專利名稱：高壓力大流量集中滲漏灌漿堵漏方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于滲漏灌漿處理工程，具體涉及一種高壓力大流量集中滲漏灌漿堵漏方法。
背景技術(shù)：
水利水電工程建設(shè)中常見集中滲漏，特別是在巖溶地區(qū)，沿巖溶通道、長大斷裂構(gòu)造帶等發(fā)生高壓力、大流量集中透水事故頻繁。由于滲漏出口處壓力高(壓力> L 5MPa)、流量大(流量> 100升)、流速快，施工人員難以靠近作業(yè)。目前針對集中滲漏的處理方法主要以下三種:1.入滲口防滲封堵；2.中間崁堵；
3.滲漏出口封堵。這三種方法都存在一些缺陷:1、入滲口防滲封堵:采用水下拋填砂石料等封堵入滲口或修筑圍堰后再砌筑防滲鋪蓋進(jìn)行防滲處理，該處理方法存在以下問題:(I)水電工程中，集中滲漏大多與江水或庫水連通，入滲口位于水下甚至是深水區(qū)，往往多且分散。由于水深與水下地形復(fù)雜，往往需要潛水員或機(jī)器人探明水下滲漏口的數(shù)量及具體位置，難度極大。(2)由于壓力大、流速高，入滲口封堵一般采用水下拋投各種級配料(石料、砂、粘土等)進(jìn)行封堵，拋投方量大。材料運(yùn)輸主要采用搭設(shè)施工棧橋或船舶運(yùn)料，運(yùn)料成本高。且該法多僅能起到減小滲 漏量、減緩流速作用，難以完全堵死滲漏入滲通道，仍需在滲漏源頭至出水口間進(jìn)行防滲處理，方能最終封堵滲漏通道。因此該方案總工程量大，施工環(huán)節(jié)多，工期長，投資大。(3)入滲口水深較淺時(shí)，可采取修筑圍堰后再進(jìn)行防滲處理，因圍堰填筑量及自身防滲的要求，該法處理工程量大，成本高。2、中間崁堵:主要采取在滲漏源頭至出水口間選擇一個(gè)適宜地段，采用鉆孔灌注砂石級配料、水泥漿液、穩(wěn)定性漿液或采用膜袋灌漿等方法形成防滲帷幕，最終封堵滲漏通道。該法存在以下幾問題:(I)為查明滲漏通道的具體線路與位置，勘探工作量大、耗時(shí)長，且受控于地形、地質(zhì)條件。(2)防滲帷幕在動(dòng)水工況下施工，需大量鉆孔并不斷重復(fù)回填、灌漿處理才能最終封堵滲漏通道，成幕難度大，且處理工期長。施工過程中，大量的細(xì)石、水泥漿液、粘土等被高壓力、高流速滲漏水沖失，材料浪費(fèi)嚴(yán)重，處理成本高。(3)膜袋灌漿法需密集鉆孔，所需鉆孔孔徑也較大，膜袋灌漿工程量大，處理成本高，且該法仍需輔以鉆孔灌漿，才能達(dá)到形成防滲帷幕、封堵滲漏通道的目的，仍存在材料浪費(fèi)和施工工期較長的問題。3、滲漏出口封堵:由于滲漏出口處壓力高、流量大、流速快，施工人員、設(shè)備無法靠近作業(yè)，因此自滲漏出口處進(jìn)行堵漏處理施工難度大，成功機(jī)率小。目前，還沒有一種處理方法可以快速、有效地解決集中滲漏等問題，因此，高壓力、大流量集中滲漏處理一直是水電工程界一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)難題，往往成為制約工程進(jìn)度的焦點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)及偏見，提供了一種簡便快捷、經(jīng)濟(jì)高效、質(zhì)量可靠的高壓力大流量集中滲漏灌漿堵漏方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)一種高壓力大流量集中滲漏灌漿堵漏方法，包括以下步驟:I)地面崁縫加固:首先對集中滲漏沿程全面系統(tǒng)地進(jìn)行清查，對其軟弱縫面、巖體破碎區(qū)、溶蝕區(qū)進(jìn)行封閉防滲、加固；2)根據(jù)滲漏點(diǎn)的數(shù)量、滲漏量大小及所處位置地形條件確定止水灌漿盒的大小，將止水灌漿盒安放在集中滲漏點(diǎn)上；3)安裝完止水灌漿盒后，清理止水灌漿盒周邊浮渣，固定止水灌漿盒，然后在止水灌漿盒四周止水，至達(dá)不漏水為止；4)再在止水灌漿盒上安裝排水管，通過排水管2將漏水引排至作業(yè)區(qū)外排泄；5)根據(jù)滲漏壓力的大小，在止水灌漿盒及其周邊澆筑混凝土 ； 6 )步驟5 )澆筑完畢后，在靠近排水管的出口處安裝控制閘閥，安裝完畢后，關(guān)閉控制閘閥進(jìn)行耐壓試驗(yàn)；7)在控制閘閥外側(cè)的排水管的出口處安裝變徑接頭，接通灌漿管路后，開啟控制閘閥進(jìn)行反向灌漿作業(yè)，至無滲水后結(jié)束反向灌漿施工。

進(jìn)一步地，所述步驟2)中，使集中滲漏點(diǎn)位于止水灌漿盒中央。再進(jìn)一步地，所述步驟3)中，鉆設(shè)錨固孔眼后采用膨脹螺栓或錨桿固定止水灌漿盒，采用面紗、棉紗、橡膠、速凝砂漿、速凝混凝土中一種或多種方法進(jìn)行止水，至達(dá)不漏水為止。再進(jìn)一步地，所述步驟4)中，在止水灌漿盒上安裝次級排水管，通過次排水管輔助排水管將漏水引排至作業(yè)區(qū)外排泄；再進(jìn)一步地，所述在步驟6 )中，在靠近次級排水管的出口處安裝控制閘閥，安裝完畢后，關(guān)閉控制閘閥進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。再進(jìn)一步地，所述步驟6)中，在關(guān)閘過程中應(yīng)嚴(yán)密觀察止水盒周邊是否有抬動(dòng)或滲水，有抬動(dòng)或滲水時(shí)立即打開控制閘閥，對止水盒周邊進(jìn)行加固、止水處理，至關(guān)閉控制閘閥后周邊無抬動(dòng)、滲水為止。再進(jìn)一步地，所述步驟7)中，反向灌漿作業(yè)時(shí)，反向灌漿的壓力為滲漏壓力+0.05、.15MPa，灌漿采用水泥與水按質(zhì)量比1: 0.5^3混合水泥漿。再進(jìn)一步地，所述步驟7)中，當(dāng)止水灌漿盒還存有少量的少部分水或氣時(shí)，先打開次級排水管，排出少量的少部分水或氣，開啟控制控制閘閥輔助排水管一起反向灌漿作業(yè)，停止灌漿，并關(guān)閉控制閘閥，待凝> 48h后，打開閉漿管檢查灌漿管是否還有滲水，當(dāng)有滲水進(jìn)行復(fù)灌，至無滲水后結(jié)束反向灌施工。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:(I)本發(fā)明的高壓力、大流量集中滲漏灌漿堵漏方法突破了傳統(tǒng)處理理念與處理模式的束縛，開啟了集中滲漏處理的新思維，進(jìn)一步豐富了集中滲漏處理方法，具有廣闊的應(yīng)用空間和良好的市場前景。(2)本發(fā)明方案適應(yīng)范圍廣，適應(yīng)性強(qiáng)。采用自滲漏出口進(jìn)行灌漿封堵的處理模式，止水灌漿盒大小、形狀及數(shù)量可根據(jù)地形條件、漏水量大小、漏水點(diǎn)數(shù)量靈活制作，發(fā)明方案既適用于高壓力、大漏量型管道式大型集中滲漏處理工程，也適用于漏量與壓力較小的一般性集中滲漏處理工程，具有廣泛的應(yīng)用范圍和較強(qiáng)的適應(yīng)性能。(3)本發(fā)明中止水灌漿盒等制作、安裝工藝簡單、快捷。采取止水灌漿盒預(yù)制，排水管、高壓閘閥等市購，加工、制作工藝簡單、便捷。止水灌漿盒安裝采用膨脹螺栓或錨桿固定，棉紗、橡膠、速凝砂漿(混凝土)等止水，操作簡單。