CN103590413B - 一种封堵装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种封堵装置，涉及建筑基础工程防水抗渗技术领域。针对现有的堵漏装置需人工控制水中填充囊的上浮，填充囊对钻孔的封堵不牢固，容易发生渗漏的问题。本发明包括一端密闭的支撑管、依次套设于支撑管上的填充囊、滑移部和定位部；填充囊靠近支撑管上密闭的一端，且与支撑管连通。本发明尤其适用于基坑勘探孔漏水抢险的施工需要。

Description

一种封堵装置

技术领域

本发明涉及建筑基础工程防水抗渗技术领域，特别涉及一种用于封堵基坑勘探孔的封堵装置。

背景技术

勘探孔是在地基勘察中对某一区域或某一场地的工程地质情况起控制作用的勘察孔洞。勘探孔漏水是基坑开挖过程中常见的一种工程病害现象，如果基坑开挖深度较大，漏水可能严重威胁坑底土体的稳定性，进而危及基坑整体的安全。目前，常用的封堵方法主要是坑底注浆加固，通过隔断地下水与勘探孔之间的水力联系来实现。

另外，现有技术中还有利用填充囊作为封堵装置的方法，如中国发明专利申请号201210106275.4，名称为基坑堵漏方法的技术方案（请参见附图1），堵漏装置包括连通的输送管9和填充囊10，输送管9下部的侧壁上设有数个通孔12，在填堵钻孔时，将堵漏装置置于钻孔内，向输送管9冲入气体使填充囊10均匀鼓起，填充囊10堵住钻孔后关闭输送阀13。该技术方案相比注浆加固的方法，能够缩短施工时间并减少工程费用。但是，该技术方案中的堵漏装置需人工控制水中填充囊10的上浮，填充囊10对钻孔的封堵不牢固，容易发生渗漏。

发明内容

针对现有的堵漏装置需人工控制水中填充囊的上浮，填充囊对钻孔的封堵不牢固，容易发生渗漏的问题，本发明的目的是提供一种封堵装置，能够抵制填充囊的上浮，避免渗漏，并节约人力，缩短施工时间。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：它包括一端密闭的支撑管；依次套设于所述支撑管上的填充囊、滑移部和定位部；所述填充囊靠近所述支撑管上密闭的一端，且与所述支撑管连通。

进一步地，所述定位部包括一固定于所述支撑管上的限位构件，所述限位构件的边缘设有至少一个限位孔；以及一锚固架，所述锚固架由至少一根支杆围合而成，所述支杆的一端铰接在所述滑移部上，所述支杆的另一端穿过所述限位孔。

优选地，所述限位构件的纵截面呈梯形，所述梯形的短边靠近所述滑移部，所述梯形的长边与斜边具有一夹角α，α取值范围0°<α≤60°。

优选地，所述限位构件由若干以所述支撑管轴线为中心沿径向分布的杆件构成，所述杆件的一端均固定在所述支撑管上，所述杆件的另一端套设在所述支杆上。

所述锚固架的支杆由钢筋制成。

进一步地，所述滑移部包括一套设在所述支撑管上的滑块一。

优选地，所述滑移部还包括分别套设在所述支撑管上的滑块二和弹簧，所述弹簧位于所述滑块一和滑块二之间。

进一步地，所述填充囊上设有一单向阀，或者所述填充囊与所述支撑管连通的管路上设有一单向阀。

所述填充囊为圆环型，所述填充囊的内侧与所述支撑管的外壁紧密接触。

所述填充囊由橡胶或塑料材料制成。

本发明的效果在于：

一、本发明的封堵装置通过支撑管向填充囊中充气，填充囊体积增加，受到勘探孔内水体向上的浮力作用，推动滑移部向上运动，滑移部相对限位构件运动，使得锚固架产生水平方向的位移，锚固架的支杆嵌入勘探孔内壁的土体中，将封堵装置固定于勘探孔内，而现有技术的封堵装置，膨胀的填充囊是靠填充囊外壁与勘探孔内壁接触面有限的摩擦力来抑制封堵装置上浮，填充囊不但易受水体冲击而移动位置，而且，填充囊外表面磨损严重，影响封堵装置的使用寿命，而本发明的封堵装置，利用钢筋制成的支杆来稳定封堵装置在勘探孔中的位置，承压能力强，避免因填充囊位置移动而产生的渗漏；更佳的是，减少了填充囊外壁与勘探孔内壁之间的磨损，能够延长封堵装置的使用寿命。

