CN118087526A - 一种注浆管及沙漠蓄水区的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种注浆管及沙漠蓄水区的施工方法，可以在沙漠的任意地区构筑隔离层以形成蓄水区，不受沙漠地形的限制，拓展了适用范围。在管体的内管与外管之间配置多个锚固爪，并配置有用于将锚固爪向外推出的弹性囊结构，锚固爪具有注浆流道，可用于向周围的沙粒中注浆。在铺设注浆管时，锚固爪收起不影响注浆管的移动，在注浆时，弹性囊结构将锚固爪撑起，使得锚固爪经外管开口向外摆出，锚固爪深深地插入周围的沙粒中并向周围的沙粒中注浆，管体可以牢牢地锚固在沙粒中，由锚固爪喷出的浆液已经离开管体一段距离，其在沙粒中的流动范围更广，可以与周围其它钻孔的浆液相遇凝结，利于更好地形成隔离层，以在形成沙漠蓄水区。

Description

一种注浆管及沙漠蓄水区的施工方法

技术领域

本发明涉及沙漠治理技术领域，尤其涉及一种注浆管及沙漠蓄水区的施工方法。

背景技术

沙漠的地表全是沙粒，难以存水，又加上沙漠地区的雨水稀少，导致植物非常稀少，不能固化沙粒，沙粒的流动性大，容易发生沙尘暴等沙灾。

现有技术中，多采用固沙、种草植树的方式来治理沙灾。但是由于沙漠地区难以存水，给地表的植被供水又成为一大难题。

现有技术中，如公开号为CN109923966A的中国发明专利公开了沙漠蓄水改造种植方法，其采用的方法是：选择沙漠低洼的地方作为蓄水库，在蓄水库底部铺设防渗板，然后在底部放置蓄水池，蓄水池顶部覆盖过滤层，且从蓄水池中向上引出抽水管。安装完蓄水池后，继续在蓄水库内铺设防渗板，同时向蓄水库内回填沙子，直到蓄水库内的沙子高度与周围的沙子高度接近。

上述沙漠蓄水改造种植方法需要依照沙漠的地形来选择蓄水库，蓄水库只能选择在沙漠的低洼处，条件限定严苛，适用范围小。如需要在沙漠的平整处或高坡处种植植被和建造蓄水库，则上述沙漠蓄水改造种植方法不能满足要求。

要在平整处或高坡处施工形成蓄水库，则需要结合钻孔和注浆工艺在沙漠的地表以下一定距离形成隔离层。由于沙粒疏松、锚固性差，现有的注浆管难以满足沙漠区域注浆的要求。

现有技术中，公告号为CN201679505U的中国实用新型专利公开了一种平衡式注浆管，该平衡式注浆管由内管与外管组成，内管与外管间形成夹层，内、外管管壁上均设置有若干注浆孔。

由于该平衡式注浆管的外管为光滑结构，难以锚固在沙粒中，另外，由于只能靠管壁上的注浆孔来注浆，浆液在离开注浆管进入沙粒中后还没流多远，就会完全被沙粒吸收，浆液聚在注浆管的管壁附近，难以有效形成隔离层。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种注浆管及沙漠蓄水区的施工方法，在管体的内管与外管之间配置多个锚固爪，并配置有用于将锚固爪向外推出的弹性囊结构，锚固爪具有注浆流道，可用于向周围的沙粒中注浆。在铺设注浆管时，锚固爪收起不影响注浆管的移动，在注浆时，弹性囊结构将锚固爪撑起，使得锚固爪经外管开口向外摆出，锚固爪深深地插入周围的沙粒中并向周围的沙粒中注浆，管体可以牢牢地锚固在沙粒中，由锚固爪喷出的浆液已经离开管体一段距离，其在沙粒中的流动范围更广，可以与周围其它钻孔的浆液相遇凝结，利于更好地形成隔离层，以在形成沙漠蓄水区。

