一种由封隔器和U字型注浆管组成的同步注浆设备的制作方法

本实用新型涉及一种由封隔器和U字型注浆管组成的同步注浆设备。是以增大地基强度及地基稳定为目的，在钻孔结束后注浆时，利用由封隔器和U型注浆管组成的同步注浆设备及其施工的方法。

背景技术：

过去的垂直(倾斜)注浆施工及隧道先进灌浆施工，是把地基用套管钻孔到所定的深度后，安装注浆外管并撤回套管(或锤钻头)后，利用密封剂(sealing agent)密封钻孔穴圆周面和注浆外管之间的缝隙，并安装单封隔器或双封隔器，阶段性多次注浆材料施工。这种垂直(倾斜)注浆施工及隧道先进灌浆施工不仅施工过程复杂，而且密封(sealing)后经过24小时开始，把封隔器从注浆管头部向上提高30cm～50cm左右，重复注浆，因此浪费很多施工期。钢管多段同步注浆施工，是把地基用套管(或锤钻头)钻孔到所定深度，并在钻孔穴里塞进已组装的钢管，然后撤回套管(或锤钻头)，捻缝(caulking)钻孔穴口，用密封剂密封钻孔穴圆周面和钢管之间的缝隙，向钢管内部插入封隔器，然后3次-5次反复注浆材料的施工。此施工施工过程复杂，消耗的施工期间多，而且因钻孔穴直径和钢管直径的不同，地基无法自立具有塌陷的危险，同时由钻孔穴头部部位发生的空洞现象导致原地基的软化，从而减半了钢管加固的效果。不仅使注浆作业艰难，而且注浆材料的损失多，需使用多个(三个乃至五个)消耗品注浆内管，同时又需要插入与注浆软管个数相同的注浆泵，影响经济型。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供了形成多个喷出口，并在各个喷出口地基钻孔穴里插入并安装防逆流阀的注浆外管，再把多个封隔器相互隔离状态下被安装的U字型注浆内管插入到注浆外管，不管注浆外管的长短，只启动第一、二注浆泵，在欲注浆的钻孔穴所有区间里同步注浆注浆材料，以此来节约工程费用，缩短工程期间，而且又确保优秀的灌浆品质的利用由封隔器和U字型注浆管组成的同步注浆设备及其相关施工。

具体的为，一种由封隔器和U字型注浆管组成的同步注浆设备，所述注浆设备包括有定向钻头和大钻头，在所述大钻头(55)的注浆外管(50)内部，配置与定向钻头(75)相连的杆(70)，通过上述的定向钻头和大钻头，在地基形成钻孔穴；在上述注浆外管(50)形成有多个喷射孔(51)，各喷射孔(51)上被安装逆流防止阀(52)；多个封隔器(40；40a，40b，40c，40d)在相互隔离的状态下，设置在所述U字型注浆内管(1)的头部内，并插入至所述注浆外管(50)的头部；所述注浆外管(50)的管口用塞子(80)和敛缝材料(81)密封；在所述U字型注浆内管(1)的第一注浆管(10)及第二注浆管(20)上，分别连接第一及第二泵(60，65)；上述U字型注浆内管的所述第一注浆管(10)的一端和所述第二注浆管(20)的一端，由连接构件(30)相连接，使得第一注浆管(10)和第二注浆管(20)相通；在第一注浆管(10)中，设有一钻孔的第一喷出孔(11)配置在上述封隔器(40)之间；在第二注浆管(20)中，设有一钻孔的第二喷出孔(21)配置在封隔器(40)内部。

