(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 111965326 A(43)申请公布日 2020.11.20
(21)申请号 202010659229.1(22)申请日 2020.07.09
(71)申请人 中铁四院集团工程建设有限责任公
司
地址 430063 湖北省武汉市武昌杨园和平
大道745号
申请人 中铁第四勘察设计院集团有限公司(72)发明人 葛寨辉 陈占 孟长江 房军
陈侃 陈仕奇 李应平 仲光伟 李仕波 刘杰 高松松 (74)专利代理机构 北京派特恩知识产权代理有
限公司 11270
代理人 黄景辉 张颖玲(51)Int.Cl.
G01N 33/24(2006.01)
权利要求书2页 说明书5页 附图3页
(54)发明名称
一种全断面帷幕注浆效果检测方法(57)摘要
本申请提供一种全断面帷幕注浆效果检测方法，包括：确定检测孔的设计位置、设计角度和设计长度；在设计位置按照设计角度和设计长度钻取检测孔；测量检测孔的出水量，并判断出水量是否小于设计值；若是，则采用检测装置检测检测孔，获取影像数据。本申请提供的检测方法，可以更加直观准确地判断全断面帷幕注浆的效果，为下一步的施工工作提供参考。
CN 111965326 ACN 111965326 A
权 利 要 求 书
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1.一种全断面帷幕注浆效果检测方法，其特征在于，包括：确定检测孔的设计位置、设计角度和设计长度；
在所述设计位置按照所述设计角度和所述设计长度钻取所述检测孔；测量所述检测孔的出水量，并判断所述出水量是否小于设计值；若是，则采用检测装置检测所述检测孔，获取影像数据。2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在所述设计位置按照所述设计角度和所述设计长度钻取所述检测孔的步骤，具体包括：
在所述设计位置按照所述设计角度钻取长度为1.5m～2.5m的安装孔；在所述安装孔内安装孔口管；
在所述安装孔内钻至所述检测孔的所述设计长度。3.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，在所述安装孔内安装孔口管，具体包括：
采用锚固剂将孔口管安装在所述安装孔内。4.根据权利要求2所述的检测方法，其特征在于，所述孔口管包括管体和安装在所述管体一端的法兰盘，所述管体的另一端安装在所述安装孔内。
5.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，确定检测孔的设计位置、设计角度和设计长度的步骤，具体包括：
根据注浆过程中的记录情况，分析确定注浆的薄弱位置，所述薄弱位置作为所述设计位置；
根据所述检测孔的开孔位置和终孔位置，计算出所述检测孔的所述设计角度和所述设计长度。
6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，采用检测装置检测所述检测孔，获取影像数据的步骤，具体包括：
将所述检测装置的摄像头打开并放入所述检测孔的孔口处；每插入预设距离停留预设时间获取影像数据，直至插入所述检测孔的孔底；将所述摄像头移出所述检测孔。7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，每插入预设距离停留预设时间获取影像数据，直至插入所述检测孔的孔底的步骤，具体包括：
每插入预设距离，控制所述摄像头实现360°旋转。8.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，采用检测装置检测所述检测孔，获取影像数据的步骤之后，所述检测方法还包括：
采用注浆的方式对所述检测孔进行封堵。9.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，采用检测装置检测所述检测孔，获取影像数据的步骤之后，所述检测方法还包括：
根据所述影像数据，获取所述检测孔的孔壁的稳定情况以及出水点的位置及状态；判断所述孔壁是否无塌孔掉块，所述出水点是否为渗水或者无所述出水点；若全为是，则评估注浆效果为合格。10.根据权利要求9所述的检测方法，其特征在于，判断所述孔壁是否无塌孔掉块，所述出水点是否为渗水或者无所述出水点的步骤之后，所述检测方法还包括：
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权 利 要 求 书
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若有一项为否，则在所述设计位置重新注浆。
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说 明 书
