應用于涌水砂土層中注漿管封固的雙層式膜袋裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應用于涌水砂土層中注漿管封固的雙層式膜袋裝置，包括注漿花管，所述注漿花管前部設有圓錐形刺入端，注漿花管后半部分相對外側面上分別固定有鐵管和膠管，內層膜袋一端緊固于鐵管和注漿花管外部，鐵管的出口置于內層膜袋內側、注漿花管外側；外層膜袋一端緊固于膠管和注漿花管上，膠管的出口置于外層膜袋內側、內層膜袋外側；內層膜袋和外層模袋另一端均緊固于注漿花管上；內層膜袋與注漿花管間形成第一層屏漿層，外層膜袋和內層膜袋間形成第二層屏漿層。本發(fā)明還公開了該裝置的實施方法。本發(fā)明研究了涌水砂土層中注漿管封固的問題，解決了動水條件下封固漿材易沖散、單層膜袋易破損及注漿花管難以達到設計深度的問題。
【專利說明】應用于涌水砂土層中注漿管封固的雙層式膜袋裝置及方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種應用于涌水砂土層中注漿管封固的雙層式膜袋裝置及方法。

【背景技術】
[0002]目前，水利、建筑、交通及礦山工程建設中經(jīng)常遭遇涌水、涌砂、沉降等地質災害，各類地質災害的治理通常采用注漿方法，其具有施工組織簡便、施工工期短、封固深度易控制及成本低等優(yōu)點。
[0003]對于注漿工程而言，注漿管自身封固效果會直接影響注漿治理效果，而現(xiàn)有技術常采用孔口封閉純壓式注漿法，該方法面臨突涌水時封固漿材極易被動水沖散，同時該方法只能在低壓狀態(tài)下進行封固，限制了注漿管封固效果，故研究結構簡單、封固漿材留存率好、封固強度高、價廉實用的注漿管封固裝置具有一定的必要性。此外，良好的注漿管封固，可以為深層高壓注漿提供技術保障，節(jié)約施工成本和縮短工期。
[0004]中國專利CN 203362181 U公開了一種應用于隧道施工防水堵漏的壓漿式膜袋，主要由膜袋和置于膜袋內的管道組成，所述的膜袋通過綁扎鐵絲固定于管道上，所述的管道包括內管和外管，所述的內管置于外管內，所述的外管的一端通過三通與內管連接，膜袋同管道之間可形成一層屏漿層。綜合分析一種應用于隧道施工防水堵漏的壓漿式膜袋，其存在以下不足之處:
1.僅采用一層纖維布膜袋，在膜袋綁扎和管道埋設時極易造成膜袋破損，導致注漿花管封固失敗。
[0005]2.只形成一層屏漿層，加固范圍較小，加固強度相應較低。
[0006]3.膜袋灌漿部件的單向閥門設置于膜袋內部，當膜袋灌漿達到停灌標準時，較難通過關閉單向閥門來實現(xiàn)停注。


【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的是為克服針對涌水條件下封固漿材易沖散、砂土層松散易塌孔及施工時單層膜袋易破損等問題，提供一種應用于涌水砂土層中注漿管封固的雙層式膜袋裝置及方法，采用在內層膜袋與注漿花管間建立第一層屏漿層、在外層膜袋與內層膜袋間建立第二層屏漿層以及利用圓錐形刺入端刺入砂土層。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用下述技術方案:
一種應用于涌水砂土層中注漿管封固的雙層式膜袋裝置，包括注漿花管，所述注漿花管前部設有圓錐形刺入端，注漿花管后半部分相對外側面上分別固定有鐵管和膠管，內層膜袋一端緊固于鐵管和注漿花管外部，鐵管的出口置于內層膜袋內側、注漿花管外側；外層膜袋一端緊固于膠管和注漿花管上，膠管的出口置于外層膜袋內側、內層膜袋外側；內層膜袋和外層模袋另一端均緊固于注漿花管上；內層膜袋與注漿花管間形成第一層屏漿層，夕卜層膜袋和內層膜袋間形成第二層屏漿層。