进一步的，向注浆设备注浆的材料是在普通水泥系、微型水泥系、微型无机质速凝财系、硅酸盐系、聚氨酯系、硅溶胶系中任选一个。

附图说明

图1-图4是根据本实用新型第一实施例的利用由封隔器和U字型注浆管组成的同步注浆设备同步注浆施工工程的示意图。

图5是U字型注浆内管的图示截面图及部分扩大详细图。

图6是在第一及第二注浆管上安装封隔手段状态的立体图。

图7及图8是把根据本实用新型的利用封隔器和U字型注浆内管的同步注浆施工，在地基向上方及下方倾斜执行的例子大致图示的截面图。

图9及图10是根据本实用新型第二实施例的利用由封隔器和U字型注浆管组成的同步注浆设备同步注浆施工工程的示意图。

具体实施方式

参照图1-图4，根据本实用新型第1实施例的利用由封隔器和U字型注浆管组成的同步注浆设备及其施工，是适用直钻孔方法的，按如下顺序形成。一)为隧道或斜面的加强钻孔地基(G)(参照图1)。此时，在安装大钻头(55)的注浆外管(50)内部配置与定向钻头(75)相连的杆(70)，由定向钻头和大钻头，完成成孔。上述注浆外管(50)形成多个喷射孔(51)，各喷射孔(51)上被安装逆流防止阀(52)。二)钻孔作业结束后，把定向钻头(75)向钻孔反方向倒退，从注浆外管(50)分离杆(70)和定向钻头(75)(图2)。三)然后，如图3所示，把多个封隔器(40；40a，40b，40c，40d)相互隔离的状态下被安装的U字型注浆内管(1)头部，插入到注浆外管(50)头部(图3)。参照图5及图6，此时，上述U字型注浆内管(1)，由于第一注浆管(10)的一端和第二注浆管(20)的一端，由连接构件(30)被连接，因此第一注浆管(10)和第二注浆管(20)是相通的。在第一注浆管(10)中，被钻孔的第一喷出孔(11)配置在封隔器(40)之间，在第二注浆管(20)中，被钻孔的第二喷出孔(21)配置在封隔器(40)内部。上述连接构件(30)，有可能是“U”形状的弯管或是如图5所示，在长方体上形成“U”形状的通孔(31)，在通孔(31)两端安装能够连接第一注浆管(10)及第二注浆管(20)端部的连接器(32，33)。上述封隔器(40)，由第一注浆管(10)被塞的第一安装孔(41a)和第二注浆管(20)被塞的第二安装孔(41b)所形成的圆柱体形状密封垫(41)，与第一注浆管(10)被塞的第一安装孔(42a)和第二注浆管(20)被塞的第二安装孔(42b)所形成的圆柱体形状第二密封垫(42)；卷成圆形状态下，裹第一密封垫(41)和第二密封垫(42)周边的两端，被带子(44；tie band)固定的防水布(43)组成。上述第一密封垫(41)，形成从外周面被切到第一安装孔(41a)的第一切口(41c)和从外周面被切到第二安装孔(41b)的第二切口(41d)。由此，能够把第一注浆管(10)通过第一切口(41c)塞到第一安装孔(41a)，把第二注浆管(20)通过第二切口(41d)塞到第二安装孔(41b)，容易把第一密封垫(41)安装到第一注浆管(10)及第二注浆管(20)上。而且，把第一密封垫(41)用带子(44)卷圆时，第一密封垫(41)被带子(44)固定在第一注浆管(10)及第二注浆管(20)上。上述第二密封垫(42)亦具有与第一密封垫相同的组成，与第一密封垫一起被带子(44)固定在第一注浆管(10)及第二注浆管(20)上。上述防水布(43)，应能够承受通过第二注浆管(20)第二喷出孔(21)供应注浆材料的压力而结实，并且应具有使内部压力不易被泄露的防水功能。关于上述防水布，发现涂橡胶的布或被称为“降落伞布”的布满足以上的性质。四)然后，把注浆外管(50)口，用塞子(80)和敛缝材料(81)密封(图3)。五)在U字型注浆内管(1)的第一注浆管(10)及第二注浆管(20)上各连接第一及第二泵(60，65)，向第一及第二注浆管(10，20)供应注浆材料(图4)。由此，注浆材料由第二泵(65)供应到第二注浆管(20)，注浆材料的一部分通过第二注浆管(20)第二喷出孔(21)供应到封隔器(40)内部，使封隔器(40)的防水布(43)膨胀，由膨胀的封隔器(40)防水布(43)，注浆外管(50)的内部区划为多个空间(D1，D2，D3，D4)，同时剩下部分通过连接构件(30)供应到第一注浆管(10)。(这意味着通过第二注浆管(20)供应的注浆压力，以向第一注浆管(10)供应注浆压力的倍压作用。)