本发明技术方案提供一种注浆管，所述注浆管用于在沙漠地区构筑隔离层以在上方形成沙漠蓄水区；

所述注浆管包括能够弯曲的管体和连接在所述管体周围且具有注浆流道的多个锚固爪；

所述管体包括内管和套在所述内管上的外管，在所述内管与所述外管之间形成有环形空腔，所述管体包括相对布置的近端和远端，所述内管的远端中设有远端阀门；

所述锚固爪通过转轴安装在所述环形空腔中，所述外管上对应所述锚固爪的区域设有外管开口，所述锚固爪能够经所述外管开口向外摆出；

所述锚固爪与所述内管之间连接有能够驱使所述锚固爪向外摆动的弹性囊结构，所述弹性囊结构连通所述内管和所述注浆流道；

在所述弹性囊结构处于收缩状态时，所述锚固爪被所述弹性囊结构作用收纳在所述环形空腔和/或所述外管开口中；

在所述弹性囊结构中注入浆液并处于膨胀状态时，所述锚固爪经所述外管开口向外摆出，向外摆出的所述锚固爪用于插入周围的沙粒中并用于向周围的沙粒中注浆。

在其中一项可选技术方案中，所述锚固爪包括锚固爪主体和设在所述锚固爪主体的边缘的多个注浆嘴，所述注浆流道设在所述锚固爪主体中，所述注浆嘴与所述注浆流道连通；

所述转轴设在所述外管开口的远端侧，所述锚固爪主体的远端与所述转轴可枢转连接，所述锚固爪主体的近端具有尖端头；

在所述锚固爪处于向外摆动状态时，所述锚固爪主体的近端朝向所述管体的近端侧倾斜延伸。

在其中一项可选技术方案中，当所述锚固爪经所述外管开口向外摆出后，拉动所述管体的近端，以使得所述锚固爪主体的所述尖端头插入到周围的沙粒中。

在其中一项可选技术方案中，所述尖端头具有至少一个喷浆口；

多个所述注浆嘴设在所述锚固爪主体远离所述内管侧的主体外表面上。

在其中一项可选技术方案中，所述注浆嘴包括主喷嘴和设在所述主喷嘴的周围且呈放射状布置的多个副喷嘴，所述主喷嘴的轴线与所述主体外表面垂直，所述副喷嘴的轴线与所述主体外表面之间形成的夹角为锐角。

在其中一项可选技术方案中，在沿着所述管体的轴向上设有多组锚固爪组件，每组所述锚固爪组件包括沿着所述管体的周向间隔布置的多个所述锚固爪。

在其中一项可选技术方案中，所述弹性囊结构的进液口与所述内管的注浆通道连通，所述进液口中设有第一阀门；

所述弹性囊结构的出液口与所述注浆流道连通，所述出液口中设有第二阀门；

其中所述第二阀门滞后于所述第一阀门开启。

在其中一项可选技术方案中，当所述内管中充满浆液且压力达到第一压力值时，所述第一阀门开启；

当所述弹性囊结构中充满浆液且压力达到第二压力值时，所述第二阀门开启；

其中，所述第二压力值大于所述第一压力值。

在其中一项可选技术方案中，所述弹性囊结构包括与所述锚固爪连接的外板、与所述内管连接的内板和连接在所述外板与所述内板之间的环形弹性囊体，

所述进液口设在所述内板上，所述出液口设在所述外板上；

所述环形弹性囊体中设有加强骨架。

本发明技术方案还提供一种沙漠蓄水区的施工方法，采用前述任一技术方案所述的注浆管；

所述沙漠蓄水区的施工方法包括如下步骤：

S01：在沙漠区域预先选定需要形成蓄水区的区域，并预先规划出需要钻孔的预设数量和预设位置，预先准备好所述注浆管；

S02：利用定向钻机向沙漠地表以下钻孔和铺设所述注浆管，直至所述管体的远端向上露出所述沙漠地表以上，并关闭所述远端阀门；其中，在沿着所述钻孔的钻设方向上，所述管体的远端处于前侧；

