CN115367050B - 海底鱼雷锚体及其注浆加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于海底锚固技术领域，公开了一种海底鱼雷锚体，包括锚杆、锚板眼、锚尖、锚翼和深海高强度阀门；锚杆具有过浆通道、进浆口、第一出浆口、第二出浆口和第三出浆口；过浆通道设置于锚杆的内部，第一出浆口、第二出浆口和第三出浆口均与过浆通道连通，第二出浆口位于第一出浆口的下方，第三出浆口位于第二出浆口的下方；深海高强度阀门设置于第一出浆口、第二出浆口和第三出浆口。还公开了海底鱼雷锚体的注浆加固方法，依次通过第三出浆口、第一出浆口、第二出浆口进行注浆，完成锚体多序注浆加固。分步多序注浆浆液扩散包围锚体形成注浆块结体，从而阻隔海床土体及海水对后续注浆扩散造成的不确定性影响。

Description

海底鱼雷锚体及其注浆加固方法

技术领域

本发明涉及一种海底鱼雷锚体及其注浆加固方法，属于海底锚固技术领域。

背景技术

海洋是一个巨大的资源宝库。目前，浅水区的资源勘探及开采是较易实现的，但由于受到高水压低温腐蚀性等复杂环境的影响，深海区的资源勘探及开发较为困难。深海区的资源勘探及开发过程中需要建设大量的海上油气平台、人工岛、防波堤、风电平台和储油系统等海上浮式结构。这些浮式结构在服役期间，需要通过锚泊结构将其固定在某个位置。目前采用的深海锚泊结构形式主要有：筒式吸力锚、法向承力锚和鱼雷锚。

鱼雷锚的原理是：在海床上方的预定高度处将鱼雷锚释放，依赖其自身重量和自由下落期间获得的势能贯入到海床沉淀物中。由于鱼雷锚安装快速简单无需消耗外界能源，具有便捷、经济和高效的特征，是应用前景广泛的深海锚泊结构。但目前遇到的问题是鱼雷锚的承载比非常低，锚固力只能达到锚体重量的3-5倍左右，这极大影响了鱼雷锚的工作性能，使其无法满足大型海上浮式结构长期锚泊的需要。

中国专利CN108677986公开了一种深水锚泊体及其施工工艺，在柱状构件内设置有过浆通道，同时开设入浆口和出浆口，通过对柱状构件注浆在柱状构件周围形成注浆块结体，柱状构件与注浆块结体结合成一体，形成深水锚泊体。然而，试验研究中发现存在几个问题：（1）锚体贯入过程中，泥沙会进入注浆孔道，并被压实，产生土塞效应，从而堵塞出浆孔，浆液难以注出；（2）由于海底地层是非均质的，注浆过程中容易出现过度流向松软地层的现象，浆液在锚体附近分布不均，难以保证浆体包裹在锚体周围，注浆形成的锚泊体形状难以控制；（3）受周围水砂的影响，锚体和注浆块结体之间粘结不牢靠，容易产生脱粘结，导致注浆块结体的承载力完全丧失。

针对上述问题，中国专利CN113859438提出了一种深水注浆锚及施工方法，通过鱼雷锚将注浆管带入海床深处，在锚体外周的出浆口外覆盖弹-塑性约束套体，防止泥沙进入注浆通道，确保浆液包裹在锚体周围，提高锚体抗拔力。然而，锚体下贯到海床的过程中会受到海水压力、海床土体压力，弹-塑性约束套体在复杂的海床土体中扩张时注浆浆液可能达不到预期的扩散效果；另外，连接在弹-塑性约束套体和锚体之间的柔性绳索在注浆时被浆液包裹固定导致弹-塑性约束套体难以扩张，注浆浆液无法达到预期的扩散效果。注浆块结体的不确定性导致了锚固力的不确定性，导致其承载力得不到完全保障。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足，提供一种注浆孔道不会被堵塞、锚体和注浆块结体之间粘结牢靠、注浆扩散效果好的海底鱼雷锚体及其注浆方法。

第一方面，为了解决“锚体贯入过程中，泥沙会进入注浆孔道，并被压实产生土塞效应，从而堵塞出浆孔，浆液难以注出；”的技术问题，本发明在海底鱼雷锚体的出浆口设置深海高强度阀门，在将海底鱼雷锚体贯入海床之前，海底鱼雷锚体的深海高强度阀处于关闭状态，能有效防止泥沙进入出浆口。本发明采用下述技术方案：

