CN205205845U - 一种气囊式帷幕渗漏堵漏装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气囊式帷幕渗漏堵漏装置，涉及岩土工程技术领域。该装置包括依次连接的：钻头、锚固钻杆、注浆钻杆和注浆头；所述注浆钻杆依次穿过褥垫、表面气囊和封口盖板，且所述注浆钻杆的一端漏出所述封口盖板与所述注浆头连接，所述注浆钻杆的另一端与所述锚固钻杆连接。采用上述装置，可以有效的解决现有技术中堵漏装置出现的问题，实现对基坑止水设施渗漏的及时、快速、有效的封堵，避免由于地下水渗漏、流砂等引发周边环境的安全问题。

Description

一种气囊式帷幕渗漏堵漏装置

技术领域

本实用新型涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种气囊式帷幕渗漏堵漏装置。

背景技术

建筑基坑开挖和地下建筑物施工经常受到地下水的影响，为保证在干燥环境下进行施工作业，通常沿基坑周边施工止水设施，如地下连续墙、相互搭接的搅拌桩体等形成连续的封闭帷幕，以阻止地下水向基坑内渗透。

受到地层条件、帷幕形式、搭接方式、施工质量控制好坏等因素的影响，基坑开挖后经常在帷幕表面出现各种各样的渗漏点。地下水通过帷幕内部裂缝、孔洞等缺陷向基坑内渗流或喷射，情况严重时，造成基坑外大量水土流失，对基坑围护结构及周边建(构)筑物带来安全隐患。因此，基坑止水效果是影响基坑安全的一个重要因素。

目前，基坑工程中截水帷幕的漏水问题是一个常见问题，基坑帷幕堵漏工程多采用传统的“单液注浆”或“双液注浆”方法来解决漏水的问题。

但是，传统注浆法通常会遇到下述问题导致注浆效果较差：

1)堵漏过程中大量的水、砂极易流出，造成基坑外大面积的孔洞，严重影响基坑周边建筑物和地面的安全。若遇到外围水压较大的时候，常常会封堵失败。堵漏过程耗用大量水泥或者水玻璃等注浆材料，还有可能造成环境污染等问题。

2)双液注浆法一般依靠两种浆液混合，发生化学反应后形成强度较大的注浆体。传统方法中两种注浆材料在注浆管入口处混合，为避免注浆材料过早凝固堵住注浆管，通常会调整配比，使注浆液的凝固时间较长，会造成封堵不及时。

3)传统注浆法通常用地质钻机成孔，设备搬运、组装效率较低，造成封堵不及时，有些渗漏位置钻机更是无法就位，造成堵漏困难。

4)传统注浆法施工工艺通常为钻机成孔后拔出钻杆和钻头，再放置注浆管注浆，会大大延误注浆的时机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种气囊式帷幕渗漏堵漏装置，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种气囊式帷幕渗漏堵漏装置，包括依次连接的：钻头、锚固钻杆、注浆钻杆和注浆头；所述注浆钻杆依次穿过褥垫、表面气囊和封口盖板，且所述注浆钻杆的一端露出所述封口盖板与所述注浆头连接，所述注浆钻杆的另一端与所述锚固钻杆连接；

所述注浆头、所述注浆钻杆和所述锚固钻杆上均设置有注水通道，所述注浆头和所述注浆钻杆上均设置有第一注液通道和第二注液通道；

当所述注浆头、所述注浆钻杆和所述锚固钻杆连接时，所述注浆头、所述注浆钻杆和所述锚固钻杆上的所述注水通道均连通，所述注浆头和所述注浆钻杆上的所述第一注液通道均连通，所述注浆头和所述注浆钻杆上的所述第二注液通道均连通；

所述注浆头上还设置有注水口、第一注液进口和第二注液进口，所述注浆钻杆上还设置有连通的第一注液和第二注液出口；所述注水口与所述注水通道连通；所述第一注液进口通过所述第一注液通道与所述第一注液和第二注液出口连通；所述第二注液进口通过所述第二注液通道与所述第一注液和第二注液出口连通；

