化學漿液堵水施工用注射槍裝置的製作方法

2023-10-10 06:41:39 1

專利名稱：化學漿液堵水施工用注射槍裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種注漿裝置，具體為一種化學漿液堵水施工用注射槍裝置。
背景技術：
二十一世紀是人們向地下空間開發和發展的世紀，在地下工程施工中，人們基本 上是和地下水作鬥爭，因此，注漿是地下工程施工中技術含量最高的領域，地下工程止水費 用佔工程總造價30 %以上，它不僅是工程能否順利建成的技術保障，而且還是運營階段對 周邊環境是否有影響主要因素，地下工程安全事故基本上都是水惹的禍。城市地質災害 98%以上也是施工注漿質量差造成的。目前，注漿堵水技術主要有單一水泥漿、化學漿液、 水泥一水玻璃雙液漿，這些技術在實際施工中，均存在不能徹底封堵，也不能解決較大的 湧水，造成後期維修注漿成本較高，治理時間較長，甚至給工程運營帶來安全隱患，而且更 重要的是在注漿設備上沒有一個自動化程度高、控制精確、注漿效果好的設備。具體分析如 下(1)水泥單液漿利用單液注漿泵把配置好的水泥漿從注漿管裡注入地層，填充地層中裂隙，從而 減少滲水水量。優點工序單一、操作簡單，具有強度高、耐久性好、價格低、以及無毒等優點。缺點水泥粒徑大，只能注入大於0. 2mm裂隙中，因易於吸水沉澱而穩定性差，硬 化後的結石體積收縮，甚至產生裂隙而構成滲漏，而且在大湧水條件下容易稀釋而無法堵 水。(2)化學漿液化學漿液以單組份聚氨酯為代表，通過單液注漿泵把聚氨酯注如湧水口，遇水馬 上膨脹生成高分子注漿材料。優點操作簡單，反應快。缺點生成高分子強度低，耐久性差，不能徹底解決滲水，而且容易堵泵，造成注漿 泵壽命低。 (3)水泥-水玻璃雙液漿就是把水泥漿與一定濃度水玻璃經過雙液注漿機從注射槍內混合進入注漿管，通 過反應凝固，達到注漿止水效果。優點工序簡單。缺點生成凝固體耐久性差、強度低、結石率低，注漿配比較複雜，漿液濃度低達不 到注漿效果，注漿濃度高，造成注漿管堵塞。然而在地下工程開發今天，對施工注漿質量要求嚴格，大多數地下工程均為一級 防水，各種注漿在地下工程堵水還沒有成熟施工技術，也沒有相關專業科學適用的注漿設 備，也未見相關的文獻報導。發明內容本實用新型為了解決現有各種注漿方法及設備均存在各自不同的缺點，而無法徹 底解決漏水問題，也不能解決較大湧水，造成後期維修注漿成本較高，治理時間較長的問 題，提供一種化學漿液堵水施工用注射槍裝置。本實用新型是採用如下技術方案實現的化學漿液堵水施工用注射槍裝置，包括 風動注漿泵、與風動注漿泵相連的催化劑進漿管和樹脂進漿管，催化劑進漿管和樹脂進漿 管的出漿端均與內置有螺旋式葉片的攪拌器連通，攪拌器的混合漿液出口與一封口器貫 通，封口器前端連接有開設注漿孔的注漿花管，所述的封口器包含相互套接在一起的內層 橡膠管和外層橡膠管以及安裝在封口器進漿端的逆止閥，內、外層橡膠管間留有進漿間隙， 進漿間隙一端、且位於封口器進漿端為密閉結構，進漿間隙另一端、且位於封口器出漿端設 有密封圈，密封圈外側設有將封口器出漿端密閉的薄晶片。採用本實用新型的結構設計，為了解決注漿前封水這一難題，在攪拌器與注漿花 管間用封口器連接，保證注漿前，水從封口器外向外排，封口器的設計原理為進漿端有逆止 閥，保證漿液只能進，不能出，另一端設有密封圈和薄晶片，保證剛開始漿液通過密封圈進 入內、外層橡膠管的進漿間隙，隨著壓力增大而膨脹，確保外層橡膠管與鑽孔孔壁間不漏 水，當到達一定壓力後，把封口器前端密閉的薄晶片擊穿，密封圈收縮，把漿液堵在內、外層 橡膠管的進漿間隙內，此時注漿壓力比水壓大，高流速液體就進入注漿花管，保證注漿止水 效果；由於該注漿需要兩液體均勻混合，為了使兩種液體進入地層前均勻混合這一技術難 題，在進漿管與封口器間增設一內置螺旋式葉片的攪拌器，該攪拌器主要利用螺旋迴流原 理使其兩種液體充分混合；注漿採用風動注漿泵，其主要原因是，風動泵輕，使用方便，更主 要的是通過空氣轉換能提供較高的注漿壓力，使漿液具有可注性。