一种砂砾石分段预埋阻塞灌浆装置的制作方法

本实用新型涉及灌浆技术领域，具体涉及一种砂砾石分段预埋阻塞灌浆装置。

背景技术：

我国目前在基础处理施工期间遇到砂砾石、破碎地层中钻孔灌浆经常采用跟管一次成孔、自下而上分段灌浆。若技术要求采用自上而下分段灌浆，就无法使用自下而上分段灌浆的工艺，比较原始的工艺就是钻一段灌一段这种效率极差的施工工艺，严重制约工程施工进度，降低设备、人员工效，成本增大。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种砂砾石分段预埋阻塞灌浆装置，解决采用传统自上而下分段灌浆重复施工工艺时，设备和人员效率低下、施工进度缓慢等技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种砂砾石分段预埋阻塞灌浆装置，包括设置于各个灌浆段起始位置的阻塞座，贯穿各个阻塞座的气管，与阻塞座数量相同的预埋灌浆管；各预埋灌浆管的进口均位于最上方的阻塞座之上；各阻塞座下方均有一个预埋灌浆管的出口；各个阻塞座外均设有阻塞胶球，且每个阻塞胶球分别与气管连通；所述气管还连通有压缩机。

进一步的，所述阻塞座为圆形实体胶球。

进一步的，所述预埋灌浆管采用PEC花管。

进一步的，所述阻塞胶球采用空心软体橡胶套。

进一步的，所述预埋灌浆管的出口设有密封管套，其在对应灌浆段的管壁设有灌浆口。

进一步的，所述预埋灌浆管与阻塞座接触面之间涂有密封胶。

进一步的，所述气管包括一根主气管，主气管设有分别与各个阻塞胶球连通的支气管。

进一步的，所述阻塞座设置为三个，相应的预埋灌浆管也设置为三个。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过分段阻塞灌浆装置避免单孔重复钻孔灌浆的工艺，提高了工程施工进度和资源使用率、降低了项目成本投入；解决了采用传统自上而下分段灌浆重复施工工艺时，设备和人员效率低下、施工进度缓慢等问题。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型阻塞灌浆装置结构图。

图3是本实用新型使用时的安装示意图。

图4是本实用新型预埋灌浆管的结构示意图。

图5是本实用新型预埋灌浆管的剖视图—侧视。

图6是本实用新型预埋灌浆管的剖视图—俯视。

图7是本实用新型第一灌浆段阻塞座的结构示意图。

图8是本实用新型第二灌浆段阻塞座的结构示意图。

图9是本实用新型第三灌浆段阻塞座的结构示意图。

图10是本实用新型灌浆段阻塞座的剖视图—侧视。

图11是本实用新型阻塞座的剖视图—俯视。

图12是本实用新型阻塞胶球的结构示意图一。

图13是本实用新型阻塞胶球的结构示意图二—俯视。

图14是本实用新型阻塞胶球的结构示意图三—侧视。

图15是本实用新型气管的结构示意图。

图16是本实用新型气管的结构示意图—俯视。

图中：1-阻塞座；2-通孔；3-气管；4-预埋灌浆管；5-阻塞胶球；6-压缩机；21-气管孔；22-预埋灌浆管孔；31-主气管；32-支气管；7-非灌浆段；8-灌浆口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。如图1至图14所示，本实用新型的工作原理是灌浆孔一次跟管至设计终孔孔深后分段预埋灌浆管，通过分段阻塞座固定预埋花管，并在阻塞座外侧安装阻塞胶球，最终使用压缩机使分段阻塞胶球进行膨胀，起到灌浆孔自上而下分段灌浆的作用。

本实用新型装置主要使用材料和设备为：PEC花管、电钻、实心胶球、空心软体橡胶套、压缩机6、气管3等。

实施例

一种砂砾石分段预埋阻塞灌浆装置，包括设置于各个灌浆段起始位置的多个阻塞座1(第一个阻塞座1上方区域为非灌浆段7)，贯穿各个阻塞座1的气管3，与阻塞座1数量相同的预埋灌浆管4；各预埋灌浆管4的进口均位于最上方的阻塞座1之上；各阻塞座1下方均有一个预埋灌浆管4的出口；各个阻塞座1外均设有阻塞胶球5，且每个阻塞胶球5分别与气管3连通；所述气管3还连通有压缩机6。各个阻塞座1内均设有通孔2，并通过通孔2穿有一根贯穿各个阻塞座1的气管3，各个灌浆段的预埋灌浆管4也通过通孔2伸入各个灌浆段。

本实施例中，阻塞座1和预埋灌浆管4均优选设置为三个。

通孔2分为一个气管孔21和三个预埋灌浆管孔22，并呈梅花型布置，即三个预埋灌浆管孔22将气管孔21包围。气管孔21位于各阻塞座1中心位置，预埋灌浆管孔22均匀设置于气管孔21周围，避免压缩阻塞胶球导致管路变形不通畅。

