CN207145003U - 用于采空区注浆充填的一次性永久止浆塞 - Google Patents

Abstract

本实用新型公布一种用于采空区注浆充填的一次性永久止浆塞，属于地下采空区处理技术领域。包括管体；所述管体前端安装有快速接头，快速接头内装有止回阀Ⅱ；管体尾端安装有安全阀；所述管体外套有高压橡胶膨胀胶管，高压橡胶膨胀胶管的两端与管体固定连接；管体中部断开，在管体中部断开位置安装有止回阀Ⅰ；所述高压橡胶膨胀胶管内放置有速凝剂。本实用新型在高压橡胶膨胀胶管内添加了速凝剂，实现了胶管的永久膨胀，解决了间隔注浆时止浆塞回缩问题；实现了永久封堵，解决了同一钻孔间歇注浆带来的施工工序繁琐等问题，可以实现一次成孔，在任意位置实现永久止浆，从下往上分层注浆，提高了施工效率，节约了施工成本。

Description

用于采空区注浆充填的一次性永久止浆塞

技术领域

本实用新型涉及地下采空区处理技术领域，具体是一种用于采空区注浆充填的一次性永久止浆塞。

背景技术

随着城市化的进程加快和国家经济建设的发展，土地成了制约经济建设的瓶颈。另一方面，大量矿产的开采，在全国各地留下了大量废弃的矿山及采矿后形成的采空区，也留下了大量的地质灾害隐患。因此，为了合理经济地利用采空区上方的土地，不可避免地要对采空区进行加固治理，以恢复其承载力，保证地面建（构）筑物的安全。

目前，进行采空区的治理的主要方法是，施工钻探孔揭穿采空区，通过钻孔向采空区灌注水泥-粉煤灰浆液，对采空区进行充填处理。采用这种方法处理时，一般的做法是成孔后，在注浆孔口埋设注浆管，浆液通过埋设的注浆管注入注浆孔中。

这种施工方法存在的问题是：

（1）当采空区充满地下水时，水泥-粉煤灰浆液难以充分地渗透到采空区中，在采空区中容易形成水泡，严重时，浆液根本不能进入采空区；

（2）灌注的浆液极易进入采空区上方的岩层裂隙中，造成很大浪费；

（3）如埋设的注浆管止浆不严，容易进入土层中，对场地地面造成破坏，甚至对邻近场地上的已有建筑物造成破坏。

鉴于上述原因，我们设想将注浆管下放到采空区附近注浆，在注浆管下口连接一种止浆装置（止浆塞），防止浆液向上溢出，就能够有效地避免产生以上不利影响，确保注浆效果。

止浆塞是在注浆工程中实现分段注浆、防止钻孔返浆、合理使用注浆压力和控制注浆范围、确保注浆质量的重要器具。其工作原理为在轴向压缩或其他方式的外力作用下，使封隔件（一般为胶筒）产生径向膨胀，与钻孔或套管内壁挤紧，从而封隔注浆段浆液，实现压力控制。

目前常用的止浆装置有以下几种：

（1）水囊式止浆塞，该型止浆塞的缺陷是密封压力不高，只能单次使用，重复使用不能保证止浆效果；

（2）KWS型止浆塞，该型止浆塞的缺陷是口径较大，一般在130mm以上，而采空区注浆治理施工的钻孔口径通常是90mm，如增大注浆孔的口径，将大幅度地提高钻探成本，如将注浆孔的口径改为130mm及以上，钻探成本将增加2～3倍，KWS型止浆塞适用于孔壁较完整的钻孔，孔壁不完整使用时易导致止浆塞卡在孔内不能取出的生产事故。

另外，在采空区注浆充填加固时，当遇到采空区裂隙较发育，残留空洞较大等情况，为防止浆液扩散较远，减小注浆量保证注浆效果，往往需要间断注浆，即按一定压力注入一定浆液量，待浆液初步凝固再进行下一次注浆，因此，一个钻孔往往需要通过多次注浆才能将该孔周围的采空区填充充实满足设计要求。单孔多次注浆，就要进行多次止浆，当两次间隔时间较长，留在止浆塞胶管里的水泥-粉煤灰浆液就会进行初凝，凝固后体积相对液体原先体积将会减小，因而不能完全充填整个胶管，从而和孔壁无法完全贴紧，再次注浆时由于止浆塞胶管里液体凝固，浆液无法进入胶管，胶囊不能与孔壁完全贴合致使封堵效果变差，无法保证注浆效果，当孔壁与胶囊间孔隙较大时，只能提钻后重新下入新的止浆塞才可进行注浆，大大增加了施工的复杂性和成本。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种适用于单孔多次注浆的用于采空区注浆充填的一次性永久止浆塞。