為了進一步優化該注射槍裝置的結構，完善其功能，本實用新型還進行了以下結 構設計所述的催化劑進漿管上裝有第一卸壓閥和止回閥，樹脂進漿管上裝有第二卸壓 閥，由於反應反應速度塊，因此催化劑進漿管必須設置止回閥，便於停止注漿時控制催化劑 不能回流；同時兩根進漿管各設一個卸壓閥，便於排除注漿故障。所述的攪拌器與封口器之間增設注射管，注射管上裝有第三卸壓閥。為了解決在 大湧水處注漿漿液被衝走這一技術難題，在攪拌器和封口器之間增設注射管，其目的就是 延長混合液體注入花管時間，減少漿液在水裡反應時間，混合液進入花管後就開始膨脹反 應，確保注漿堵水效果，同時在注射管上增設一個卸壓閥，便於注漿結束時打開它，確保注 射槍不堵塞。所述注射管的長度可根據實際施工需要確定。注漿結束後，立即打開該卸壓 閥，同時先把催化劑進漿管關閉，用樹脂漿液繼續注入，把殘留在注射槍內催化劑從該卸壓 閥衝走，這樣，單一的液體就不會凝固在注射槍內，最後採用廢舊機油注入衝洗注漿設備。所述的催化劑進漿管、樹脂進漿管與攪拌器之間、攪拌器與注射管之間、注射管與 封口器之間以及封口器與注漿花管之間均為活動連接。不僅保證施工不漏漿，而且拆卸方 便。本實用新型的技術要點如下(1)利用螺旋裝置，實現兩種漿液混合均勻，保證注漿按1 1體積進行混合；(2)運用囊式止水原理作封口器，解決了傳統注漿中，先用膨脹水泥預埋注漿管，而且實現了注漿液只能進，不能出，解決了傳統施工漿液回流堵塞注漿泵等缺點；(3)所有接頭採用活動連接，並設用密封圈，既保證密封效果，又保證拆卸方便；(4)採用注射管延長混合均勻的漿液反應時間，確保漿液進入注漿花管遇水後馬 上膨脹；(5)在注射槍前設一卸壓閥，保證注漿結束後，及時用廢機油把注射槍內液體迅速 排除，從而延長了注漿泵使用壽命。與現有技術相比，本實用新型具有以下優點該注漿堵水自動化程度高，省時省 力，堵水速度快，一般在幾秒鐘內就能把大湧水堵住，施工功效是普通方法的幾十倍，甚至 上百倍；該技術採用風動注漿泵，實現空氣壓力轉換，保證注漿壓力，並能使該漿液進入 0.01mm的裂隙中，保證100%堵水成功；運用該可以移動注漿配套設備，延長了注漿設備壽 命，而且使用方便，只有幾十斤，移動方便；總之，本實用新型結構簡單、設計合理、操作簡 便、適用範圍廣，填補了該技術領域的空白，具有很好的推廣價值和使用價值。

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型的使用狀態圖；圖中1_風動注漿泵；2-催化劑進漿管；3-樹脂進漿管；4-螺旋式葉片；5-攪拌 器；6-注漿孔；7-注漿花管；8-內層橡膠管；9-外層橡膠管；10-逆止閥；11-進漿間隙； 12-封口器進漿端；13-封口器出漿端；14-密封圈；15-薄晶片；16-第一卸壓閥；17-止回 閥；18-第二卸壓閥；19-注射管；20-第三卸壓閥；21-鑽孔；22-鐵箍圈。
具體實施方式
化學漿液堵水施工用注射槍裝置，如圖1、2所示，包括風動注漿泵1、與風動注漿 泵相連的催化劑進漿管2和樹脂進漿管3，催化劑進漿管2上裝有第一卸壓閥16和止回閥 17，樹脂進漿管3上裝有第二卸壓閥18 ；催化劑進漿管2和樹脂進漿管3的出漿端均與內 置有螺旋式葉片4的攪拌器5連通，攪拌器5的混合漿液出口與一封口器貫通，封口器前端 連接有開設注漿孔6的注漿花管7，攪拌器5與封口器之間增設注射管19，注射管上裝有第 三卸壓閥20，有時為了解決大湧水注漿難封堵水這一技術難題，採用兩個封口器串連來增 加封堵面積，而且把封口器要安設在漏水區後面，這樣就保證注漿封堵水效果；所述的封口 器包含相互套接在一起的內層橡膠管8和外層橡膠管9以及安裝在封口器進漿端12的逆 止閥10，內、外層橡膠管間留有進漿間隙11，進漿間隙11 一端、且位於封口器進漿端12為 密閉結構，進漿間隙11另一端、且位於封口器出漿端13設有密封圈14，密封圈外側設有將 封口器出漿端13密閉的薄晶片15。