CN112610181B - 水下隧道工程勘测孔封堵结构及其封堵方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及水下隧道工程勘测孔封堵结构及其封堵方法，其包括填充于勘测孔内的混凝土填充层，勘测孔孔口处设置有用于阻挡混凝土填充层溢出勘测孔的封堵装置，封孔装置包括封堵块，封堵块的直径与勘测孔的直径一致，封堵块上设置有使其固定在勘测孔内的固定件。本申请具有使混凝土填充层不易被从勘测孔内挤出，以提高勘测孔封堵结构的稳定性，进而保障隧道施工工作的安全性以及提高隧道的施工质量的效果。
Description
技术领域
本申请涉及工程勘测技术的领域，尤其是涉及水下隧道工程勘测孔封堵结构及其封堵方法。
背景技术
目前，钻探作为地质勘探中的一种重要技术手段，其通过岩芯观测、钻进情况分析、试验工作来判断地下的地质条件，得出地层、岩性、坚硬程度、完整性、风化程度、接触关系、地质构造、地下水资料等，广泛应用于隧道工程等的地质勘察。
钻探形成的勘测孔，若不进行封堵处理，在隧道施工过程中，容易出现岩层开裂、地下水涌入等事故，影响施工质量和施工安全性，因此在钻探完成后，需要对钻孔进行封孔处理。
目前，常采用水泥灌浆的方式对勘测孔进行封堵，但是隧道施工过程中，勘测孔在盾构机掘进的压力下通常会被挤压收缩，封堵材料容易从勘测孔内被挤出，导致勘测孔封堵失效，因此，上述中的相关技术有待改进。
发明内容
为了尽可能避免封堵材料被从勘测孔内挤出，本申请一方面提供水下隧道工程勘测孔封堵方法。
本申请提供的水下隧道工程勘测孔封堵方法采用如下的技术方案：
水下隧道工程勘测孔封堵结构，包括填充于勘测孔内的混凝土填充层，勘测孔孔口处设置有用于阻挡混凝土填充层溢出勘测孔的封堵装置，所述封孔装置包括封堵块，所述封堵块的直径与勘测孔的直径一致，所述封堵块上设置有使其固定在勘测孔内的固定件。
通过采用上述技术方案，通过混凝土填充层从勘测孔底部填充至孔口，实现对勘测孔的封堵，提高勘测孔处岩体的结构稳定性；而通过封堵装置的设置，封堵块设置在勘测孔孔口处，并通过固定件固定在勘测孔内，当勘测孔受到压力变形收缩时，封堵块在孔口处起到对混凝土填充层的阻挡作用，以使混凝土填充层不被从勘测孔内挤出，以提高勘测孔封堵结构的稳定性，进而保障隧道施工工作的安全性以及提高隧道的施工质量。
优选的，所述固定件包括滑动设置于所述封堵块上的固定块，所述固定块沿靠近或者远离所述封堵块轴线的方向滑动设置，所述封堵块外壁上开设有供所述固定块活动嵌设的安装槽，所述固定块朝向勘测孔壁的一侧设置有多个固定凸起，所述固定凸起朝向勘测孔壁的一端设为尖端，所述封堵块内设置有用于使所述固定块设置所述固定凸起的一侧凸出所述封堵块外壁的驱动件。
通过采用上述技术方案，封堵块嵌设于勘测孔内后，通过驱动件使固定块向靠近勘测孔壁运动，至固定块设置固定凸起一侧抵紧在勘测孔壁上，通过多个固定凸起增大与勘测孔壁的摩擦力，以提高封堵块与勘测孔壁之间的摩擦力，使封堵块在勘测孔内不易发生滑动，而固定凸起尖端的设置使其能够嵌入勘测孔壁中，从而进一步提高封堵块在勘测孔内的固定效果，提高封堵结构的封堵强度和稳定性，以起到对混凝土填充层混凝土填充层的阻挡作用，使混凝土填充层不易被从勘测孔内挤出。
优选的，所述固定块朝向勘测孔壁的一侧设为与封堵孔壁适配的弧面。
通过采用上述技术方案，固定块弧面的设置使其与勘测孔壁的接触面积更大且贴合更紧密，以使固定凸起充分嵌入勘测孔壁内触，提高固定块与勘测孔壁的固定效果，提高封堵块在勘测孔内的固定效果。
优选的，所述封堵块上开设有与其同轴的安装孔，所述安装孔的一端为开口，所述安装孔与所述安装槽之间通过连接孔连通，所述驱动件包括设置于所述安装孔内且与所述封堵块螺纹装配的驱动块，所述驱动块远离所述安装孔开口的一端设为锥形，所述固定块连接有沿其滑动方向设置的连接杆，所述连接杆的一端穿过连接孔并抵接于所述驱动块锥面上。