本实用新型通过以下技术方案实现：一种用于采空区注浆充填的一次性永久止浆塞，包括管体；所述管体前端安装有快速接头，快速接头内装有止回阀Ⅱ；管体尾端安装有安全阀；所述管体外套有高压橡胶膨胀胶管，高压橡胶膨胀胶管的两端与管体固定连接；管体中部断开，在管体中部断开位置安装有止回阀Ⅰ；所述高压橡胶膨胀胶管内放置有速凝剂。

其进一步是：所述快速接头开有外螺纹。

本实用新型安装使用快速、简便，只需将快速接头和钻杆用反丝相连，完全插入孔内，下至预期位置，将钻杆与注浆管道连通，启动注浆泵，升压至一定压力，使高压橡胶膨胀胶管完全膨胀实施止浆，此时安全阀开启，形成胶管膨胀。注浆完毕后，将和本实用新型连接的钻杆旋转，收回钻杆。

本实用新型在高压橡胶膨胀胶管内预先加入速凝剂，注浆时浆液进入胶管中，胶管完全膨胀实现止浆，由于速凝剂的原因，浆液快速凝固成固体，从而实现永久膨胀并紧贴孔壁。这样就解决了由于注浆停工后，胶管内浆液初凝无法完全充填胶管，使得后期再次注浆时无法完全止浆，带来的注浆效果不佳甚至无法注浆的问题。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.在高压橡胶膨胀胶管内添加了速凝剂，实现了胶管的永久膨胀，解决了间隔注浆时止浆塞回缩问题；

2.在胶管内形成了结石体，提高了密封压力，增加了止浆塞的适用深度；

3.实现了永久封堵，解决了同一钻孔间歇注浆带来的施工工序繁琐等问题；

4.在多层采空区注浆加固时，可以实现一次成孔，在任意位置实现永久止浆，从下往上分层注浆，提高了施工效率，节约了施工成本。

附图说明

图1为本实用新型纵剖面结构示意图。

图中：1、安全阀；2、高压橡胶膨胀胶管；3、速凝剂；4、止回阀Ⅰ；5、止回阀Ⅱ；6、快速接头；7、管体。

具体实施方式

以下是本实用新型的一个具体实施例，现结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，一种用于采空区注浆充填的一次性永久止浆塞，管体7前端安装有快速接头6，快速接头6开有外螺纹，快速接头6可与钻杆用反丝相连；快速接头6内装有止回阀Ⅱ5，保证浆液不发生回流。管体7尾端安装有安全阀1，使得管体7内浆液在一定压力下才会开启。管体7外套有高压橡胶膨胀胶管2，高压橡胶膨胀胶管2的两端与管体7固定连接；管体1中部断开，在管体7中部断开位置安装有止回阀Ⅰ4，高压橡胶膨胀胶管2内放置有速凝剂3。在高压橡胶膨胀胶管2拉力的作用下，两段管体1和止回阀Ⅰ4对齐，保证速凝剂3存放于高压橡胶膨胀胶管2内，不会发生外流。

实际工作时：

将止浆塞和钻杆用反丝相连，完全插入孔内，下至预期位置；

将钻杆与注浆管道连通，启动注浆泵，升至一定压力后，高压橡胶膨胀胶管完全膨胀实施止浆，进行注浆；

当阶段注浆完成后用清水贯入孔内对注浆管进行清洗，待采空区内浆液初凝后，启动注浆泵，进行下一次注浆；

根据设计、施工情况对注浆次数、时间间隔进行控制，直至完成该孔的注浆工作。

Claims (2)

1.一种用于采空区注浆充填的一次性永久止浆塞，包括管体（7）；所述管体（7）前端安装有快速接头（6），快速接头（6）内装有止回阀Ⅱ（5）；管体（7）尾端安装有安全阀（1）；其特征在于：所述管体（7）外套有高压橡胶膨胀胶管（2），高压橡胶膨胀胶管（2）的两端与管体（7）固定连接；管体（7）中部断开，在管体（7）中部断开位置安装有止回阀Ⅰ（4）；所述高压橡胶膨胀胶管（2）内放置有速凝剂（3）。

2.根据权利要求1所述的用于采空区注浆充填的一次性永久止浆塞，其特征在于：所述快速接头（6）开有外螺纹。