止水灌漿盒、排水管、高壓閘閥間采用法蘭盤連接，接頭安全可靠，安裝快捷、簡便。(4)本發(fā)明灌漿施工技術(shù)成熟、質(zhì)量可靠。反向灌漿施工按現(xiàn)行行業(yè)灌漿規(guī)范執(zhí)行，施工技術(shù)成熟且有規(guī)可依。灌漿量按理論計(jì)算的灌注空間大小并以一定的擴(kuò)大安全度控制，灌漿質(zhì)量可靠，防滲效果良好。(5)施工工期短。本發(fā)明避免了傳統(tǒng)處理方法工程量大、處理工期長等缺點(diǎn)，其周邊巖體崁縫(或澆筑混凝土)加固、止水盒安裝與止水加固等可同步施工，均能在短期內(nèi)完成。一般止水盒加工、安裝、周邊巖體崁縫(或澆筑混凝土)加固、止水盒止水加固等工序可在3 10d內(nèi)完成，反向灌漿可在l(T48h內(nèi)完成，總施工工期較傳統(tǒng)處理方法大大縮短。如清江隔河巖水電站、清江水布埡水電站集中滲漏封堵處理如采用傳統(tǒng)灌漿方法施工，工期需3 4個(gè)月，而采用本發(fā)明的方法均在20d內(nèi)完成施工；烏江銀盤水電站特大型巖溶集中滲漏封堵處理如采用傳統(tǒng)灌漿方法施工，工期至少需1(Γ12個(gè)月，而采用本次研發(fā)的新方法在3個(gè)月內(nèi)完成施工。(6)工程投資小。由于避免了大量的鉆孔、灌漿施工，克服了漿液浪費(fèi)現(xiàn)象，工程投資大幅減少，經(jīng)濟(jì)效益 顯著。與傳統(tǒng)的方法相比，隔河巖水電站節(jié)約投資約80萬元，水布埡水電站節(jié)約投資約100萬元，銀盤水電站節(jié)約投資1500萬元以上。(7)—次成功、質(zhì)量可靠。清江隔河巖水電站、清江水布埡水電站、烏江銀盤水電站等工程集中滲漏處理后均布置了多個(gè)鉆孔檢查，其中烏江營盤水電站還經(jīng)歷了深豎井開挖檢驗(yàn)，均無一再出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，處理效果顯著。


圖1為本發(fā)明的工作過程圖；圖2為本發(fā)明裝置的整體圖；圖3為本發(fā)明裝置的俯視圖；圖中，1.止水灌漿盒，2.排水管，3.控制閘閥，4.灌漿管路，5.止水加固板，6.膨脹螺栓或錨桿，7.變徑接頭，8.法蘭盤，9.加強(qiáng)筋，10.次級排水管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以便本領(lǐng)域技術(shù)人員理解。
圖中所示一種高壓力大流量集中滲漏灌漿處理裝置，該處理裝置包括止水灌漿盒
I和排水管2 ;止水灌漿盒I底部開口，止水灌漿盒I上設(shè)置有排水管2，靠近排水管2出口處的管道上設(shè)置有控制閘閥3，排水管2出口連接有灌漿管路4。止水灌漿盒I底部四周設(shè)置有止水加固板5。止水加固板5上設(shè)置有多個(gè)膨脹螺栓或錨桿6，止水加固板5上還設(shè)置有加強(qiáng)筋9。排水管2與灌漿管路4的連接處上設(shè)置有變徑接頭7。排水管2上還設(shè)置有法蘭盤8。止水灌漿盒I上還設(shè)置有次級排水管10，靠近次級排水管10出口處的管道上設(shè)置有控制閘閥3。一種高壓力大流量集中滲漏灌漿堵漏方法，包括以下步驟:I)地面崁縫加固:首先對集中滲漏沿程全面系統(tǒng)地進(jìn)行清查，對其軟弱縫面、巖體破碎區(qū)、溶蝕區(qū)進(jìn)行封閉防滲、加固；2)根據(jù)滲漏點(diǎn)的數(shù)量、滲漏量大小及所處位置地形條件確定止水灌漿盒I的長X寬X高為0.5X0.5X0.5m，將止水灌漿盒I安放在集中滲漏點(diǎn)上，使集中滲漏點(diǎn)位于止水灌衆(zhòng)盒I中央；

