相继采用此法施工。灌浆质量比较好,采用孔口封闭灌浆法施工,其主要缺点是灌浆管容易在孔内凝住,通常称为“固管”。固管的因素很多,人为因素和机械设备都会直接影响固管。灌注浓浆时间较长时容易发生固管,防止固管的主要措施:灌浆过程需要经常转动和升降灌浆管,要求使用性能良好的孔口封闭器。水牛家帷幕灌浆施工有数十家单位,唯有四川准达岩土工程公司(以下简称准达公司),使用的孔口封闭器性能较好,灌浆管在灌浆过程中始终作匀速转动,在转动中还能升降灌浆管,在高压4MPa灌浆中不发生漏浆,解决了帷幕灌浆中固管的技术难题,使固管率从根本上减少。在水牛家大坝左岸主帷幕补强3号灌浆洞中使用,效果很好。有借鉴之处。
  2 孔口封闭器的构造和工作原理
  ⒉1孔口封闭器的构造
  准达公司现在使用的孔口封闭器是在原孔口封闭器基础上改进的。改进型孔口封闭器是采用Ф91mm铁砂钻头料和Ф110mm圆钢及高压接头经加工焊接而成,主要由三部分组成:①孔口封闭器基座;②压盖;③橡胶圈。孔口封闭器高260mm,上部外径Ф110 mm,下部外径Ф91mm,压盖外径Ф110mm,内径Ф55mm,具体构造见剖面图1-1;橡胶圈高度50mm,外径Ф75mm,内径Ф50mm。
  ⒉2工作原理
  改进型孔口封闭器是利用橡胶圈的弹性和韧性在压盖压力作用下膨胀抱紧灌浆管,封闭孔内浆液形成孔内循环,并在钻机动力作用下使灌浆管在孔口封闭器中心灵活转动和升降、且不漏浆。从而使灌浆管像搅拌棒一样搅扰孔内流动浆液,改变浆液流态,缓解浆液凝结速度,达到克服固管的目的。升降灌浆管可以降低浆液的内聚力,刮涮粘附在孔壁和灌浆管壁上的水泥浆,在搅拌作用下迫使其液化分解参与新浆中循环,起到克服固管的作用。改进型孔口封闭器的安装使用很简单:当每灌浆孔段造孔结束后,提出钻具。配好灌浆管(一般采用Ф50mm平头钻杆作为灌浆管)下至孔底,然后把孔口管护丝冒御下,再逐个套入孔口封闭器基座、橡胶圈、压盖。基座与孔口管上紧后,灌浆管提离孔底50cm,把橡胶圈压入基座,上紧压盖。连接高压胶管,开动钻机对好前车,孔口封闭器安装完毕。连接循环管路,架冷却水管,开泵开始灌浆。
  3 大坝左岸帷幕补强3号洞帷幕灌浆
  ⒊1 灌浆材料和灌浆设备
  灌浆材料:采用拉法基425#普通硅酸盐水泥,先由制浆站制成0.5:1浓浆,在由各灌浆孔段根据实际情况调制使用。灌浆设备:灌浆泵使用三缸柱泵,排浆量100L/min,使用平接头钻杆作为射浆管,XY-2型地质钻机配合使用,灌浆使用计算机灌浆监测系统进行实时灌浆自动记录。
  ⒊2 帷幕灌浆
  帷幕灌浆一律采用孔口封闭、孔内循环、自上而下的灌浆方法。灌浆使用孔口封闭器,射浆管距孔底50cm ,先导孔孔径Ф75mm,帷幕灌浆孔孔径Ф75mm,最大孔深89m,40m以上为补强帷幕,以下为加深帷幕,单排孔孔距2m,灌浆段长为5m,4段以后灌浆压力为4MPa,帷幕灌浆结束标准:在4MPa 压力下,注入率不大于1L/min时连续灌注60min,且在设计压力下的灌浆时间不少于90min。3#洞帷幕有断层破碎带F238,F236,F240穿过帷幕线,F238断层破碎带较宽,宽度达22m,破碎带的孔吃浆量较大,200号先导孔第12段,灌入水泥25T,灌浆待凝8次,先导孔和一序孔大约平均单耗水泥240Kg/m左右,技术规范要求:帷幕灌浆孔Ⅲ序终孔段单耗水泥不大于50Kg/m,其它各序不大于100Kg/m,方可以终孔,否则应继续加深,直至满足上述要求。
