平面止浆垫涌水口控流装置以及施工工艺的制作方法

本发明公开了一种平面止浆垫涌水口控流装置及施工工艺，具体涉及一种堵水工艺特别涉及一种对高速、大流量涌水管道进行控流降速的技术。

背景技术：

在岩溶地区，由于地下水对可溶性岩石的长年侵蚀作用，导致地层中常伴有岩溶管道，若与水源相连就易形成岩溶管道涌水，该类型涌水具有流量大、流速高的特点，难以封堵治理。

目前矿山治理岩溶水害的方法主要为浅部疏干排水和注浆截流堵水，浅部疏干排水见效快，但防治水、排水费用高昂且严重破环了矿区地质环境。导致地面塌陷频发；注浆截流堵水理论技术要求高，但能减少地表岩溶塌陷，保护生态环境，且能降低排水费用。

采用注浆截流堵水理论时，面对大流量、高流速的岩溶管道，注浆材料随涌水排出难以在岩溶管道中存留。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种平面止浆垫涌水口控流装置，本装置通过在涌水口设置止浆垫和阀门对高速、大流量涌水管道进行控流降速。

进一步的，所述的平面止浆垫涌水口控流装置，包括一个设置在岩溶管道涌水口位置的止浆垫，所述的止浆垫内设置有一个引水管，所述的引水管的一端与涌水通道连通，另一端延伸到止浆垫外，且在该端设有一个阀门。

该方案是在高速、大流量涌水口上方预先设置大体积钢筋混凝土止浆垫，止浆垫完全覆盖涌水口来承受涌水压力。止浆垫内置引水管，引水管一端与动水岩溶管道连接，另一端伸出止浆垫外并设置阀门。使全部岩溶管道来水经引水管排出，就实现了调节阀门以控制出水口出水量及动水岩溶管道内流速的目的。

进一步的，所述的止浆垫为钢筋混凝土止浆垫。

进一步的，所述的覆盖在岩溶管道出浆口位置上方的止浆垫的覆盖面积要求是完全覆盖涌水口，止浆垫完全覆盖涌水口来承受涌水压力

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明还提供了一种平面止浆垫涌水口控流装置的施工工艺，如下：

步骤1开挖岩溶管道的涌水口，使涌水口完全暴漏并清理乱石；

步骤2在开挖后的涌水口架设工字钢梁，并在工字钢周围浇筑速凝水泥浆液，缩小集中涌水点周围面积，为浇筑混凝土做准备；

步骤3安装引水管；引水管一端与涌水口出水处连通，来引导涌水经引水管排出；引水管另一端要求伸出设计的止浆垫外并在该端设置阀门；

步骤4在工字钢梁的基础上铺设钢筋网；增加止浆垫的整体强度和抗剪强度；

步骤5浇注混凝土，形成止水垫。

进一步的，步骤2中的速凝水泥浆液采用的是水泥-水玻璃双液浇筑。

进一步的，止水垫的覆盖面积要求是完全覆盖涌水口，止浆垫完全覆盖涌水口来承受涌水压力。

本发明的有益效果如下：

在高速、大流量涌水的情况下，注浆材料在动水岩溶管道内随着高速，大流量涌水排出，难以在岩溶管道内存留，无法达到封堵目的。本施工工艺通过在涌水口处设置止浆垫和阀门可控制涌水流量。随着涌水口出水量的减小，在动水岩溶管道内总过水体积不变的情况下岩溶管道内水流速度逐渐降低，增大了管道内封堵浆液留存率，以实现岩溶管道的成功封堵。

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平面止浆垫立体图；

图2平面止浆垫立面图；

图中：1阀门、2钢筋混凝土止浆垫、3地平面、4引水管、5涌水通道。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