由于采用哈迈-90钻机在砂砾石地层钻孔灌浆，因此会导致地层松散，需采用跟管钻进，钻孔直径为跟管钻至设计孔深后经验收合格后预埋灌浆管开始灌浆，以上为常规施工工艺。本实用新型主要从预埋灌浆管4开始研究，首先灌浆孔一次跟管钻至设计终孔孔深，根据灌浆段长在孔内安装三根不同长度(4m、8m、12m)的PEC花管作为灌浆管，满足自上而下分段灌浆的技术要求；预埋灌浆管固定在阻塞座1上，阻塞座1采用长200mm的圆形实体胶球，在胶球上进行开孔(预埋灌浆管孔22)，预埋灌浆管孔预埋灌浆管从预埋灌浆管孔22内穿入，并采用密封胶对孔内缝隙进行处理，起到固定预埋灌浆管4的作用。阻塞座1布置在各灌浆段起始位置，共布置三处阻塞座(4m的预埋灌浆管4延伸向从上至下数的第二个阻塞座1，8m的预埋灌浆管4延伸向从上至下数的第三个阻塞座1，12m的预埋灌浆管4延伸出第三个阻塞座1)；阻塞胶球5固定在阻塞座外侧，阻塞胶球采用膨胀性能较好的空心软体橡胶套，在使用期间能够和孔壁紧密结合；压缩机主要作用是通过压缩气体使阻塞胶球膨胀，压缩机6管路主要由一根主气管31与阻塞胶球上支气管32相连接，主气管31同样在阻塞座中间位置开孔(即气管孔21)穿入(避免压缩阻塞胶球导致管路变形不通畅)，待管路全部连接固定后将阻塞灌浆装置下至灌浆孔内，最终通过压缩机压缩气体使三个不同位置的阻塞胶球同时膨胀，起到一次成孔、自上而下分段灌浆的作用。

采用本实用新型装置主要施工程序及方法：

一、灌浆装置结构

本实用新型装置结构主要包括分段预埋灌浆管、分段阻塞座、分段阻塞胶球、压缩机。

1)预埋灌浆管结构

预埋灌浆管4采用的PEC花管，每个灌浆孔预埋三根，为满足分段灌浆要求，预埋灌浆管长度根据灌浆段长划分，分别为4m、8m、12m，每根预埋灌浆管根据灌浆段长制作花管，每环设有4孔(灌浆口8)，环距200mm，梅花型布置。待花管制作完毕后将此部位采用塑料胶带进行绑扎保护，并对每根预埋灌浆管朝孔底方向的管口采用密封管套进行封闭，避免串浆后堵塞其它未施工花管，施工此段时可用压力水进行开孔后灌浆。根据灌浆顺序对预埋灌浆管进行编号，4m预埋灌浆管编为1#灌浆管，8m预埋灌浆管编为2#灌浆管，12m预埋灌浆管编为3#灌浆管。预埋灌浆管固定在阻塞座上，阻塞座1开孔后，预埋灌浆管4从预埋灌浆管4内穿入，预埋灌浆管孔并采用密封胶对孔内缝隙进行处理，起到固定预埋灌浆管的作用。

2)阻塞座结构

阻塞座1采用长200mm的圆形实体胶球，阻塞座1根据灌浆段长布置，具体布置在各灌浆段起始位置，本研究实用新型共布置三处间隔设置的阻塞座1。

3)阻塞胶球结构

阻塞胶球5固定在阻塞座1外侧，阻塞胶球5采用膨胀性能较好的空心软体橡胶套，在膨胀后能够和孔壁紧密结合，起到阻塞孔内浆液向上或向下串浆的作用。

4)压缩机气管布置结构

压缩机主要作用是通过压缩气体使阻塞胶球5膨胀，压缩机管路主要由一根主气管31与三个阻塞胶球上支气管32相连接，主气管31在阻塞座1中间位置开孔(即气管孔21)穿入(避免压缩阻塞胶球导致管路变形不通畅)，待管路全部连接固定后将阻塞灌浆装置下至灌浆孔内，最终通过压缩机压缩气体使三个不同位置的阻塞胶球同时膨胀，起到一次成孔、自上而下分段阻塞灌浆的作用。

二、灌浆施工

分段预埋阻塞灌浆装置制作完毕后安装至灌浆孔内，通过压缩机使阻塞胶球膨胀，紧密结合孔壁后进行灌浆。灌浆遵守自上而下分段灌浆的要求，先进行第一段灌浆(1#预埋灌浆管)，待达到灌浆结束要求后进行第二段灌浆(2#预埋灌浆管)，最后进行第三段灌浆(3#预埋灌浆管)。