S03：从所述内管的近端开始注浆，直至所述弹性囊结构将所述锚固爪向外撑开；

S04：逆着所述锚固爪的撑开方向拉动所述管体，使得所述锚固爪插入到周围的沙粒中并向周围的沙粒中注浆；

S05：重复步骤S02-S04直至在全部的所述预设位置施工完成钻孔、铺设完成所述注浆管及完成注浆；

S06：待浆液与周围的沙粒凝固后形成隔离层，所述隔离层的上方形成为沙漠蓄水区。

采用上述技术方案，具有如下有益效果：

本发明提供的注浆管及沙漠蓄水区的施工方法，可以在沙漠的任意地区构筑隔离层以形成蓄水区，不受沙漠地形的限制，拓展了适用范围。

注浆管包括能够弯曲的管体和多个锚固爪，锚固爪具有注浆流道，可用于向周围的沙粒中注浆。管体的外管上对应锚固爪的区域设有外管开口，在管体的内管与锚固爪之间配置有用于将锚固爪向外推出的弹性囊结构。在铺设注浆管时，锚固爪被弹性囊结构拉住收起不影响注浆管的移动，在注浆时，弹性囊结构内填充有浆液从而发生膨胀，以将锚固爪撑起，使得锚固爪经外管开口向外摆出，锚固爪深深地插入周围的沙粒中并向周围的沙粒中注浆，管体可以牢牢地锚固在沙粒中。由锚固爪喷出的浆液已经离开管体一段距离，其在沙粒中的流动范围更广，可以与周围其它钻孔的浆液相遇凝结，利于更好地形成隔离层，以在形成沙漠蓄水区。

附图说明

参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1为本发明一实施例提供的注浆管的剖视图，其中，锚固爪被弹性囊结构拉住收起；

图2为本发明一实施例提供的注浆管的剖视图，其中，锚固爪被弹性囊结构拉住撑开；

图3为图1安装锚固爪和弹性囊结构区域的局部放大图；

图4为图3中内管、外管安装锚固爪和弹性囊结构区域的局部放大图；

图5为锚固爪和弹性囊结构的组装示意图；

图6为弹性囊结构中注入浆液膨胀后将锚固爪撑开时的示意图；

图7为注浆嘴的放大图；

图8为锚固爪主体的近端的尖端头设有个喷浆口的放大图；

图9为弹性囊结构的剖视图；

图10为在注浆的一阶段，锚固爪处于收起状态时的示意图；

图11为在注浆的另一阶段，锚固爪处于张开状态时的示意图；

图12为本发明一实施例提供的沙漠蓄水区的施工方法中，向沙漠地表以下钻孔和铺设注浆管的示意图；

图13为本发明一实施例提供的沙漠蓄水区的施工方法中，从内管的近端注浆的示意图；

图14为本发明一实施例提供的沙漠蓄水区的施工方法中，注浆经过一阶段后弹性囊结构将锚固爪向外撑开时的示意图；

图15为本发明一实施例提供的沙漠蓄水区的施工方法中，注浆完成后，浆液与周围的沙粒凝结的示意图；

图16为本发明一实施例提供的沙漠蓄水区的施工方法中，将管体的近端及远端切除的示意图；

图17为图12沿着A-A向的剖视图，图中示出了在沿着与注浆管垂直的方向上，钻孔的布局示意图；

图18为图16沿着B-B向的剖视图，图中示出了在沿着与注浆管垂直的方向上，相邻的钻孔之间的浆液汇集凝结后形成隔离层的示意图。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1-6、图10-11并结合图12-18所示，本发明一实施例提供的注浆管，注浆管用于在沙漠地区构筑隔离层5以在上方形成沙漠蓄水区。

注浆管包括能够弯曲的管体1和连接在管体1周围且具有注浆流道23的多个锚固爪2。

管体1包括内管11和套在内管11上的外管12，在内管11与外管12之间形成有环形空腔13，管体1包括相对布置的近端和远端，内管11的远端中设有远端阀门14。

锚固爪2通过转轴15安装在环形空腔13中，外管12上对应锚固爪2的区域设有外管开口121，锚固爪2能够经外管开口121向外摆出。

锚固爪2与内管11之间连接有能够驱使锚固爪2向外摆动的弹性囊结构3，弹性囊结构3连通内管11和注浆流道23。

在弹性囊结构3处于收缩状态时，锚固爪2被弹性囊结构3作用收纳在环形空腔13和/或外管开口121中。

在弹性囊结构3中注入浆液并处于膨胀状态时，锚固爪2经外管开口121向外摆出，向外摆出的锚固爪2用于插入周围的沙粒中并用于向周围的沙粒中注浆。

本发明提供的注浆管，主要用于在沙漠区域使用，可以在沙漠的任意地区构筑隔离层5以形成蓄水区，不受沙漠地形的限制，拓展了适用范围。

本发明中所涉及的近端、远端为一个元件的相对两端，近端是指在施工时距定向钻机较近的一端，远端是指在施工时距定向钻机较远的一端。

本发明中的浆液可采用现有的水泥浆液或微生物浆液，水泥固沙技术、微生物固沙技术已经是较为成熟的技术，关于水泥浆液、微生物浆液的成分可参考现有技术中的内容，在此不再赘述。

