CN111733849A - 高水头地层中帷幕快速堵漏装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高水头地层中帷幕快速堵漏装置及其工作方法，包括引水系统、锚固系统和扎带。本发明先使用引水管将漏水孔内的水引出，然后利用注浆管A往位于引水管外侧的膨胀袋内注浆，并与同样位于引水管外侧的支架组合形成锚固体A；再利用注浆管B往锚固体A与引水管、漏水孔孔壁之间的空腔内注浆形成锚固体B；此时，引水管与漏水孔之间的缝隙被完全封堵，漏水孔内的水只能从引水管内流出，最后关闭引水管出水口的阀门A，完成堵水。本发明装置原理简单，操作方便，封堵速度快、效果好，可大大提高漏水帷幕的封堵质量。

Description

高水头地层中帷幕快速堵漏装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及基坑帷幕堵漏技术领域，具体涉及一种高水头地层中帷幕快速堵漏装置及其施工方法。

背景技术

在高水头地层中进行基坑支护施工时，常遇到帷幕破损持续漏水的情况。此时漏水孔持续涌水，给封堵造成困难。传统的帷幕漏水处理方法一般是采用水泥水玻璃双浆液注浆封堵或使用止浆塞压力注浆封堵。采用水泥水玻璃双浆液封堵仅对轻微涌水的情况有效，且施工成本高；若使用止浆塞压力注浆，当水压较大时，止浆塞封堵漏水孔操作困难，且无法将漏水孔完全封死，封堵效果无法保证。

中国发明专利（CN209941685U）公布了一种承压水地层中帷幕注浆堵水装置，通过相互连通的引水管、分水管和水压平衡管，将漏水点处的水引流至水压平衡管内，使管内的水头压力与漏水孔内的水压平衡。然后通过孔底注浆和孔口补浆，将引水管内的水封堵。该装置利用引流和水压平衡的思想，实现的了在帷幕漏水孔中静水注浆，大大提高漏水帷幕的封堵质量。

但是该装置安装引水管时，需要在引水管上预先缠绕遇水膨胀材料，使材料吸水膨胀充满引水管与漏水孔孔壁的间隙，已达到封堵引水管与漏水孔间隙的目的。但是，目前常用的止水条、海带等遇水膨胀材料多为条状，缠绕操作耗时耗力，施工质量难以保证；其膨胀率有限且整体性差，更使止水效果大打折扣。此外，该类材料无法为引水管提供足够的锚固力，为防止引水管在漏水孔内脱出，需辅以斜拉筋构造，给封堵施工带来不便。

发明内容

为克服现有技术的所述不足，本发明的目的在于提供一种高水头地层中帷幕快速堵漏装置及其施工方法,具有原理简单、使用方便、封堵效果好的优点，可大大提高漏水帷幕的封堵效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高水头地层中帷幕快速堵漏装置：包括引水系统、锚固系统和扎带。

作为优选，所述引水系统包括引水管和设在其出水端的阀门C。

作为优选，所述锚固系统包括锚固机构A和锚固机构B。

作为优选，锚固机构A由膨胀袋、支架、浆液A和注浆管A组成；所述膨胀袋由柔性抗拉不透水材料制成，其首尾连通呈环袋状；所述环状膨胀袋套在引水管外侧。

作为优选，引水管外壁上设支架，支架由底座和骨架组成，底座与引水管外壁连接，骨架为杆状，其底端与底座通过连接轴连接；骨架只能在过引水管中轴线和连接轴几何中心的平面内绕连接轴转动；所述支架有多个，在膨胀袋两侧沿引水管外壁环向对称设置。

作为优选，所述注浆管A位于引水管外侧，其入浆口附近设阀门A，出浆口A与膨胀袋连通。所述浆液A通过注浆管A注入膨胀袋内。

作为优选，所述的锚固机构A有一个或多个。且锚固机构A有多个时，多个膨胀袋共用一个注浆管A。

作为优选，所述的锚固机构A有多个时，引水管外侧还设锚固机构B；锚固机构B由注浆管B和浆液B构成；所述注浆管B位于引水管外侧，其入浆口附近设阀门B，出浆口B有多个，位于锚固机构A与引水管外壁、漏水孔孔壁形成的空腔内。浆液B通过注浆管B注入引水管、锚固机构A和漏水孔孔壁形成的空腔。

