CN113027484B - 水固化注浆防水施工设备及工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种水固化注浆防水施工设备及工艺，施工设备包括钻孔机以及注浆机，钻孔机用于在漏水处加工注浆孔，注浆机包括注浆管以及注浆泵，注浆管包括依次连通的插入管、膨胀管以及安装管；插入管以及膨胀管均用于插接至注浆孔内；安装管背离插入管的一端伸出注浆孔，且安装管伸出注浆孔的一端用于连通注浆泵的出液口；插入管的外径小于注浆孔的内径；膨胀管的外径不小于注浆孔的内径，且膨胀管具有弹性。注浆时，高压的浆液注入注浆管、注浆孔内，浆液充满膨胀管内，增大膨胀管外周与注浆孔的内周之间的挤压力，提高两者之间的密封效果，进而使得注浆孔内的浆液维持较高的压力，浆液有效的渗入土壤、岩层的缝隙内，提高防水堵漏的效果。
Description
技术领域
本申请涉及注浆施工的领域，尤其是涉及一种水固化注浆防水施工设备及工艺。
背景技术
水固化灌浆堵漏材料是一种防水注浆液,它能够在漏水的部位形成胶体,从而达到防水堵漏的作用。
利用水固化注浆，实现隧道内的防水堵漏时，通常，先利用钻孔机在隧道内壁的漏水处加工出注浆孔，再利用注浆机向注浆孔内灌注浆液，并加压，浆液渗入土壤、岩层的缝隙内，待浆液凝固后，封堵缝隙以实现隧道内的防水堵漏。
通常，注浆机包括注浆管以及注浆泵。注浆管的一端用于插入注浆孔内，注浆管的另一端连通注浆泵的出液口。向注浆孔内灌注浆液时，注浆泵的进液口处抽吸浆液，并在加压后自出液口输出，高压的浆液沿注浆管注入至注浆孔内，且因浆液具有较高的压力，进而使得浆液渗入土壤、岩层的缝隙内。
针对上述中的相关技术，发明人认为通常注浆机的注浆管的外径小于钻孔机加工出的注浆孔的内径，以便于注浆管插入注浆孔内，则导致注浆管的外周与注浆孔的内周之间存在间隙，高压的浆液注入注浆孔内后，浆液可能从注浆管与注浆孔之间的间隙处漏出而导致浆液的压力降低，则浆液无法有效的渗入土壤、岩层的缝隙内，防水堵漏的效果不佳。
发明内容
为了使得浆液有效的渗入土壤、岩层的缝隙内，提高防水堵漏的效果，本申请提供一种水固化注浆防水施工设备及工艺。
第一方面，本申请提供一种水固化注浆防水施工设备，采用如下的技术方案：
一种水固化注浆防水施工设备，包括钻孔机以及注浆机，所述钻孔机用于在漏水处加工注浆孔，所述注浆机包括注浆管以及注浆泵，所述注浆管包括依次连通的插入管、膨胀管以及安装管；
所述插入管以及膨胀管均用于插接至注浆孔内；所述安装管背离插入管的一端伸出注浆孔，且所述安装管伸出注浆孔的一端用于连通注浆泵的出液口；
所述插入管的外径小于注浆孔的内径；所述膨胀管的外径不小于注浆孔的内径，且所述膨胀管具有弹性。
通过采用上述技术方案，注浆管插入注浆孔内时，注浆孔的内周挤压膨胀管的外周，实现初步密封；注浆时，具有较高压力的浆液注入注浆管、注浆孔内，浆液充满膨胀管内，实现增大膨胀管外周与注浆孔的内周之间的挤压力，提高两者之间的密封效果，进而使得注浆孔内的浆液维持较高的压力，使得浆液有效的渗入土壤、岩层的缝隙内，提高防水堵漏的效果。
可选的，所述插入管的一端嵌设至膨胀管内；所述安装管的一端嵌设至膨胀管内，且所述安装管的端部用于抵紧插入管的端部；
无外力时，所述膨胀管使得安装管与插入管之间的存在间距。
通过采用上述技术方案，将注浆管插入注浆孔内的过程中，工人先手握插入管并施力，至插入管仅留小部分在注浆孔外时，工人再手握安装管并施力，安装管相对于插入管移动，并挤压膨胀管；且安装管的端部抵紧插入管的端部，以推动插入管继续深入注浆孔内，并将膨胀管插入注浆孔内。
可选的，所述插入管朝向安装管的端部设有第一磁性件，所述安装管朝向插入管的端部设有第二磁性件，所述第一磁性件与第二磁性件之间通过磁力相互吸合。
通过采用上述技术方案，搬运等过程中，插入管与安装管之间通过磁力相互吸合，以避免注浆管在膨胀管处弯折；同时，通过磁力使得插入管与安装管之间相互抵接，以使得膨胀管变形并增大其外径，注浆管插入注浆孔内时，注浆孔的内周挤压膨胀管的外周，实现初步密封。