  3号洞帷幕灌浆工程量23028m,合同要求工期一年,其中F238,F236断层段和山体斜坡底段3段工程量9160 m,合同要求应在2005年5月20号汛前完成。投入钻机14台,灌浆泵9台,截止4月2号已完成灌浆帷幕15400m,完成工程的75%。全部工程2005年9月底完工。工期提前4个月。
  3号洞帷幕灌浆工程投入的设备,人力与同期水牛家帷幕工程其它标段相比是比较少的,合同工期要求比较紧张,2005年5月20号汛前工程量已按时完成,除其它有利条件外,使用改进后的孔口封闭器灌浆不发生固管事故起重要作用。工程质量与合同工期都得到保障。
  4 孔口封闭器灌浆工艺评述
3号洞帷幕灌浆深度范围的地层是以T13-2为主的T11-T14碎屑岩系,从钻孔岩石取心看,岩性中硬、脆、裂隙较发育。灌浆情况很复杂:很多孔段在1-2MPa压力作用下地层不吃浆,升至3MPa吃浆率在10-15L/min,超过了3MPa吃浆率发生突变,增至30L/min,待凝数次后结束不了。为保证帷幕灌浆质量和不浪费水泥,采取降压限流10L以下长时间灌注,实践证明降压限流10L以下灌注,灌浆效果显著。问题是在灌浆施工中,孔口封闭法灌浆容易发生固管,准达公司改进的孔口封闭器,可以限流10L以下灌注,且长时间连续灌注而不发生固管事故。在3号洞帷幕灌浆施工中,施工比较顺利。
  水牛家帷幕灌浆一律采用孔口封闭灌浆法,与3号洞同期施工中的其它帷幕灌浆标段固管率较高,在限流灌注过程中多发生固管事故,防止的办法,在灌注中灌浆管每间隔一定时间暂停灌浆降压转动和升降一次灌浆管,监测记录上打印显示暂停2min。准达公司改进的孔口封闭器,不用降压循环,灌浆管在孔口封闭器中心部位灵活转动和升降且不漏浆,不易发生固管。帷幕灌浆连续不间断灌注有利于帷幕灌浆质量。
  水牛家帷幕灌浆结束标准:在4MPa 压力下,注入率不大于1L/min时继续灌注60min,在施工中也易发生固管事故,针对其它灌浆标段固管率较高的实际情况,监理工程师现场指令允许在达到结束压力,注入率小于5L/min时,继续灌注60min内可改变为3:1的稀浆灌注。个别标段结束时间缩短为30min,3号洞帷幕灌浆中一般都没有变3:1的稀浆灌注,不变稀浆有利于工程质量。
  帷幕灌浆固管因素很多,帷幕的深孔段更容易固管,深孔段灌浆固管事故的处理非常麻烦,对人力物力消耗是非常大的,对“固死”的管要重新移位开孔,特别是对钻进难度较大的地段;近百米的进尺要重新开孔对人力物力浪费是惊人的。孔口封闭器的改进对解决帷幕深孔灌浆固管问题,经济效益显著。
  5 结语
孔口封闭器的改进解决了帷幕灌浆中固管的技术难题。准达公司改进的孔口封闭器也是在灌浆实践中摸索出来的,起初2003年在准达其他项目洞帷幕灌浆中使用改进前的孔口封闭器,固管率较高,逐步摸索改进花费了很大的心血,多次改进才完善成现在这种程度,准达公司改进的孔口封闭器给施工带来了效益,且构造简单,易加工制造。通过在准达公司的生产实习让我学到了很多课本上学不到的东西。
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chinafec
2007年01月03日 10:54:10
7楼
孔口封闭灌浆最大的缺点就是闭浆时间太长,容易造成铸管事故。目前流行采用一种旋转封闭器,一定程度上减少铸管。
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yl0431
2007年01月06日 20:57:36
8楼
好资料,下载收藏学习!
