套壳料的作用是在袖阀管周围形成具有一定强度的保护层,注浆时浆液在袖阀管有出浆孔的部位挤碎套壳料,而上部和下部的套壳料仍具有一定强度,可以阻止浆液的上下流动,这样浆液就只在一定范围横向流动。双塞管的作用是增压,当浆液通过注浆内管进入双塞管后,浆液从内管上的出浆孔流出。当浆液进入袖阀管和双塞管中间时,在压力作用下,橡皮帽被顶起,随着浆液的聚集,压力达到一定程度后,袖阀管外侧的橡皮帽被胀开,套壳料被挤碎,从而浆液被挤压到地层中。
套壳料一般以膨润土为主,水泥为辅组成,主要用于封闭袖阀管与钻孔孔壁之间的环状空间,防止注浆时浆液到处流窜,在橡胶套和止浆塞的作用下,迫使在注浆范围内挤破套壳料(即开环)而进入地层。套壳料浇注的好坏是保证注浆是保证注浆成功与否的关键,它要求既能在一定的压力下,压开填料进行横向注浆,又能在高压注浆时,阻止浆液沿孔壁或管壁流出地表。套壳料要求其脆性较高,收缩性要小,力学强度适宜,即要防止串浆又要兼顾开环。套壳料采用膨润土和水泥配制,配比范围一般为水泥:粘土:水=1:1.5:1.88,浆液比重约为1.5,漏斗粘度24~26s;实际施工时应通过多组室内及现场试验,选取配比。根据工程中的要求,套壳料凝固时间和强度增长速率应控制在2~5天内可灌浆。
压密注浆是利用较高的压力灌入浓度极大的水泥浆或化学浆液,浆液在注浆管端部附近形成球形或圆柱体浆泡,压密周围土体,使土体产生塑性变形,但不使土体产生劈裂破坏。压密注浆适用于中砂地基及黏土地基。
劈裂注浆采用高压注浆工艺,将水泥或化学浆液等注入土层,注浆开始时浆液总是先充填较大的空隙,随着土层孔隙水压力升高挤压土体,直至土层出现剪切裂缝,产生劈裂,浆液随之充填裂缝,形成浆脉,使得土体内形成新的网状骨架结构。由于浆液在劈入土层过程中并不是与土颗粒均匀混合,而是呈两相各自存在,所以土体主要受到压密作用,从而达到加固土体的目的。劈裂注浆适用于软弱土层加固,它既可应用于渗透性较好的砂层,又可应用于渗透性差的黏性土层。
6袖阀管注浆施工1、袖阀注浆总体程序,放线定位→小片区注浆试验→大面积注浆→质量检查2、放线定位,根据设计图纸的孔位进行测量放线,定出注浆孔位置。3、小片区注浆试验,在展开全面注浆前,应进行小片区注浆试验,试验区可采用6×6孔排成方块,主要检查设计水泥用量、注浆压力和注浆效果。4、大面积注浆,小片区注浆试验完成后,即可展开大面积注浆,注浆拟分二序进行,即跳孔注浆,并沿周边向内逐圈注浆
5、袖阀劈裂注浆单孔工艺流程,钻孔→灌注封壳料→安装袖阀管→进行第一轮次注浆→清洗袖阀管内的残留浆液→待凝12小→进行第二轮次注浆→清洗袖阀管内的残留浆液→待凝12小时→进行第三轮次注浆
所需的机具设备及材料(1)钻孔机械:采用100型或300型工程地质钻机,套管护壁(垂直钻孔时采用),或者采用跟管钻机(采用108mm套管,水平钻孔时采用)进行钻孔。(2)注浆机械:采用HFV5D、KBY50/70型等双液注浆泵,并配备高压注浆管路系统和制浆设备。(3)袖阀注浆管及花管、心管:袖阀注浆管为每节长4m、内径42mm、外径48mm的硬质塑料管,它是由钙塑聚丙烯制造而成。注浆管内壁光滑,接头有螺扣,端头有斜口,外壁有加强筋以提高其抗折强度。注浆管分A、B两种,A种注浆管上未开设溢浆孔,B种注浆管上开有8mm的溢浆孔6个,注浆管构造如图1所示。在B种注浆管有孔部位外面紧紧地套着抗爆破压力为4.5 MPa的橡胶套,橡胶套覆盖着溢浆孔,这样,注浆时,浆液可以通过溢浆孔进入地层,而地层中的水和颗粒难以进入注浆管中,从而达到注浆管的单向阀作用。