海底鱼雷锚体包括锚杆、锚板眼、锚尖、锚翼和深海高强度阀门；

所述锚杆具有过浆通道、进浆口、第一出浆口、第二出浆口和第三出浆口；所述过浆通道设置于所述锚杆的内部、沿所述锚杆的长度方向设置；所述进浆口位于所述锚杆表面、与所述过浆通道连通；所述第一出浆口、第二出浆口和第三出浆口均位于所述锚杆表面、均与所述过浆通道连通，所述第二出浆口位于所述第一出浆口的下方，所述第三出浆口位于所述第二出浆口的下方；

所述锚板眼，位于所述锚杆的上方，与所述锚杆的顶端连接；

所述锚尖，位于所述锚杆的下方，与所述锚杆的底端连接；

所述锚翼，位于所述锚杆的周围，与所述锚杆的上部连接；以及，

所述深海高强度阀门，设置于第一出浆口、第二出浆口和第三出浆口。

所述深海高强度阀门包括两个管路和阀体；所述阀体设置于两个管路之间、控制两个管路的连通、断开。

所述深海高强度阀门包括微型涡轮机；所述微型涡轮机设置在所述阀体的上端，对所述阀体进行供电；所述阀体包括处理器和阀芯，所述处理器控制所述阀芯的开关。

所述阀芯包括加热模块，所述微型涡轮机对所述加热模块进行供电以对所述阀芯进行加热。

第二方面，为了解决：“由于海底地层是非均质的，注浆过程中容易出现过度流向松软地层的现象，浆液在锚体附近分布不均，难以保证浆体包裹在锚体周围，注浆形成的锚泊体形状难以控制；受周围水砂的影响，锚体和注浆块结体之间粘结不牢靠，容易产生脱粘结，导致注浆块结体的承载力完全丧失。”的技术问题，本发明试图采用分步注浆、每一步注浆通过不同的注浆口实现、每一步注浆采用不同的且特定的浆料的注浆方法。实验研究发现：若先从上面注浆，难以保证后序注浆与上面注浆块结体闭合，从而导致锚固力减弱；中间注浆是为了填充上下端注浆间空隙，增大锚体承载力，若先从中间注浆，一是没有闭合块结体包围难以保证扩散形状，二是后序注浆难以与中间块结体形成整体从而加固锚体。所以，本发明最终确定采用先从下方注浆、然后上方注浆、再中间注浆的注浆方式。本发明采用下述技术方案：

海底鱼雷锚体的注浆加固方法，包括以下步骤：

步骤一：使海底鱼雷锚体的深海高强度阀处于关闭状态，将海底鱼雷锚体贯入海床；

步骤二：开启海底鱼雷锚体的第三出浆口，对所述海底鱼雷锚体进行注浆；

步骤三：关闭海底鱼雷锚体的第三出浆口，开启海底鱼雷锚体的第一出浆口，对所述海底鱼雷锚体进行注浆；

步骤四：关闭海底鱼雷锚体的第一出浆口，开启海底鱼雷锚体的第二出浆口，对所述海底鱼雷锚体进行注浆。

本发明采用分步注浆的方式进行注浆；第一步注浆的加固作用使土体更加致密，浆液通过注浆工序渗入海底土体中，使得锚体底端与海底土体致密结合；通过第二步注浆，浆液扩散在出浆口附近，随着浆液不断注入，受到自身重力影响，浆液沿着出浆口向下扩散，直到与第一步注浆所形成的结合体粘结，形成包围在整个锚体注浆部分的闭合注浆块结体；第三步注浆的作用是填充上述两步注浆块结体间的空隙，增大锚体的承载力。三步注浆都在各自出浆口附近扩散与周围土体紧密结合，增加了锚体与注浆块结体间的粘结力。

在确定注浆方式之后，实验研究发现：针对各步注浆的作用，需采用相对应能实现其作用的特定浆液能实现更好的注浆效果。优选的，步骤二采用第三浆液对所述海底鱼雷锚体进行注浆，步骤三采用第一浆液对所述海底鱼雷锚体进行注浆，步骤四采用第二浆液对所述海底鱼雷锚体进行注浆。第一浆液、第二浆液和第三浆液为不同的浆液。