注浆管包括管体1、多个锚固爪2和多个弹性囊结构3。管体1为塑料管，其能够根据钻孔的形状弯曲随形。管体1的近端用于与定向钻机连接，管体1的远端在施工完成时会从钻孔伸出沙漠地表。

管体1包括内管11和外管12，外管12套在内管11上，外管12的内径大于内管11的外径，在两者之间形成有环形空腔13。内管11的远端中设有远端阀门14。根据需要，也可在内管11的近端安装近端阀门。内管11的近端用于注浆，在注浆时，远端阀门14关闭，以保持管内的压力。外管12的长度与内管11的长度大致相等，外管12的近端、远端可通过连接环与内管11的近端、远端连接。

内管11的管壁上配置有多个注浆口110和多个管壁凹槽111，管壁凹槽111用于安装弹性囊结构3，并为弹性囊结构3的伸缩提供导向。每个管壁凹槽111的槽底配置一个注浆口110。注浆口110与内管11的中心通道（注浆通道）连通。

外管12上对应每个管壁凹槽111的外侧都配置有一个外管开口121，外管开口121的尺寸大于锚固爪2的尺寸，外管开口121可用于锚固爪2通过。

在环形空腔13中设有转轴15，转轴15可通过连杆112与内管11连接。环形空腔13的厚度可根据需要进行设定，以满足安装锚固爪2的需要。

外管12可采用对半式结构，以便先将弹性囊结构3、锚固爪2与内管11安装之后，最后安装外管12。外管12的两半结构的可采用卡扣、卡箍等连接。

锚固爪2可采用塑料锚固爪或金属锚固爪，锚固爪2中具有注浆流道23。锚固爪2既用于锚固在沙粒中，又用于向周围的沙粒喷浆，以将周围的沙粒凝结在一起。锚固爪2的一端与转轴15可枢转连接，转轴15穿过锚固爪2一端的通孔。锚固爪2的另一端逐渐变细，以形成爪状，起到锚固作用。注浆流道23的出口处于锚固爪2的边缘，在可在锚固爪2的边缘配置注浆流道23的若干出口，以增加注浆面积或区域。根据需要，可在锚固爪2中配置多条注浆流道23。

锚固爪2的位置与外管开口121大致对应。常态时，锚固爪2收纳在环形空腔13和/或外管开口121中，锚固爪2不会凸出外管12的外侧，不会对铺设管体1造成阻碍。在注浆时，当达到一定压力条件后，锚固爪2可被膨胀的弹性囊结构3向外撑开，锚固爪2绕着转轴15转动，并从外管开口121向外摆出。

弹性囊结构3为具有空腔的囊袋，其可由橡胶材料制成，根据需要，可在橡胶材料中配置骨架和/或增加橡胶材料的厚度、韧性等，以提升其承受浆液压力的能力，其承受浆液压力可以达10MPa。根据需要，可在囊袋的囊体或袋体上设置多条波纹折痕，以便囊袋收缩伸展。

常态时，弹性囊结构3处于收缩状态，弹性囊结构3的主体部分处于管壁凹槽111中，弹性囊结构3的一端与管壁凹槽111的槽底连接，且弹性囊结构3的空腔与注浆口110连通。根据需要，可在注浆口110或空腔的进液口中设置阀门。弹性囊结构3的另一端处于管壁凹槽111的外侧，弹性囊结构3的另一端与锚固爪2连接。空腔的出液口与注浆流道23的进口连接。根据需要，可在注浆流道23的进口或空腔的出液口中设置阀门。上述阀门可采用电动阀或压力阀，优选采用压力阀。压力阀可根据浆液的压力自动开关。

在弹性囊结构3处于收缩状态时，其拉着锚固爪2，使得锚固爪2收纳在环形空腔13和/或外管开口121中。

弹性囊结构3处于转轴15的一侧。当弹性囊结构3中注入浆液后，弹性囊结构3开始注浆，弹性囊结构3开始膨胀，从而可以推动锚固爪2绕着转轴15转动，以从外管开口121中向外摆出。在弹性囊结构3完全注满浆液后，其撑开锚固爪2的摆动角度最大。

根据需要，在外管开口121靠近转轴15的一端设有挡板122，挡板122的部分遮挡转轴15。当锚固爪2向外摆动至最大角度后，锚固爪2与挡板122接触，挡板122对锚固爪2起到限位作用。优选地，锚固爪2的最大摆动角度为30°。

