专利名称：一种浆砌石坝扬压力观测孔的封孔装置及其封孔方法
技术领域：
本发明涉及水坝观测孔技术，具体地说是一种浆砌石坝扬压力观 测孔的封孔装置及其封孔方法。
技术背景浆砌石坝的扬压力观测一般是在建坝时边建坝边埋设观测设备。 随着大坝运行时间的增加，施工期间埋设的观测设备将逐渐老化、达 到使用寿命而报废，不能继续作监测使用。但这些监测设备所监测的 数据内容对浆砌石坝的安全管理又是至关重要的。如果浆砌石坝内用 于监测的设备不能使用，需要重新埋设。而目前的施工工艺又很难达 到设计要求。重新埋设时，先在坝体上打观测孔，再将内置传感器的 测压管下到观测孔内，处于基岩面以下的测压管上开有花管段。如果 坝基岩石有裂隙，就会有水渗透过来，通过花管段流入到测压管内， 传感器即可监测出坝基岩石渗过来的水量，进而监测出大坝的安全 性。但是，在基岩面以上，测压管与观测孔内壁之间留有缝隙，从而 导致坝体中的水由缝隙流到基岩面以下，再通过花管段也流入测压管 内。这样一来，传感器监测到的水就分不清到底从哪来的，即有坝基 坝岩石裂隙渗过来的水，也有从坝体中渗透过来的水，破坏监测的准 确性，严重影响观测的结果。发明内容为了解决上述因观测孔封孔工艺造成监测不准的问题，本发明的 目的在于提供一种浆砌石坝扬压力观测孔的封孔装置及其封孔方法， 采用这种封孔装置，可以避免基岩面以上坝体的水渗透到基岩面以 下，保证监测扬压力的准确性，可适合不同深度的浆砌石坝扬压力观 测孔的封孔。本发明的封孔装置包括测压管、法兰托架及遇水膨胀胶板，测压 管埋设在观测孔内，其上固接有法兰托架，遇水膨胀胶板通过法兰盘固定在法兰托架上；在遇水膨胀胶板的上方依次设有水溶性聚胺酯层 及水泥砂浆层；在法兰托架以下的测压管上设有花管段。其中在遇水膨胀胶板与水溶性聚胺酯层之间还设有遇水膨胀止水条；所述遇水膨胀止水条的高度为5~10cm;所述测压管上的遇水膨胀胶板位于测压腔内、略低于观测孔内的基岩面；所述遇水膨胀胶板的厚度为5~10cm。本发明的封孔方法为在坝体上钻观测孔，将带有遇水膨胀胶板 的测压管放入观测孔内，遇水膨胀胶板遇水后膨胀，将观测孔内壁缝 隙封闭；在遇水膨胀胶板上面灌入水溶性聚胺酯，遇水膨胀成固体，再次将观测孔内壁封闭，直到露出水面；最后将水泥沙浆灌入无水的观测孔内，直到坝面的管口。其中在灌入水溶性聚胺酯之前，可先放入遇水膨胀止水条后将 观测孔的内壁缝隙封闭，再在遇水膨胀止水条上灌入水溶性聚胺酯； 所述测压管外壁上先焊接一法兰托架，尺寸略小于观测孔的内径，在 法兰托架上面放遇水膨胀胶板，再在其上放一法兰盘，将遇水膨胀胶 板固定在法兰托架上；遇水膨胀胶板的尺寸略大于观测孔的内径；所 述灌入水溶性聚胺酯，直到其遇水膨胀成固体后将观测孔的内壁缝隙 封闭、并露出水面。本发明的优点与积极效果为1. 本发明的封孔方法通过四层封堵很好地防止了基岩区域以上 的水由观测孔内壁的缝隙流入测压腔，保证了扬压力测量结果的准确 性。安装在法兰托架上的遇水膨胀胶板膨胀后将观测孔内壁的缝隙封 闭，既可防止水流下来，还可以防止水溶性聚胺酯从缝隙渗透到花管 段、将花管段堵死。2. 本发明的封孔方法定位准确，测压管竖直放置，无泄水点。3. 采用本发明封孔方法的观测系统具有很高的灵活性及可维护性。