浆液粘度直接影响着浆液的可注性，且超细水泥在固结后具备较强的抗渗能力和抗压强度。为了更好满足第一步注浆的要求，需要保证注浆浆液的可注性，才能更好地扩散与海底土体固结。低粘度超细水泥浆液，具有析水率低、流动性好、水下抗分散等特点，所以将其用于第一步注浆能紧密牢固的与土体结合提高固结力。环氧树脂砂浆具有不渗透性、抗冻性、耐盐性、耐碱性和弱酸性腐蚀的特性，对各种材料具有很强的附着力，针对第二步注浆需要与第一步注浆粘结且闭合阻隔外部土体的作用，采用环氧树脂砂浆进行第二步注浆，第二步注浆块结体具有良好的耐久性、很强的附着力，使得注浆块结体与锚体紧密粘结，并且其抗压强度较高，块结体在海底土体压力作用下也能保证其形状。优选的，采用低粘度超细水泥浆液作为第三浆液；采用环氧树脂砂浆浆液作为第一浆液；采用强度等级不低于42.5MPa.的普通硅酸盐水泥浆液作为第二浆液。

低粘度超细水泥浆液：考虑浆液黏度、结石体单轴抗压强度、浆液稳定性和密度的影响，选出最优配比，水灰比为1.0∶1.0时，浆液黏度最佳，相较于其他水灰比强度较大；减水剂掺量在0.25%时强度最高,掺量过大会使浆液气体含量较多，对结石体强度会产生不利影响；粉煤灰的替代量为25%时， 浆液黏度最佳， 稳定性也较好。环氧树脂砂浆：固化剂作用是粘合，形成网状立体聚合物，把复合材料骨材包络在网状物中；酮类稀释剂可以与树脂混合起到稀释的作用，还可以降低粘度；两种材料过多或者过少影响效果。环氧树脂组合物由环氧树脂、固化剂和稀释剂按照约为1：0.12：0.3的质量比组成。此配合比可充分发挥其作用。环氧树脂质量比占胶凝材料的5%时，抗压强度最高。优选的，所述第三浆液主要由超细水泥、粉煤灰、水和减水剂组成；所述超细水泥与粉煤灰的质量比约为3：1，所述减水剂的质量含量约为0.25％，水灰比约为1:1；所述第一浆液主要由水、胶凝材料、砂子、减水剂组成，所述水与胶凝材料的质量比约为1:2，所述胶凝材料与砂子的质量比约为1:3；所述减水剂相对于胶凝材料的质量含量约为0.3％；所述胶凝材料由水泥和环氧树脂组合物组成，环氧树脂组合物相对于胶凝材料质量含量约为5%；所述环氧树脂组合物由环氧树脂、固化剂和稀释剂按照约为1：0.12：0.3的质量比组成。

优选的，步骤二中，所用超细水泥为大于等于1250目的超细硅酸盐水泥，所用粉煤灰为大于等于1250目的超细粉煤灰，所用减水剂为聚羧酸减水剂粉剂；步骤三中，所用水泥选用强度等级为42.5MPa普通硅酸盐水泥；所用砂子为细度模数约为2.82的河砂，所用减水剂为减水率大于等于30%的聚羧酸类减水剂，所用固化剂为乙二胺固化剂，所用稀释剂为酮类稀释剂。

针对各步注浆的作用，采用相对应能实现其作用的浆液，其注浆顺序以及各步注浆浆液不能调换，否则各步注浆实现的功能得不到发挥。

具体的，注浆的注入率小于等于15L/min；注浆压力小于等于2.5MPa。

本发明的有益效果是：

本发明采用的深海用高强度阀门适应深海中不同压力情况，具有优秀的抗压强度与耐腐蚀性以及较低的脆性；本发明采用的低粘度超细水泥浆液具有早强、高强、浆液稳定性好、析水率低、流动性好、水下抗分散等特点，本发明采用的环氧树脂砂浆高强、高抗渗、低收缩、高粘结强度，两步注浆浆液扩散包围锚体形成注浆块结体，从而阻隔海床土体及海水对后续注浆扩散造成的不确定性影响。本发明可广泛用于深水基础锚固、水下建筑物修复、大坝病害冶理、海上风机基础锚固、水下补强加固工程等,还可拓展到其他用途,因此，具有很好的推广价值。

