專利名稱:一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及帷幕灌漿技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置，包括外管、外管密封裝置以及置于外管內(nèi)的內(nèi)管、內(nèi)管密封裝置，內(nèi)管上設(shè)有兩組內(nèi)管密封裝置，位于兩組內(nèi)管密封裝置之間的管段為內(nèi)管出漿段，內(nèi)管出漿段上分布有內(nèi)管出漿口，其特征在于，外管管壁沿其軸向方向設(shè)有多個(gè)定向開(kāi)口組，每個(gè)定向開(kāi)口組包括至少一對(duì)分布在同一外管周圍上的定向開(kāi)口，任選外管圓周的一個(gè)徑向作為基礎(chǔ)徑向，所有定向開(kāi)口均分布設(shè)置在基礎(chǔ)徑向0?45度角內(nèi)，每個(gè)定向開(kāi)口組由一個(gè)外管密封裝置密封。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了漿液擴(kuò)散方向可控，節(jié)省了灌漿量，提高了灌漿效率及帷幕搭接的可靠性。
【專利說(shuō)明】
一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及帷幕灌漿技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]不管作為堤壩基礎(chǔ)或者是施工圍堰基礎(chǔ)，砂卵石地層都必須進(jìn)行防滲處理，以滿足建筑物滲透穩(wěn)定等要求，工程通常需要的結(jié)果是防滲處理后在建筑物軸線方向得到搭接有效的防滲墻或帷幕。
[0003]漂卵礫石地層是一種較為特殊的砂卵石地層，其由山區(qū)河流形成，不僅具有一般砂卵石地層透水性強(qiáng)的特點(diǎn)，而且顆粒直徑懸殊:大的顆粒為漂卵礫石(直徑2 O c m?100cm)，小的顆粒常見(jiàn)粉細(xì)砂甚至含泥(直徑小于0.25mm)。在地下水滲流長(zhǎng)期(往復(fù)升降)作用下，漂卵礫石之間充填的細(xì)顆粒順滲流方向更易流失，以致該方向滲透性明顯得到強(qiáng)化，造成漂卵礫石地層滲透性呈現(xiàn)出明顯的不均一性:順著滲流方向滲透性更強(qiáng)。
[0004]漂卵礫石地層的防滲處理一般采用帷幕灌漿技術(shù)，現(xiàn)有帷幕灌漿技術(shù)存在以下問(wèn)題:
[0005]由于沒(méi)有控制漿液在地層中的滲透方向，理論上，漿液在注漿壓力下，在漂卵礫石地層中的擴(kuò)散呈圓形，即可在某一平面，漿液可沿360度方向在漂卵礫石地層中擴(kuò)散，而由于滲流的存在，漿液沿滲流方向擴(kuò)散的阻力最小，因此，大部分漿液實(shí)際是順著滲流方向擴(kuò)散，而在垂直于滲流方向的擴(kuò)散較少，多次試驗(yàn)表明，漿液流出方向與滲流方向的夾角小于45度角的漿液會(huì)順著滲流方向擴(kuò)散，從而導(dǎo)致垂直于滲流方向的帷幕難以搭接，實(shí)際防滲效果不佳。
[0006]另一方面，由于漿液按最小阻力方向擴(kuò)散而集中消耗了某一灌注段的灌注能量，垂直滲流方向(阻力大的方向)因缺乏足夠能量推動(dòng)而難有漿液注入，理論上的圓形漿液擴(kuò)散范圍實(shí)際上成為順滲流方向的長(zhǎng)條形，灌漿孔之間常常留下漿液沒(méi)有注入的區(qū)域(滲漏通道)。因此，設(shè)計(jì)所需的垂直滲流方向的帷幕難以形成，同時(shí)施工機(jī)具使用效率降低、材料浪費(fèi)。
[0007]因此，針對(duì)漂卵礫石地層顆粒直徑懸殊以及滲流大等防滲處理難點(diǎn)，研究一種漿液擴(kuò)散方向可控、灌漿效率高、帷幕搭接可靠性高的帷幕灌漿技術(shù)是十分必要的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置，實(shí)現(xiàn)漿液沿垂直于滲流方向擴(kuò)散、灌漿效率高的目的。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案:
[0010]提供一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置，包括外管、外管密封裝置以及置于所述外管內(nèi)的內(nèi)管、內(nèi)管密封裝置，所述內(nèi)管上設(shè)有兩組內(nèi)管密封裝置，位于兩組內(nèi)管密封裝置之間的管段為內(nèi)管出楽段，所述內(nèi)管出楽段上分布有內(nèi)管出楽口，