一种全断面帷幕注浆效果检测方法
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技术领域
[0001]本申请涉及土建工程技术领域，尤其涉及一种全断面帷幕注浆效果检测方法。背景技术
[0002]隧道开挖过程中对于软弱不良地质地层通常采用全断面帷幕注浆方式进行超前预加固，以对隧道掌子面及周围围岩进行加固改良，提高地层密实和稳定性，降低含水率，确保隧道安全顺利开挖。全断面帷幕注浆施工结束后，需要进行注浆效果检测，检测结果达到要求后才能进行开挖。
[0003]现有技术中通常采用钻孔取芯法和分析法对注浆效果进行检测。钻孔法通过对取芯率、岩芯完整性和芯样中水泥结石体的分布情况的分析，来判断注浆效果。分析法包括涌水量分析法、填充率分析法和P-Q-T曲线分析法。涌水量分析法通过测定注浆后的涌水量与设计值进行比较，评判注浆效果填充率分析法通过计算注浆量与加固地层的空隙的比值与设计值进行比较，来评判注浆效果。P-Q-T曲线分析法通过分析注浆过程中注浆曲线的变化情况，对注浆效果进行定性评价。然而上述方法都不能全面准确地反映注浆效果。发明内容
[0004]有鉴于此，本申请实施例期望提供一种全断面帷幕注浆效果检测方法，以解决现有技术中的检测方法不能全面准确地反映注浆效果的问题。[0005]为达到上述目的，本申请实施例提供一种全断面帷幕注浆效果检测方法，包括：[0006]确定检测孔的设计位置、设计角度和设计长度；
[0007]在所述设计位置按照所述设计角度和所述设计长度钻取所述检测孔；[0008]测量所述检测孔的出水量，并判断所述出水量是否小于设计值；[0009]若是，则采用检测装置检测所述检测孔，获取影像数据。[0010]进一步地，在所述设计位置按照所述设计角度和所述设计长度钻取所述检测孔的步骤，具体包括：
[0011]在所述设计位置按照所述设计角度钻取长度为1.5m～2.5m的安装孔；[0012]在所述安装孔内安装孔口管；
[0013]在所述安装孔内钻至所述检测孔的所述设计长度。[0014]进一步地，在所述安装孔内安装孔口管，具体包括：[0015]采用锚固剂将孔口管安装在所述安装孔内。[0016]进一步地，所述孔口管包括管体和安装在所述管体一端的法兰盘，所述管体的另一端安装在所述安装孔内。[0017]进一步地，确定检测孔的设计位置、设计角度和设计长度的步骤，具体包括：[0018]根据注浆过程中的记录情况，分析确定注浆的薄弱位置，所述薄弱位置作为所述设计位置；
[0019]根据所述检测孔的开孔位置和终孔位置，计算出所述检测孔的所述设计角度和所
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述设计长度。
[0020]进一步地，采用检测装置检测所述检测孔，获取影像数据的步骤，具体包括：[0021]将所述检测装置的摄像头打开并放入所述检测孔的孔口处；[0022]每插入预设距离停留预设时间获取影像数据，直至插入所述检测孔的孔底；[0023]将所述摄像头移出所述检测孔。[0024]进一步地，每插入预设距离停留预设时间获取影像数据，直至插入所述检测孔的孔底的步骤，具体包括：[0025]每插入预设距离，控制所述摄像头实现360°旋转。[0026]进一步地，采用检测装置检测所述检测孔，获取影像数据的步骤之后，所述检测方法还包括：
[0027]采用注浆的方式对所述检测孔进行封堵。[0028]进一步地，采用检测装置检测所述检测孔，获取影像数据的步骤之后，所述检测方法还包括：
[0029]根据所述影像数据，获取所述检测孔的孔壁的稳定情况以及出水点的位置及状态；[0030]判断所述孔壁是否无塌孔掉块，所述出水点是否为渗水或者无所述出水点；[0031]若全为是，则评估注浆效果为合格。[0032]进一步地，判断所述孔壁是否无塌孔掉块，所述出水点是否为渗水或者无所述出水点的步骤之后，所述检测方法还包括：[0033]若有一项为否，则在所述设计位置重新注浆。
[0034]本申请实施例提供的全断面帷幕注浆效果检测方法，采用孔内成像与出水量分析法配合使用，通过采用检测装置对检测孔进行检测，获取影像数据，通过影像数据可以较为直观准确地判断全断面帷幕注浆的效果，为下一步的施工提供参考。附图说明
[0035]图1为本申请一实施例提供的检测方法的流程图；[0036]图2为本申请另一实施例提供的检测方法的流程图；以及[0037]图3为本申请一实施例提供的检测装置的结构示意图。[0038]附图标记说明：[0039]1、摄像头；2、存储单元；3、检测线；4、引线杆；5、扎带；[0040]20、检测孔；21、孔口；30、孔口管；31、法兰盘；32、管体；40、锚固剂；50、掌子面。具体实施方式
[0041]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。