在锚固爪2处于向外摆动状态时，弹性囊结构3中的浆液经注浆流道23的出口喷出。在锚固爪2处于向外摆动状态时，锚固爪2会深深地插入周围的沙粒中，管体1可以牢牢地锚固在沙粒中。由锚固爪2喷出的浆液已经离开管体1一段距离，其在沙粒中的流动范围更广，增大注浆半径，可以与周围其它钻孔的浆液相遇凝结，利于更好地形成隔离层5，以在形成沙漠蓄水区。

采用本发明的注浆管在沙漠区域形成沙漠蓄水区的施工步骤大致如下：

第一步：在沙漠区域预先选定需要形成蓄水区的区域，并预先规划出需要钻孔的预设数量和预设位置，预先准备好注浆管。例如，如图12所示，预先规划出待施工的钻孔及铺设注浆管后的弯曲度；如图17所示，需要在沿着与钻孔垂直方向上设计好相邻的两条钻孔4的间隔距离D。间隔距离D可以根据注浆管能够注浆的半径r来计算得出，优选地D≤2r。钻孔4的形状根据需要进行设定，如钻孔4的形状为弧形，多条间隔布置的钻孔4也沿着弧形排列，则沙漠蓄水区的底部呈半球形或半球形的一部分。

第二步：利用定向钻机向沙漠地表以下施工钻孔4，可以先施工钻孔4再铺设注浆管，也可以一边施工钻孔4一边铺设注浆管。定向钻机为钻注一体机，其为现有技术中的内容，在此不再赘述。具体地，管体1的近端与定向钻机连接。管体1的远端先跟随进入钻孔4中，最后管体1的远端向上露出沙漠地表以上，完成注浆管铺设，然后关闭远端阀门14，避免注浆时浆液从内管11的远端排出。

第三步：利用定向钻机从内管11的近端开始注浆，当内管11中充满浆液后，浆液会冲入弹性囊结构3中，弹性囊结构3膨胀以将锚固爪2向外撑开。

第四步：逆着锚固爪2的撑开方向拉动管体1，使得锚固爪2插入到周围的沙粒中并向周围的沙粒中注浆。具体地，如锚固爪2朝向近端侧倾斜延伸，则拉动管体1的近端，使得锚固爪2朝向近端侧移动更深地插入到周围的沙粒中。如锚固爪2朝向远端侧倾斜延伸，则拉动管体1的远端，使得锚固爪2朝向远端侧移动更深地插入到周围的沙粒中。

第五步：重复第二步至第四步的步骤，直至在全部的预设位置都施工完成钻孔、铺设完成注浆管及完成注浆。

第六步：待浆液与周围的沙粒凝固后，相邻的两条注浆管之间的浆液交汇并于沙粒凝结，形成隔离层5，隔离层5的上方自然形成为沙漠蓄水区，可以用于存储水资源，水资源可为降水或调配过来的水，以便在沙漠地表种植植物，实现固沙。

在形成隔离层5后，根据需要可以将露出沙漠地表的管体1的近端和远端切除。

其中，在弹性囊结构3膨胀将锚固爪2向外撑开后，即使弹性囊结构3出现破裂，浆液也会经破裂处、外管开口121流入周围的沙粒中，依然可以形成隔离层5。

在其中一个实施例中，如图1-6所示，锚固爪2包括锚固爪主体21和设在锚固爪主体21的边缘的多个注浆嘴22，注浆流道23设在锚固爪主体21中，注浆嘴22与注浆流道23连通。

转轴15设在外管开口121的远端侧，锚固爪主体21的远端与转轴15可枢转连接，锚固爪主体21的近端具有尖端头212。

在锚固爪2处于向外摆动状态时，锚固爪主体21的近端朝向管体1的近端侧倾斜延伸。

本实施例中，锚固爪2包括锚固爪主体21和多个注浆嘴22，锚固爪主体21呈板状，其远端宽近端窄。注浆流道23设在锚固爪主体21中，多个注浆嘴22设在锚固爪主体21的边缘，优选地设在锚固爪主体21面向外侧的边缘。每个注浆嘴22都与注浆流道23连通。注浆嘴22的形状、尺寸等，可根据需要进行设定，能够满足喷射浆液。

转轴15设在外管开口121的远端侧，锚固爪主体21的远端设有连接孔，锚固爪主体21的远端与转轴15可枢转连接。锚固爪主体21的近端具有尖端头212，用于扎入沙粒中。