本发明中，所述“约”是指上下浮动5％。

附图说明

图1为本发明实施例公开的海底鱼雷锚体的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的海底鱼雷锚体的截面结构示意图；

图3为图1中A-A截面示意图；

图4为本发明实施例公开的海底鱼雷锚体的注浆加固方法过程中步骤一的示意图；

图5为本发明实施例公开的海底鱼雷锚体的注浆加固方法过程中步骤二、步骤三、步骤四中海底鱼雷锚体及注浆块结体的示意图；

图6为本发明实施例公开的海底鱼雷锚体的注浆加固方法完成后，海底鱼雷锚体及注浆块结体的示意图；

图中：101-第一出浆口、102-第二出浆口、103-第三出浆口、2-锚杆、3-锚尖、4-阀门、5-锚翼、6-锚板眼、7-进浆口、8-过浆通道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

一种海底鱼雷锚体，如图1-3所示，包括锚杆2、锚板眼6、锚尖3、锚翼5和深海高强度阀门4；

锚杆2具有过浆通道8、进浆口7、第一出浆口101、第二出浆口102和第三出浆口103；过浆通道8设置于锚杆2的内部、沿锚杆2的长度方向设置；进浆口7位于锚杆2表面、与所述过浆通道8连通；第一出浆口101、第二出浆口102和第三出浆口103均位于锚杆2表面、均与过浆通道8连通，第二出浆口102位于第一出浆口101的下方，第三出浆口103位于第二出浆口102的下方；

锚板眼6位于锚杆2的上方、与锚杆2的顶端连接；锚尖3位于锚杆2的下方、与锚杆2的底端连接；锚翼5位于锚杆2的周围、与锚杆2的上部连接；深海高强度阀门4设置于第一出浆口101、第二出浆口102和第三出浆口103。

锚杆2可以是如图1-3所示的圆柱体构件。过浆通道8可以设置在锚杆2的中心部位。将锚杆2竖直放置，使其长度方向为竖直方向；过浆通道8则竖直设置。过浆通道8的形状可以是圆柱形。进浆口7可以开设在锚杆2的顶端。第一出浆口101、第二出浆口102和第三出浆口103可以开设在锚杆2的侧面，可以是水平孔，水平孔的一端与过浆通道8连通、另一端位于锚杆2的侧面。第一出浆口101位于锚翼5下方。第一出浆口101、第二出浆口102和第三出浆口103的数量均可以为一个或两个以上。

当第一出浆口101、第二出浆口102和第三出浆口103的数量为两个以上时，第一出浆口101、第二出浆口102和第三出浆口103均可以围绕锚杆2的侧面均匀分布（水平间隔相等）。第一出浆口101、第二出浆口102和第三出浆口103的数量可以相同，可以不同。两个以上第一出浆口101可以位于同一高度、也可以位于不同高度，两个以上第二出浆口102可以位于同一高度、也可以位于不同高度，两个以上第三出浆口103可以位于同一高度、也可以位于不同高度。

深海高强度阀门4设置于第一出浆口101、第二出浆口102和第三出浆口103，控制第一出浆口101、第二出浆口102和第三出浆口103的开启和关闭。深海高强度阀门4可以包括两个管路和阀体；阀体设置于两个管路之间、控制两个管路的连通、断开。深海高强度阀门4还可以包括微型涡轮机；微型涡轮机设置在阀体的上端，对阀体进行供电。深海高强度阀门4的阀体可以包括处理器和阀芯，处理器控制阀芯的开关。阀芯可以包括加热模块，微型涡轮机对加热模块进行供电以对阀芯进行加热。对深海高强度阀门4采用现有的远程控制系统：阀门4远程监控系统以无线方式通过云服务中心发出指令来控制放置远端的电动阀们设备，从而实现电动阀门4的开关，并将阀门4的开关状态、工作状态、设备是否在线、历史数据查询等信息反馈回来显示于PC管理平台或手机APP端上。具体的，深海高强度阀门4可以采用专利2020115653171公开的一种耐低温耐腐蚀的深海用高强度阀门4。

锚板眼6可以是开设有通孔的板状结构，具体的，可以是如图所示的半圆板，通孔可以开设在靠近圆弧边缘的中间位置。半圆板状的锚板眼6的之便边缘与锚杆2顶端连接。锚板眼6与锚杆2的连接位置可以是锚杆2顶端面的中间位置。海底鱼雷锚体通过锚板眼6与锚缆连接在一起；具体的，锚缆的一端连接在锚板眼6的通孔上。