催化劑進漿管2、樹脂進漿管3與攪拌器5之間、攪拌 器5與注射管19之間、注射管19與封口器之間以及封口器與注漿花管7之間均為活動連 接，其連接方式可採用現有多種結構實現，例如攪拌器與注射管可採用插銷式接頭連接，封 口器兩端與注射管、注漿花管可採用絲扣連接，同時連接處用鐵箍圈22進行加固，並且接 頭處採用密封墊。使用時，由於該裝置注漿壓力大，大面積湧水區容易串漿，因此，採用打好一個孔， 立即進行注漿，注好後，在繼續打孔，如果，發現串漿，用棉紗塞住，幾秒鐘就能保證該處漏水孔堵住。而且注漿順序為由淺入深、由外到內的注漿順序，保證注漿止水效果。為了進一步說明本實用新型的應用效果，申請人列舉以下工程實例以該注漿裝置用於廣深港客運專線獅子洋盾構隧道與聯絡通道接茬處湧水堵漏 中，獅子洋隧道共23個聯絡通道，其中有18個位於江底破碎帶地層，湧水量大，最大水壓達 到1. 2MPa，其中2#聯絡通道管片與開挖接茬處股狀水達到360m3/h，採用該技術，嚴格按打 一孔注一孔方案，每孔只需要不到10秒鐘，注漿速度快，立竿見影，注漿擴散半徑達到5米， 注漿能滲透到0.01mm裂隙，保證了注漿堵水效果。注漿後基本上無滲水，堵水率100%。而 且前後共進行幾十次注漿，均未發生堵管現象。證明該技術先進，注射槍設計科學合理。該技術注漿效果好，特別是對湧水量大的地下工程，一堵就好，而其生成的高分子 凝固體強度高，粘結力大，被廣深港公司推廣到同一客專其他破碎帶隧道，注漿結束時強度 就達到50MPa以上，破碎體間粘接力較大，注漿完後，立即就可以開挖。實踐證明，該技術方 案先進，功效高，成本低，填補了注漿堵漏施工技術的空白。
權利要求一種化學漿液堵水施工用注射槍裝置，其特徵是包括風動注漿泵(1)、與風動注漿泵相連的催化劑進漿管(2)和樹脂進漿管(3)，催化劑進漿管(2)和樹脂進漿管(3)的出漿端均與內置有螺旋式葉片(4)的攪拌器(5)連通，攪拌器(5)的混合漿液出口與一封口器貫通，封口器前端連接有開設注漿孔(6)的注漿花管(7)，所述的封口器包含相互套接在一起的內層橡膠管(8)和外層橡膠管(9)以及安裝在封口器進漿端(12)的逆止閥(10)，內、外層橡膠管間留有進漿間隙(11)，進漿間隙(11)一端、且位於封口器進漿端(12)為密閉結構，進漿間隙(11)另一端、且位於封口器出漿端(13)設有密封圈(14)，密封圈外側設有將封口器出漿端(13)密閉的薄晶片(15)。
2.根據權利要求1所述的化學漿液堵水施工用注射槍裝置，其特徵是催化劑進漿管 ⑵上裝有第一卸壓閥(16)和止回閥(17)，樹脂進漿管(3)上裝有第二卸壓閥(18)。
3.根據權利要求1或2所述的化學漿液堵水施工用注射槍裝置，其特徵是攪拌器(5) 與封口器之間增設注射管(19)，注射管上裝有第三卸壓閥(20)。
4.根據權利要求3所述的化學漿液堵水施工用注射槍裝置，其特徵是催化劑進漿管 (2)、樹脂進漿管(3)與攪拌器(5)之間、攪拌器(5)與注射管(19)之間、注射管(19)與封 口器之間以及封口器與注漿花管(7)之間均為活動連接。
專利摘要本實用新型涉及一種注漿裝置，具體為一種化學漿液堵水施工用注射槍裝置，解決現有設備無法解決漏水、大湧水問題，造成後期維修注漿成本高，治理時間長的問題，包括風動注漿泵、催化劑進漿管、樹脂進漿管，催化劑進漿管和樹脂進漿管與攪拌器連通，攪拌器出口與封口器貫通，封口器前端連有注漿花管，封口器包含內層橡膠管、外層橡膠管、逆止閥，內、外層橡膠管間留有進漿間隙，進漿間隙一端為密閉結構，另一端設有密封圈、薄晶片，攪拌器與封口器之間增設注射管。自動化程度高，省時省力，堵水速度快、使用方便，結構簡單、設計合理、操作簡便、適用範圍廣，填補了該技術領域的空白，具有很好的推廣價值和使用價值。
文檔編號E02D19/16GK201722699SQ20102026496
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月17日 優先權日2010年7月17日
發明者劉廣鈞, 王宗勇, 趙香萍, 雷軍 申請人:中鐵十二局集團第二工程有限公司