一种定域修补水下裂缝的装置及方法

本发明涉及水下建筑的裂缝修补，具体为一种定域修补水下裂缝的装置及方法。

背景技术：

1、近些年来，一些水下工程建筑越来越多，而混凝土作为目前用量最大的工程建筑材料之一，被广泛应用于水下工程建筑中，在混凝土建筑的施工及其后期投入使用时，均会受到内部因素和外部环境的影响而产生裂缝。特别是混凝土建筑长期在水下工作时，工作环境恶劣，一旦产生裂缝，会造成建筑物渗漏，对建筑物安全构成直接的危害，而对于一般情况而言，均不会允许将水排干后再对建筑物进行修补，因此需要采用水下施工进行修补。

2、现存一般的水下裂缝修补技术，存在以下缺陷：填注浆液时由于在水中，浆液会分散成浑水，浆液受重力自由下沉，填充率低；浆液在水中自由发散，无法准确到达指定区域进行修补，造成资源浪费。

技术实现思路

1、为解决当前存在技术问题，本发明的主要目的在于提供一种定域修补水下裂缝的装置及方法，此装置及方法能够避免普通浆液在水下被稀释而黏度降低的问题，同时在常规压力注浆时容易导致建筑的其它构造面压力过大，而鼓起开裂产生新的裂缝，或者由于压力过大使原有裂缝扩大，从而导致原有断裂面的注浆不够充实的系列问题；本方法将浆液引导吸附到裂缝周边，在降低裂缝底部压力过大问题的同时，达到定域修补裂缝的效果；此定域修补水下裂缝的方法相比于传统的修补方法，规避了裂缝封口抽真空再注浆的麻烦，相比较而言更为简单便捷。

2、为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种定域修补水下裂缝的装置，包括小推车，小推车上搭载有压力注浆罐和磁吸装置；所述压力注浆罐的内部盛放有用于裂缝修补的磁性浆液；所述压力注浆罐的底端连通有用于注浆的铁芯注浆管；所述压力注浆罐的顶部连通有压力管，压力管与空气泵相连通，所述磁吸装置通过绝缘棒安装在小推车上。

3、所述小推车为装置的基础部件，采用不锈钢材料制作，能够折叠放置，方便携带。

4、所述磁吸装置是通过采用磁铁块或者通电线圈组装在绝缘棒的一端构成，并通过调整磁铁块或者通电线圈的磁性强度来控制该装置的磁吸强度。

5、所述绝缘棒的顶部铰接在滑块上，滑块可调节的安装在小推车的滑轨上，并能够通过改变滑块的位置来调节绝缘棒的位置，并同时通过摆动来改变磁吸装置的位置以引导磁性浆液到达需要修补的任意裂缝位置。

6、所述铁芯注浆管是由内层的隔磁管和外层的铁芯管相套而组成，并且铁芯注浆管的外壁缠绕线圈，线圈通过导线与外部电源相连，在注浆时，线圈通电后产生上下震动并发热，以增强磁性浆液的流动性。

7、所述铁芯注浆管的放置是把连通压力注浆罐的铁芯注浆管完全置入注浆孔后，通过导线与铁芯注浆管外缠绕的线圈相连，而导线的另一端与外部电源相连，当注浆时开启电源。

8、所述空气泵出口处设置有压力控制阀门，压力控制阀门中配备有压力示数控制表，并通过调整控制表的压力数值准确控制注浆压力。

9、所述压力注浆罐采用塑料软管与空气泵连接成一个整体，使得两者内部的气压相同；压力注浆罐配备有压力示数控制表和压力控制阀门，并通过观察压力示数控制表的示数确定其内部的压力情况。

10、所述磁性浆液采用水泥、水、磁粉、水性环氧树脂和沥青按照设定比例混合而成，具体混合比例根据修补时的需要确定。

11、采用一种定域修补水下裂缝的装置进行水下裂缝修补的方法，包括以下步骤：

12、step1，材料准备：准备所需要的压力注浆罐，磁吸装置，磁性浆液，空气泵，压力控制阀门，铁芯注浆管，绝缘棒，小推车，线圈，外部电源，导线，注浆嘴，注浆孔，气压显示表，塑料软管，并将各部件组装成裂缝修补的装置；