锚尖3可以是如图所示的锥形结构或近似锥形结构，其与锥顶相对的表面与锚杆2底端面连接。当锚杆2为圆柱结构时，锚尖3可以是直径相同的近似圆锥结构。

锚翼5的作用在于调整锚体在下沉过程中的姿势，可以采用平行矩形板、四边形板、梯形板或三角形板。锚翼5的数量可以是两个以上，例如三个。

海底鱼雷锚体的注浆加固方法，包括以下步骤：

步骤一：使海底鱼雷锚体的深海高强度阀处于关闭状态，将海底鱼雷锚体贯入海床。具体的，是将锚缆一端连接海底鱼雷锚体的锚板眼6、另一端连接驳船或者需要固定的其他海上浮式结构；在计划安装锚泊装置的海床上方，通过驳船或者其他海上浮式结构上的吊装系统将海底鱼雷锚体贯入海床，使海底鱼雷锚体的锚尖3插入海床。

步骤二：开启所述第三出浆口103，对所述海底鱼雷锚体进行注浆。具体的，海底鱼雷锚体在到达海底前深海高强度阀处于关闭状态将注浆管的一端与注浆装置的出口连接、另一端与海底鱼雷锚体的进浆口7连接；向注浆装置中注入浆液，通过远程控制设置在第三出浆口103的深海高强度阀门4开启第三出浆口103，浆液通过进浆口7进入过浆通道8、从第三出浆口103流出，对海底鱼雷锚体下部进行加固、形成第三注浆块结体；通过注浆将海底鱼雷锚体下部加固在海底土体上。

步骤三：关闭所述第三出浆口103，开启所述第一出浆口101，对所述海底鱼雷锚体进行注浆。具体的，通过远程控制设置在第三出浆口103的深海高强度阀门4关闭第三出浆口103；向注浆装置中注入浆液，通过远程控制设置在第一出浆口101的深海高强度阀门4开启第一出浆口101，浆液通过进浆口7进入过浆通道8、从第一出浆口101流出，对海底鱼雷锚体下部的上方进行加固、形成第一注浆块结体并与第三注浆块结体粘结为一体。第一注浆块结体与第三注浆块结体之间、第一注浆块结体和第三注浆块结体与海底鱼雷锚体之间存在空隙。

步骤四：关闭所述第一出浆口101开启所述第二出浆口102，对所述海底鱼雷锚体进行注浆。具体的，通过远程控制设置在第一出浆口101的深海高强度阀门4关闭第一出浆口101；向注浆装置中注入浆液，通过远程控制设置在第二出浆口102的深海高强度阀门4开启第二出浆口102，浆液通过进浆口7进入过浆通道8、从第二出浆口102流出，填充在步骤三形成的空隙中，填充完毕后，通过远程控制设置在第二出浆口102的深海高强度阀门4关闭第二出浆口102；从第二出浆口102流出的浆液将海底鱼雷锚体与第一注浆块结体并与第三注浆块结体凝结为一体，完成对海底鱼雷锚体的注浆加固。

在其中一实施例中，步骤二、三、四采用不同浆液对所述海底鱼雷锚体进行注浆；即，步骤二采用第三浆液对所述海底鱼雷锚体进行注浆，步骤三采用第一浆液对所述海底鱼雷锚体进行注浆，步骤四采用第二浆液对所述海底鱼雷锚体进行注浆。

在其中一实施例中，采用低粘度超细水泥浆液作为第三浆液；采用环氧树脂砂浆浆液作为第一浆液；采用强度等级不低于42.5MPa.的普通硅酸盐水泥浆液作为第二浆液。

在其中一实施例中，第三浆液可以主要由超细水泥、粉煤灰、水和减水剂组成；超细水泥与粉煤灰的质量比约为3:1，减水剂的质量含量约为0.25％，水灰比约为1:1。第一浆液可以主要由水、胶凝材料、砂子、减水剂组成，水与胶凝材料的质量比约为1:2，胶凝材料与砂子的质量比约为1:3；减水剂相对于胶凝材料的质量含量约为0.3％；胶凝材料由水泥和环氧树脂组合物组成，环氧树脂组合物相对于胶凝材料质量含量约为5%；环氧树脂组合物由环氧树脂、固化剂和稀释剂按照约为1：0.12：0.3的质量比组成。