[0042]本申请的描述中的方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，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，因此不能理解为对本申请的限制。
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说 明 书
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在全断面帷幕注浆后，为了检测注浆效果，通常会在注浆的薄弱位置由掌子面50
处施工设置检测孔20，在检测孔20的孔口21位置设置带法兰盘31的孔口管30，孔口管30与围岩采用锚固剂40锚固牢靠。待孔口管30锚固牢靠后，在孔口管30内沿孔口管30继续钻进至检测孔20的设计长度。
[0044]本申请实施例提供一种全断面帷幕注浆效果检测方法，包括：[0045]S10、确定检测孔20的设计位置、设计角度和设计长度；[0046]S20、在设计位置按照设计角度和设计长度钻取检测孔20；[0047]S30、测量检测孔20的出水量，并判断出水量是否小于设计值；[0048]S40、若是，则采用检测装置检测检测孔20，获取影像数据。[0049]具体地，在完成检测孔20的施工后，先用量桶测量检测孔20的出水量，在一定的时间内，测量检测孔20的出水量，只有在检测孔20的出水量小于设计值的情况下，则初步判定检测孔20满足出水量的相关标准要求，才需要采用检测装置对检测孔20进行进一步检测，以获取影像数据，并对检测孔20内的注浆效果进行进一步的判断。而当检测孔20的出水大于设计值的情况下，即检测孔20的出水量无法满足相关标准的要求，此时无需采用检测装置对检测孔20进行检测，可以直接判定检测孔20周围的注浆效果无法满足要求，即全断面帷幕注浆不合格。
[0050]本申请实施例提供的全断面帷幕注浆效果检测方法，通过采用检测装置获取检测孔20内的影像数据，配合出水量分析方法，可以更加直观准确地获知全断面帷幕注浆的效果，为下一步的施工工作提供一定的参考依据。[0051]在一实施例中，本申请提供的检测方法中，S10、确定检测孔20的设计位置、设计角度和设计长度的步骤，具体包括：[0052]S11、根据注浆过程中的记录情况，分析确定注浆效果的薄弱位置，薄弱位置作为设计位置；[0053]S12、根据检测孔20的开孔位置和终孔位置，计算出检测孔20的设计角度和设计长度。
[0054]具体地，在注浆过程中实时记录注浆量，根据不同位置的注浆量初步预测注浆效果，比如可以初步判定注浆量少的位置为注浆效果的薄弱位置，薄弱位置作为设计位置。也就是说，在选择检测孔20的设计位置时，尽量选择注浆效果没有那么好的位置，即注浆效果的薄弱位置，只有在薄弱位置的注浆效果合格的前提下，才能判定全端面帷幕注浆后的地层整体满足相关要求。[0055]S12、根据检测孔20的开孔位置和终孔位置，计算出检测孔20的设计角度和设计长度步骤中，开孔位置即为检测孔20与掌子面50相交的位置，而终孔位置即为检测孔20的孔底所在的位置，且开孔位置和终孔位置均为注浆过程中所确定的注浆的薄弱位置。根据开孔位置和终孔位置即可计算得出检测孔20的设计角度和设计长度。[0056]在一实施例中，本申请提供的检测方法中，S20、在设计位置按照设计角度和设计长度钻取检测孔20的步骤，具体包括：[0057]S21、在设计位置按照设计角度钻取长度为1.5m～2.5m的安装孔；[0058]S22、在安装孔内安装孔口管30；[0059]S23、在安装孔内钻至检测孔20的设计长度。
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说 明 书
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具体地，在钻取检测孔20前，需要在掌子面50上首先按照检测孔20的设计角度钻
取安装孔，用于安装孔口管30，待孔口管30安装好后，采用钻具穿过孔口管30在安装孔内沿孔口管30的延伸方向，即检测孔20的设计角度继续钻至检测孔20的设计长度。优选地，采用风动钻钻取检测孔20。通过安装孔口管30，可以为检测孔20的钻取提供一定的导向和支撑作用，降低检测孔20偏斜和钻取检测孔20过程中破坏全断面帷幕注浆后的掌子面50的风险。
