套管缝隙封堵装置及封堵方法与流程

本发明涉及土建缝隙封堵技术领域，特别涉及一种套管缝隙封堵装置。本发明还涉及一种套管缝隙封堵方法。

背景技术：

在土建工程施工过程中，如图1所示在钢筋混凝土结构的水池中，会在在池壁上一般会预埋穿墙套管02，用于穿入水池内部进出水的管道01，套管02为混凝土结构中埋设在侧壁上的金属管段，形成一个洞口，用于穿入管道01，套管02内径一般比拟穿入的管道01外径大约50mm。有时，套管02需要穿带法兰的管道01时，穿入后会出现超宽的缝隙03，法兰的宽度按管道直径不同，一般为50-100mm，此时套管02与管道01的缝隙03的宽度可能达到150mm。

如图2所示，对于超宽的套管缝隙封堵，传统的方法为采用干硬性水泥砂浆/混凝土+石棉水泥封堵。具体的，施工时首先填塞干硬性水泥砂浆/混凝土，形成干硬性水泥砂浆层05，养护7天后再逐层填塞石棉水泥并捶打密实，形成石棉水泥层04。由于缝隙03过宽，填塞的干硬性水泥砂浆/混凝土做为填充材料要起到固定管道的作用，确保其不晃动，必须等砂浆上强度后填塞石棉水泥，否则在捣实捶打石棉水泥的时候，砂浆一旦松动则石棉水泥无法进行捣实操作。

然而，由于干硬性水泥砂浆硬性砂浆无法进行振捣，密实性较差；砂浆/混凝土的粘接强度低，其与管道01、套管02的粘接牢固度差，在捣实石棉水泥的外力作用下可能出现砂浆层的整体松动。当缝隙较宽时，平头錾子的点触面积小，捣实完的点可能会在周边捣实时出现翘起松动问题而影响密实度。当管道振动时刚性材料不能适应变形且材料先天就有收缩开裂的特性，长时间使用尤其是当套管缝隙宽度过大时，材料收缩量更大，导致套管缝隙的密封性较差。

因此，如何提高套管缝隙的密封性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种套管缝隙封堵装置，以提高套管缝隙的密封性。本发明的另一目的是提供一种套管缝隙封堵方法。

为实现上述目的，本发明提供一种套管缝隙封堵装置，包括管道及套设在所述管道外部的套管，还包括加强板和背衬环，所述背衬环套设所述管道外壁上，所述加强板的侧面与所述管道外壁固定连接，所述加强板的长度方向沿所述管道的轴向延伸，所述背衬环和所述加强板的外部填充有环氧砂浆填充层，所述环氧砂浆填充层的两侧与所述套管内壁和所述管道外壁密封连接，所述环氧砂浆填充层的两端密封有环氧胶泥封闭层，所述环氧胶泥封闭层的外侧密封有堵漏灵刚性防水层，所述环氧胶泥封闭层和所述堵漏灵刚性防水层均与所述管道外壁和所述套管内壁密封连接。

优选地，还包括密封连接在所述堵漏灵刚性防水层外端的丙烯酸涂膜柔性防水层，所述丙烯酸涂膜柔性防水层的两侧与所述管道外壁和所述套管内壁密封连接。

优选地，所述丙烯酸涂膜柔性防水层为U型，所述丙烯酸涂膜柔性防水层开口朝向远离所述背衬环方向。

优选地，所述丙烯酸涂膜柔性防水层的厚度为1.5mm-2.5mm。

优选地，还包括密封连接在所述丙烯酸涂膜柔性防水层外端的中性硅酸铜胶层，所述中性硅酸铜胶层的两侧与所述管道外壁和所述套管内壁密封连接。

优选地，中性硅酸铜胶层的厚度为2.5cm-3.5cm。

优选地，所述环氧胶泥封闭层的厚度为0.5cm-1.5cm。

优选地，所述背衬环位于所述套管中部，所述背衬环两侧对称设有加强板，所述加强板侧部与所述背衬环固定连接。

优选地，所述加强板绕所述管道圆周方向等间距分布。

一种套管缝隙封堵方法，包括步骤：

A1：将背衬环固定连接在管道外壁上；

A2：在所述背衬环两侧设置与所述管道外壁固定连接的加强板，所述加强板与所述背衬环固定连接，所述加强板的长度方向沿所述管道的轴向延伸，所述加强板为多个，多个所述加强板沿所述管道周向布置；

