空间竖向岩溶管道封堵装置及封堵方法与流程

本发明涉及隧道工程技术领域，尤其是涉及一种空间竖向岩溶管道封堵装置及封堵方法。

背景技术：

我国岩溶地区分布广泛，可溶岩层分布面积约占国土总面积的1/3。随着我国经济的腾飞，西部大开发建设蓬勃发展，基础设施建设规模不断扩大，在岩溶地区修建地下工程或开挖隧(巷)道，施工中极易诱导大规模、突发性的突水涌泥灾害。随着上述问题的日益突出，对地下工程突水涌泥灾害的研究已经成为本领域的热点之一。

实际工程中，受地质构造和溶蚀作用影响，岩体中往往存在很多不良地质体，如充填型的岩溶管道或断层，在岩溶富水发育地带施工过程中经常出现击穿岩溶管道导致大量涌水的现场，当隧道位于岩性为灰岩基础时，往往灰岩发育较多岩溶管道，在隧道顶部和地面之间需要设置竖向管，如果竖向管穿过岩溶管道进入到隧道内，很容易发生渗漏现象，将岩溶管道内的水带入到隧道内。现有处理方法都比较复杂，对岩溶水的封堵效果不是很理想，最常用的方法是对岩溶管道周边进行灌浆封堵。

本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：

现有技术具有封堵过程复杂，时间长，间接的增加了施工中的风险，同时处理效果不是很理想，因此，现有的岩溶管道堵漏措施是不够理想的如何能进行快速有效封堵是需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供能够快速有效的进行竖向岩溶管道封堵、降低施工过程风险的空间竖向岩溶管道封堵装置及封堵方法，以解决现有技术中存在的封堵过程复杂、时间长、增加了施工中的风险，同时处理效果不是很理想的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的一种空间竖向岩溶管道封堵装置，包括混凝土输送管和注浆管，所述混凝土输送管贯穿岩溶管道，所述岩溶管道与所述混凝土输送管外壁之间存在间隙；所述混凝土输送管上设置有浆液快速凝固结构，所述注浆管流出的浆液经过所述浆液快速凝固结构后流动至所述岩溶管道与所述混凝土输送管外壁之间的间隙以封堵该间隙，所述浆液快速凝固结构能通过扩大流经的浆液与空气的接触面积的方式加速浆液的凝固。作为优选的，所述混凝土输送管垂直穿设在岩溶管道内；所述混凝土输送管上端位于地面以上，下端位于岩溶管道下部；所述注浆管固定连接在所述混凝土输送管管壁上，所述注浆管与所述混凝土输送管平行设置，所述注浆管长度小于所述混凝土输送管长度；所述注浆管下端位于岩溶管道水面上部，上端位于地面以上，所述浆液快速凝固结构位于所述注浆管下方。

通过在混凝土输送管管壁上设置注浆管，在混凝土输送管下部对应注浆管下端的位置设置浆液快速凝固结构，通过浆液快速凝固结构对注浆管内关注的水泥浆液进行快速凝固固定，从而可实现快速封堵的效果，而且由于快速封堵还能够提高封堵过程中的安全性，降低施工过程风险。

作为本发明的进一步改进，所述注浆管的数量多于两个，所有的所述注浆管均匀设置在所述混凝土输送管管壁上。通过多个所述注浆管能够从不同角度进行水泥封堵浆液灌注，提高封堵效率，缩短封堵时间，提高工作效率。

作为本发明的进一步改进，所述注浆管管径小于所述混凝土输送管管径。

作为本发明的进一步改进，所述混凝土输送管直径为150mm。

作为本发明的进一步改进，所述浆液快速凝固结构为采用麻绳缠绕设置在所述混凝土输送管管壁上的麻绳团。

作为本发明的另一种改进，所述浆液快速凝固结构采用棉布材料缠绕在所述混凝土输送管管壁上制成。

作为本发明的进一步改进，所述浆液快速凝固结构的直径不大于所述混凝土输送管直径与所述注浆管直径的和。

作为本发明的进一步改进，所述注浆管和所述混凝土输送管均采用金属材料制成。

本发明还提供了一种空间竖向岩溶管道封堵方法，采用所述的空间竖向岩溶管道封堵装置进行岩溶管道涌水后的封堵的方法，具体步骤如下：

步骤一：首先根据出水位置在地表开设通孔，所述通孔与所述岩溶管道连通；

步骤二：将所述混凝土输送管从步骤一中的所述通孔内插入并穿过所述岩溶管道，插入所述混凝土输送管过程中观察所述岩溶管道内的水位，待所述混凝土输送管上的所述浆液快速凝固结构刚好下至水位以下即停止下放所述混凝土输送管；