[0011]所述外管管壁沿其軸向方向設(shè)有多個(gè)定向開(kāi)口組，每個(gè)定向開(kāi)口組包括至少一對(duì)分布在同一外管周圍上的定向開(kāi)口，
[0012]任選所述外管圓周的一個(gè)徑向作為基礎(chǔ)徑向，
[0013]所有定向開(kāi)口均分布設(shè)置在所述基礎(chǔ)徑向0-45度角內(nèi)，
[0014]每個(gè)定向開(kāi)口組由一個(gè)外管密封裝置密封。
[0015]優(yōu)選的，所有定向開(kāi)口均分布設(shè)置在所述外管圓周的基礎(chǔ)徑向30度角內(nèi)。
[0016]優(yōu)選的，所述外管的內(nèi)徑為40-50cm，每個(gè)定向開(kāi)口組包括3對(duì)定向開(kāi)口，共6個(gè)定向開(kāi)口，每個(gè)定向開(kāi)口的口徑為0.518-0.624cm。
[0017]優(yōu)選的，相鄰兩個(gè)定向開(kāi)口組在沿所述外管軸向方向的距離均為30-40cm。
[0018]優(yōu)選的，兩組內(nèi)管密封裝置均為喇叭形橡膠塞，所述內(nèi)管出漿段的軸向長(zhǎng)度為45-55cm0
[0019]優(yōu)選的，所述外管密封裝置設(shè)置為抗暴壓力大于或等于4.5MPa的橡皮套。
[0020]優(yōu)選的，所述外管設(shè)置為PVC圓管，所述內(nèi)管設(shè)置為DN16鍍鋅鋼管。
[0021 ]優(yōu)選的，每一對(duì)定向開(kāi)口沿外管軸向?qū)ΨQ分布。
[0022]本實(shí)用新型的有益效果:
[0023]本實(shí)用新型的一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置，包括外管、外管密封裝置以及置于所述外管內(nèi)的內(nèi)管、內(nèi)管密封裝置，所述內(nèi)管上設(shè)有兩組內(nèi)管密封裝置，位于兩組內(nèi)管密封裝置之間的管段為內(nèi)管出漿段，所述內(nèi)管出漿段上分布有內(nèi)管出漿口，所述外管管壁沿其軸向方向設(shè)有多個(gè)定向開(kāi)口組，每個(gè)定向開(kāi)口組包括至少一對(duì)分布在同一外管周圍上的定向開(kāi)口，任選所述外管圓周的一個(gè)徑向作為基礎(chǔ)徑向，所有定向開(kāi)口均分布設(shè)置在所述基礎(chǔ)徑向0-45度角內(nèi)，每個(gè)定向開(kāi)口組由一個(gè)外管密封裝置密封。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的灌漿裝置，通過(guò)將定向開(kāi)口設(shè)計(jì)為分布在所述外管圓周的基礎(chǔ)徑向0-45度角內(nèi)，灌漿時(shí)，所述基礎(chǔ)徑向與帷幕搭接的方向平行，而帷幕搭接的方向是與滲流方向(或水流方向)垂直的，這樣所述基礎(chǔ)徑向便與滲流方向(或水流方向)垂直，從定向開(kāi)口流出的漿液的方向與滲流方向成45-90度角，使?jié){液直接從接近于垂直滲流方向的角度流出，從而能夠較易形成垂直于滲流方向的帷幕，另一方面，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，由于減少了0-45度角的漿液流出，不僅節(jié)省了灌漿量，提高了灌漿效率，而且同樣的灌楽量形成更大的壓力，從定向開(kāi)口中排出的楽液具備更大的動(dòng)力，能夠進(jìn)一步減小滲流對(duì)漿液擴(kuò)散方向的影響，此外，多個(gè)定向開(kāi)口流出的漿液與漂卵礫石地層最終形成的帷幕具有一定厚度，從而更好的滿足防滲需求。
【附圖說(shuō)明】

[0025]圖1為本實(shí)用新型的一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖2為本實(shí)用新型的一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置中單個(gè)定向開(kāi)口組的定向開(kāi)口的分布示意圖及對(duì)應(yīng)外管密封裝置在無(wú)漿液壓力情況下的剖面示意圖(也即圖1中A-A處的剖面示意圖)。
[0027]圖3為本實(shí)用新型的一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置的外管密封裝置在有漿液壓力情況下的剖面示意圖(也即圖1中B-B處的剖面示意圖)。
[0028]圖4為本實(shí)用新型的一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置在應(yīng)用中的示意圖。
