CN105220693B - 一种用于袖阀管注浆的裙袋压控式止浆塞 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于袖阀管注浆的裙袋压控式止浆塞，包括依次连接的止浆塞前端、止浆塞中段和止浆塞后端，一体成型；套环套设于止浆塞后端的外部。所述裙袋压控式止浆塞是采用具有拉伸强度的不透水橡胶缝制而成的，所述止浆塞前端的形状是中空的圆柱形。所述止浆塞中段的形状类似裙子的形状，上部小，往下逐渐增大分散开来。所述止浆塞后端的形状类似碗形，所述止浆塞后端的底部是空的。本发明公开的用于袖阀管注浆的裙袋压控式止浆塞可以避免跑浆、串浆、卡管、冲管等现象的发生。

Description

一种用于袖阀管注浆的裙袋压控式止浆塞

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，涉及一种用于袖阀管注浆的裙袋压控式止浆塞。

背景技术

袖阀管注浆工法是由法国Soletanche基础工程公司开发研究的一种注浆工法，该工法是目前被国内外公认的最可靠的注浆工法，英吉利海峡隧道，英、法、日、意以及台湾、香港地铁工程均采用该注浆工法。该工法先后在上海、广州、深圳地铁以及其它工程中推广应用，均取得了良好的注浆效果。

袖阀管注浆工法与其它注浆工法相比有如下特点：①一般适用于50m以内的地表注浆，需要采用大型钻孔机械进行成孔；②具有上下2个止浆系统，能将浆液限定在注浆区域的任一段范围内进行注浆，达到分段注浆的目的；③止浆系统在光滑的袖阀管内可以自由移动，可根据需要在注浆区域内某一段反复注浆；④根据地层特点，可在1根注浆管内采用不同的注浆材料，选用不同的注浆参数进行注浆施工。由于袖阀管注浆能进行定深、定量、定度、定段、间歇和重复注浆，集中了压密注浆、渗入注浆和劈裂注浆的优点，目前在软土地基、隧道、路基和堤坝防渗加固等工程中有着广泛的应用。

在袖阀管注浆中，常用的止浆塞有皮碗式止浆塞和台阶式止浆塞。皮碗式止浆塞应用的示意图如图1所示(101为地基土，102为钻孔，103为现有技术中套壳料，104为现有技术中袖阀管，105为现有技术中注浆芯管，106为皮碗式止浆塞，107为现有技术中橡胶圈，108为现有技术中泄浆孔)，台阶式止浆塞应用的示意图如图2所示(101为地基土，102为钻孔，103为现有技术中套壳料，104为现有技术中袖阀管，105为现有技术中注浆芯管，107为现有技术中橡胶圈，108为现有技术中泄浆孔，109为台阶式止浆塞。)。在实际工程应用中，注浆过程经常出现注浆芯管上的橡胶封圈与袖阀管侧壁密封不严，造成浆液通过缝隙流出的现象，串浆会导致注浆材料耗损较大，且水泥浆液流入未注浆的袖阀管内，浆液压力过大造成跑浆(如图3所示)、卡管(如图4所示)、冲管(如图5所示)现象；若不及时进行清洗浆液，硬化后则无法插入注浆芯管而造成该袖阀管的废弃，将严重影响注浆进程和注浆效果。伴随着国家各类基础工程建设进一步开展，如何针对这些不足进行改进发展，提高袖阀管注浆质量，降低注浆工程造价是十分必要的。

发明内容

针对现有技术中止浆塞存在的缺陷，本发明的目的是提供一种可以避免跑浆、串浆、卡管、冲管现象的用于袖阀管注浆的裙袋压控式止浆塞。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：