[0009]所述鐵管外徑為16mm，鐵管上安裝球形單向閥門，漿液通過球形單向閥門再經(jīng)鐵管進入內層膜袋內部，球形單向閥門的單向性保證漿液只能單向流動。
[0010]所述膠管外徑為16mm，膠管上安裝球形單向閥門，漿液通過球形單向閥門再經(jīng)膠管進入外層膜袋與內層膜袋間的空間，球形單向閥門的單向性保證漿液只能單向流動。
[0011]所述外層膜袋和內層膜袋的材料均為合成纖維布。
[0012]一種應用于涌水砂土層中注漿管封固的雙層式膜袋裝置的實施方法，包括以下步驟:
A.雙層式膜袋裝置的組裝:將鐵管焊接于注漿花管上并安裝球形單向閥門；將內層膜袋一端通過綁扎鐵絲固定于注漿花管上，另一端通過綁扎鐵絲固定于鐵管和注漿花管上，從而使內層膜袋包裹住鐵管進口 ；將膠管通過綁扎鐵絲固定于注漿花管上并安裝球形單向閥門；將外層膜袋一端通過綁扎鐵絲固定于注漿花管上，另一端通過綁扎鐵絲固定于膠管和注漿花管上，從而使外層膜袋包裹住內層膜袋和膠管進口 ；最后安裝圓錐形刺入端；
B.內層膜袋和外層膜袋的注漿:將雙層式膜袋裝置放入預定位置后，首先通過鐵管對內層膜袋進行注漿，待達到設計注漿量后關閉球形單向閥門；內層膜袋中的封固漿材達到終凝后，通過膠管對外層膜袋進行注漿，此時應采用低流量注漿，流量控制在24L/mirT52L/min，待達到設計注漿量后關閉球形單向閥門；
C.注漿花管注漿:待內層膜袋和外層膜袋中的封固漿材凝固后，通過注漿花管對受注巖土層進行注漿封固。
[0013]本發(fā)明的技術方案解決了涌水砂土層中注漿管封固時漿材易沖散、單層膜袋易破損及塌孔時注漿花管難以達到設計深度的問題，此裝置通過內層膜袋和外層膜袋建立了兩層屏漿層，提高了對注漿花管的封固程度，并且通過注漿花管注漿，可進一步對涌水砂土層進行深層注漿封堵。
[0014]使用時，將鐵管焊接于注漿花管上，內層膜袋一端用綁扎鐵絲固定于注漿花管上，另一端通過綁扎鐵絲固定于鐵管和注漿花管上；外層膜袋一端用綁扎鐵絲固定于注漿花管，另一端通過綁扎鐵絲將膠管一同綁扎于注漿花管上。此結構在內層膜袋和注漿花管之間形成第一層屏漿層，在外層膜袋和內層膜袋之間形成第二層屏漿層，因此即使在涌水砂土層中進行注漿管封固也不會產(chǎn)生封固漿材被沖散、單層膜袋破損無法封固等問題。
[0015]本發(fā)明中，圓錐形刺入端可在塌孔的情況下使注漿花管刺入砂土層，保證注漿花管位于設計深度。
[0016]本發(fā)明中，所述的外層膜袋和內層膜袋的材料均為合成纖維布，合成纖維布具有強度高、耐磨性好、透水快、耐酸堿、防滲反濾等多種功能。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和有益效果:
1.本發(fā)明采用了內、外兩層纖維布膜袋，解決了因單層膜袋破損而導致注漿花管封固失敗的問題，提高了注漿花管封固的成功率。
[0018]2.本發(fā)明在內層膜袋中形成第一層屏漿層，在外層膜袋中形成第二層屏漿層，擴大了注漿花管的封固范圍，提高了封固強度，為注漿花管的深部高壓注漿提供了技術保證。
[0019]3.本發(fā)明中的圓錐形刺入端易使注漿花管刺入砂土層中，即使在塌孔的情況下，也可通過錘擊注漿花管的方式使其端部達到設計深度。