[0029]圖5為圖4中C處的放大圖。
[0030]附圖標(biāo)記:
[0031]外管密封裝置1、外管2、定向開(kāi)口3、鉆孔孔壁4、內(nèi)管5;內(nèi)管密封裝置6、內(nèi)管出漿口 7、套殼料8、漂卵礫石地層9、水泥漿1、水玻璃溶液11、基礎(chǔ)徑向12、第一復(fù)合體13A、第二復(fù)合體13B、滲流方向14、帷幕搭接方向15、流水16、堤壩17、帷幕18。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0033]實(shí)施例1:
[0034]如圖1所示，本實(shí)施例的一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置，包括外管2、外管密封裝置I以及置于所述外管2內(nèi)的內(nèi)管5、內(nèi)管密封裝置6，所述內(nèi)管5上設(shè)有兩組內(nèi)管密封裝置6，兩組內(nèi)管密封裝置6之間的管段為內(nèi)管出漿段，內(nèi)管出漿段上分布有內(nèi)管出漿口 7，所述外管2沿其軸向方向設(shè)有多個(gè)定向開(kāi)口組，相鄰兩個(gè)定向開(kāi)口組在沿所述外管2軸向方向的距離均為30-40cm，
[0035]如圖2所示，每個(gè)定向開(kāi)口組包括3對(duì)分布在同一外管2周圍上的定向開(kāi)口3，共6個(gè)定向開(kāi)口 3，每一對(duì)定向開(kāi)口 3沿外管2軸向?qū)ΨQ分布，任選所述外管2圓周的一個(gè)徑向作為基礎(chǔ)徑向12，所有定向開(kāi)口 3均分布設(shè)置在所述基礎(chǔ)徑向12的0-45度角內(nèi)，每個(gè)定向開(kāi)口組由一個(gè)外管密封裝置I密封。
[0036]如圖2所示，所有定向開(kāi)口3均分布設(shè)置在所述基礎(chǔ)徑向12的30度角內(nèi)時(shí)，帷幕搭接效果最佳。
[0037]定向開(kāi)口3起到定向的作用，即通過(guò)定向開(kāi)口 3實(shí)現(xiàn)漿液流出外管2的方向可控的目的。
[0038]如圖2所示，所述外管密封裝置I在無(wú)漿液壓力下緊貼所述外管2的外壁，并將定向開(kāi)口組密封起來(lái)，阻止外管2外側(cè)的水、沙、泥漿等進(jìn)入。
[0039]如圖3所示，所述外管密封裝置I在漿液壓力下，其在定向開(kāi)口3處被彈開(kāi)，漿液可沿定向開(kāi)口 3流出外管2，圖中箭頭方向即為漿液流出方向。
[0040]外管密封裝置I實(shí)質(zhì)上起到單向閥作用。
[0041]如圖1所示，本實(shí)用新型的一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置工作時(shí):
[0042]漿液(包括水泥漿10和水玻璃溶液11)進(jìn)入內(nèi)管5，順著內(nèi)管5向下流至內(nèi)管出漿段段，內(nèi)管出漿段底部密封，漿液遂經(jīng)內(nèi)管出漿口 7流出內(nèi)管出漿段，并在內(nèi)管5與外管2之間的空間形成一定水壓后，先將上下兩組內(nèi)管密封裝置6撐開(kāi)，并使兩組內(nèi)管密封裝置6均與外管2的內(nèi)壁緊貼，進(jìn)而形成密閉空間，隨著進(jìn)入內(nèi)管5的漿液不斷增多或外部施加給內(nèi)管5的向下壓力的增大，密閉空間形成的壓力隨之變大，直至彈開(kāi)定向開(kāi)口 3處的外管密封裝置I，漿液經(jīng)6個(gè)定向開(kāi)口 3流出外管2至預(yù)先下好的套殼料8中，并經(jīng)套殼料8流向鉆孔孔壁4，進(jìn)而流向漂卵礫石地層9的孔隙中，并對(duì)孔隙進(jìn)行填充、擠壓形成復(fù)合體13。
[0043]本實(shí)用新型的定向開(kāi)口3設(shè)計(jì)為分布在所述外管2圓周的基礎(chǔ)徑向12的0-45度角內(nèi)，灌漿時(shí)，所述基礎(chǔ)徑向12與帷幕搭接方向15平行，而帷幕搭接方向15是與滲流方向14(或水流方向)垂直的，這樣所述基礎(chǔ)徑向12便與滲流方向14 (或水流方向)垂直，從定向開(kāi)口3流出的漿液的方向與滲流方向14成45-90度角，現(xiàn)有技術(shù)由于可向360度角擴(kuò)散，導(dǎo)致大部分漿液順著滲流方向擴(kuò)散，不僅難以形成垂直于滲流方向14的有效帷幕，而且大大耗費(fèi)了漿液，降低了灌漿效率。本實(shí)用新型很好的避免了這一問(wèn)題，從而能夠形成垂直于滲流方向的帷幕，另一方面，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，由于減少了0-45度角的漿液流出，不僅節(jié)省了灌漿量，提高了灌漿效率，而且同樣的灌漿量只流經(jīng)6個(gè)定向開(kāi)口 3，從定向開(kāi)口 3中排出的漿液具備更大的動(dòng)力，能夠進(jìn)一步減小滲流對(duì)楽液擴(kuò)散方向的影響，此外，多個(gè)定向開(kāi)口 3流出的漿液與漂卵礫石地層最終形成的帷幕具有一定厚度，從而更好的滿足防滲需求。