所述锚固钻杆上还设置有水流通道、充水腔和可膨胀水囊，所述水流通道的一端与所述注水通道连通，所述水流通道的另一端与所述充水腔连通，所述充水腔与所述可膨胀水囊连通。

进一步地，还包括紧固装置，所述紧固装置套设在所述注浆头的外侧,所述注浆头伸出所述紧固装置，与所述注浆钻杆连接。

优选地，所述钻头为螺旋钻头。

优选地，所述褥垫为圆环状或长条状，对孔洞型渗漏，外圆环面积不小于渗漏口面积；对裂缝型渗漏，根据一次封堵面积确定。

优选地，所述表面气囊采用高强布制作成圆环状，耐压力大于等于0.2Mpa，中心圆环面积不小于所述注浆钻杆的横截面积，外圆环面积大于等于渗漏出水口面积。

本实用新型的有益效果是：本实用新型实施例提供的气囊式帷幕渗漏堵漏装置，通过使用膨胀锚固钻杆、双液注浆钻杆和表面封孔气囊等设备，可以有效的解决现有技术中堵漏装置出现的问题，实现对基坑止水设施渗漏的及时、快速、有效的封堵，避免由于地下水渗漏、流砂等引发周边环境的安全问题。

附图说明

图1是气囊式帷幕渗漏堵漏装置的安装结构示意图；

图2是气囊式帷幕渗漏堵漏装置的外观结构示意图；

图3-图8分别是图2的1-1、2-2、3-3、4-4、5-5、6-6截面图；

图9是图2中注浆头的A-A纵剖面图；

图10是图2中紧固装置B-B纵剖面图；

图11是图2中注浆钻杆的C-C纵剖面图；

图12是图2中锚固钻杆的D-D纵剖面图；

图13是图2中螺旋钻头E-E纵剖面图；

图14是本实用新型实施例提供的帷幕渗漏堵漏方法流程示意图。

图中，各符号的含义如下：

1——注水口；2——第一注液进口；3——第二注液进口；4——螺纹；5——螺纹；6——紧固扳手；7——杆体；8——第一注液和第二注液出口；9——螺纹；10——螺纹；11——空腔；12——可膨胀水囊；13——螺纹；14——杆体；15——叶片；16——第一注液通道；17——第二注液通道；18——杆体；19——注水通道；20——杆体；21——杆体；22——杆体；23——水流通道；24——充水腔；25——杆体；26——螺纹；27——螺纹；28——杆体；29——螺纹；30——封口钢盖板；31——表面气囊；32——褥垫；33——止水帷幕；34——土体；35——渗漏孔；36——注浆头；37——紧固装置；38——注浆钻杆；39——锚固钻杆；40——钻头。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一

如图1-13所示，本实用新型实施例提供了一种气囊式帷幕渗漏堵漏装置，包括依次连接的：钻头40、锚固钻杆39、注浆钻杆38和注浆头36；注浆钻杆38依次穿过褥垫32、表面气囊31和封口盖板30，且注浆钻杆38的一端露出封口盖板30与注浆头36连接，注浆钻杆38的另一端与锚固钻杆39连接；

注浆头36、注浆钻杆38和锚固钻杆39上均设置有注水通道19，注浆头36和注浆钻杆38上均设置有第一注液通道16和第二注液通道17；

当注浆头36、注浆钻杆38和锚固钻杆39连接时，注浆头36、注浆钻杆38和锚固钻杆39上的注水通道19均连通，注浆头36和注浆钻杆38上的所述第一注液通道16均连通，注浆头36和注浆钻杆38上的第二注液通道17均连通；

注浆头36上还设置有注水口1、第一注液进口2和第二注液进口3，注浆钻杆38上还设置有第一注液和第二注液出口8；注水口1与注水通道19连通；第一注液进口3通过第一注液通道16与第一注液和第二注液出口8连通；第二注液进口3通过第二注液通道17与第一注液和第二注液出口8连通；

锚固钻杆39上还设置有水流通道23、充水腔24和可膨胀水囊12，水流通道23的一端与注水通道19连通，水流通道23的另一端与充水腔24连通，充水腔24与可膨胀水囊12连通。

本实用新型实施例提供的气囊式帷幕渗漏堵漏装置，还可以包括紧固装置37，紧固装置37套设在注浆头36的外侧,注浆头36伸出紧固装置37，与注浆钻杆38连接。采用上述结构，可以将封口钢盖板通过紧固装置与表面气囊接触牢固，目的是为表面气囊提供约束，注浆时不会因为上浮力将表面气囊顶出。