3)安裝完止水灌漿盒后，清理止水灌漿盒I周邊浮渣，鉆設(shè)錨固孔眼后采用膨脹螺栓或錨桿6固定止水灌漿盒I，然后采用速凝混凝土在止水灌漿盒I四周止水，至達(dá)不漏水為止；4)再在止水灌漿盒上安裝排水管2和次級排水管10，通過排水管2和次級排水管10將漏水引排至作業(yè)區(qū)外排泄；5)根據(jù)檢查滲漏壓力的大小為1.5MPa，在止水灌漿盒I及其周邊澆筑混凝土的量為10噸；6)步驟5)澆筑完畢后，在靠近排水管和次級排水管的出口處安裝控制閘閥，安裝完畢后，關(guān)閉控制閘閥進(jìn)行耐壓試驗(yàn)；7)在控制閘閥外側(cè)的排水管的出口處安裝變徑接頭，接通灌漿管路后，當(dāng)止水灌漿盒還存有少量的少部分水或氣時(shí)，先打開次級排水管，排出少量的少部分水或氣，開啟控制控制閘閥反向灌漿作業(yè)，反向灌漿的壓力為1.5MPa +0.15MPa，灌漿采用水泥與水按質(zhì)量比1:1混合水泥漿。停止灌漿，灌漿水泥量為500噸，并關(guān)閉控制閘閥，待凝>48h后，打開閉漿管檢查灌漿管是否還有滲水，當(dāng)有滲水進(jìn)行復(fù)灌，至無滲水后結(jié)束反向灌施工。實(shí)際使用過程中，止水盒大小0.5X0.5X0.5m 3X5X Im(長X寬X高)，滲漏壓力0.2 3MPa，灌漿水泥量5 500噸。止水灌漿盒I采用鋼質(zhì)預(yù)制成，其個(gè)數(shù)及形狀、尺寸等根據(jù)滲漏點(diǎn)的數(shù)量、滲漏量大小及所處位置地形條件確定。膨脹螺栓或膨脹錨桿6和加強(qiáng)筋9個(gè)數(shù)由具體情況而定，排水管2上法蘭盤3的個(gè)數(shù)根據(jù)總排水量確定，次排水管的使用根據(jù)實(shí)際情況而定。其它未詳細(xì)說明的部分均為現(xiàn)有技術(shù)。盡管上述實(shí)施例對本發(fā)明做出了詳盡的描述，但它僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，人們還可以根據(jù)本實(shí)施例在不經(jīng)創(chuàng)造性前提下獲得其它實(shí)施例，這些實(shí)施例都屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種高壓力大流量集中滲漏灌漿堵漏方法，其特征在于:包括以下步驟: 1)地面崁縫加固:首先對集中滲漏沿程全面系統(tǒng)地進(jìn)行清查，對其軟弱縫面、巖體破碎區(qū)、溶蝕區(qū)進(jìn)行封閉防滲、加固； 2)根據(jù)滲漏點(diǎn)的數(shù)量、滲漏量大小及所處位置地形條件確定止水灌漿盒的大小，將止水灌衆(zhòng)盒安放在集中滲漏點(diǎn)上； 3)安裝完止水灌漿盒后，清理止水灌漿盒周邊浮渣，固定止水灌漿盒，然后在止水灌漿盒四周止水，至達(dá)不漏水為止； 4)再在止水灌漿盒上安裝排水管，通過排水管將漏水引排至作業(yè)區(qū)外排泄； 5)根據(jù)滲漏壓力的大小，在止水灌漿盒及其周邊澆筑混凝土； 6 )步驟5 )澆筑完 畢后，在靠近排水管的出口處安裝控制閘閥，安裝完畢后，關(guān)閉控制閘閥進(jìn)行耐壓試驗(yàn)； 7)在控制閘閥外側(cè)的排水管的出口處安裝變徑接頭，接通灌漿管路后，開啟控制閘閥反向灌漿作業(yè)，至無滲水后結(jié)束反向灌漿施工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓力大流量集中滲漏灌漿堵漏方法，其特征在于:所述步驟2)中，使集中滲漏點(diǎn)位于止水灌漿盒中央。