二、本发明的封堵装置，密闭的填充囊套设于支撑管上并与支撑管的外壁紧密接触，填充囊可独立并自由地沿支撑管外壁上下滑动，而现有技术中的封堵装置，填充囊与输送管之间通过法兰连接，填充囊位置固定，填充囊在收缩时与输送管下部接触，增大了填充囊内壁的磨损，降低了填充囊的使用寿命，而且，填充囊法兰连接处的密封效果也会随着装置使用频率的增加而逐渐下降，进而影响装置的封堵效果。

三、采用本装置的封堵方法，操作方法简便，人工控制环节少，封堵效果较好且施工时间短。

附图说明

图1为现有的堵漏装置的结构示意图；

图2为本发明的实施例一的封堵装置的结构示意图之一；

图3为本发明的实施例一的封堵装置的结构示意图之二；

图4为本发明的实施例二的封堵装置的结构示意图；

图5为本发明封堵装置使用状态的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种封堵装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一：结合图2和图3说明本实施例的封堵装置100，在图2及其后的附图中，为了明确方向关系，按需要设置了将y轴方向作为封堵装置100轴线a方向的xyz直角坐标系。

封堵装置100包括底端密闭的支撑管101；以及依次套设于支撑管101上的填充囊102、滑移部110和定位部120，其中，填充囊102靠近支撑管101上密闭的底端，且与支撑管101连通。

进一步地，定位部120包括一固定于支撑管101上的限位构件121，以及一锚固架123；限位构件121的边缘设有三个限位孔122，锚固架123由三根支杆围合而成，上述支杆的一端铰接在滑移部110上端，支杆的另一端穿过限位孔122。在膨胀的填充囊102的弹力作用下，滑移部110沿着支撑管101向远离填充囊102的方向移动，即滑移部110沿+y方向运动，锚固架123相连动地向靠近限位构件121的方向移动，使锚固架123的各支杆呈张开状态，即支杆沿x轴方向运动，使得支杆伸展开的端部嵌入勘探孔的内壁，起到固定封堵装置100的作用。

更进一步地，限位构件121为纵截面呈梯形的圆台或锥台等，具有一定厚度的圆台或锥台能够牢固地与支撑管101连接，阻止滑移部110滑出支撑管101。梯形纵截面的短边靠近滑移部110，梯形的长边与斜边具有一夹角α，取值范围0°<α≤60°，夹角α的设置能够保证锚固架123在张开状态时，限位构件121不会挤压锚固架123的支杆。夹角α越小，锚固架123张开的范围越大，以适应不同孔径的勘探孔。

此外，如图3所示，限位构件121也可由若干沿支撑管101轴线a径向分布的杆件构成，杆件的一端均固定在支撑管101上，杆件的另一端套设在支杆上。为了结构的稳定，也可增设一套箍124，套箍124紧固在支撑管101上，杆件的一端均固定在套箍124上。

较为优选地，锚固架123的支杆由钢筋制成，能更好地承受水体浮力的作用。

如图2所示，滑移部110包括依次套设在支撑管101上的滑块一111、滑块二113和弹簧112，弹簧112位于滑块一111和滑块二113之间。弹簧112使得滑移部110产生阻尼振动，减振效果好，避免锚固架123的支杆因受力不均而发生弯折等损坏。

填充囊102上设有一单向阀104，或者填充囊102与支撑管101连通的管路上设有一单向阀104，用于控制进入填充囊102的气体流量，并阻止填充囊102内气体逸出。

为了适应勘探孔的孔径，填充囊102优选圆环型，填充囊102的内侧与支撑管101的外壁紧密接触，以保证封堵效果。填充囊102是以富有伸缩性且有足够强度的橡胶或塑胶材料制成，具有显著的压力下膨胀、减压时收缩的优良特性。

结合图2、图3和图5说明本实施例的封堵装置100的工作过程：在基坑200内侧靠近支撑桩201的位置钻数个勘探孔203，获取勘探孔203内的岩心结构并比较其疏松程度，并确定基坑200内侧渗漏区域202的位置，将封堵装置100放入勘探孔203中一定深度，因未充气的填充囊102呈折叠状，占用勘探孔203的空间较少，因此，在勘探孔203中放置封堵装置100的过程中，封堵装置100受到水体向上浮力的作用较小，操作方便，而且，此时锚固架123收紧，支杆不会嵌入勘探孔203周围的土体中。