在其中一实施例中，步骤二所用超细水泥为大于等于1250目的超细硅酸盐水泥，步骤二所用粉煤灰为大于等于1250目的超细粉煤灰。

在其中一实施例中，步骤二所用减水剂为聚羧酸减水剂粉剂；例如，TOJ800 型高性能聚羧酸减水剂粉剂。

在其中一实施例中，步骤三所用水泥选用强度等级为42.5MPa普通硅酸盐水泥；步骤三所用砂子为河砂，其细度模数约为2.82。

在其中一实施例中，步骤三所用减水剂为减水率大于等于30%的聚羧酸类减水剂；步骤三所用固化剂为乙二胺固化剂，步骤三所用稀释剂为酮类稀释剂。

在其中一实施例中，步骤三所用环氧树脂为凤凰牌双酚A型E-44产品。

在其中一实施例中，步骤二、三、四中，注浆的注入率小于等于15L/min，注浆压力小于等于2.5MPa。

实施例1

海底鱼雷锚体的注浆加固方法，包括以下步骤：

步骤一：将锚缆一端连接海底鱼雷锚体的锚板眼6、另一端连接驳船；在计划安装锚泊装置的海床上方，通过驳船上的吊装系统将海底鱼雷锚体贯入海床，使海底鱼雷锚体的锚尖3插入海床；在海底鱼雷锚体贯入海床之前，其深海高强度阀处于关闭状态。

步骤二：将注浆管的一端与注浆装置的出口连接、另一端与海底鱼雷锚体的进浆口7连接。采用低粘度超细水泥浆液作为第三浆液；按照设计量向注浆装置中注入第三浆液，通过远程控制设置在第三出浆口103的深海高强度阀门4开启第三出浆口103，进行注浆；注浆注入率等于15L/min，注浆压力等于2.5MPa。低粘度超细水泥浆液主要由超细水泥、粉煤灰、水和减水剂组成；超细水泥与粉煤灰的质量比为3:1，减水剂的质量含量为0.25％，水灰比为1:1；超细水泥为1250目的超细硅酸盐水泥，粉煤灰为1250目的超细粉煤灰，减水剂为TOJ800型高性能聚羧酸减水剂粉剂。

步骤三：采用环氧树脂砂浆浆液作为第一浆液。通过远程控制设置在第三出浆口103的深海高强度阀门4关闭第三出浆口103；按照设计量向注浆装置中注入第一浆液，通过远程控制设置在第一出浆口101的深海高强度阀门4开启第一出浆口101，进行注浆；注浆注入率等于15L/min，注浆压力等于2.5MPa。环氧树脂砂浆浆液主要由水、胶凝材料、砂子、减水剂组成，水与胶凝材料的质量比为1:2，胶凝材料与砂子的质量比为1:3；减水剂相对于胶凝材料的质量含量为0.3％；胶凝材料由水泥和环氧树脂组合物组成，环氧树脂组合物相对于胶凝材料质量含量为5%；环氧树脂组合物由环氧树脂、固化剂和稀释剂按照为1：0.12：0.3的质量比组成；水泥选用强度等级为42.5MPa普通硅酸盐水泥；砂子为河砂，其细度模数为2.82。减水剂为减水率等于30%的聚羧酸类减水剂；固化剂为乙二胺固化剂，稀释剂为酮类稀释剂，环氧树脂为凤凰牌双酚A型E-44产品。

步骤四：通过远程控制设置在第一出浆口101的深海高强度阀门4关闭第一出浆口101；按照设计量向注浆装置中注入第二浆液，通过远程控制设置在第二出浆口102的深海高强度阀门4开启第二出浆口102，进行注浆；注浆注入率等于15L/min，注浆压力等于2.5MPa。填充完毕后，通过远程控制设置在第二出浆口102的深海高强度阀门4关闭第二出浆口102。第二浆液为强度等级不低于42.5MPa.的普通硅酸盐水泥浆液。

注浆完成后,对低粘度超细水泥浆液形成的注浆块结体的析水率、漏斗粘度、密度、7d抗压强度、28d抗压强度等性能指标进行了测试，性能测试结果详见表1；对环氧树脂砂浆浆液形成的注浆块结体的7d收缩率、7d抗压强度、7d抗折强度、28d收缩率、28d抗压强度、28d抗折强度性能指标进行了测试；性能测试结果详见表2。