[0044]其中套殼料8主要由粘土、膨潤(rùn)土及少量水泥漿10組成，是預(yù)先下好的，其主要作用是保證漿液不外漏。
[0045]本實(shí)用新型一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置，應(yīng)用于堤壩17的帷幕搭接防滲時(shí)，如圖4-5所示，堤壩17垂直于河流，流水16在堤壩17的漂卵礫石地層中的滲流方向14同時(shí)垂直于堤壩17和帷幕搭接方向15，漿液與漂卵礫石地層形成沿帷幕搭接方向15的第一復(fù)合體13A和第二復(fù)合體13B。當(dāng)所述外管放入已鉆好的孔中時(shí)，所述基礎(chǔ)徑向12與帷幕預(yù)搭接方向15平行，從而形成垂直于滲流方向14的完整的帷幕18。
[0046]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置，包括外管、外管密封裝置以及置于所述外管內(nèi)的內(nèi)管、內(nèi)管密封裝置，所述內(nèi)管上設(shè)有兩組內(nèi)管密封裝置，位于兩組內(nèi)管密封裝置之間的管段為內(nèi)管出漿段，所述內(nèi)管出漿段上分布有內(nèi)管出漿口，其特征在于， 所述外管管壁沿其軸向方向設(shè)有多個(gè)定向開(kāi)口組，每個(gè)定向開(kāi)口組包括至少一對(duì)分布在同一外管周圍上的定向開(kāi)口， 任選所述外管圓周的一個(gè)徑向作為基礎(chǔ)徑向， 所有定向開(kāi)口均分布設(shè)置在所述基礎(chǔ)徑向0-45度角內(nèi)， 每個(gè)定向開(kāi)口組由一個(gè)外管密封裝置密封。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置，其特征在于:所有定向開(kāi)口均分布設(shè)置在所述外管圓周的基礎(chǔ)徑向30度角內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置，其特征在于:所述外管的內(nèi)徑為40-50cm，每個(gè)定向開(kāi)口組包括3對(duì)定向開(kāi)口，共6個(gè)定向開(kāi)口，每個(gè)定向開(kāi)口的口徑為0.518-0.624cm。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置，其特征在于:相鄰兩個(gè)定向開(kāi)口組在沿所述外管軸向方向的距離均為30-40cm。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置，其特征在于:兩組內(nèi)管密封裝置均為喇叭形橡膠塞，所述內(nèi)管出漿段的軸向長(zhǎng)度為45-55cm。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置，其特征在于:所述外管密封裝置設(shè)置為抗暴壓力大于或等于4.5MPa的橡皮套。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置，其特征在于:所述外管設(shè)置為PVC圓管，所述內(nèi)管設(shè)置為DNl 6鍍鋅鋼管。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于漂卵礫石地層的灌漿裝置，其特征在于:每一對(duì)定向開(kāi)口沿外管軸向?qū)ΨQ分布。
【文檔編號(hào)】E02D15/04GK205712116SQ201620312854
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年8月16日
【發(fā)明人】韓羽, 王盟, 李寧新, 凌耀忠, 王自新, 李光勤, 李興印
【申請(qǐng)人】中水珠江規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)有限公司