通过采用上述技术方案，在安装封堵块前，使固定块位于安装槽内，从而便于将封堵块嵌入勘测孔内，而通过驱动块的设置，在拧动驱动块向勘测孔内运动时，驱动块的锥面使连接杆向远离封堵块轴线滑动，即使驱动固定块向远离封堵块轴线方向运动，实现驱动固定块运动至与勘测孔壁抵接的功能。
优选的，所述固定块设置有多个，多个所述驱动块沿所述封堵块的周向分布。
通过采用上述技术方案，多个固定块的设置，提高与勘测孔壁的固定效果，提高封堵块在勘测孔内的固定效果，以进一步提高封堵结构的强度和稳定性。
优选的，所述封堵块外套设有固定板，所述固定板位于所述封堵块靠近所述安装孔开口的一端。
通过采用上述技术方案，在安装封堵块时，使固定板搭在勘测孔孔口处，从而便于进行封堵块与勘测孔壁的固定施工，提高施工的便利性。
优选的，所述封堵块的一端连接有嵌设于所述混凝土填充层内的固定杆。
通过采用上述技术方案，固定杆嵌设在混凝土填充层内，提高封堵块与混凝土填充层的连接强度，使整个封堵结构一体化，提高勘测孔的封堵效果。
优选的，所述封堵装置还包括盖合于勘测孔孔口处的封堵板，所述封堵板通过锚杆固定于勘测孔孔口处。
通过采用上述技术方案，设置封堵板进一步提高对勘测孔内混凝土填充层的阻挡效果，提高勘测孔封堵结构的强度，提高勘测孔的封堵稳定性。
另一方面，本申请还提供水下隧道工程勘测孔封堵方法，采用如上述所描述的水下隧道工程勘测孔封堵结构，包括以下步骤：
S1：于勘测孔内灌注混凝土浆液，至液面到勘测孔孔口的距离与封堵块的长度一致；
S2：在混凝土凝固前，将封堵块嵌设于勘测孔孔口处，使安装孔开口端朝向勘测孔外，并使固定杆嵌设于混凝土浆液中，同时使固定板贴合于孔口地面或者岩壁上，将驱动块向勘测孔内旋动，至固定凸起嵌入勘测孔壁内；
S3：将封堵板盖合在勘测孔孔口，并通过锚杆固定在勘测孔孔口的地面或者岩壁上。
通过采用上述技术方案，施工方案简单，施工方便，勘测孔的封堵施工效率高。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过封堵装置的设置，封堵块设置在勘测孔孔口处，并通过固定件固定在勘测孔内，当勘测孔受到压力变形收缩时，封堵块在孔口处起到对混凝土填充层的阻挡作用，以使混凝土填充层不被从勘测孔内挤出，以提高勘测孔封堵结构的稳定性，进而保障隧道施工工作的安全性以及提高隧道的施工质量；
2.封堵块嵌设于勘测孔内后，使固定块设置固定凸起一侧抵紧在勘测孔壁上，从而提高封堵块与勘测孔壁之间的摩擦力，而固定凸起的尖端设置使其能够嵌入勘测孔壁内，使封堵块与勘测孔壁之间保持固定，使封堵块在勘测孔内不易发生滑动，以起到对混凝土填充层混凝土填充层的阻挡作用。
附图说明
图1是本实施例的结构示意图；
图2是本实施例中封堵装置的结构示意图。
附图标记：1、混凝土填充层；2、封堵装置；3、封堵块；31、安装槽；32、安装孔；4、固定块；5、固定凸起；6、驱动块；61、方孔；7、固定板；8、固定杆；81、支撑杆；9、封堵板；10、锚杆。
具体实施方式
以下结合全部附图对本申请作进一步详细说明。
参照图1，本申请实施例公开水下隧道工程勘测孔封堵结构，包括填充于勘测孔内的混凝土填充层1、设置于勘测孔孔口处用于阻挡混凝土填充层1溢出勘测孔的封堵装置2，在本实施例中勘测孔沿竖直方向开设，孔口处为地面，在其他实施例中勘测孔也可沿水平方向开设于岩壁上。
参照图2，封堵装置2包括有嵌设于勘测孔内的封堵块3，封堵块3呈圆柱形且直径与勘测孔直径一致，封堵块3和勘测孔之间设置有用于使其固定在勘测孔内的固定件。通过固定件将封堵块3固定于勘测孔孔口处，起到对混凝土填充层1的阻挡作用，以使混凝土填充层1不易被挤出勘测孔。