表1低粘度超细水泥浆液性能测试结果

表2环氧树脂砂浆浆液配合比及主要性能指标

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可作出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.海底鱼雷锚体的注浆加固方法，其特征在于，

所述海底鱼雷锚体包括：

锚杆，具有过浆通道、进浆口、第一出浆口、第二出浆口和第三出浆口；所述过浆通道设置于所述锚杆的内部、沿所述锚杆的长度方向设置；所述进浆口位于所述锚杆表面、与所述过浆通道连通；所述第一出浆口、第二出浆口和第三出浆口均位于所述锚杆表面、均与所述过浆通道连通，所述第二出浆口位于所述第一出浆口的下方，所述第三出浆口位于所述第二出浆口的下方；

锚板眼，位于所述锚杆的上方，与所述锚杆的顶端连接；

锚尖，位于所述锚杆的下方，与所述锚杆的底端连接；

锚翼，位于所述锚杆的周围，与所述锚杆的上部连接；以及，

深海高强度阀门，设置于第一出浆口、第二出浆口和第三出浆口；

注浆方式采用先从下方注浆、然后上方注浆、再中间注浆，包括以下步骤：

步骤一：使海底鱼雷锚体的深海高强度阀处于关闭状态，将海底鱼雷锚体贯入海床；

步骤二：开启海底鱼雷锚体的第三出浆口，采用低粘度超细水泥浆液作为第三浆液对所述海底鱼雷锚体进行注浆；

步骤三：关闭海底鱼雷锚体的第三出浆口，开启海底鱼雷锚体的第一出浆口，采用环氧树脂砂浆浆液作为第一浆液对所述海底鱼雷锚体进行注浆；

步骤四：关闭海底鱼雷锚体的第一出浆口，开启海底鱼雷锚体的第二出浆口，采用强度等级不低于42.5MPa.的普通硅酸盐水泥浆液作为第二浆液对所述海底鱼雷锚体进行注浆。

2.根据权利要求1所述海底鱼雷锚体的注浆加固方法，其特征在于，所述深海高强度阀门包括两个管路和阀体；所述阀体设置于两个管路之间、控制两个管路的连通、断开。

3.根据权利要求2所述海底鱼雷锚体的注浆加固方法，其特征在于，所述深海高强度阀门包括微型涡轮机；所述微型涡轮机设置在所述阀体的上端，对所述阀体进行供电；所述阀体包括处理器和阀芯，所述处理器控制所述阀芯的开关。

4.根据权利要求3所述海底鱼雷锚体的注浆加固方法，其特征在于，所述阀芯包括加热模块，所述微型涡轮机对所述加热模块进行供电以对所述阀芯进行加热。

5.根据权利要求1所述海底鱼雷锚体的注浆加固方法，其特征在于，所述第三浆液主要由超细水泥、粉煤灰、水和减水剂组成；所述超细水泥与粉煤灰的质量比约为3:1，所述减水剂的质量含量约为0.25％，水灰比约为1:1；

所述第一浆液主要由水、胶凝材料、砂子、减水剂组成，所述水与胶凝材料的质量比约为1:2，所述胶凝材料与砂子的质量比约为1:3；所述减水剂相对于胶凝材料的质量含量约为0.3％；所述胶凝材料由水泥和环氧树脂组合物组成，环氧树脂组合物相对于胶凝材料质量含量约为5%；所述环氧树脂组合物由环氧树脂、固化剂和稀释剂按照约为1：0.12：0.3的质量比组成。

6.根据权利要求1所述海底鱼雷锚体的注浆加固方法，其特征在于，步骤二中，所用超细水泥为大于等于1250目的超细硅酸盐水泥，所用粉煤灰为大于等于1250目的超细粉煤灰，所用减水剂为聚羧酸减水剂粉剂；步骤三中，所用水泥选用强度等级为42.5MPa普通硅酸盐水泥；所用砂子为细度模数约为2.82的河砂，所用减水剂为减水率大于等于30%的聚羧酸类减水剂，所用固化剂为乙二胺固化剂，所用稀释剂为酮类稀释剂。

7.根据权利要求1-6任意一项所述海底鱼雷锚体的注浆加固方法，其特征在于，注浆的注入率小于等于15L/min；注浆压力小于等于2.5MPa。

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