在锚固爪2处于向外摆动状态时，锚固爪主体21的近端朝向管体1的近端侧倾斜延伸。

如此设置，在铺设注浆管时，管体1的远端在前向前移动，同时由于锚固爪主体21的远端与转轴15可枢转连接，所以在铺设注浆管时，管体1的移动方向不是逆着锚固爪主体21的近端，而是顺着锚固爪主体21的近端，锚固爪主体21不会误撑开而影响注浆管的铺设。

在其中一个实施例中，当锚固爪2经外管开口121向外摆出后，拉动管体1的近端，以使得锚固爪主体21的尖端头212插入到周围的沙粒中。

在其中一个实施例中，如图3、图5和图8所示，尖端头212具有至少一个喷浆口213。多个注浆嘴22设在锚固爪主体21远离内管11侧的主体外表面211上。

本实施例中，从尖端头212的喷浆口213喷出的浆液用于与周围的沙粒凝结，以将尖端头212锚固在沙粒中。多个注浆嘴22间隔地设在锚固爪主体21的主体外表面211上，以向管体1周围的沙粒中注浆，增加注浆区域或面积。

在其中一个实施例中，如图5和图7所示，注浆嘴22包括主喷嘴221和设在主喷嘴221的周围且呈放射状布置的多个副喷嘴222，主喷嘴221的轴线与主体外表面211垂直，副喷嘴222的轴线与主体外表面211之间形成的夹角为锐角。

本实施例中，每个注浆嘴22都包括中间的一个主喷嘴221和周围的多个副喷嘴222，多个副喷嘴222在主喷嘴221的周围呈放射状布置，也即是在沿着从主喷嘴221的根部至端部的方向上，副喷嘴222与主喷嘴221之间的距离逐渐增大，以增大注浆面积或注浆区域。

在其中一个实施例中，如图1-2和图10-11所示，在沿着管体1的轴向上设有多组锚固爪组件，每组锚固爪组件包括沿着管体1的周向间隔布置的多个锚固爪2，利于将管体1牢固地锚固在沙粒中。

在其中一个实施例中，如图3、图5-6和图9所示，弹性囊结构3的进液口34与内管11的注浆通道连通，进液口34中设有第一阀门36。

弹性囊结构3的出液口35与注浆流道23连通，出液口35中设有第二阀门37。

其中第二阀门37滞后于第一阀门36开启。

本实施例中，第一阀门36和第二阀门37可采用电动阀或压力阀，第二阀门37滞后于第一阀门36开启的好处是，当弹性囊结构3中有充满浆液后可以完全膨胀开，从而将锚固爪2撑开至最大角度，然后第二阀门37开启，锚固爪2开始注浆。

在其中一个实施例中，当内管11中充满浆液且压力达到第一压力值时，第一阀门36开启。

当弹性囊结构3中充满浆液且压力达到第二压力值时，第二阀门37开启。

其中，第二压力值大于第一压力值。

本实施例中，第一阀门36和第二阀门37采用压力阀，第一阀门36的开启压力值为第一压力值，第二阀门37的开启压力值为第二压力值，第二压力值大于第一压力值，可以确保第二阀门37滞后于第一阀门36开启。

在其中一个实施例中，如图3-6和图9所示，弹性囊结构3包括与锚固爪2连接的外板31、与内管11连接的内板32和连接在外板31与内板32之间的环形弹性囊体33，

进液口34设在内板32上，出液口35设在外板31上。

环形弹性囊体33中设有加强骨架39。

本实施例中，弹性囊结构3包括外板31、内板32和环形弹性囊体33。板31和内板32可采用塑料板，进液口34设在内板32上，出液口35设在外板31上。环形弹性囊体33可采用环形的橡胶袋或橡胶套。环形弹性囊体33中设有加强骨架39。加强骨架39可采用弹簧结构，即可拉伸又可提升环形弹性囊体33的抗压能力。

组装时，外板31可通过紧固件、卡扣、胶粘等方式与锚固爪2连接，内板32可通过紧固件、卡扣、胶粘等方式与管壁凹槽111的槽底连接。

在其中一个实施例中，如图9所示，为了避免从进液口34进入的浆液直接冲向出液口35中的第二阀门37，在出液口35的内侧设有缓冲框架38，缓冲框38与外板31连接，浆液经缓冲框架38的镂空区域流向出液口35，缓冲框架38可以缓冲浆液给予第二阀门37的压力，有助于实现第二阀门37滞后于第一阀门36开启。