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wenrouhuainanren
2007年01月07日 17:01:58
9楼
(转载)孔口封闭器在宝鸡峡渠首工程帷幕灌浆中的应用
【摘 要】宝鸡峡渠首加坝加闸工程帷幕灌浆采用孔口封闭法施工,取得了很好的效果,文章对孔口封闭的构造和工作原理,及其灌浆工艺进行了阐述。
【关键词】帷幕灌浆;孔口封闭器;固管
一、概述
  宝鸡峡渠首工程帷幕灌浆采用孔口封闭,孔内循环,自上而下的灌浆方法。孔口封闭灌浆法是目前国内较先进的施工工艺。其优点为:孔内不需下入灌浆塞,施工简便,可以节省大量时间和人力;每段灌浆结束后,不需待凝,即可开始下一段的钻进,加快了施工进度;多次重复灌注,有利于保证灌浆质量;可以使用大的灌浆压力等。采用孔口封闭灌浆法施工,其主要缺点是灌浆管容易在孔内凝住,通常称为“固管”。固管的因素很多,人为因素和机械设备都会直接影响固管。灌注浓浆时间较长时容易发生固管,防止固管的主要措施:灌浆过程需要经常转动和升降灌浆管,要求使用性能良好的孔口封闭器。灌浆管在灌浆过程中始终作匀速转动,在转动中还能升降灌浆管,在高压4MPa灌浆中不发生漏浆,解决了帷幕灌浆中固管的技术难题,使固管率从根本上减少。
二、孔口封闭器的构造和工作原理
(一)孔口封闭器的构造
  现在使用的孔口封闭器是在原孔口封闭器基础上改进的。改进型孔口封闭器是采用Ф91mm铁砂钻头料和Ф110mm圆钢及高压接头经加工焊接而成,主要由三部分组成:孔口封闭器基座、压盖、橡胶圈。孔口封闭器高260mm,上部外径Ф110 mm,下部外径Ф91mm,压盖外径Ф110mm,内径Ф55mm;橡胶圈高度550mm,外径Ф75mm,内径Ф50mm。
(二)工作原理
  改进型孔口封闭器是利用橡胶圈的弹性和韧性在压盖压力作用下膨胀抱紧灌浆管,封闭孔内浆液形成孔内循环,并在钻机动力作用下使灌浆管在孔口封闭器中心灵活转动和升降、且不漏浆。从而使灌浆管像搅拌棒一样搅扰孔内流动浆液,改变浆液流态,缓解浆液凝结速度,达到克服固管的目的。升降灌浆管可以降低浆液的内聚力,刮涮粘附在孔壁和灌浆管壁上的水泥浆,在搅拌作用下迫使其液化分解参与新浆中循环,起到克服固管的作用。改进型孔口封闭器的安装使用很简单:当每灌浆孔段造孔结束后,提出钻具。配好灌浆管(一般采用Ф50mm平头钻杆作为灌浆管)下至孔底,然后把孔口管护丝冒御下,再逐个套入孔口封闭器基座、橡胶圈、压盖。基座与孔口管上紧后,灌浆管提离孔底50cm,把橡胶圈压入基座,上紧压盖。连接高压胶管,开动钻机对好前车,孔口封闭器安装完毕。连接循环管路,架冷却水管,开泵开始灌浆。
三、大坝帷幕灌浆
(一) 灌浆材料和灌浆设备
  灌浆材料:采用525#普通硅酸盐水泥,制成0.75∶1稳定浆液。灌浆设备:灌浆泵使用SGB6-10型多缸柱塞式高压泵,排浆量100L/min,使用平接头钻杆作为射浆管,XY-2型地质钻机配合使用,灌浆使用GJY-Ⅲ型自动灌浆记录仪记录。
(二) 帷幕灌浆