可选的，所述第一磁性件沿插入管的周向间隔设有多个；
所述插入管的端部并沿所述插入管的周向，相邻所述第一磁性件之间还设有所述第二磁体；
所述安装管朝向插入管的端部设有所述第二磁性件以及所述第一磁性件；所述安装管上的第二磁性件与插入管上的第一磁性件一一对应，所述安装管上的第一磁性件与插入管上的第二磁性件一一对应。
通过采用上述技术方案，第二磁性件与第一磁性件之间通过磁力相互吸合，第二磁性件与第二磁性件之间通过磁力相互排斥，第一磁性件与第一磁性件之间通过磁力相互排斥；则在插入管与安装管之间相互靠近/远离的过程中，多个第二磁性件与第一磁性件相互作用，阻碍插入管与安装管之间的相对转动，进而避免膨胀管受扭转。
可选的，所述插入管和/或安装管伸入膨胀管内的一段管壁处设有连通槽；所述连通槽贯穿设置。
通过采用上述技术方案，注浆时，具有较高压力的浆液自连通槽处流入并充满膨胀管，且浆液的压力克服第一磁性件与第二磁性件之间的磁力，使得插入管与安装管支架之间相互远离，并利用浆液的压力增大膨胀管外周与注浆孔的内周之间的挤压力。
可选的，所述插入管的外周设有插杆，所述插杆的一端铰接插入管伸出膨胀管内的一段外周，所述插杆的另一端滑动贴合于膨胀管的外周；
所述插杆贴合于膨胀管的一端沿膨胀管的径向远离膨胀管的轴线。
通过采用上述技术方案，注浆管插入注浆孔内的过程中，注浆孔内周与插杆贴合于膨胀管的一端滑动抵接，此时，膨胀管受压变形以提供供插杆容纳的空间；注浆时，具有较高压力的浆液注入注浆管、注浆孔内，浆液充满膨胀管内，膨胀管推动插杆转动，并使得插杆插接至注浆孔侧壁处的土壤内，进而在注浆过程中，利用插杆阻碍插入管从注浆孔中退出。
可选的，沿所述膨胀管的轴向，所述膨胀管两端的管径小于自身中部的管径。
通过采用上述技术方案，插入管与安装管之间通过磁力相互吸合，并使得膨胀管变形，因膨胀管中部的管径较大，使得膨胀管容易向外径增大的趋势变形，有利于注浆管插入注浆孔内时，注浆孔的内周挤压膨胀管的外周，实现初步密封。
第二方面，本申请提供一种水固化注浆防水施工工艺，采用如下的技术方案：
一种水固化注浆防水施工工艺，应用上述的施工设备，包括以下步骤：
备料，制备浆液；
钻孔，利用钻孔机在漏水处加工注浆孔；
安装，将注浆管插入注浆孔内，且注浆管伸出注浆孔的一端连通注浆泵的出液口；
注浆，注浆泵的进液口处抽吸浆液，加压后通过注浆管注入注浆孔内；
拆卸，注浆完成后，分离注浆管与注浆泵，注浆管滞留在注浆孔内；待浆液凝固后完成水固化注浆防水施工。
通过采用上述技术方案，注浆泵抽吸浆液，并在加压后注入至注浆孔内，且因浆液具有较高的压力，进而使得浆液渗入土壤、岩层的缝隙内，待浆液凝固后，封堵缝隙以实现隧道内的防水堵漏。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.注浆管插入注浆孔内时，注浆孔的内周挤压膨胀管的外周，实现初步密封；注浆时，具有较高压力的浆液注入注浆管、注浆孔内，浆液充满膨胀管内，实现增大膨胀管外周与注浆孔的内周之间的挤压力，提高两者之间的密封效果，进而使得注浆孔内的浆液维持较高的压力，使得浆液有效的渗入土壤、岩层的缝隙内，提高防水堵漏的效果；
2.在浆液逐渐凝固成胶体过程中，插入管与安装管之间通过磁力相互靠近，使得安装管逐渐深入注浆孔内，维持浆液的压力，使得浆液有效的渗入土壤、岩层的缝隙内，提高防水堵漏的效果。
附图说明
图1是注浆机的整体结构示意图。
图2是注浆管的结构剖切视图。
图3是插入管、安装管的结构示意图。
附图标记说明：1、注浆泵；2、软管；3、注浆管；31、插入管；311、注浆口；32、膨胀管；33、安装管；34、第一磁体；35、第二磁体；36、连通槽；37、插杆；371、插入部。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种水固化注浆防水施工设备，用于在隧道内壁的漏水处完成水固化注浆防水施工。施工设备包括钻孔机以及注浆机；钻孔机用于在漏水处加工注浆孔；注浆机用于将浆液经加压后注入注浆孔内，高压的浆液渗入土壤、岩层的缝隙内，浆液凝固后封堵缝隙完成防水堵漏。