一种用于袖阀管注浆的裙袋压控式止浆塞，包括依次连接的止浆塞前端、止浆塞中段和止浆塞后端，一体成型；套环套设于止浆塞后端的外部。

所述裙袋压控式止浆塞是采用具有拉伸强度的不透水橡胶缝制而成的，所述橡胶的厚度优选为4～6mm。

所述止浆塞前端的形状是中空的圆柱形。

所述止浆塞前端的直径和注浆芯管的直径相同，所述止浆塞前端的长度优选为h1＝20～30mm，壁厚优选为4～6mm，直径d1优选为30～35mm。

所述止浆塞中段的形状类似裙子的形状，上部小，往下逐渐增大分散开来。

所述止浆塞中段的长度是h2＝15～25mm，止浆塞中段直径最大处d2比止浆塞前端的直径大4～6mm。

所述止浆塞后端的形状类似碗形，所述止浆塞后端的底部是空的。

所述止浆塞后端的长度是h3＝10～15mm。

所述套环是一个铁环。

所述套环的直径大于注浆芯管的直径。

所述套环的直径d3比注浆芯管的直径大4～6mm。

由于采用了上述的技术方案，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的用于袖阀管注浆的裙袋压控式止浆塞，在注浆芯管新开有小直径的泄浆孔，当注浆压力增大时，浆液通过泄浆孔进入袖阀管注浆裙袋压控式止浆塞中，随着浆液的注入逐渐膨胀，抵住袖阀管内壁，起到了固定注浆芯管的作用，由于裙袋式橡胶塞的变形受到浆液压力的控制，不会出现跑浆、漏浆、冲管；当注浆压力减小时，裙袋压控式止浆塞逐渐缩小回弹，可以轻易拔出注浆芯管，不会出现卡管、内管断裂的情况。

本发明提供的一种用于袖阀管注浆的裙袋压控式止浆塞的裙袋底端套有一个有一定伸缩性的套环，套环可以防止止浆塞翻转，起到径向约束的作用

本发明提供的一种用于袖阀管注浆裙袋压控式止浆塞适用于不同外径的袖阀管，即通过浆液压力来控制裙袋式止浆塞的变形程度以适用于不同外径的袖阀管。

附图说明

图1为现有技术中皮碗式止浆塞应用的示意图。

图2为现有技术中台阶式止浆塞应用的示意图。

图3为现有技术中止浆塞应用时跑浆的示意图。

图4为现有技术中止浆塞应用时卡管的示意图。

图5为现有技术中止浆塞应用时冲管的示意图。

图6为本发明实施例的裙袋压控式止浆塞的结构示意图。

图7为沿图6中A-A线的剖视图。

图8为沿图6中B-B线的剖视图。

图9为沿图6中C-C线的剖视图。

图10为注浆前后裙袋压控式止浆塞的变化示意图，注浆前虚线标注，注浆后实线标注。

图11为本发明实施例的裙袋压控式止浆塞应用的示意图。

图12为沿图6中D-D线的剖视图，注浆之前止浆塞的状态。

图13为沿图6中D-D线的剖视图，注浆之后止浆塞的状态。

其中，1为止浆塞前端，2为止浆塞中段，3为止浆塞后端，4为套环，5为泄浆孔，6为注浆芯管，7为橡胶圈，8为套壳料，9为袖阀管；101为地基土，102为钻孔，103为现有技术中套壳料，104为现有技术中袖阀管，105为现有技术中注浆芯管，106为皮碗式止浆塞，107为现有技术中橡胶圈，108为现有技术中泄浆孔，109为台阶式止浆塞。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1

一种用于袖阀管注浆的裙袋压控式止浆塞，如图6～9所示，图6为本发明实施例的裙袋压控式止浆塞的结构示意图，图7为沿图6中A-A线的剖视图，图8为沿图6中B-B线的剖视图，图9为沿图6中C-C线的剖视图，包括依次连接的止浆塞前端1、止浆塞中段2和止浆塞后端3，一体成型；套环4套设于止浆塞后端3的外部。

所述裙袋压控式止浆塞是采用具有一定拉伸强度的不透水橡胶缝制而成的，橡胶层厚度是4～6mm。

所述止浆塞前端1的形状是中空的圆柱形。

所述止浆塞前端1的长度为h1＝20～30mm，壁厚为4～6mm，止浆塞前端1的直径和注浆芯管6的直径相同，直径d1为30～35mm。它与注浆芯管贴合，目的是套住注浆芯管防止止浆塞下滑。

所述止浆塞中段2的形状类似裙子的形状，上部小，往下逐渐增大分散开来。注浆前，止浆塞中段2处于松弛的状态，与袖阀管有一定的间隙。注浆时受到浆液压力，止浆塞中段2向外扩张，抵住袖阀管内壁，即能防止跑浆，注浆结束后，止浆塞中段2恢复原来松弛的状态，能方便注浆芯管拔出，防止卡管。