而且，注浆材料由第二泵(65)向第二注浆管(20)供应的同时再由第一泵(60)向第一注浆管(10)供应，由于第二注浆管(20)的注浆压力以向第一注浆管(10)供应注浆压力的倍压作用，向第一注浆管(10)供应的注浆材料通过第一喷出孔(11)，由封隔器(40)向在注浆外管(50)形成的多个区划空间(D1，D2，D3，D4)各以相同的压力供应。因此向上述区划空间(D1，D2，D3，D4)里被填满的各注浆材料，以相同的压力通过注浆外管(50)逆流防止阀(52)，同步向地基的钻孔穴喷出。如上所述，注浆材料由倍压向各区划空间(D1，D2，D3，D4)以相同的压力同步被喷出到地基，而且封隔器(40a，40b，40c，40d)不被挤到任何一方，尤其因为封隔器(40a)密封注浆外管(50)的头部内周面，所以防止区划空间(D1)的注浆材料通过安装大钻头(55)的注浆外管(50)头部开口部位向外部的喷出问题，可以防止注浆材料向邻近注浆外管逆流。上述注浆材料，根据原地基的地层组成成分、相对密度、地下水位等，可在普通水泥系、微型水泥系、微型无机质速凝财系、硅酸盐系(硅酸钠3号、变性、活性硅酸盐)、聚氨酯系、硅溶胶系中任选一个。如上所述，根据本实用新型第一实施案例的利用由封隔器和U字型注浆管组成的同步注浆设备及其施工，把地基垂直钻孔，使注浆外管垂直被插入，而且如图7所示，为灌浆隧道或斜面等，当注浆外管(50)对水平线(H)按所定的角度(a；例如a＝10°～20°)向上方倾斜插入到地面(G)时，或者如图8所示，当注浆外管(50)对水平线(H)按所定的角度(a；例如a＝10°～20°)向下方倾斜插入到地面(G)时，从第一封隔手段(40a)和第二封隔手段(40b)之间的区划空间(D1)，通过注浆外管(50)逆流防止阀喷出的吐出圧，与从第二封隔手段(40b)和第三封隔手段(40c)之间的区划空间(D2)喷出的吐出圧，与从第三封隔手段(40c)和第四封隔手段(40d)之间的区划空间(D3)喷出的吐出圧，与从第四封隔手段(40d)和敛缝材料(81)之间的区划空间(D4)喷出的吐出圧均相同。这是因为注浆材料被注浆到第一注浆管(10)时同步又被注浆到第二注浆管(20)，由此向第二注浆管(20)被注浆的注浆压，对向第一注浆管(10)被注浆的注浆压，以倍压(back pressure)作用，致使各区划空间(D1，D2，D3，D4)的压力会相同，第一区划空间(D1)和第二区划空间(D2)由第二封隔手段(40b)被切断，第二区划空间(D2)和第三区划空间(D3)由第三封隔手段(40c)被切断，第三区划空间(D3)和第四区划空间(D4)由第四封隔手段(40d)被切断，即是注浆外管(50)向上方或下方倾斜被配置，各区划空间的压力也不会影响邻近区划空间的压力。而且，只使用两个注浆管，封隔(40)及连接(30)的构成简单，制作费用低廉，注浆管的搬运方便，且如上说明，在封隔手段的密封垫上形成切口，通过上述切口，在注浆管的任意位置可轻松安装封隔手段的密封垫，原则上可以防止干涉因封隔手段注浆管的连接作业的情况。参照图9及图10，根据本实用新型第二实施例的利用由封隔器和U字型注浆管组成的同步注浆设备的同步注浆施工，是适用扩(张)孔方法的，除了下列，与根据本实用新型第一实施例的利用由封隔器和U字型注浆管组成的同步注浆设备的同步注浆施工相同。一)利用地基钻孔机(不图示)钻孔地基(G)。此时，上述地基钻孔机有可能是像锤钻头的落锤式钻孔设备，或者被称为倔管的钢管(被所谓“套筒”)端上固定钻头，以旋转钻头来钻孔的旋转式钻孔设备。这种设备已被公告，在此省略对其构成的详细说明。二)向钻孔穴(110)插入注浆外管(120)(图9)。此时，当钻孔穴为自立孔时，从钻孔穴拔出地基钻孔机套筒后，插入注浆外管；当钻孔穴为非自立孔时，插入注浆外管后拔出套筒。然后，如图10所示，在注浆外管(120)插入多个封隔器(140)按所定间隔被安装的U字型注浆内管(130)。注浆注浆材料的工程与根据本实用新型第一实施例的利用由封隔器和U字型注浆管组成的同步注浆设备相同。

总之，以上就是本实用新型的各个技术要点，尽管以上结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但本实用新型不限于上述具体实施方式，上述具体实施方式仅仅是示意性的而不是限定性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以得出多种相似的启示和变通，并作出相应的简单变化与修改，类似于这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。