参照图1，注浆机包括注浆泵1、软管2以及注浆管3；注浆泵1的进液口用于抽取浆液；软管2的一端连通注浆泵1的出液口，软管2的另一端通过螺纹连接件可拆卸连接注浆管3；注浆管3远离软管2的一端插入注浆孔内，以将高压的浆液注入至注浆孔内。
参照图1、2，注浆管3包括依次连通的插入管31、膨胀管32以及安装管33。注浆管3插入注浆孔内时，插入管31以及膨胀管32均完全位于注浆孔内，安装管33的一端伸入注浆孔，安装管33的另一端则伸出注浆孔；同时，安装管33伸出注浆孔的一端可拆卸连接软管2。
插入管31的外径小于注浆孔的内径，插入管31的周向侧壁和插入管31背离安装管33的端部均设有注浆口311，注浆口311用于供插入管31内的浆液流出。
参照图1、2，膨胀管32的一端套接于插入管31朝向安装管33的一端外周，且膨胀管32的另一端套接于安装管33朝向插入管31的一端外周，进而实现将插入管31与安装管33相互连通，并使得插入管31与安装管33同轴。
膨胀管32具有弹性，可采用橡胶等材质；且沿轴向上，膨胀管32的管径自中部向两端逐渐减小，膨胀管32的最大外径大于注浆孔的内径。同时，无外力作用时，膨胀管32使得插入管31的端部与安装管33的端部之间存在间距。
参照图2、3，插入管31位于膨胀管32内的端部并沿插入管31的周向间隔设有第一磁体34；且沿插入管31的周向上，相邻第一磁体34之间设有第二磁体35。同时，安装管33位于膨胀管32内的端部并沿安装管33的周向间隔设有第二磁体35；且沿插入管31的周向上，相邻第二磁体35之间设有第一磁体34。
第二磁性件与第一磁性件之间通过磁力相互吸合，第二磁性件与第二磁性件之间、第一磁性件与第一磁性件之间均通过磁力相互排斥。则插入管31与安装管33之间通过磁力吸合，并使得膨胀管32变形。
参照图2、3，沿注浆管3的周向，第一磁性件与第二磁性件之间存在间距，该间距形成连通槽36；插入管31与安装管33之间通过磁力吸合时，插入管31上的连通槽36与安装管33上的连通槽36相互连通，且连通槽36沿注浆管3的径向贯穿插入管31以及安装管33。
参照图2、3，插入管31的外周并沿插入管31的周向还间隔设有插杆37，插杆37的两端分别为铰接端和插入端；插杆37的铰接端铰接于插入管31位于的外周，插杆37的插入端滑动贴合于膨胀管32的外周；插杆37插入端背离膨胀管32的一侧还设有插入部371，插入部371用于插入土壤内；膨胀管32的外径增大时，推动插杆37的插入端沿插入管31的径向远离插入管31的轴线；同时，插杆37贴合至插入管31的外周时，插入管31轴线至插杆37背离插入管31一侧的最大距离小于膨胀管32的最大外径。
本申请实施例一种水固化注浆防水施工设备的实施原理为：在隧道内壁的漏水处进行水固化注浆防水施工时，先利用钻孔机在漏水处钻出注浆孔，再利用注浆机往注浆孔内注入高压的浆液；
注浆时，工人先手握插入管31并施力，至插入管31仅留小部分在注浆孔外时，工人再手握安装管33并施力，使得安装管33的一端嵌至注浆孔内，此过程中，插杆37的插入端滑动抵接注浆孔的内周，膨胀管32受压变形以提供供插杆37容纳的空间；同时，插入管31与安装管33之间通过磁力处于相互吸合状态，膨胀管32的外周通过自身变形的弹性力挤压注浆孔的内周，实现初步密封；
注浆泵1运转，向注浆管3内注入高压的浆液，浆液自注浆口311输出并充满注浆孔，且高压的浆液从连通槽36处注入并充满膨胀管32；首先，浆液的压力克服第一磁性件与第二磁性件之间的磁力，使得插入管31与安装管33支架之间相互远离；其次，浆液的压力推动膨胀管32挤压并推动插杆37的插入段，并使得插入部371插入注浆孔侧壁处的土壤内；再次，浆液的压力增大膨胀管32外周与注浆孔的内周之间的挤压力，提高两者之间的密封效果；