通过支撑管101及充气管向填充囊102内腔充气，充满气体后的填充囊102堵住勘探孔203，阻止了勘探孔203中的水体向上方的流动，达到封堵勘探孔203的目的。当勘探孔203孔口不再有水流出时，停止充气。同时，膨胀的填充囊102在水体浮力的作用下，带动滑块一111沿支撑管101向上移动，即+y方向移动，滑块一111通过弹簧112将推力传递给滑块二113，滑块二113带动锚固架123产生横向运动，即锚固架123的支杆沿x轴方向运动，使得支杆的端部嵌入勘探孔203周围的土体中，起到定位封堵装置100的作用，防止因水体浮力作用而将封堵装置100推出勘探孔203，保证堵漏效果并持续至基坑200内部施工完毕。

本发明的封堵装置100通过支撑管101向填充囊102中充气，填充囊102体积增加，受到勘探孔203内水体向上的浮力作用，推动滑移部110向上运动，滑移部110相对限位构件121运动，使得锚固架123产生水平方向的位移，锚固架123的支杆嵌入勘探孔203内壁的土体中，将封堵装置100固定于勘探孔203内，而现有技术的封堵装置，膨胀的填充囊是靠填充囊外壁与勘探孔内壁接触面有限的摩擦力来抑制封堵装置上浮，填充囊不但易受水体冲击而移动位置，而且，填充囊外表面磨损严重，影响封堵装置的使用寿命，而本发明的封堵装置100，利用钢筋制成的支杆来稳定封堵装置100在勘探孔203中的位置，承压能力强，填充囊102外壁磨损小，能够延长封堵装置100的使用寿命。

采用本装置的封堵方法，操作方法简便，封堵效果较好且施工时间短，尤其适合基坑勘探孔漏水抢险的需要；封堵施工消耗的人力及物力成本低，与现有的注浆法相比，封堵一个勘探孔仅需1～2小时，封堵勘探孔需2～3人，无需使用大型机械设备，装置费用约合人民币300.00元左右，而采用常规注浆法，一个勘探孔一般需要1～2天，工作人员需10人以上，且需使用大型起重机等设备，施工成本约300万元。

实施例二：结合图4说明本实施例的封堵装置100，与实施例一不同的是，本实施例中的滑移部110由滑块一111构成，滑块一111的底部与填充囊102接触，滑块一111的顶部与锚固架123铰接。相比实施例一的技术方案，本实施例的封堵装置100也能实现勘探孔203的封堵工作。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (9)

1.一种封堵装置，其特征在于，它包括：

一端密闭的支撑管；

依次套设于所述支撑管上的填充囊、滑移部和定位部；

所述填充囊靠近所述支撑管上密闭的一端，且与所述支撑管连通；

所述定位部包括一固定于所述支撑管上的限位构件，所述限位构件的边缘设有至少一个限位孔；以及一锚固架，所述锚固架由至少一根支杆围合而成，所述支杆的一端铰接在所述滑移部上，所述支杆的另一端穿过所述限位孔。

2.根据权利要求1所述的封堵装置，其特征在于：所述限位构件的纵截面呈梯形，所述梯形的短边靠近所述滑移部，所述梯形的长边与斜边具有一夹角α，α取值范围0°<α≤60°。

3.根据权利要求2所述的封堵装置，其特征在于：所述限位构件由若干以所述支撑管轴线为中心沿径向分布的杆件构成，所述杆件的一端均固定在所述支撑管上，所述杆件的另一端套设在所述支杆上。

4.根据权利要求2所述的封堵装置，其特征在于：所述锚固架的支杆由钢筋制成。

5.根据权利要求1至4任一项所述的封堵装置，其特征在于：所述滑移部包括一套设在所述支撑管上的滑块一。

6.根据权利要求5所述的封堵装置，其特征在于：所述滑移部还包括分别套设在所述支撑管上的滑块二和弹簧，所述弹簧位于所述滑块一和滑块二之间。

7.根据权利要求6所述的封堵装置，其特征在于：所述填充囊上设有一单向阀，或者所述填充囊与所述支撑管连通的管路上设有一单向阀。

8.根据权利要求7所述的封堵装置，其特征在于：所述填充囊为圆环型，所述填充囊的内侧与所述支撑管的外壁紧密接触。

9.根据权利要求7或8所述的封堵装置，其特征在于：所述填充囊由橡胶或塑料材料制成。