参照图2，固定件包括有滑动设置于封堵块3上的固定块4，在封堵块3的外壁上开设有供固定块4滑动嵌设的安装槽31，固定块4沿靠近或者远离封堵块3轴线的方向滑动嵌设于安装槽31内，在本实施例中，固定块4沿垂直于封堵块3轴线的方向滑动；在固定块4朝向勘测孔壁的一侧一体设置有多个固定凸起5，为使固定块4能够固定在勘测孔壁上，固定凸起5靠近勘测孔壁的一端设为尖端，在本实施例中，固定凸起5呈圆锥状且尖端朝向勘测孔壁，在其他实施例中也可设为棱锥状；而为使固定块4与勘测孔壁固定，在封堵块3内设置有用于驱动固定块4向凸出封堵块3外壁的方向滑动的驱动件。
通过驱动件使固定块4向凸出封堵块3外壁运动，以使固定凸起5嵌设在勘测孔壁内，实现封堵块3在勘测孔内的固定；为提高固定块4与勘测孔壁的固定效果，固定块4朝向勘测孔壁的一侧设置为与勘测孔壁适配的弧面。
参照图2，在封堵块3靠近固定板7的端面上开设有与封堵块3同轴的安装孔32，且安装孔32靠近固定板7一端为开口，另一端封闭，安装孔32内壁设置有螺纹；驱动件包括设置于安装孔32内与封堵块3螺纹装配的驱动块6，驱动块6远离安装孔32开口的一端设置为锥形；固定孔与安装槽31之间通过连接孔连通，在固定块4远离勘测孔壁的一侧连接有穿过连接孔延伸至安装孔32内的连接杆，连接杆的轴线与封堵块3的轴线垂直且相交，固定块4不凸出封堵块3外壁时，连接杆远离固定块4的一端抵接在驱动块6的锥面上。驱动块6转动时通过锥面与连接杆的配合使固定块4向远离封堵块3轴线的方向运动，从而使固定块4向勘测孔壁运动，直至固定凸起5嵌设于勘测孔壁内，实现封堵块3在勘测孔内的固定。
参照图2，在驱动块6靠近安装孔32开口一端的端面上开设有截面呈方形的方孔61，以便于操作人员通过与方孔61适配的工具使驱动块6转动。
参照图2，为提高封堵块3与勘测孔壁的固定效果，固定块4于封堵块3上设置有多块，多块固定块4沿封堵块3的周向均匀分布，在本实施例中固定块4设置有6块。
参照图2，为便于进行封堵块3的固定作业，在封堵块3靠近勘测孔孔口一端于外壁上固定套设有一固定板7，固定板7呈圆形且与封堵块3的轴线垂直，封堵块3靠近固定板7的端面与固定板7远离封堵块3的一侧表面齐平，固定板7搭设在勘测孔孔口处的地面上，且在孔口处地面上开设有供固定板7嵌设的沉槽，固定板7嵌设于沉槽内后与地面平齐。
参照图2，在封堵块3远离勘测孔孔口的一端一体连接有嵌设于混凝土填充层1内的固定杆8，固定杆8与封堵块3同轴，在固定杆8上固定设置有多根与其垂直的支撑杆81，多根支撑杆81沿固定杆8的轴向和轴向均匀分布，固定杆8的设置使封堵块3与混凝土填充层1的结构一体化，提高勘测孔封堵结构的结构强度和稳定性。
参照图2，封堵装置2还包括有设置在勘测孔孔口处的封堵板9，封堵板9盖合在勘测孔孔口处且贴合于地面，封堵板9为圆形板，其通过沿其周向分布的多根锚杆10固定在地面上，封堵板9上开设有供锚杆10穿过的锚孔；通过封堵板9对勘测孔内的填充结构整体起到阻挡作用，进一步提高封堵结构的强度和稳定性。
本实施例的实施原理为：在进行勘测孔封堵施工时，于勘测孔内灌注混凝土填充层1后，将封堵块3嵌入勘测孔内，固定杆8嵌设进混凝土填充层1内，通过固定板7使封堵块3维持在勘测孔孔口处，通过与方孔61配合的工具使驱动块6转动，使其向勘测孔内运动，通过驱动块6锥面与连接杆的配合使固定块4向靠近勘测孔壁运动，直至固定凸起5嵌入勘测孔壁内，即完成封堵块3的固定作业；之后将封堵板9盖合在勘测孔孔口处，并通过锚杆10固定，即完成勘测孔的封堵施工。
本实施例还提供水下隧道工程勘测孔封堵方法，采用如上述所描述的水下隧道工程勘测孔封堵结构，包括以下步骤：
