[發(fā)明專利]一種泵吸降壓定向注漿設備和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810071199.5
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108301839B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 盧平;彭良田;周剛;張立明;張萬斌;徐昆杰;程鵬達;楊田;劉保林;王國軍;劉寶山;馬永明
• 申請（專利權）人: 四川敘大鐵路有限責任公司;四川省鐵路建設有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21B33/13
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

本發(fā)明公開了一種泵吸降壓定向注漿設備和方法，涉及注漿工藝技術領域。該泵吸降壓定向注漿設備，包括富水地層，所述富水地層的內部設置有溶腔管道，所述溶腔管道的中上游端連通有第一輸液管，所述第一輸液管遠離溶腔管道的一端連通有第一減壓水泵，所述溶腔管道的上游端連通有第二輸液管，所述第二輸液管遠離溶腔管道的一端連接有第二減壓水泵，所述溶腔管道的中下端連通有注入管道。該泵吸降壓定向注漿設備，通過設置第一減壓水泵和第二減壓水泵，改變溶腔管道內局部壓力梯度，引導注漿液向溶腔管道上游流動，從而解決了富水地區(qū)溶腔管道突涌水治理中，向溶腔上游方向定向注漿的問題。

技術領域

本發(fā)明涉及注漿工藝技術領域，具體為一種泵吸降壓定向注漿設備和方法。

背景技術

注漿是利用液壓或電化學原理，把某些能固化的漿液注入地層的裂隙或孔隙，以改善地層的物理力學性質，達到加固、止水等目的的工程作業(yè)活動。注漿施工是地基處理和加固、建筑基坑帷幕堵漏中常見的施工方法。富水地區(qū)隧道修建過程中，突水涌水時有發(fā)生，是隧道修建過程中致災的重要原因。注漿是治理突水涌水的常用方法之一。由于富水地層水流通道復雜，常規(guī)注漿實施后，注漿液受地下水流場作用，通常向流水通道下游流動，當注漿封堵方向與地下水流場方向相反時，注漿封堵效果欠佳，大部分注漿液會被地下水沖至下游；

現有的注漿裝置主要為真空定向注漿裝置，現有專利公開了申請?zhí)枮椋篊N201521078447.7的一種真空定向注漿裝置，包括：真空管和注漿管，所述注漿管間隔設置在所述真空管的周圍；所述真空管和所述注漿管均為一端開口，一端封閉，所述真空管的管壁上設置有第一開孔；所述注漿管包括外管和內管，所述內管套設在所述外管內，且所述內管可在所述外管內上下移動；所述內管兩端外側均連接有封堵氣囊，所述封堵氣囊充氣后可緊貼所述外管；所述外管的管壁上設置有第二開孔，所述內管的管壁上設置有第三開孔。采用該注漿裝置，實現了定向和定點注漿，解決了現有技術中，由于注漿壓力過大，土體產生劈裂裂縫，漿液隨之沿著劈裂裂縫流失，起不到有效加固或封堵作用的問題；

而用于土層加固注漿的真空定向裝置在富水區(qū)隧道工程中無法使用。原因1：土層注漿無需抵御高外水壓力，封堵氣囊可以實現充氣密閉，但富水區(qū)隧道工程注漿壓力一般大于3MPa，最大可達10MPa以上，封堵氣囊無法實現注漿管密封。原因2：地下工程突涌水，一般地下水壓力高，流量大，需采用速凝水泥漿液注漿封堵，采用速凝水泥后，管道內水泥漿液粘性迅速增加，帶來的阻力也成倍增加，該方案中注漿管內外管很難實現上下移動。

發(fā)明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發(fā)明提供了一種泵吸降壓定向注漿設備，解決了富水地區(qū)溶腔管道突涌水治理中，向溶腔上游方向定向注漿的問題。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發(fā)明通過以下技術方案予以實現：一種泵吸降壓定向注漿設備，包括富水地層，所述富水地層的內部設置有溶腔管道，所述溶腔管道的中上游端連通有第一輸液管，所述第一輸液管遠離溶腔管道的一端連通有第一減壓水泵，所述溶腔管道的上游端連通有第二輸液管，所述第二輸液管遠離溶腔管道的一端連接有第二減壓水泵，所述溶腔管道的中下端連通有注入管道，所述注入管道遠離溶腔管道的一端連通有第一支管和第二支管，所述第一支管遠離注入管道的一端連通有第一水泥注漿泵，所述第二支管遠離注入管道的一端連通有速凝劑泵，所述第一支管的表面設置有壓力傳感器，所述第二支管的表面設置有流量傳感器，所述流量傳感器的輸出端固定連接有控制終端計算機，所述溶腔管道的下游管道內設置有下游通道阻塞裝置，所述下游通道阻塞裝置的表面連接有第三輸液管，所述第三輸液管遠離下游通道阻塞裝置的一端固定連接有第二水泥注漿泵，所述控制終端計算機分別與壓力傳感器、流量傳感器、第一水泥注漿泵和速凝劑泵電性連接。

優(yōu)選的，所述第一輸液管、第二輸液管、第一支管和第二支管的表面均設置有電控閥門。

一種泵吸降壓定向注漿的方法，包括以下步驟：