图1为要本发明观测孔的封孔剖视图；其中，l为坝面，2为测压管，3为水泥沙浆，4为坝体，5为水 溶性聚胺酯，6为原坝基底板，7为遇水膨胀止水条，8为遇水膨胀 胶板，9为法兰托架，IO为花管段，ll为测压腔，12为基岩区域。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详述。如图1所示，本发明包括测压管2、法兰托架9及遇水膨胀胶板 8,测压管2埋设在观测孔内，其上焊接有法兰托架9，位于测压腔2 内的遇水膨胀胶板8通过法兰盘固定在法兰托架9上，略低于观测孔内的基岩面。在遇水膨胀胶板8的上方依次设有遇水膨胀止水条7、水溶性聚胺酯层及水泥砂浆层，在法兰托架9以下的测压管2上设有 花管段10。遇水膨胀止水条7的高度为5 ~ 10cm,遇水膨胀胶板8的 厚度为5 ~ 10cm。本发明的封孔方法为首先在含水的坝体4上钻观测孔，在一端 封闭的测压管2外壁上用3mm厚的铁板焊接一个法兰托架9，其尺寸 略小于观测孔的内径，这样有利于测压管2能够顺利地放到观测孔 内，测压管2封闭端设有花管段10。在法兰托架1上面放一层遇水 膨胀胶板8，遇水后会慢慢地膨胀，将观测孔内壁的缝隙封闭。遇水 膨胀胶板8的厚度为5~10cm,尺寸略大于观测孔的内径，这样可以 防止水溶性聚胺酯5从观测孔内壁缝隙渗透到花管段、将花管段10 堵死。再在遇水膨胀胶板8的上面放一法兰盘，用螺栓将遇水膨胀胶 板8固定在法兰托架9上，即为第一层封堵。然后，用遇水膨胀止水条7放到法兰托架9上，遇水膨胀后将观 测孔的内壁缝隙再一次封闭，作为第二层封堵。放入的遇水膨胀止水 条7的高度为5~10cm即可。用灌浆管下到遇水膨胀止水条7的上面，灌入水溶性聚胺酯5。 由于水溶性聚胺酯5遇水能迅速膨胀成固体，并且膨胀体积较大，可 将观测孔内壁的缝隙再次封闭，同时将坝体4内原有的水向上和四周 推出，慢慢地用水溶性聚胺酯5填充原来水的位置，直到其露出水面， 这是第三层封堵。由于各地浆砌石坝地理环境不同，因此监测水溶性 聚胺酯5是否露出水面采用电测水位计法来观测。当水溶性聚胺酯露出水面后，在无水的观测孔内灌入水泥沙浆3 进行第四层封堵，直到坝面l的管口，完成整个浆砌石坝扬压力观测 孔的封孔过程,，本发明中的遇水膨胀胶板(即遇水膨胀材料制成的胶板，如河北 远通工程橡胶公司的BW-96型胶板)。遇水膨胀止水条(即遇水膨胀材料制成的止水条，如河北远通工 程橡胶公司的BW-96型止水条)。水溶性聚胺酯(如杭州国电水利电力工程有限公司大坝安全工程 公司的LW水溶性聚胺酯)。本发明的封孔方法适合不同深度的浆砌石坝扬压力观测孔的封 孔，不仅满足浆砌石坝的扬压力观测孔的封孔要求，而且改变了原有 传统上的扬压力观测方式，使得观测系统更具有灵活性和可维护性。
权利要求
1. 一种浆砌石坝扬压力观测孔的封孔装置，其特征在于包括测压管(2)、法兰托架(9)及遇水膨胀胶板(8)，测压管(2)埋设在观测孔内，其上固接有法兰托架(9)，遇水膨胀胶板(8)通过法兰盘固定在法兰托架(9)上；在遇水膨胀胶板(8)的上方依次设有水溶性聚胺酯层及水泥砂浆层；在法兰托架(9)以下的测压管(2)上设有花管段(10)。