[0061]在一实施例中，本申请实施例提供的检测方法中，S22、在安装孔内安装孔口管30的步骤，具体包括：采用锚固剂40将孔口管30安装在安装孔内。[0062]具体地，采用锚固剂40将孔口管30与围岩锚固牢靠，待孔口管30锚固牢靠后，再在安装孔内继续钻至检测孔20的设计长度。通过锚固剂40将孔口管30与围岩锚固牢固，可防止因孔口21的窜动而影响检测孔20的钻取角度，有效地降低检测孔20发生偏斜的风险。[0063]在一实施例中，本申请提供的检测方法中，孔口管30包括管体32和安装在管体32一端的法兰盘31，管体32的另一端安装在安装孔内，锚固剂40将管体32固定在围岩上。[0064]可以理解的是，当注浆效果不满足相关要求的情况下，需要对检测孔20进行补孔注浆，重新施工注浆孔进行注浆施工，以重新加固地层。而当全断面帷幕注浆效果满足相关要求的情况下，依然需要在检测孔20内进行注浆，以封堵检测孔20。也就是说，无论全断面帷幕注浆效果如何，最终都需要对检测孔20进行补孔注浆。通过在孔口管30上设置法兰盘31，可用于在后续的注浆施工中与注浆管路连接，从而为全断面帷幕注浆效果检测后的检测孔20的注浆施工提供了便利。[0065]在一实施例中，本申请提供的检测方法中，采用检测装置检测检测孔20，获取影像数据的步骤，具体包括：[0066]S41、将检测装置的摄像头1打开并放入检测孔20的孔口21处；[0067]S42、每插入预设距离停留预设时间获取影像数据，直至插入检测孔20的孔底；[0068]S43、将摄像头1移出检测孔20。[0069]具体地，请参阅图3，检测装置包括摄像头1和存储单元2，存储单元2与摄像头1可以通过检测线3实现电连接，也可以以无线的方式实现电连接，摄像头1获取的影像数据储存在存储单元2内。请参阅图3，带有摄像头1的检测线3通过扎带5捆绑在引线杆4上，在引线杆4的引导下，摄像头1在检测孔20内逐渐插入到孔底的过程中，全程均可获得检测孔20内的影像数据。而通过每插入预设距离停留预设时间，在停留的过程中可以更加清晰、全面地获取检测孔20内孔壁的真实状况，根据摄像头1在停留的过程中能够清晰观测到的距离及所需要的时间，合理选择预设距离和预设时间。比如，预设距离可以是0.8m、1m或者1.2m等，而预设时间可以是1s、2s或者3s等，直至插入检测孔20的孔底，即可获取检测孔20内全程的影像数据，为下一步的注浆效果分析提供素材。[0070]在一实施例中，本申请提供的检测方法中，S42、每插入预设距离停留预设时间获取影像数据，直至插入检测孔20的孔底的步骤，具体包括：每插入预设距离，控制摄像头1实现360°旋转。通过控制摄像头1实现360°旋转，可以全方位、多角度地获取检测孔20内的影像数据，从而更有利于注浆效果的准确判定。
[0071]在一实施例中,本申请提供的检测方法中,采用检测装置检测检测孔20,获取影像数据的步骤之后,检测方法还包括:
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S50、采用注浆的方式对检测孔20进行封堵。
[0073]可以理解的是，对于采用检测装置检测后的检测孔20，无论全断面帷幕注浆的效果如何，都需要对检测孔20进行封堵。[0074]在一实施例中，本申请提供的检测方法中，采用检测装置检测检测孔20，获取影像数据的步骤之后，检测方法还包括：[0075]S60、根据影像数据，获取检测孔20的孔壁的稳定情况以及出水点的位置及状态；[0076]S70、判断孔壁是否无塌孔掉块，出水点是否为渗水或者无出水点；[0077]S81、若全为是，则评估注浆效果为合格。[0078]具体地，在获取影像数据以后，需要对影像数据进行具体分析，以准确判断注浆效果。通常是根据检测孔20的孔壁的稳定情况及出水点的位置和状态进行判断，如果检测孔20的孔壁没有塌孔掉块，即检测孔20的孔壁较为稳定，且检测孔20全长内孔壁没有出水点，或者即使有出水点，出水方式为渗水，则可以评估注浆效果为合格。[0079]进一步地，在一实施例中，本申请提供的检测方法中，S70、判断孔壁是否无塌孔掉块，出水点是否为渗水或者无出水点的步骤之后，检测方法还包括：[0080]S82、若有一项为否，则在设计位置重新注浆。[0081]也就是说，如果孔壁出现塌孔掉块的现象，特别是在距离孔口21不远的位置即发生塌孔，即检测孔20的孔壁不稳定，一些部位的孔壁出水点为股状。上述情况只要出现一项，则可以说明检测孔20周围的注浆效果不满足相关要求，需要再次在检测孔20的设计位置重新进行补孔注浆，待补孔结束后，重新施工形成检测孔20，再次采用检测装置进行检测，如此循环，直至所有的检测孔20都达到相关要求。
[0082]本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。[0083]以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
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说 明 书 附 图
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