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓力大流量集中滲漏灌漿堵漏方法，其特征在于:所述步驟3)中，鉆設(shè)錨固孔眼后采用膨脹螺栓或錨桿固定止水灌漿盒，采用面紗、棉紗、橡膠、速凝砂漿、速凝混凝土中一種或多種方法進(jìn)行止水，至達(dá)不漏水為止。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓力大流量集中滲漏灌漿堵漏方法，其特征在于:所述步驟4)中，在止水灌漿盒上安裝次級排水管，通過次排水管輔助排水管將漏水引排至作業(yè)區(qū)外排泄。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓力大流量集中滲漏灌漿堵漏方法，其特征在于:所述在步驟6)中，在靠近次級排水管的出口處安裝控制閘閥，安裝完畢后，關(guān)閉控制閘閥進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓力大流量集中滲漏灌漿堵漏方法，其特征在于:所述步驟6)中，在關(guān)閘過程中應(yīng)嚴(yán)密觀察止水盒周邊是否有抬動(dòng)或滲水，有抬動(dòng)或滲水時(shí)立即打開控制閘閥，對止水盒周邊進(jìn)行加固、止水處理，至關(guān)閉控制閘閥后周邊無抬動(dòng)、滲水為止。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓力大流量集中滲漏灌漿堵漏方法，其特征在于:所述步驟7)中，反向灌漿作業(yè)時(shí)，反向灌漿的壓力為滲漏壓力+0.05、.15MPa，灌漿采用水泥與水按質(zhì)量比1:廣3混合水泥漿。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的高壓力大流量集中滲漏灌漿堵漏方法，其特征在于:所述步驟7)中，當(dāng)止水灌漿盒還存有少量的少部分水或氣時(shí)，先打開次級排水管，排出少量的少部分水或氣，開啟控制控制閘閥輔助排水管一起反向灌漿作業(yè)，停止灌漿，并關(guān)閉控制閘閥，待凝> 48h后，打開閉漿管檢查灌漿管是否還有滲水，當(dāng)有滲水進(jìn)行復(fù)灌，至無滲水后結(jié)束反向灌施工。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高壓力大流量集中滲漏灌漿堵漏方法，包括以下步驟首先地面崁縫加固然后根據(jù)滲漏點(diǎn)的數(shù)量、滲漏量大小及所處位置地形條件安裝止水灌漿盒后，在止水灌漿盒四周止水，至達(dá)不漏水為止；根據(jù)滲漏壓力的大小，在止水灌漿盒及其周邊澆筑混凝土；開啟控制控制閘閥反向灌漿作業(yè)，至無滲水后結(jié)束反向灌漿施工。本發(fā)明的高壓力、大流量集中滲漏灌漿堵漏方法突破了傳統(tǒng)處理理念與處理模式的束縛，開啟了集中滲漏處理的新思維，進(jìn)一步豐富了集中滲漏處理方法，具有廣闊的應(yīng)用空間和良好的市場前景。
文檔編號E02B3/16GK103215922SQ20131012215
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月9日
發(fā)明者徐年豐, 于習(xí)軍, 李洪斌, 盧增木, 劉瑞懿, 鄒德兵, 施華堂, 劉權(quán)慶 申請人:長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限責(zé)任公司