作为优选，本装置使用前将膨胀袋与骨架折叠贴合在引水管的外壁上，其外侧设扎带；所述扎带具有特定的抗拉强度，位于骨架中部环绕引水管一周，其作用是将骨架与膨胀袋绑在在引水管上，使其更易放入漏水孔。

一种施工方法，用于施工所述的一种高水头地层中帷幕快速堵漏装置，包括以下步骤：

将所述孔壁漏水孔整修成大致圆形；

打开阀门C，将本装置阀门C朝外放入漏水孔；

通过注浆管A往膨胀袋内注浆，使其膨胀带动骨架撑开，形成锚固机构A；

通过注浆管B注浆，使浆液B充满各锚固机构A与引水管、漏水孔孔壁之间的空腔，形成锚固机构B；

关闭阀门C1。

本发明装置具有以下有益效果：

1.采用引水管将水从管内引出，防止水流继续冲刷漏水孔壁，阻止漏点继续扩大。同时，减小引水管与漏水孔孔壁之间的水流压力，为锚固机构A和锚固机构B的施工提供有利条件。

2.通过膨胀袋将浆液限制在引水管与孔壁之间有限的空间内，实现精确封闭注浆，节约材料；同时，使用膨胀袋可增加浆液的选择范围，当工况紧急来不及调配水泥浆或其他注浆材料时，可将水或空气注入膨胀袋，起到临时封孔的目的，并可通过释放膨胀袋内的水或空气将本装置回收。

3.膨胀袋注浆膨胀的同时，带动骨架撑开，使骨架撑在孔壁上，一方面加强引水管与孔壁之间的锚固，另一方面阻止膨胀袋向两侧过度扩散。

4.本装置使用时，先施工锚固机构A，使锚固机构A、引水管与漏水孔孔壁形成相对封闭的空间，为后续压力注浆形成锚固机构B提供施工条件；锚固机构B采用压力注浆，使浆液B充填锚固机构A与引水管、漏水孔孔壁之间的空腔，增强堵水效果；其次，浆液B与漏水孔孔壁直接接触，能提供较大的锚固力。锚固机构A和锚固机构B协同作用，使引水管牢牢锚固在漏水孔内。

5.引水管出水端设阀门C，可以在锚固系统施工完成后迅速关闭阀门，实现堵漏。

附图说明

图1为本发明装置注浆之前的结构示意图；

图2为本发明装置注浆之前的断面图；

图3为本发明装置注浆之后的结构示意图；

图4为本发明装置注浆之后的断面图。

图中1-阀门C；2-引水管；3-阀门A；4-连接轴；5-注浆管A；6-膨胀袋；7-出浆口A；8-扎带；9-骨架；10-底座；11-出浆口B；12-漏水孔孔壁；13-阀门B；14-注浆管B；15-截水帷幕；16-浆液A；17-漏水点；18-浆液B。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1-4所示的一种高水头地层中帷幕快速堵漏装置：包括引水系统、锚固系统和扎带8。

作为优选，所述引水系统包括引水管2和设在其出水端的阀门C1。

作为优选，所述锚固系统包括锚固机构A和锚固机构B。

作为优选，锚固机构A由膨胀袋6、支架、浆液A16和注浆管A5组成；所述膨胀袋6由柔性不透水材料制成，其首尾连通呈环袋状；所述环状膨胀袋套在引水管2外侧。

作为优选，引水管2外壁上设支架，支架由底座10和骨架9组成，底座10与引水管2外壁连接，骨架9为杆状，其底端与底座10通过连接轴4连接；骨架9只能在过引水管2中轴线和连接轴几何中心的平面内绕连接轴4转动；所述支架有多个，在膨胀袋6两侧沿引水管2外壁环向对称设置。

作为优选，所述注浆管A5位于引水管2外侧，其入浆口附近设阀门A3，出浆口A7与膨胀袋6连通。所述浆液A16通过注浆管A5注入膨胀袋6内。

作为优选，所述的锚固机构A有一个或多个。锚固机构A有多个时，多个膨胀袋6共用一个注浆管A5。

作为优选，所述的锚固机构A有多个时，引水管2外侧还设锚固机构B；锚固机构B由注浆管B14和浆液B181构成；所述注浆管B14位于引水管2外侧，其入浆口附近设阀门B13，出浆口B11位于锚固机构A与引水管2外壁、漏水孔孔壁12形成的空腔内。浆液B18通过注浆管B14注入引水管2、锚固机构A和漏水孔孔壁12形成的空腔。