步骤三：接通所述混凝土输送管周边的所有的所述注浆管，采用低压水泥浆进行注浆。

作为本发明的进一步改进，所述通孔规格为200mm。

本发明通过在混凝土输送管侧壁上固定连接注浆管，并在注浆管下部设置浆液快速凝固结构，能够大大提高注浆水泥浆液凝固速度，从而将空间竖向岩溶管道的水快速有效的进行封堵，降低施工过程风险。

本发明采用麻绳作为浆液快速凝固结构，由于麻绳的摩擦力很大，当麻绳与水泥浆液接触时能够将水泥浆液留住，麻绳还具有能通过扩大流经的浆液与空气的接触面积的方式加速浆液的凝固，使水泥浆液能够快速凝固，从而实现快速封堵的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明空间竖向岩溶管道封堵装置使用时的结构示意图；

图2是本发明空间竖向岩溶管道封堵装置的俯视图。

图中1-混凝土输送管；2-注浆管；3-浆液快速凝固结构；4-岩溶管道水面。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

如图1和图2所示，本发明提供了一种空间竖向岩溶管道封堵装置，包括混凝土输送管1和注浆管2，混凝土输送管1贯穿岩溶管道，岩溶管道与混凝土输送管1外壁之间存在间隙；混凝土输送管1上设置有浆液快速凝固结构3，注浆管2流出的浆液经过浆液快速凝固结构3后流动至岩溶管道与混凝土输送管1外壁之间的间隙以封堵该间隙，浆液快速凝固结构3能通过扩大流经的浆液与空气的接触面积的方式加速浆液的凝固。作为优选的，混凝土输送管1垂直穿设在岩溶管道内；混凝土输送管1上端位于地面以上，下端位于岩溶管道下部；注浆管2固定连接在混凝土输送管1管壁上，注浆管2与混凝土输送管1平行设置，注浆管2长度小于混凝土输送管1长度；注浆管2下端位于岩溶管道水面4上部，上端位于地面以上，浆液快速凝固结构3位于注浆管2下方。通过在混凝土输送管1管壁上设置注浆管2，在混凝土输送管1下部对应注浆管2下端的位置设置浆液快速凝固结构3，通过浆液快速凝固结构3对注浆管2内关注的水泥浆液进行快速凝固固定，从而可实现快速封堵的效果，而且由于快速封堵还能够提高封堵过程中的安全性，降低施工过程风险。

作为可选的实施方式，注浆管2的数量多于两个，所有的注浆管2均匀设置在混凝土输送管1管壁上。通过多个注浆管2能够从不同角度进行水泥封堵浆液灌注，提高封堵效率，缩短封堵时间，提高工作效率。

优选的，注浆管2管径小于混凝土输送管1管径，混凝土输送管1直径为150mm，浆液快速凝固结构3为采用麻绳缠绕设置在混凝土输送管1管壁上的麻绳团。浆液快速凝固结构3的直径不大于混凝土输送管1直径与注浆管2直径的和，注浆管2和混凝土输送管1均采用金属材料制成。

作为另一种实施方式，浆液快速凝固结构3采用棉布材料缠绕在混凝土输送管1管壁上制成。

本发明还提供了一种空间竖向岩溶管道封堵方法，采用的空间竖向岩溶管道封堵装置进行岩溶管道涌水后的封堵的方法，具体步骤如下：

步骤一：首先根据出水位置在地表开设通孔，通孔与岩溶管道连通；

步骤二：将混凝土输送管1从步骤一中的通孔内插入并穿过岩溶管道，插入混凝土输送管1过程中观察岩溶管道内的水位，待混凝土输送管1上的浆液快速凝固结构3刚好下至水位以下即停止下放混凝土输送管1；

步骤三：接通混凝土输送管1周边的所有的注浆管2，采用低压水泥浆进行注浆。优选的，通孔规格为200mm。

本发明通过在混凝土输送管1侧壁上固定连接注浆管2，并在注浆管2下部设置浆液快速凝固结构3，能够大大提高注浆水泥浆液凝固速度，从而将空间竖向岩溶管道的水快速有效的进行封堵，降低施工过程风险。

本发明采用麻绳作为浆液快速凝固结构3，由于麻绳的摩擦力很大，当麻绳与水泥浆液接触时能够将水泥浆液留住，麻绳还具有能通过扩大流经的浆液与空气的接触面积的方式加速浆液的凝固，使水泥浆液能够快速凝固，从而实现快速封堵的效果。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。