  帷幕灌浆一律采用孔口封闭、孔内循环、自上而下的灌浆方法。灌浆使用孔口封闭器,射浆管距孔底50cm ,先导孔孔径Ф75mm,帷幕灌浆孔孔径Ф59mm,最大孔深89m,40m以上为补强帷幕,以下为加深帷幕,单排孔孔距2m,灌浆段长为5m,4段以后灌浆压力为4MPa,帷幕灌浆结束标准:在4MPa 压力下,注入率不大于1L/min时连续灌注60min,且在设计压力下的灌浆时间不少于90min。3坝段有断层破碎带F2穿过帷幕线,断层破碎带较宽,宽度达5.5m,破碎带的孔吸浆量较大,200号先导孔第12段,灌入水泥25T,灌浆待凝8次,先导孔和一序孔大约平均单耗水泥240Kg/m左右。技术规范要求:帷幕灌浆孔Ⅲ序终孔段单耗水泥不大于50Kg/m,其它各序不大于100Kg/m,方可以终孔,否则应继续加深,直至满足上述要求。
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wenrouhuainanren
2007年01月07日 17:02:14
10楼
四、 孔口封闭器灌浆工艺评述
  右岸灌浆洞帷幕灌浆深度范围的地层是以T13-2为主的T11-T14碎屑岩系,从钻孔岩石取心看,岩性中硬、脆、裂隙较发育。灌浆情况很复杂:很多孔段在1~2MPa压力作用下地层不吃浆,升至3MPa吃浆率在10~15L/min,超过了3MPa吃浆率发生突变,增至30L/min,待凝数次后结束不了。为保证帷幕灌浆质量和不浪费水泥,采取降压限流10L以下长时间灌注,实践证明降压限流10L以下灌注,灌浆效果显著。问题是在灌浆施工中,孔口封闭法灌浆容易发生固管,黄勘队改进的孔口封闭器,可以限流10L以下灌注,且长时间连续灌注而不发生固管事故。在3号洞帷幕灌浆施工中,施工比较顺利。
  宝鸡峡渠首工程帷幕灌浆一律采用孔口封闭灌浆法,施工中的帷幕灌浆固管率较高,在限流灌注过程中多发生固管事故。防止的办法,在灌注中灌浆管每间隔一定时间暂停灌浆降压转动和升降一次灌浆管,记录仪上打印显示暂停2min。经过改进的孔口封闭器,不用降压循环,灌浆管在孔口封闭器中心部位灵活转动和升降且不漏浆,不易发生固管。
  宝鸡峡渠首工程帷幕灌浆结束标准:在4MPa 压力下,注入率不大于1L/min时继续灌注60min,在施工中也易发生固管事故,针对其它灌浆标段固管率较高的实际情况,监理工程师现场指令允许在达到结束压力,注入率小于5L/min时,继续灌注60min内可改变为3∶1的稀浆灌注。个别标段结束时间缩短为30min,3号洞帷幕灌浆中一般都没有变3∶1的稀浆灌注,不变稀浆有利于工程质量。
  帷幕灌浆固管因素很多,帷幕的深孔段更容易固管,深孔段灌浆固管事故的处理非常麻烦,对人力物力消耗是非常大的,对“固死”的管要重新移位开孔,特别是对钻进难度较大的地段;近百米的进尺要重新开孔对人力物力浪费是惊人的。孔口封闭器的改进对解决帷幕深孔灌浆固管问题,经济效益显著。
五、结语
  经改进的孔口封闭器也是在灌浆实践中摸索出来的,起初使用改进前的孔口封闭器,固管率较高,逐步摸索改进花费了很大的心血,多次改进才完善成现在这种程度,且构造简单,易加工制造。
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lz2006vip
2007年01月07日 17:15:45
11楼
楼主对灌浆的工作很熟悉!是一名专业技术不错的人员!!真希望他能在以后的工作中多多积累工作经验!!为以后的技术更上一层楼!同时能得到领导的信任和重用!!支持楼主
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