在本实用新型的一个优选实施例中，钻头40可以为螺旋钻头。

采用上述结构的堵漏装置，实施堵漏时，可以采用如下流程，如图14所示：

1、施工准备：如图1所示，了解止水帷幕33的结构型式、渗漏孔35附近的土体34的地质条件、地下水位埋藏深度及地下管线分布情况，了解止水帷幕渗漏情况，包括帷幕表面裂缝延伸尺寸和宽度，出水口形状和面积、坑外水土流失情况。

2、钻杆打入

(1)正式开钻前，如图2至图13所示，首先将钻头40与锚固钻杆39通过螺纹13与螺纹29连接，再将锚固钻杆39与注浆钻杆38通过螺纹10与螺纹9连接，最后通过螺纹27将注浆钻杆38与钻机连接。这样，螺旋钻头40、锚固钻杆39和注浆钻杆38形成整体的钻进机具。

(4)接下来钻机旋转及压入，通过螺旋钻头叶片15的削土作用，将螺旋钻头40、锚固钻杆39和注浆钻杆38打入土中。

(5)通过旋出螺纹27拆除注浆钻杆38与钻机的连接。移走钻机，完成钻进过程。

3、褥垫32铺设及表面气囊31安装

(1)如图1所示，褥垫32铺设前，止水帷幕外表面应保持基本平整，高的凸起应予以清除，表面平整度很差时，可采用快凝水泥或堵漏灵大致找平。

(2)褥垫32可为圆环状或长条状，对孔洞型渗漏，外圆环面积不小于渗漏口面积；对裂缝型渗漏，可根据一次封堵面积确定。

(3)表面气囊31采用高强布制作成圆环状，耐压力不小于0.2Mpa，中心圆环面积不得小于钻杆横截面积，外圆环面积不小于渗漏出水口面积。

(4)表面气囊31设置后，将封口盖板30覆盖在表面气囊31上，注浆钻杆38的螺纹27伸出封口盖板30。

4、安装注浆头及紧固装置

将注浆头36与紧固装置37通过螺纹4和螺纹26连接，这时注浆头36的螺纹5伸出紧固装置，然后将注浆头36与注浆钻杆38通过螺纹5和螺纹27连接，此时，如图1所示，将封口盖板30通过紧固装置37与表面气囊31接触牢固，目的是为表面气囊31提供约束，注浆时不会因为上浮力将表面气囊31顶出。

5、向可膨胀水囊注入高压水

(1)通过注浆头38上的注水口1，使用小型试压泵向锚固钻杆39上的可膨胀水囊12注入纯净自来水。水流经注水通道19、水流通道23，最后注满充水腔24。从而使可膨胀水囊12膨胀，达到增加锚固力、防止钻杆被拔出的效果，

(2)注水时应缓慢调压，使可膨胀水囊12保持膨胀状态。

6、表面气囊充气

(1)将小型空压机与表面气囊31气嘴连接，调整空压机压力控制阀。

(2)启动空压机对表面气囊31充气。

(3)持续充气，并观察褥垫32外缘渗水情况，若无地下水渗出时方可停止充气。表面气囊31膨胀后可对渗漏孔35进行临时封堵，保证孔口基本没有水流出，这样可以达到非常好的注浆效果。

7、注浆

(1)通常双液注浆可选择水泥和水玻璃两种浆液。也可根据需要选择其他的浆液。

(2)从第一注液进口2将水玻璃浆液注入，从第二注液进口3将水泥浆液注入，水玻璃浆液通过第一注液通道道16，水泥浆液通过第二注液通道17在注浆钻杆的第一注液和第二注液出口8处混合，注入土体中。

(3)注浆压力保证浆液能顺利注入为原则，不宜采用高压注浆。

(4)满足以下条件之一时，可终止注浆：1)注浆压力＞1.5MPa；2)浆液用量达到预估注浆量。

8、拆除表面气囊

(1)浆液终凝后，将注浆头36与紧固装置37旋下，拆除封口盖板30、表面气囊31和褥垫32。

(2)出露在帷幕外的注浆钻杆38，如影响施工，可在浆液终凝后用手持切割机切除，严禁用电焊或氧气焊的方法切除。

可见，采用本实用新型实施例提供的气囊式帷幕渗漏堵漏装置，通过使用膨胀锚固钻杆、双液注浆钻杆和表面封孔气囊等设备，可以有效的解决现有技术中堵漏装置和方法出现的问题，实现对基坑止水设施渗漏的及时、快速、有效的封堵，避免由于地下水渗漏、流砂等引发周边环境的安全问题。