作为优选，本装置使用前将膨胀袋6与骨架9折叠贴合在引水管2的外壁上，其外侧设扎带8；所述扎带8具有特定的抗拉强度，位于骨架9中部环绕引水管2一周，其作用是将骨架9与膨胀袋6绑在在引水管2上，使其更易放入漏水孔。

一种高水头地层中帷幕快速堵漏装置的工作方法，包括以下步骤：

1：根据漏水孔的出水情况确定本装置适用型号；

2：先将漏水孔整修成大致圆形；

3：然后打开引水管2的阀门C1，将本装置阀门C1朝外放入漏水孔；

4：通过注浆管A5注浆，使膨胀袋6膨胀，堵住引水管2与漏水孔孔壁12之间的空隙；

5：膨胀袋6膨胀时带动骨架9撑开，使骨架9撑在漏水孔孔壁12上；骨架9撑开后，一方面加强引水管2与漏水孔孔壁12之间的锚固，另一方面阻止膨胀袋6向两侧过度扩散；

6：当使用包含多个锚固机构A的堵水装置时，还可通过注浆管B14注浆，使浆液B18充满各锚固机构A与引水管2、漏水孔孔壁12之间的空腔，从而形成锚固机构B。锚固机构B起到充填锚固机构A与引水管2、漏水孔孔壁12之间的空腔以提高堵水效果以及加强引水管2与漏水孔孔壁12之间锚固力的作用。锚固机构施工完成后，漏水孔内的水只能从引水管2内部流出；

7：关闭引水管2管口的阀门C1，完成堵漏。

本发明不局限于所述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (6)

1.一种高水头地层中帷幕快速堵漏装置：包括引水系统、锚固系统和扎带；

所述引水系统包括引水管和设在其出水端的阀门C；

所述锚固系统包括锚固机构A和锚固机构B。

2.根据权利要求1所述的一种高水头地层中帷幕快速堵漏装置，其特征在于，所述锚固机构A由膨胀袋、支架、浆液A和注浆管A组成；

所述膨胀袋由柔性不透水材料制成，其首尾连通呈环袋状；

所述环状膨胀袋套在引水管外侧；

所述引水管外壁上设支架，支架由底座和骨架组成，底座与引水管外壁连接，骨架为杆状，其底端与底座通过连接轴连接；

所述骨架只能在过引水管中轴线和连接轴几何中心的平面内绕连接轴转动；所述支架有多个，在膨胀袋两侧沿引水管外壁环向对称设置；

所述注浆管A位于引水管外侧，其入浆口附近设阀门A，其出浆口A与膨胀袋连通；

所述浆液A通过注浆管A注入膨胀袋内。

3.根据权利要求1-2任一项所述的一种高水头地层中帷幕快速堵漏装置，其特征在于，所述锚固机构A有一个或多个；

所述锚固机构A有多个时，各个膨胀袋共用一个注浆管A。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种高水头地层中帷幕快速堵漏装置，其特征在于，所述锚固机构A有多个时，引水管外侧还设锚固机构B；锚固机构B由注浆管B和浆液B构成；

所述注浆管B位于引水管外侧，其入浆口附近设阀门B，出浆口B有多个，位于各个锚固机构A与引水管外壁、漏水孔孔壁形成的空腔内；

所述浆液B通过注浆管B注入引水管、锚固机构A和漏水孔孔壁形成的空腔。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种高水头地层中帷幕快速堵漏装置，其特征在于，本装置使用前将膨胀袋与骨架折叠贴合在引水管的外壁上，其外侧设扎带；所述扎带具有特定的抗拉强度，位于骨架中部环绕引水管一周。

6.一种施工方法，用于施工权利要求1-5任一项所述的一种高水头地层中帷幕快速堵漏装置，其特征在于，包括以下步骤：

将所述孔壁漏水孔整修成大致圆形；

打开阀门C，将本装置阀门C朝外放入漏水孔；

通过注浆管A往膨胀袋内注浆，使其膨胀带动骨架撑开，形成锚固机构A；

通过注浆管B注浆，使浆液B充满各锚固机构A与引水管、漏水孔孔壁之间的空腔，形成锚固机构B；

关闭阀门C1。

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