所述止浆塞中段2的长度是h2＝15～25mm，止浆塞中段2直径最大处d2比止浆塞前端1的直径大4～6mm。

所述止浆塞后端3的形状类似碗形，所述止浆塞后端3的底部是空的。止浆塞后端3的作用是注浆时，止浆塞后端3在浆液的压力向上提拉，辅佐止浆塞中段2抵住袖阀管内壁。

所述止浆塞后端3的长度是h3＝10～15mm。

所述套环4是一个铁环。套环4的作用是可以防止止浆塞后端3翻转，起到径向约束的作用。

所述套环4的直径大于注浆芯管6的直径。

所述套环4的直径d3比注浆芯管6的直径大4～6mm。

其工艺流程如下：

1)利用地质钻机等设备在地基土中垂直钻进，泥浆护壁成孔，

2)钻孔达到设计深度后，将配制好的套壳料8通过钻杆泵送至所述钻孔的孔底，然后自下而上对所述套壳料8进行灌注；

3)所述套壳料8灌注结束后，立即将底端封闭的袖阀管9垂直压入所述钻孔内，为使袖阀管9周围的套壳料8厚度均匀，应设法使袖阀管9位于钻孔的中心；

4)制作裙袋压控式止浆塞：裙袋压控式止浆塞采用高强度弹性抗拉的橡胶缝制，将裙袋压控式止浆塞套在注浆芯管6上，同时在注浆芯管6新开有小直径的泄浆孔5，直径为4～5mm，制成裙袋压控式止浆塞；

5)将套有裙袋压控式止浆塞的注浆芯管6插入袖阀管9内，当注浆压力增大时，浆液通过新增的泄浆孔5进入裙袋压控式止浆塞中，止浆塞逐渐膨胀，抵住袖阀管9内壁，起到了固定注浆芯管6的作用，由于受到浆液压力的控制，不易发生跑浆、串浆、冲管的现象；当注浆压力减小时，止浆塞逐渐缩小回弹，可以轻易拔出注浆芯管6，不致发生卡管、内管断裂的情况。本方法既保留了常规袖阀管注浆的优点，又克服了注浆过程中因串浆而引起的袖阀管内进浆问题以及因袖阀管变形而导致的卡管问题，同时不受袖阀管直径大小的约束，即通过浆液压力来控制裙袋的变形程度。如图10～13所示，图10为注浆前后裙袋压控式止浆塞的变化示意图，注浆前虚线标注，注浆后实线标注；图11为本发明实施例的裙袋压控式止浆塞应用的示意图；图12为沿图6中D-D线的剖视图，注浆之前止浆塞的状态；图13为沿图6中D-D线的剖视图，注浆之后止浆塞的状态。

6)随着浆液的聚集，压力达到一定程度后，袖阀管9外侧的橡胶圈7被胀开，套壳料8被挤碎，从而浆液被挤压到地层中，达到加固地层的效果。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于袖阀管注浆的裙袋压控式止浆塞，其特征在于：包括依次连接的止浆塞前端、止浆塞中段和止浆塞后端，一体成型；套环套设于止浆塞后端的外部；在注浆前，止浆塞中段处于松弛的状态，与袖阀管有一定的间隙；在注浆过程中，止浆塞中段向外扩张，抵住袖阀管内壁，在断面扩大过程中套环上移；在注浆结束后，止浆塞中段恢复松弛状态，断面收缩，套环下移，止浆塞与孔壁脱离接触。

2.根据权利要求1所述的用于袖阀管注浆的裙袋压控式止浆塞，其特征在于：所述裙袋压控式止浆塞是采用具有拉伸强度的不透水橡胶缝制而成的，所述橡胶的厚度为4～6mm。

3.根据权利要求1所述的用于袖阀管注浆的裙袋压控式止浆塞，其特征在于：所述止浆塞前端的形状是中空的圆柱形。

4.根据权利要求1所述的用于袖阀管注浆的裙袋压控式止浆塞，其特征在于：所述止浆塞前端的直径和注浆芯管的直径相同，所述止浆塞前端的长度为h1＝20～30mm，壁厚为4～6mm，直径d1为30～35mm。

5.根据权利要求1所述的用于袖阀管注浆的裙袋压控式止浆塞，其特征在于：所述止浆塞中段的形状类似裙子的形状，上部小，往下逐渐增大分散开来。

6.根据权利要求1所述的用于袖阀管注浆的裙袋压控式止浆塞，其特征在于：所述止浆塞中段的长度是h2＝15～25mm，止浆塞中段直径最大处d2比止浆塞前端的直径大4～6mm。

7.根据权利要求1所述的用于袖阀管注浆的裙袋压控式止浆塞，其特征在于：所述止浆塞后端的形状类似碗形，所述止浆塞后端的底部是空的。

8.根据权利要求1所述的用于袖阀管注浆的裙袋压控式止浆塞，其特征在于：所述止浆塞后端的长度是h3＝10～15mm。

9.根据权利要求1所述的用于袖阀管注浆的裙袋压控式止浆塞，其特征在于：所述套环是一个铁环。

10.根据权利要求1所述的用于袖阀管注浆的裙袋压控式止浆塞，其特征在于：所述套环的直径d3比注浆芯管的直径大4～6mm。