术语解释部分：本发明中所述的阀门是指可控制水流大小的阀门，为手动阀或者自动阀；

当为手动阀时，不需要控制器控制，人工控制即可；当为自动阀时，通过相应的控制器控制阀门的开启大小。

本发明中所述的引水管为普通的水管，优选耐腐蚀性的引水管，因为地层中常伴有岩溶管道中的水可能会有腐蚀性，因此最好选用耐腐蚀性的引水管。

本发明中的止浆垫为钢筋混凝土止浆垫。

正如背景技术所介绍的，目前矿山治理岩溶水害的方法主要为浅部疏干排水和注浆截流堵水，浅部疏干排水见效快，但防治水、排水费用高昂且严重破环了矿区地质环境。导致地面塌陷频发；注浆截流堵水理论技术要求高，但能减少地表岩溶塌陷，保护生态环境，且能降低排水费用。采用注浆截流堵水理论时，面对大流量、高流速的岩溶管道，注浆材料随涌水排出难以在岩溶管道中存留。

为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种平面止浆垫涌水口控流装置。本装置通过在涌水口设置止浆垫和阀门对高速、大流量涌水管道进行控流降速。

如图1所示，所述的平面止浆垫涌水口控流装置，包括一个设置在岩溶管道涌水口位置的钢筋混凝土止浆垫2，钢筋混凝土止浆垫2内设置有一个引水管4，所述的引水管4的一端与涌水通道5连通，另一端延伸到钢筋混凝土止浆垫2外，且在该端设有一个阀门1。

本发明是在高速、大流量涌水口上方预先设置大体积钢筋混凝土止浆垫2，止浆垫完全覆盖涌水口来承受涌水压力。止浆垫内置引水管4，引水管4一端与动水岩溶管道连接，另一端伸出止浆垫外并设置阀门1。使全部岩溶管道来水经引水管排出，就实现了调节阀门1以控制出水口出水量及动水岩溶管道内流速的目的。

进一步的，所述的覆盖在岩溶管道出浆口位置上方的止浆垫的覆盖面积要求是完全覆盖涌水口，止浆垫完全覆盖涌水口来承受涌水压力。

进一步的，钢筋混凝土止浆垫2位于地平面3上。

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明还提供了另外一种实施例，即平面止浆垫涌水口控流的施工工艺，如下：

步骤1采用挖掘机开挖岩溶管道的涌水口，使涌水口完全暴漏并清理乱石；

步骤2在开挖后的涌水口架设工字钢梁，并在工字钢周围浇筑速凝水泥浆液，缩小集中涌水点周围面积，为浇筑混凝土做准备；

步骤3安装引水管；引水管4一端与涌水口出水处连通，来引导涌水经引水管排出；引水管4另一端要求伸出设计的止浆垫外并在该端设置阀门；

这个步骤中可以预先设计好止浆垫的高度，然后再设计好引水管的长度，例如可以设置止浆垫的高度为50cm，则设计引水管的长度为80mm，这样在安装时，保证引水管的两端均在止浆垫外。

步骤4在工字钢梁的基础上铺设钢筋网；增加止浆垫的整体强度和抗剪强度；

步骤5浇注混凝土，形成止水垫。

进一步的，步骤2中的速凝水泥浆液采用所述水泥-水玻璃(c-s)双液浇筑。

进一步的，止水垫的覆盖面积要求是完全覆盖涌水口，，止浆垫完全覆盖涌水口来承受涌水压力。

本施工方法通过在涌水口设置止浆垫和阀门来控制涌水口出水量，随着涌水口出水量的减小，在动水岩溶管道内总过水体积不变的情况下岩溶管道内水流速度逐渐降低，增大了管道内封堵浆液留存率，以实现岩溶管道的成功封堵。

从以上的描述中，可以看出，本申请上述的实施例实现了如下技术效果：

该方案是在高速、大流量涌水口上方预先设置大体积钢筋混凝土止浆垫，止浆垫完全覆盖涌水口来承受涌水压力。止浆垫内置引水管，引水管一端与动水岩溶管道连接，另一端伸出止浆垫外并设置阀门。使全部岩溶管道来水经引水管排出，就实现了调节阀门以控制出水口出水量及动水岩溶管道内流速的目的。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。