[0020]4.本發(fā)明中的內、外兩層纖維布膜袋綁扎簡便，耗用工時少；在突涌水條件下，內、外膜袋中的封固漿材不會被沖散，節(jié)省了注漿材料，降低了工程造價。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明結構示意圖；
其中1.注漿花管；2.圓錐形刺入端；3.鐵管；4.球形單向閥門；5.內層膜袋；6.綁扎鐵絲；7.膠管，8.外層膜袋。

【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0023]一種應用于涌水砂土層中注漿管封固的雙層式膜袋裝置，如圖1所示，主要由外層膜袋8、膠管7、內層膜袋5、鐵管3及注漿花管I組成，所述外層膜袋8通過綁扎鐵絲6固定于膠管7和注漿花管I上，所述膠管7置于外層膜袋8內側、內層膜袋5外側，所述內層膜袋5通過綁扎鐵絲6固定于鐵管3和注漿花管I上，所述鐵管3置于內層膜袋5內側、注漿花管I外側，所述注漿花管I前部設有圓錐形刺入端2，內層膜袋5與注漿花管I間形成第一層屏漿層，外層膜袋8和內層膜袋5間形成第二層屏漿層，解決了涌水砂土層中注漿管封固時漿材易沖散、單層膜袋易破損及塌孔時注漿花管難以達到設計深度的問題，具體的是，此裝置通過內層膜袋5和外層膜袋8建立了兩層屏漿層，提高了對注漿花管的封固程度，并且通過注漿花管I注漿，可進一步對涌水砂土層進行深層注漿封堵。
[0024]內層膜袋5和注漿花管I之間設置外徑為16mm的鐵管3，鐵管3上安裝球形單向閥門4，在此結構中，漿液通過球形單向閥門4再經(jīng)鐵管3進入內層膜袋5內，球形單向閥門4的單向性保證漿液只能單向流動；外層膜袋8和內層膜袋5之間設置外徑為16_的膠管7，膠管7上安裝球形單向閥門4，在此結構中，漿液通過球形單向閥門4再經(jīng)膠管7進入外層膜袋8內，球形單向閥門4的單向性保證衆(zhòng)液只能單向流動。
[0025]使用時，將鐵管3焊接于注漿花管I上，內層膜袋5 —端用綁扎鐵絲6固定于注漿花管I上，另一端通過綁扎鐵絲6固定于鐵管3和注漿花管I上；外層膜袋8 一端用綁扎鐵絲6固定于注漿花管1，另一端通過綁扎鐵絲6將膠管7 —同綁扎于注漿花管I上。此結構在內層膜袋5和注漿花管I之間形成第一層屏漿層，在外層膜袋8和內層膜袋5之間形成第二層屏漿層，因此即使在涌水砂土層中進行注漿管封固也不會存在封固漿材被沖散、單層膜袋破碎無法封固等問題。
[0026]圓錐形刺入端2可在塌孔的情況下使注漿花管I刺入砂土層，保證注漿花管I位于設計深度。
[0027]外層膜袋8和內層膜袋5的材料均為合成纖維布，合成纖維布具有強度高、耐磨性好、透水快、耐酸堿、防滲反濾等多種功能。
[0028]應用于涌水砂土層中注漿管封固的雙層式膜袋裝置的實施方法，包括以下步驟:
A.雙層式膜袋裝置的組裝:將鐵管焊接于注漿花管上并安裝球形單向閥門；將內層膜袋一端通過綁扎鐵絲固定于注漿花管上，另一端通過綁扎鐵絲固定于鐵管和注漿花管上，從而使內層膜袋包裹住鐵管；將膠管通過綁扎鐵絲固定于注漿花管上并安裝球形單向閥門；將外層膜袋一端通過綁扎鐵絲固定于注漿花管上，另一端通過綁扎鐵絲固定于膠管和注漿花管上，
從而使外層膜袋包裹住內層膜袋和膠管；最后安裝圓錐形刺入端。
[0029]B.內層膜袋和外層膜袋的注漿:將雙層式膜袋裝置放入預定位置后，首先通過鐵管對內層膜袋進行注漿，待達到設計注漿量后關閉球形單向閥門；內層膜袋中的封固漿材達到終凝后，通過膠管對外層膜袋進行注漿，此時應采用低流量注漿，流量控制在24L/min"52L/min,待達到設計注衆(zhòng)量后關閉球形單向閥門；