13、step2，安装裂缝修补磁吸装置：将磁吸装置安装在绝缘棒上，再将绝缘棒安装在可移动的裂缝修补小推车上，保证通过控制安装在小推车一端的绝缘棒能够使另一端的磁吸装置任意移动，从而能引导磁性浆液到达需要修补的任意裂缝位置；

14、step3，钻取注浆孔：根据裂缝的破损情况确定注浆孔的位置及深度、直径并进行钻孔；

15、step4，置入铁芯注浆管：把连通压力注浆罐的铁芯注浆管完全置入注浆孔后，通过导线与铁芯注浆管外缠绕的线圈相连，而导线的另一端与外部电源相连，当注浆时开启电源；

16、step5，安装压力注浆罐：将安装压力注浆罐采用塑料软管与空气泵进行连接成一个整体，空气泵和压力注浆罐的出口处均设置有压力控制阀门，所述阀门有压力数字显示表，能够准确的控制注浆压力，保证压力的稳定；

17、step6，制作磁性浆液：根据磁性浆液配比确定处水泥、水、水性环氧树脂、磁粉和沥青材料所需的重量，采用电子天平称取相应重量的材料后投入钢制圆筒中，接通搅拌器电源后进行充分搅拌；

18、step7，填充磁性浆液：将配置好的磁性浆液倒入压力注浆罐内部，并开启空气泵压缩空气，通过调节压力阀门将压力注浆罐内部气压调节至修补时最适气压；

19、step8，待水下裂缝修补完成后，拆卸装置设备并进行清洗，需要将压力注浆罐内部、铁芯注浆管以及注浆嘴处磁性浆液清理干净，防止磁性浆液凝固造成堵塞。

20、本发明有如下有益效果：

21、1、本发明所采用的磁吸装置是非常灵活多变的，可以适应多种实际工程情况，包括磁吸强度、注浆嘴距离磁吸装置的距离、磁吸装置的位置，均可根据实际需要来进行调节以便达到最好的磁性浆液填补效果。

22、2、本发明通过在磁性浆液修补材料中添加了沥青和环氧树脂等，增强了浆液的流动性，使其更容易进入微小的裂缝内部，由于磁性浆液的密度远大于水的密度，故在重力的作用下可以轻易将裂缝中的水置换出去，同时也弥补了普通浆液在水下容易被稀释而达不到所需黏度这一些弊端。

23、3、本发明采用压力注浆结合磁吸装置，可以防止常规情况下压力注浆容易导致建筑的其他构造面压力过大，而鼓起开裂产生新的裂缝，或者由于压力过大使原有裂缝扩大，从而导致原有断裂面的注浆不够充实的情况，本发明可以将浆液引导吸附到裂缝周边，在降低裂缝底部压力过大的问题的同时，达到定域修补裂缝的效果。

24、4、本发明根据裂缝的破损情况，沿着裂缝面并根据裂缝的位置及深度、直径并进行钻孔、扩缝得到注浆孔，这种方式不仅可以对修补材料进行有效的引导，使得裂缝的灌封更加饱和，而且可以增加修补材料和裂缝间的粘结力，提高修补裂缝的结构强度。

25、5、本发明中注浆孔内置的铁芯注浆管在注浆时，通过改变电阻来调节电流，使管壁外侧缠绕的线圈产生磁场，且产生上下振动，并发热，可以增大裂缝内部的磁场强度，还能增大磁性浆液在裂缝内部的流动性，并且能充分的排除磁性浆液中的气泡。

26、6、本发明通过空气泵提供注浆压力，保证了注浆压力的稳定；同时，其出口处设置压力控制阀门，可通过调整压力控制阀门数字显示表的数值准确控制注浆压力。

27、7、本发明的压力注浆罐采用塑料软管与空气泵相连，保证了其内部压力与空气泵所设置的注浆压力相同，以达到最好的修补效果；同时，压力注浆罐便于注浆和清洗，可重复使用。

28、8、本发明修补装置及方法与传统水下裂缝修补的方法相比，操作简单，成本低，人力消耗少，修补前无需将裂缝封口抽真空，可直接进行注浆修补。

29、9、基于上述，本发明的方法能够大幅改善水下建筑裂缝的修补问题，延长水下建筑的使用寿命，显著降低水下建筑如大坝、水下桥墩等的养护维修成本。