结合图12-18所示，本发明一实施例提供了一种沙漠蓄水区的施工方法，该沙漠蓄水区的施工方法采用前述任一实施例所述的注浆管。

该沙漠蓄水区的施工方法具体包括如下步骤：

S01：在沙漠区域预先选定需要形成蓄水区的区域，并预先规划出需要钻孔的预设数量和预设位置，预先准备好注浆管。

S02：利用定向钻机向沙漠地表以下钻孔和铺设注浆管，直至管体1的远端向上露出沙漠地表以上，并关闭远端阀门14。其中，在沿着钻孔的钻设方向上，管体1的远端处于前侧。

S03：从内管11的近端开始注浆，直至弹性囊结构3将锚固爪2向外撑开。

S04：逆着锚固爪2的撑开方向拉动管体1，使得锚固爪2插入到周围的沙粒中并向周围的沙粒中注浆。

S05：重复步骤S02-S04直至在全部的预设位置施工完成钻孔、铺设完成注浆管及完成注浆。

S06：待浆液与周围的沙粒凝固后形成隔离层5，隔离层5的上方形成为沙漠蓄水区。

采用本发明的注浆管在沙漠区域形成沙漠蓄水区的施工步骤大致如下：

第一步：在沙漠区域预先选定需要形成蓄水区的区域，并预先规划出需要钻孔的预设数量和预设位置，预先准备好注浆管。例如，如图12所示，预先规划出待施工的钻孔及铺设注浆管后的弯曲度；如图17所示，需要在沿着与钻孔垂直方向上设计好相邻的两条钻孔4的间隔距离D。间隔距离D可以根据注浆管能够注浆的半径r来计算得出，优选地D≤2r。钻孔4的形状根据需要进行设定，如钻孔4的形状为弧形，多条间隔布置的钻孔4也沿着弧形排列，则沙漠蓄水区的底部呈半球形或半球形的一部分。

第二步：利用定向钻机向沙漠地表以下施工钻孔4，可以先施工钻孔4再铺设注浆管，也可以一边施工钻孔4一边铺设注浆管。定向钻机为钻注一体机，其为现有技术中的内容，在此不再赘述。具体地，管体1的近端与定向钻机连接。管体1的远端先跟随进入钻孔4中，最后管体1的远端向上露出沙漠地表以上，完成注浆管铺设，然后关闭远端阀门14，避免注浆时浆液从内管11的远端排出。

第三步：利用定向钻机从内管11的近端开始注浆，当内管11中充满浆液后，浆液会冲入弹性囊结构3中，弹性囊结构3膨胀以将锚固爪2向外撑开。

第四步：逆着锚固爪2的撑开方向拉动管体1，使得锚固爪2插入到周围的沙粒中并向周围的沙粒中注浆。具体地，如锚固爪2朝向近端侧倾斜延伸，则拉动管体1的近端，使得锚固爪2朝向近端侧移动更深地插入到周围的沙粒中。如锚固爪2朝向远端侧倾斜延伸，则拉动管体1的远端，使得锚固爪2朝向远端侧移动更深地插入到周围的沙粒中。

第五步：重复第二步至第四步的步骤，直至在全部的预设位置都施工完成钻孔、铺设完成注浆管及完成注浆。

第六步：待浆液与周围的沙粒凝固后，相邻的两条注浆管之间的浆液交汇并于沙粒凝结，形成隔离层5，隔离层5的上方自然形成为沙漠蓄水区，可以用于存储水资源，水资源可为降水或调配过来的水，以便在沙漠地表种植植物，实现固沙。

在形成隔离层5后，根据需要可以将露出沙漠地表的管体1的近端和远端切除。

综上所述，本发明提供的注浆管及沙漠蓄水区的施工方法，可以在沙漠的任意地区构筑隔离层5以形成蓄水区，不受沙漠地形的限制，拓展了适用范围。

根据需要，可以将上述各技术方案进行结合，以达到最佳技术效果。

以上的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种注浆管，其特征在于，所述注浆管用于在沙漠地区构筑隔离层以在上方形成沙漠蓄水区；

