[發(fā)明專利]定點控域注漿裝置及注漿工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410583454.6
• 申請日: 2014-10-27
• 公開（公告）號: CN104314587A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張偉杰;魏久傳;尹會永;謝道雷
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21B33/13
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王吉勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于礦山、隧道等地下工程注漿加固、堵水技術(shù)，尤其是一種定點控域注漿裝置及注漿工藝。

背景技術(shù)

目前，礦山、隧道等地下工程建設(shè)中，經(jīng)常發(fā)生圍巖變形大、涌水量大等問題，甚至會發(fā)生突水突泥災害，造成巨大的人員財產(chǎn)損失。注漿作為一種加固軟弱圍巖、治理水害的一種有效手段在地下工程災害治理中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。注漿實踐表明，影響注漿加固或堵水效果的往往是一些關(guān)鍵地質(zhì)區(qū)段，如大的含導水裂隙、破碎段、巖溶通道、注漿孔深部區(qū)域(即注漿孔深≥20m的區(qū)段)等，這些地段若不能得到有效改善，常造成漿液的浪費和工程質(zhì)量偏低。傳統(tǒng)注漿工藝中，全裸孔注漿忽視了關(guān)鍵部位定點注漿的重要性，且孔口的雙液混合造成漿液在關(guān)鍵部位之前的初凝，阻滯了混合漿液在關(guān)鍵部位的充分擴散，嚴重制約了注漿效用。

中國專利申請CN102003189A公開了一種快速均勻加固軟弱地層的模袋注漿方法和裝置，其具有一次注漿單元和二次注漿單元；二次注漿單元的注漿管（1）的管壁上具有若干出漿孔（2），在二次注漿單元的注漿管（1）上套置模袋（3）并將模袋兩端箍緊在注漿管上；在孔口位置的二次注漿單元注漿管（1）上套置由墊板（7）和螺母（8）組成的預緊單元，二次注漿單元注漿管（1）的另一端通過兩側(cè)球閥與二次注漿管路連接；一次注漿單元具有雙囊注漿栓塞（14）、一次注漿單元輸漿鋼管（17）和手壓泵構(gòu)成的注漿裝置。該發(fā)明存在以下不足：(1)?只能用于單液注漿，不能灌注雙液漿，尤其不具有孔內(nèi)雙液混合的功能；(2)注漿管1是通過快硬水泥卷固定的，只能用于孔深小于10m的鉆孔注漿，不能完成任意深度鉆孔注漿。

中國專利申請CN102979478A公開了一種涌水鉆孔止水裝置，包括止水套管、小注漿管路，所述止水套管靠近兩端的壁上分別設(shè)有出漿口Ⅰ、出漿口Ⅱ，所述出漿口Ⅰ、出漿口Ⅱ的圓孔沿軸向在同一直線上，出漿口Ⅰ、出漿口Ⅱ與注漿小管連接，注漿小管設(shè)于止水套管內(nèi)，注漿小管與小注漿管路連接，小注漿管路與注漿泵連接，止水套管外圍設(shè)有圓筒型模袋，模袋直徑大于止水套管直徑，模袋兩端分別伸出出漿口Ⅰ、出漿口Ⅱ后與止水套管密封連接，模袋與止水套管之間形成空腔。該發(fā)明存在以下不足：(1)?該發(fā)明主要解決孔口止水問題，未涉及到注漿領(lǐng)域；(2)?注漿小管位于套管內(nèi)側(cè)，鉆孔止水后注漿小管不能拔出，影響了鉆孔下一步的施工，也不利于鉆孔涌水的控制排放；(3)?圓筒形模袋與套管之間沒有安置箍緊裝置，而只是簡單捆扎，施工過程中容易造成模袋脫落或模袋端口跑漿，達不到止水效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種定點控域注漿裝置及注漿工藝，使注漿工程能夠限制關(guān)鍵區(qū)漿液擴散空間，提高巖體注漿加固或堵水效果，降低工程成本。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種定點控域注漿裝置，包括固定并分別穿過孔口緊固密封單元的模袋注漿管、水泥基漿液注漿管和控制液注漿管，模袋注漿管上設(shè)置有至少一個套在其外部的模袋，模袋內(nèi)的模袋注漿管的管壁上開設(shè)有若干黏貼鋁片的溢漿孔，當模袋數(shù)量大于一個時，模袋之間有間距，且該間距區(qū)段正好與注漿孔中的關(guān)鍵注漿部位相對應(yīng)；水泥基漿液注漿管和控制液注漿管的末端連通至混合器，混合器上連接出漿短管，且出漿短管的出漿口與注漿孔中的關(guān)鍵注漿部位相對應(yīng)。

所述緊固密封單元包括孔口管、孔口法蘭、緊固法蘭及泄水控制閥，孔口管用于封固在注漿孔內(nèi)部，孔口法蘭焊接在孔口管端部，緊固法蘭固定安裝于孔口法蘭上，緊固法蘭上開設(shè)有五個孔，其中三個孔供模袋注漿管、水泥基漿液注漿管和控制液注漿管穿過并焊接固定，另外兩個為泄流孔，泄流管安裝于泄流孔中，泄流管上設(shè)置有泄水控制閥。

所述模袋數(shù)量為兩個，其中一個套設(shè)于靠近模袋注漿管末端的外部，該部位的模袋注漿管上的溢漿孔上覆蓋的鋁片能夠抵抗0.1~0.3MPa注漿壓力；另一個套設(shè)于靠近模袋注漿管前端的外部，該部位的模袋注漿管上的溢漿孔上覆蓋的鋁片能夠抵抗1~1.5MPa注漿壓力；模袋由土工布加工而成，模袋的端頭與模袋注漿管之間通過箍緊器固定。

所述模袋數(shù)量為一個，模袋套設(shè)于混合器前部的模袋注漿管外部，該部位的模袋注漿管上的溢漿孔上覆蓋的鋁片能夠抵抗1~1.5MPa注漿壓力；模袋由土工布加工而成，模袋的端頭與模袋注漿管之間通過箍緊器固定。

所述溢漿孔呈臺階狀。

所述箍緊器上鉆設(shè)有以焊接方式連接模袋注漿管圓孔，箍緊器邊緣處加工成臺階狀圓盤，臺階上鉆設(shè)固定孔，并于周緣上加工環(huán)狀凹槽，固定孔和凹槽分別通過法蘭和高強橡膠圈箍緊模袋的端頭。