S1：对勘测孔孔口地面进行清理，并预挖沉槽，之后向勘测孔内灌注混凝土浆液，灌注时将灌浆管伸直勘测孔底部，灌浆地同时将灌浆管向勘测孔外移动，直至混凝土浆液液面到勘测孔孔口的距离与封堵块3的长度一致，停止灌浆；
S2：在混凝土凝固前，将封堵块3嵌设于勘测孔孔口处，使安装孔32开口端朝向勘测孔外，并使固定杆8没于混凝土浆液中，使固定板7嵌设于沉槽内，通过与方孔61适配的工具将驱动块6向勘测孔内旋动，至固定块4上的固定凸起5嵌入勘测孔壁内；
S3：将封堵板9盖合在勘测孔孔口，并通过锚杆10固定在勘测孔孔口的地面上。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (7)
1.水下隧道工程勘测孔封堵结构，其特征在于：包括填充于勘测孔内的混凝土填充层(1)，勘测孔孔口处设置有用于阻挡混凝土填充层(1)溢出勘测孔的封堵装置(2)，所述封堵装置(2)包括封堵块(3)和盖合于勘测孔孔口处的封堵板(9)，所述封堵板(9)通过锚杆(10)固定于勘测孔孔口处，所述封堵块(3)的直径与勘测孔的直径一致，所述封堵块(3)上设置有使其固定在勘测孔内的固定件；
所述固定件包括滑动设置于所述封堵块(3)上的固定块(4)，所述固定块(4)沿靠近或者远离所述封堵块(3)轴线的方向滑动设置，所述封堵块(3)外壁上开设有供所述固定块(4)活动嵌设的安装槽(31)，所述固定块(4)朝向勘测孔壁的一侧设置有多个固定凸起(5)，所述固定凸起(5)朝向勘测孔壁的一端设为尖端，所述封堵块(3)内设置有用于使所述固定块(4)设置所述固定凸起(5)的一侧凸出所述封堵块(3)外壁的驱动件。
2.根据权利要求1所述的水下隧道工程勘测孔封堵结构，其特征在于：所述固定块(4)朝向勘测孔壁的一侧设为与封堵孔壁适配的弧面。
3.根据权利要求1所述的水下隧道工程勘测孔封堵结构，其特征在于：所述封堵块(3)上开设有与其同轴的安装孔(32)，所述安装孔(32)的一端为开口，所述安装孔(32)与所述安装槽(31)之间通过连接孔连通，所述驱动件包括设置于所述安装孔(32)内且与所述封堵块(3)螺纹装配的驱动块(6)，所述驱动块(6)远离所述安装孔(32)开口的一端设为锥形，所述固定块(4)连接有沿其滑动方向设置的连接杆，所述连接杆的一端穿过连接孔并抵接于所述驱动块(6)锥面上。
4.根据权利要求3所述的水下隧道工程勘测孔封堵结构，其特征在于：所述固定块(4)设置有多个，多个所述驱动块(6)沿所述封堵块(3)的周向分布。
5.根据权利要求3所述的水下隧道工程勘测孔封堵结构，其特征在于：所述封堵块(3)外套设有固定板(7)，所述固定板(7)位于所述封堵块(3)靠近所述安装孔(32)开口的一端。
6.根据权利要求1所述的水下隧道工程勘测孔封堵结构，其特征在于：所述封堵块(3)的一端连接有嵌设于所述混凝土填充层(1)内的固定杆(8)。
7.水下隧道工程勘测孔封堵方法，其特征在于：采用如权利要求1-6中任一项所述的水下隧道工程勘测孔封堵结构，包括以下步骤：
S1：于勘测孔内灌注混凝土浆液，至液面到勘测孔孔口的距离与封堵块(3)的长度一致；
S2：在混凝土凝固前，将封堵块(3)嵌设于勘测孔孔口处，使安装孔(32)开口端朝向勘测孔外，并使固定杆(8)嵌设于混凝土浆液中，同时使固定板(7)贴合于孔口地面或者岩壁上，将驱动块(6)向勘测孔内旋动，至固定凸起(5)嵌入勘测孔壁内；
S3：将封堵板(9)盖合在勘测孔孔口，并通过锚杆(10)固定在勘测孔孔口的地面或者岩壁上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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