A3：在所述背衬环和所述加强板外周填充环氧砂浆填充层，所述环氧砂浆填充层两侧与所述套管和所述管道密封连接；

A4：在所述背衬环的外表面涂设所述环氧胶泥封闭层，所述涂设环氧胶泥封闭层两侧与所述套管和所述管道密封连接；

A5：在所述环氧胶泥封闭层的外表面涂设堵漏灵刚性防水层，所述堵漏灵刚性防水层两侧与所述套管和所述管道密封连接；

A6：在所述堵漏灵刚性防水层的外表面涂设丙烯酸涂膜柔性封水层，所述丙烯酸涂膜柔性防水层为U型，所述丙烯酸涂膜柔性防水层开口朝向远离背衬环方向，所述丙烯酸涂膜柔性防水层的两侧与所述管道外壁和所述套管内壁密封连接；

A7：在所述丙烯酸涂膜柔性防水层外侧的涂设中性硅酸铜胶层，所述中性硅酸铜胶层的两侧与所述管道外壁和所述套管内壁密封连接。

在上述技术方案中，本发明提供的套管缝隙封堵装置包括管道、加强板、背衬环及套设在管道外部的套管，背衬环套设管道外壁上，加强板的侧面与管道外壁固定连接，加强板的长度方向沿管道的轴向延伸，背衬环和加强板的外部填充有环氧砂浆填充层，环氧砂浆填充层的两侧与套管内壁和管道外壁密封连接，环氧砂浆填充层的两端密封有环氧胶泥封闭层，环氧胶泥封闭层的外侧密封有堵漏灵刚性防水层，环氧胶泥封闭层和堵漏灵刚性防水层均与管道外壁和套管内壁密封连接。

通过上述描述可知，在本发明提供的套管缝隙封堵装置中，通过设置加强板，在缝隙中形成较小仓位，避免套管与管道缝隙超宽的处理难度，逐个仓位填充环氧砂浆操作方便，由背衬环做为填充层的遮挡，填充环氧砂浆时可施加较大的锤击力，便于填充层的捣实。环氧砂浆无收缩，粘接力强，将套管与管道粘接为一体，能够抑制管道振动，管道的振动也不会对填充层造成破坏松动。环氧胶泥封闭层涂抹在填充层的表面，可封闭环氧砂浆表面的细小孔洞，辅助提高抗渗效果。环氧胶泥材质细腻，采用涂抹的方法可封闭环氧砂浆填充层表面的孔洞，辅助提高抗渗效果。采用堵漏灵施作刚性防水层，其为水泥基防渗材料，可塑性好，具有快硬的效果但又有一定的操作时间，满足防渗效果的同时可为柔性防水层提供一个较为圆滑平整的基面，起到防渗漏的作用，兼做柔性防水层的基层，基层可涂抹光滑，有利于提高柔性防水层的施工质量，有效地提高了套管缝隙的密封性。