注浆泵1持续运转，浆液有效的渗入土壤、岩层的缝隙内；注浆完成后，拆卸软管2与安装管33，即注浆管3滞留在注浆孔内。
浆液逐渐凝固成胶体，且胶体的体积小于浆液的体积，则导致产生间隙，为此，在浆液逐渐凝固成胶体过程中，插入管31与安装管33之间通过磁力相互靠近，使得安装管33逐渐深入注浆孔内，维持浆液的压力，并使得浆液持续填充至胶体之间的间隙处，以保证胶体丰封堵土壤、岩层中的缝隙。
本申请实施例还公开一种水固化注浆防水施工工艺，包括以下步骤：
备料，制备浆液；
钻孔，利用钻孔机在漏水处加工注浆孔；
安装，将注浆管3插入注浆孔内，且注浆管3伸出注浆孔的一端连通软管2；
注浆，注浆泵1的进液口处抽吸浆液，加压后通过注浆管3注入注浆孔内；
拆卸，注浆完成后，分离注浆管3与软管2，并封堵注浆管3，注浆管3滞留在注浆孔内；待浆液凝固后完成水固化注浆防水施工。
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 (6)
1.一种水固化注浆防水施工设备，包括钻孔机以及注浆机，所述钻孔机用于在漏水处加工注浆孔，所述注浆机包括注浆管（3）以及注浆泵（1），其特征在于：所述注浆管（3）包括依次连通的插入管（31）、膨胀管（32）以及安装管（33）；
所述插入管（31）以及膨胀管（32）均用于插接至注浆孔内；所述安装管（33）背离插入管（31）的一端伸出注浆孔，且所述安装管（33）伸出注浆孔的一端用于连通注浆泵（1）的出液口；
所述插入管（31）的外径小于注浆孔的内径；所述膨胀管（32）的外径不小于注浆孔的内径，且所述膨胀管（32）具有弹性；
无外力时，所述膨胀管（32）使得安装管（33）与插入管（31）之间的存在间距；
所述插入管（31）朝向安装管（33）的端部设有第一磁性件，所述安装管（33）朝向插入管（31）的端部设有第二磁性件，所述第一磁性件与第二磁性件之间通过磁力相互吸合；
所述第一磁性件沿插入管（31）的周向间隔设有多个；
所述插入管（31）的端部并沿所述插入管（31）的周向，相邻所述第一磁性件之间还设有所述第二磁体（35）；
所述安装管（33）朝向插入管（31）的端部设有所述第二磁性件以及所述第一磁性件；所述安装管（33）上的第二磁性件与插入管（31）上的第一磁性件一一对应，所述安装管（33）上的第一磁性件与插入管（31）上的第二磁性件一一对应。
2.根据权利要求1所述的水固化注浆防水施工设备，其特征在于：所述插入管（31）的一端嵌设至膨胀管（32）内；所述安装管（33）的一端嵌设至膨胀管（32）内，且所述安装管（33）的端部用于抵紧插入管（31）的端部。
3.根据权利要求1所述的水固化注浆防水施工设备，其特征在于：所述插入管（31）和/或安装管（33）伸入膨胀管（32）内的一段管壁处设有连通槽（36）；所述连通槽（36）贯穿设置。
4.根据权利要求1所述的水固化注浆防水施工设备，其特征在于：所述插入管（31）的外周设有插杆（37），所述插杆（37）的一端铰接插入管（31）伸出膨胀管（32）内的一段外周，所述插杆（37）的另一端滑动贴合于膨胀管（32）的外周；
所述插杆（37）贴合于膨胀管（32）的一端沿膨胀管（32）的径向远离膨胀管（32）的轴线。
5.根据权利要求2所述的水固化注浆防水施工设备，其特征在于：沿所述膨胀管（32）的轴向，所述膨胀管（32）两端的管径小于自身中部的管径。
6.一种水固化注浆防水施工工艺，应用权利要求1-5中任一权利要求所述的施工设备，其特征在于：包括以下步骤：
备料，制备浆液；
钻孔，利用钻孔机在漏水处加工注浆孔；
安装，将注浆管（3）插入注浆孔内，且注浆管（3）伸出注浆孔的一端连通注浆泵（1）的出液口；
注浆，注浆泵（1）的进液口处抽吸浆液，加压后通过注浆管（3）注入注浆孔内；
拆卸，注浆完成后，分离注浆管（3）与注浆泵（1），注浆管（3）滞留在注浆孔内；待浆液凝固后完成水固化注浆防水施工。
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