2. 按权利要求1所述的浆砌石坝扬压力观测孔的封孔装置，其 特征在于在遇水膨胀胶板(8)与水溶性聚胺酯层之间还设有遇水 膨胀止水条('7 )。
3. 按权利要求2所述的浆砌石坝扬压力观测孔的封孔方法，其 特征在于所述遇水膨胀止水条(7)的高度为5~10cm。
4. 按权利要求1或2所述的浆砌石坝扬压力观测孔的封孔装置， 其特征在于所述测压管(2 )上的遇水膨胀胶板(8 )位于测压腔(11) 内、略低于观测孔内的基岩面。
5. 按权利要求1或2所述的浆砌石坝扬压力观测孔的封孔方法， 其特征在于所述遇水膨胀胶板(8)的厚度为5~10cm。
6. —种按权利要求1所述浆砌石坝扬压力观测孔封孔装置的封 孔方法，其特征在于在坝体(4)上钻观测孔，将带有遇水膨胀胶 板(8)的测压管(2)放入观测孔内，遇水膨胀胶板(8)遇水后膨 胀，将观测孔内壁缝隙封闭；在遇水膨胀胶板(8)上面灌入水溶性 聚胺酯(5)，遇水膨胀成固体，再次将观测孔内壁封闭，直到露出水 面；最后将水泥沙浆(3)灌入无水的观测孔内，直到坝面(1)的管 口 。
7. 按权利要求6所述的浆砌石坝扬压力观测孔的封孔方法，其 特征在于在灌入水溶性聚胺酯(5)之前，可先放入遇水膨胀止水 条(7)后将观测孔的内壁缝隙封闭，再在遇水膨胀止水条(7)上灌 入水溶性聚胺酯(5 )。
8. 按权利要求6或7所述的浆砌石坝扬压力观测孔的封孔方法， 其特征在于所述测压管(2)外壁上先焊接一法兰托架(9),尺寸 略小于观测孔的内径，在法兰托架(9)上面放遇水膨胀胶板(8), 再在其上放一法兰盘，将遇水膨胀胶板(8 )固定在法兰托架(9 )上;遇水膨胀胶板(8)的尺寸略大于观测孔的内径。
9.按权利要求6或7所述的浆砌石坝扬压力观测孔的封孔方法, 其特征在于所述灌入水溶性聚胺酯(5)，直到其遇水膨胀成固体后 将观测孔的内壁缝隙封闭、并露出水面。
全文摘要
本发明涉及水坝观测孔技术，具体地说是一种浆砌石坝扬压力观测孔的封孔装置及其封孔方法，包括测压管、法兰托架及遇水膨胀胶板，在坝体上钻观测孔，将带有遇水膨胀胶板的测压管放入观测孔内，遇水膨胀胶板遇水后膨胀，将观测孔内壁缝隙封闭；在遇水膨胀胶板上面放入遇水膨胀止水条后将观测孔的内壁缝隙封闭，再在遇水膨胀止水条上灌入水溶性聚胺酯，直到其遇水膨胀成固体后将观测孔的内壁缝隙封闭、并露出水面；最后将水泥沙浆灌入无水的观测孔内，直到坝面的管口。本发明适合不同深度的浆砌石坝扬压力观测孔的封孔，不仅满足浆砌石坝的扬压力观测孔的封孔要求，而且改变了原有传统上的扬压力观测方式，使得观测系统更具有灵活性和可维护性。
文档编号E02B3/10GK101240530SQ200710010318
公开日2008年8月13日 申请日期2007年2月7日 优先权日2007年2月7日
发明者周大鹏, 毅 庞, 彭凯忠, 李福绵, 杨万志, 田作佳, 琳 赵, 强 郭, 涛 马, 马传波, 马艳霞, 峰 高 申请人:辽宁省水利水电科学研究院