附图说明

图1为套管与管道的结构示意图；

图2为传统的套管缝隙封堵装置的结构示意图；

图3为本发明实施例所提供的套管缝隙封堵装置的结构示意图；

图4为本发明实施例所提供的套管缝隙封堵装置的局部结构示意图；

图5为本发明实施例所提供的背衬环与加强板的安装位置结构示意图；

图6为本发明实施例所提供的背衬环与加强板的安装位置侧视图。

其中图1-6中：01-管道、02-套管、03-缝隙、04-石棉水泥层、05-干硬性水泥砂浆层；

1-管道、2-套管、3-背衬环、4-加强板、5-环氧砂浆填充层、6-环氧胶泥封闭层、7-堵漏灵刚性防水层、8-丙烯酸涂膜柔性防水层、9-中性硅酮胶封闭层、10-法兰。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种套管缝隙封堵装置，以提高套管缝隙的密封性。本发明的另一核心是提供一种套管缝隙封堵方法。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图3至图6，在一种具体实施方式中，本发明具体实施例提供的套管缝隙封堵装置包括管道1、加强板4、背衬环3及套设在管道1外部的套管2，背衬环3套设管道1外壁上，加强板4的侧面与管道1外壁固定连接，加强板4的长度方向沿管道1的轴向延伸，具体的，加强板4和背衬环3可以通过粘接的方式安装在管道1上，为了提高连接强度，优选，加强板4和背衬环3焊接在管道1上。背衬环3和加强板4的外部填充有环氧砂浆填充层5，环氧砂浆填充层5的两侧与套管2内壁和管道1外壁密封连接。本发明在实施时先在管道1表面固定背衬环3和加强板4，具体的，背衬环3的宽度比套管2与管道1的缝小1cm左右。为了保证受力平衡，优选，背衬环3位于套管2中部，背衬环3两侧对称设有加强板4，即加强板4在背衬环3两侧对称布置，加强板4侧部与背衬环3固定连接。

更为优选的，如图6所示，加强板4绕管道1圆周方向等间距分布。即加强板4沿管道1外周呈放射状分布。具体的，相邻两个加强板4间距不大于5cm，加强板4沿管道1直径方向的长度为8cm。

环氧砂浆填充层5的两端密封有环氧胶泥封闭层6，环氧胶泥封闭层6的外侧密封有堵漏灵刚性防水层7，环氧胶泥封闭层6和堵漏灵刚性防水层7均与管道1外壁和套管2内壁密封连接。环氧胶泥封闭层6的厚度为0.5cm-1.5cm，具体厚度可以为1cm。

通过上述描述可知，在本发明具体实施例所提供的套管2缝隙封堵装置中，通过设置加强板4，减小缝隙宽度，在缝隙中形成较小仓位，避免套管2与管道1缝隙超宽的处理难度，逐个仓位填充环氧砂浆操作方便，由背衬环3做为填充层的遮挡，填充环氧砂浆时可施加较大的锤击力，便于填充层的捣实。且由于环氧砂浆无收缩、固化时间短、抗压强度和粘接力强，将套管2与管道1粘接为一体，能够抑制管道1振动，管道1的振动也不会对填充层造成破坏松动，环氧砂浆的固化时间常温下约24小时且无需养护能够达到50Mpa，固化后的最终强度能够达到100Mpa，远高于现有技术填充砂浆/混凝土的强度(至多30Mpa)，且固化时间远少于砂浆/混凝土的7天养护时间，可加快封堵的进度。

环氧胶泥封闭层6涂抹在环氧砂浆填充层5的表面，可封闭环氧砂浆表面的细小孔洞，辅助提高抗渗效果。同时，由于环氧胶泥材质细腻，采用涂抹的方法可封闭环氧砂浆填充层5表面的孔洞，辅助提高抗渗效果。采用堵漏灵施作刚性防水层，其为水泥基防渗材料，可塑性好，具有快硬的效果但又有一定的操作时间，满足防渗效果的同时可为柔性防水层提供一个较为圆滑平整的基面，起到防渗漏的作用，兼做柔性防水层的基层，基层可涂抹光滑，有利于提高柔性防水层的施工质量，有效地提高了套管2缝隙的密封性。

进一步，该套管缝隙封堵装置还包括密封连接在堵漏灵刚性防水层7外端的丙烯酸涂膜柔性防水层8，丙烯酸涂膜柔性防水层8的两侧与管道1外壁和套管2内壁密封连接。优选，丙烯酸涂膜柔性防水层8为U型，丙烯酸涂膜柔性防水层8开口朝向远离背衬环3方向。丙烯酸涂膜柔性防水层8以开口向外的U字形分别涂刷在刚性防水层、套管2内壁、管道1外壁的表面，是主要的防渗屏障。丙烯酸涂膜柔性防水层8的厚度为1.5mm-2.5mm。

技术效果：柔性防水层的可操作性强，尤其是在超宽的缝隙内可自由涂刷，分别涂刷在刚性防水层、套管2内壁、管道1外壁的表面形成一层2mm厚的整体防渗膜，涂刷成膜后的延伸性好，即使管道1出现大幅的振动，柔性防水层能够适应变形保证不渗漏。