在本实用新型的一个优选实施例中，褥垫32为圆环状或长条状，对孔洞型渗漏，外圆环面积不小于渗漏口面积；对裂缝型渗漏，根据一次封堵面积确定。

在本实用新型的一个优选实施例中，表面气囊31可以采用高强布制作成圆环状，耐压力大于等于0.2Mpa，中心圆环面积不小于所述注浆钻杆的横截面积，外圆环面积大于等于渗漏出水口面积。

对于上述实施例提供的技术方案，需要说明的是：

(1)可以用于基坑止水帷幕，也可以用于隧洞内支护、堤坝、地下建筑物外墙、地下建筑物底板或者地下建筑物衬砌；

(2)表面气囊可以是TPU高强布材料，也可以是其他任何材料；

(3)表面气囊可以是圆环行的，也可以是其他任何形状的；

(4)钻杆长度可以是50cm，也可以是其他任何长度的；

(5)锚固钻杆可以是注水的，也可以是注其他材料的；

(6)双液注浆钻杆的浆液可以在出口处混合，也可以在钻杆内部混合。

通过采用本实用新型公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：本实用新型实施例提供的气囊式帷幕渗漏堵漏装置和方法，通过使用膨胀锚固钻杆、双液注浆钻杆和表面封孔气囊等设备，可以有效的解决现有技术中堵漏装置出现的问题，实现对帷幕渗漏的及时、快速、有效的封堵，避免由于地下水渗漏、流砂等引发周边环境的安全问题。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域人员应该理解的是，上述实施例提供的方法步骤的时序可根据实际情况进行适应性调整，也可根据实际情况并发进行。

上述实施例涉及的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机设备可读取的存储介质中，用于执行上述各实施例方法所述的全部或部分步骤。所述计算机设备，例如：个人计算机、服务器、网络设备、智能移动终端、智能家居设备、穿戴式智能设备、车载智能设备等；所述的存储介质，例如：RAM、ROM、磁碟、磁带、光盘、闪存、U盘、移动硬盘、存储卡、记忆棒、网络服务器存储、网络云存储等。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种气囊式帷幕渗漏堵漏装置，其特征在于，包括依次连接的：钻头、锚固钻杆、注浆钻杆和注浆头；所述注浆钻杆依次穿过褥垫、表面气囊和封口盖板，且所述注浆钻杆的一端露出所述封口盖板与所述注浆头连接，所述注浆钻杆的另一端与所述锚固钻杆连接；

所述注浆头、所述注浆钻杆和所述锚固钻杆上均设置有注水通道，所述注浆头和所述注浆钻杆上均设置有第一注液通道和第二注液通道；

当所述注浆头、所述注浆钻杆和所述锚固钻杆连接时，所述注浆头、所述注浆钻杆和所述锚固钻杆上的所述注水通道均连通，所述注浆头和所述注浆钻杆上的所述第一注液通道均连通，所述注浆头和所述注浆钻杆上的所述第二注液通道均连通；

所述注浆头上还设置有注水口、第一注液进口和第二注液进口，所述注浆钻杆上还设置有连通的第一注液和第二注液出口；所述注水口与所述注水通道连通；所述第一注液进口通过所述第一注液通道与所述第一注液和第二注液出口连通；所述第二注液进口通过所述第二注液通道与所述第一注液和第二注液出口连通；

所述锚固钻杆上还设置有水流通道、充水腔和可膨胀水囊，所述水流通道的一端与所述注水通道连通，所述水流通道的另一端与所述充水腔连通，所述充水腔与所述可膨胀水囊连通。

2.根据权利要求1所述的气囊式帷幕渗漏堵漏装置，其特征在于，还包括紧固装置，所述紧固装置套设在所述注浆头的外侧,所述注浆头伸出所述紧固装置，与所述注浆钻杆连接。

3.根据权利要求1所述的气囊式帷幕渗漏堵漏装置，其特征在于，所述钻头为螺旋钻头。

4.根据权利要求1所述的气囊式帷幕渗漏堵漏装置，其特征在于，所述褥垫为圆环状或长条状，对孔洞型渗漏，外圆环面积不小于渗漏口面积；对裂缝型渗漏，根据一次封堵面积确定。

5.根据权利要求1所述的气囊式帷幕渗漏堵漏装置，其特征在于，所述表面气囊采用高强布制作成圆环状，耐压力大于等于0.2Mpa，中心圆环面积不小于所述注浆钻杆的横截面积，外圆环面积大于等于渗漏出水口面积。