所述注浆管包括能够弯曲的管体和连接在所述管体周围且具有注浆流道的多个锚固爪；

所述管体包括内管和套在所述内管上的外管，在所述内管与所述外管之间形成有环形空腔，所述管体包括相对布置的近端和远端，所述内管的远端中设有远端阀门；

所述锚固爪通过转轴安装在所述环形空腔中，所述外管上对应所述锚固爪的区域设有外管开口，所述锚固爪能够经所述外管开口向外摆出；

所述锚固爪与所述内管之间连接有能够驱使所述锚固爪向外摆动的弹性囊结构，所述弹性囊结构连通所述内管和所述注浆流道；

在所述弹性囊结构处于收缩状态时，所述锚固爪被所述弹性囊结构作用收纳在所述环形空腔和/或所述外管开口中；

在所述弹性囊结构中注入浆液并处于膨胀状态时，所述锚固爪经所述外管开口向外摆出，向外摆出的所述锚固爪用于插入周围的沙粒中并用于向周围的沙粒中注浆。

2.根据权利要求1所述的注浆管，其特征在于，所述锚固爪包括锚固爪主体和设在所述锚固爪主体的边缘的多个注浆嘴，所述注浆流道设在所述锚固爪主体中，所述注浆嘴与所述注浆流道连通；

所述转轴设在所述外管开口的远端侧，所述锚固爪主体的远端与所述转轴可枢转连接，所述锚固爪主体的近端具有尖端头；

在所述锚固爪处于向外摆动状态时，所述锚固爪主体的近端朝向所述管体的近端侧倾斜延伸。

3.根据权利要求2所述的注浆管，其特征在于，当所述锚固爪经所述外管开口向外摆出后，拉动所述管体的近端，以使得所述锚固爪主体的所述尖端头插入到周围的沙粒中。

4.根据权利要求2所述的注浆管，其特征在于，所述尖端头具有至少一个喷浆口；

多个所述注浆嘴设在所述锚固爪主体远离所述内管侧的主体外表面上。

5.根据权利要求4所述的注浆管，其特征在于，所述注浆嘴包括主喷嘴和设在所述主喷嘴的周围且呈放射状布置的多个副喷嘴，所述主喷嘴的轴线与所述主体外表面垂直，所述副喷嘴的轴线与所述主体外表面之间形成的夹角为锐角。

6.根据权利要求1所述的注浆管，其特征在于，在沿着所述管体的轴向上设有多组锚固爪组件，每组所述锚固爪组件包括沿着所述管体的周向间隔布置的多个所述锚固爪。

7.根据权利要求1所述的注浆管，其特征在于，所述弹性囊结构的进液口与所述内管的注浆通道连通，所述进液口中设有第一阀门；

所述弹性囊结构的出液口与所述注浆流道连通，所述出液口中设有第二阀门；

其中所述第二阀门滞后于所述第一阀门开启。

8.根据权利要求7所述的注浆管，其特征在于，当所述内管中充满浆液且压力达到第一压力值时，所述第一阀门开启；

当所述弹性囊结构中充满浆液且压力达到第二压力值时，所述第二阀门开启；

其中，所述第二压力值大于所述第一压力值。

9.根据权利要求7所述的注浆管，其特征在于，所述弹性囊结构包括与所述锚固爪连接的外板、与所述内管连接的内板和连接在所述外板与所述内板之间的环形弹性囊体，

所述进液口设在所述内板上，所述出液口设在所述外板上；

所述环形弹性囊体中设有加强骨架。

10.一种沙漠蓄水区的施工方法，其特征在于，采用权利要求1-9中任一项所述的注浆管；

所述沙漠蓄水区的施工方法包括如下步骤：

S01：在沙漠区域预先选定需要形成蓄水区的区域，并预先规划出需要钻孔的预设数量和预设位置，预先准备好所述注浆管；

S02：利用定向钻机向沙漠地表以下钻孔和铺设所述注浆管，直至所述管体的远端向上露出所述沙漠地表以上，并关闭所述远端阀门；其中，在沿着所述钻孔的钻设方向上，所述管体的远端处于前侧；

S03：从所述内管的近端开始注浆，直至所述弹性囊结构将所述锚固爪向外撑开；

S04：逆着所述锚固爪的撑开方向拉动所述管体，使得所述锚固爪插入到周围的沙粒中并向周围的沙粒中注浆；

S05：重复步骤S02-S04直至在全部的所述预设位置施工完成钻孔、铺设完成所述注浆管及完成注浆；

S06：待浆液与周围的沙粒凝固后形成隔离层，所述隔离层的上方形成为沙漠蓄水区。