C.注漿花管注漿:待內層膜袋和外層膜袋中的封固漿材凝固后，可通過注漿花管對受注巖土層進行注漿封固。
[0030]本發(fā)明結構簡單，利用內層膜袋和注漿花管建立第一層屏漿層，在外層膜袋和內層膜袋間建立第二層屏漿層，從而克服現(xiàn)有技術施工時存在的涌水條件下封固漿材易沖散、單層膜袋易破損及封固強度不高的問題，同時該發(fā)明的圓錐形刺入端可以確保注漿花管位于設計深度。
[0031]上述雖然結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本發(fā)明的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內。
【權利要求】
1.一種應用于涌水砂土層中注漿管封固的雙層式膜袋裝置，其特征是，包括注漿花管，所述注漿花管前部設有圓錐形刺入端，注漿花管后半部分相對外側面上分別固定有鐵管和膠管，內層膜袋一端緊固于鐵管和注漿花管外部，鐵管的出口置于內層膜袋內側、注漿花管外側；外層膜袋一端緊固于膠管和注漿花管上，膠管的出口置于外層膜袋內側、內層膜袋外側；內層膜袋和外層模袋另一端均緊固于注漿花管上；內層膜袋與注漿花管間形成第一層屏漿層，外層膜袋和內層膜袋間形成第二層屏漿層。
2.如權利要求1所述的應用于涌水砂土層中注漿管封固的雙層式膜袋裝置，其特征是，所述鐵管外徑為16_，鐵管上安裝球形單向閥門，漿液通過球形單向閥門再經(jīng)鐵管進入內層膜袋內部，球形單向閥門的單向性保證衆(zhòng)液只能單向流動。
3.如權利要求1所述的應用于涌水砂土層中注漿管封固的雙層式膜袋裝置，其特征是，所述膠管外徑為16_，膠管上安裝球形單向閥門，漿液通過球形單向閥門再經(jīng)膠管進入外層膜袋與內層膜袋間的空間，球形單向閥門的單向性保證漿液只能單向流動。
4.如權利要求1所述的應用于涌水砂土層中注漿管封固的雙層式膜袋裝置，其特征是，所述外層膜袋和內層膜袋的材料均為合成纖維布。
5.如權利要求1所述的應用于涌水砂土層中注漿管封固的雙層式膜袋裝置，其特征是，所述鐵管焊接于注漿花管上，膠管綁扎于注漿花管上。
6.一種應用于涌水砂土層中注漿管封固的雙層式膜袋裝置的實施方法，其特征是，包括以下步驟: A.雙層式膜袋裝置的組裝:將鐵管焊接于注漿花管上并安裝球形單向閥門；將內層膜袋一端通過綁扎鐵絲固定于注漿花管上，另一端通過綁扎鐵絲固定于鐵管和注漿花管上，從而使內層膜袋包裹住鐵管進口 ；將膠管通過綁扎鐵絲固定于注漿花管上并安裝球形單向閥門；將外層膜袋一端通過綁扎鐵絲固定于注漿花管上，另一端通過綁扎鐵絲固定于膠管和注漿花管上，從而使外層膜袋包裹住內層膜袋和膠管進口 ；最后安裝圓錐形刺入端； B.內層膜袋和外層膜袋的注漿:將雙層式膜袋裝置放入預定位置后，首先通過鐵管對內層膜袋進行注漿，待達到設計注漿量后關閉球形單向閥門；內層膜袋中的封固漿材達到終凝后，通過膠管對外層膜袋進行注漿，此時應采用低流量注漿，流量控制在24L/mirT52L/min，待達到設計注漿量后關閉球形單向閥門； C.注漿花管注漿:待內層膜袋和外層膜袋中的封固漿材凝固后，通過注漿花管對受注巖土層進行注漿封固。
【文檔編號】E21D11/38GK104343123SQ201410628235
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年11月7日 優(yōu)先權日:2014年11月7日
【發(fā)明者】李術才, 馮嘯, 張樂文, 劉人太, 韓偉偉, 孫子正, 王洪波, 趙少龍, 王健 申請人:山東大學