进一步，该套管缝隙封堵装置还包括密封连接在丙烯酸涂膜柔性防水层8外端的中性硅酮胶封闭层9，中性硅酮胶封闭层9的两侧与管道1外壁和套管2内壁密封连接。中性硅酮胶封闭层9的厚度为2.5cm-3.5cm，斜面收口加大密封胶与管道1表面的粘接面积，中性硅酮胶密封层的外露面为斜向管道1表面的斜面，增加中性硅酮胶密封层与管道1表面的粘接面积。由于硅酮胶封闭层在固化后弹性好，不易老化，常用做门窗、幕墙的密封。硅酮密封胶的减振、密封效果好，降低振动对防渗结构的破坏效果。在前一道防渗措施失效或防渗效果减弱时，后一道防渗措施可起到补充作用；最外层封闭层为弹性材料可起到减振作用，管道1的振动传递至中部再由环氧砂浆填充层5充分抑制，降低管道1振动对防渗结构的破坏。

本发明的套管缝隙封堵装置为套管2两端同时封堵，无论振动从哪一端开始，都能将另一端的振动影响降到最低，本发明套管缝隙封堵装置可替代柔性套管2，可使用在机泵振动幅度最大的出口端。

本发明提供的一种套管缝隙封堵方法，包括步骤：

A1：将背衬环3固定连接在管道1外壁上。具体的，背衬环3可以通过粘接或焊接的方式安装在套管2上。

A2：在背衬环3两侧设置与套管2外壁固定连接的加强板4，加强板4与背衬环3固定连接，加强板4的长度方向沿管道1的轴向延伸，加强板4为多个，多个加强板4沿管道1周向布置。将连接有背衬环3和加强板4的管道1穿入套管2内，为了保证受力平衡，优选，背衬环3位于套管2长度方向的中心位置。具体的，加强板4可以通过粘接或焊接的方式安装在套管2上。即加强板4沿管道1外周呈放射状分布。具体的，可以设置相邻两个加强板4间距不大于5cm，加强板4沿管道1直径方向的长度为8cm。

A3：在背衬环3和加强板4外周填充环氧砂浆填充层5，环氧砂浆填充层5两侧与套管2和管道1密封连接。具体的，工作人员从套管2的开口处填入环氧砂浆，形成环氧砂浆填充层5，用錾子捣实，填入的深度方向与加强板4的端部平齐。

A4：在背衬环3的外表面涂设环氧胶泥封闭层6，涂设环氧胶泥封闭层6两侧与套管2和管道1密封连接；具体的，环氧胶泥封闭层6的厚度可以为1cm。

A5：在环氧胶泥封闭层6的外表面涂设堵漏灵刚性防水层7，堵漏灵刚性防水层7两侧与套管2和管道1密封连接。具体的，待环氧砂浆填充层5和环氧胶泥封闭层6充分固化后，填入堵漏灵做为刚性防水层。具体的，漏灵刚性防水层的厚度可以为3cm。

A6：在堵漏灵刚性防水层7的外表面涂设丙烯酸涂膜柔性封水层，丙烯酸涂膜柔性防水层8为U型，丙烯酸涂膜柔性防水层8开口朝向远离背衬环3方向，丙烯酸涂膜柔性防水层8的两侧与管道1外壁和套管2内壁密封连接。具体的，在刚性堵漏灵刚性防水层7硬化后在表面涂刷2mm厚的丙烯酸涂膜柔性防水层8，丙烯酸涂膜柔性防水层8的涂刷型式为开口向外的U字形，分别在管道1外壁和套管2内壁上涂刷约1cm的宽度。

A7：在丙烯酸涂膜柔性防水层8外侧的涂设中性硅酮胶封闭层9，中性硅酮胶封闭层9的两侧与管道1外壁和套管2内壁密封连接。将套管2与管道1剩余缝隙内满填中性硅酮胶密封层，中性硅酮胶密封层厚度约3cm，并将中性硅酮胶密封层的外露面抹成斜向管道1表面的斜面，增加中性硅酮胶密封层与管道1表面的粘接面积。

本方法通过背衬环3和加强板4，在管道1表面的隔板减小管道1与套管2缝隙的宽度，隔板间填塞环氧砂浆与环氧胶泥形成高强度的填充层牢固固定管道1，同时环氧树脂优异的粘接性能可将套管2与管道1牢牢的粘接在一起；填充层外侧由内向外逐层设置堵漏灵刚性防渗层、丙烯酸涂膜防渗层、中性硅酸铜胶封胶防渗层，形成内刚外柔的组合防渗结构，有效地提高了套管2缝隙的密封性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。