[發(fā)明專利]一種埋藏式壓力鋼管接觸灌漿結(jié)構(gòu)及其灌漿工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410211114.0
• 申請(qǐng)日: 2014-05-19
• 公開（公告）號(hào): CN104018476A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湛正剛;申顯柱;羅玉霞;李曉彬;李水生;楊鵬;邵凌峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國水電顧問集團(tuán)貴陽勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): E02B9/06
• 分類號(hào): E02B9/06;E02D15/02
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 谷慶紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種埋藏式壓力鋼管接觸灌漿結(jié)構(gòu)及其灌漿工藝，屬于水利水電技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

水電站壓力管道是指從水庫、前池或調(diào)壓室向發(fā)電廠房水輪機(jī)輸送水量的管道，其中埋藏式壓力鋼管是指埋入巖體內(nèi)并在鋼管與圍巖間充填混凝土的鋼管。根據(jù)水電工程建設(shè)發(fā)展情況，大多數(shù)工程因壓力鋼管結(jié)構(gòu)布置、混凝土收縮或施工工藝不當(dāng)?shù)纫蛩兀瑢?dǎo)致坡度緩于45°的壓力鋼管底拱與回填混凝土之間出現(xiàn)“脫空”現(xiàn)象，甚至有的出現(xiàn)幾厘米到幾十厘米的空洞，連續(xù)脫空嚴(yán)重者超過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)允許的縫隙，引起局部應(yīng)力過大，影響鋼管運(yùn)行的安全性時(shí)，因此，應(yīng)對(duì)嚴(yán)重脫空部位進(jìn)行接觸灌漿。目前，接觸灌漿處理方式主要有在鋼管底拱預(yù)留孔或沿鋼管外壁預(yù)埋灌漿管兩種，預(yù)留孔方式開孔數(shù)量多、孔徑通常大于50mm、焊接補(bǔ)強(qiáng)工藝要求高，同時(shí)漏焊存在內(nèi)水外滲的安全隱患，預(yù)埋管方式在施工期間容易被堵而影響后期灌漿效果；而且這兩種接觸灌漿方式均屬于預(yù)設(shè)措施，不一定與脫空區(qū)域?qū)?yīng)，后期依然需要通過檢查補(bǔ)打灌漿孔進(jìn)行二次接觸灌漿。因此，上述接觸灌漿方式存在施工周期長、工藝復(fù)雜、盲目性大、工程投資較多及安全可靠性較差等不足；不能達(dá)到預(yù)期的施工效果。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種埋藏式壓力鋼管接觸灌漿結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到有效提高回填灌漿施工效果的目的。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。

一種埋藏式壓力鋼管接觸灌漿結(jié)構(gòu)，包括壓力鋼管及設(shè)置于壓力鋼管外側(cè)的微膨脹混凝土，所述壓力鋼管上開設(shè)有若干灌漿孔，在灌漿孔處焊接有灌漿引出管，在開設(shè)的灌漿孔內(nèi)設(shè)置有錐形封堵塞，在錐形封堵塞頂端通過周邊焊透進(jìn)行封堵。

所述灌漿引出管采用無縫鋼管制作，其中無縫鋼管的直徑為14mm，長度為10～20cm。

所述灌漿孔的直徑為14mm，且孔深穿過壓力鋼管壁厚，并通往微膨脹混凝土深度20mm處。

所述周邊焊透的高度大于或等于5mm。

所述錐形封堵塞的高度大于或等于壓力鋼管的壁厚加上15mm。

本發(fā)明還提供了一種埋藏式壓力鋼管接觸灌漿工藝，主要包括如下工藝步驟：

(1)回填微膨脹混凝土；

(2)物探聲波檢查：在混凝土澆筑結(jié)束60天后進(jìn)行物探聲波檢查，檢測(cè)出脫空范圍和深度，繪制脫空范圍展示圖，再結(jié)合壓力鋼管的規(guī)模大小和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求綜合判斷分析臨時(shí)開孔范圍及個(gè)數(shù)；

(3)開孔：每一獨(dú)立的脫空區(qū)布孔不應(yīng)少于2個(gè)，其中1個(gè)為灌漿孔，1個(gè)為回漿排氣孔，開孔孔徑為φ14mm，同時(shí)在開設(shè)的灌漿孔處焊接φ14mm，長度為10～20cm的無縫鋼管，孔深穿過壓力鋼管壁再鉆20mm；

(4)灌漿：接觸灌漿前用壓縮空氣檢查脫空連通情況，吹出脫空范圍內(nèi)的污物和積水，風(fēng)壓為0.2MPa，漿液采用水泥漿，漿液配比采用0.8：1、0.6：1兩個(gè)比級(jí)依次變漿，灌漿壓力為0.10～0.25MPa；

(5)灌漿結(jié)束判斷：在設(shè)計(jì)灌漿壓力下不吸漿，持續(xù)5min為止；

(6)灌漿質(zhì)量檢查：待灌漿結(jié)束7天后進(jìn)行，采用錘擊法進(jìn)行檢查，脫空面積小于0.5m²為合格；

(7)封孔：鋼管開孔封堵應(yīng)在灌漿質(zhì)量檢查之后進(jìn)行，封堵時(shí)將孔壁污物清理干凈，將錐形封堵塞嵌入混凝土中20mm后采用堆焊法封堵；

(8)探傷檢查：每個(gè)孔采用100％著色劑或磁粉探傷檢查，合格后對(duì)開孔表面焊疤磨平并進(jìn)行防腐處理。

本發(fā)明的有益效果是：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過后期在壓力鋼管上開設(shè)灌漿孔，并采用錐形封堵塞進(jìn)行封堵，可在事前進(jìn)行回填微膨脹混凝土，在事后采用物探聲波檢測(cè)的方法探測(cè)底拱脫空范圍和深度，最后通過補(bǔ)打適量簡(jiǎn)單易行的臨時(shí)灌漿小孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效地接觸灌漿，用以充填鋼管與混凝土之間的脫空，滿足鋼管環(huán)向均勻受力以及與巖體聯(lián)合受力，保證內(nèi)水壓力的充分傳遞，不僅保持了鋼管的完整性，保證了壓力鋼管、混凝土與巖體整體受力，解決了回填混凝土與圍巖之間的脫空問題，增加鋼管運(yùn)行的安全性；本發(fā)明簡(jiǎn)單易行、針對(duì)性強(qiáng)、安全可靠，能有效改進(jìn)接觸灌漿設(shè)計(jì)和提高接觸灌漿施工效果，大大縮短工期和節(jié)省工程投資，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的埋藏式壓力鋼管剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的管壁開孔結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖3是本發(fā)明的孔壁封堵結(jié)構(gòu)放大示意圖；

圖4是本發(fā)明的錐形封堵塞結(jié)構(gòu)放大示意圖。

圖中：1-壓力鋼管，2-微膨脹混凝土，3-巖體，4-灌漿引出管，5-錐形封堵塞，6-周邊焊透，7-灌漿孔。