水下勘探孔封孔桩塞的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于封堵勘探孔的工具，具体的说是一种封堵水下勘探孔的封孔粧塞。
【背景技术】
[0002]地铁在开挖前，都需要对地铁沿线的地质进行勘探，进行地质勘探后，钻孔处会形成一柱形空洞，目前多采用“粘土段采用粘土回填、砂土层采用砂土回填”的方法，但效果往往不好。特别是在江底、湖底的勘探孔，不仅封孔难度大，封孔后还容易造成渗流。如后期线路发生调整，盾构机需经过钻孔位置时，地下水会从钻孔填筑材料的空隙中流入盾构区间，水淹隧道酿成重大安全事故。另外，盾构推进会对钻孔内的封孔材料产生向上的挤压力，当挤压力较大，封孔材料被挤出，从而形成下水通道，江水、河水、湖水等沿通道流向盾构区间，造成重大安全事故。回填的材料也不能有太大的硬度，如采用混凝土等回填，会对盾构机造成阻碍，甚至可能损坏盾构机。为此有此水下勘探孔选择在远离地铁开挖路线处，这样会造成勘探不准确。
[0003]中国专利局于2013年4月17日公开的，申请号为“201210563813.2”的“可溶岩溶洞上方勘探孔封堵方法”，它包括如下步骤:柔性杯型粧塞的制作，放置粧塞，水泥砂浆制备，灌注水泥砂浆，通过导浆管将配制好的水泥砂浆注入钻孔内，至基岩面为止，边注浆边提升导浆管；注浆完成后，提升出导浆管，并使水泥砂浆凝固30min ;采用重型动力触探对砂浆封孔质量进行检查，将圆锥型动力触探头改为平底探头，5次连续锤击，记录贯入度；封孔检测合格后，上覆土层按“以土还土，以砂还砂”的原则进行封孔。这种方法解决了可溶岩溶洞上方勘探孔的封堵，但无法解决水下勘探孔的封堵。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于针对上述现有技术的缺陷和不足，为人们提供一种封堵水下勘探孔的封孔粧塞。
[0005]为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是:该水下勘探孔封孔粧塞，包括相互套装的外筒和内筒，外筒和内筒之间为填充物，所述的填充物为混凝土或水泥砂浆，所述内筒的内腔中空，粧塞的整体密度大于水、小于速凝水泥浆。
[0006]所述外筒的外壁设有多个凸环。
[0007]所述粧塞的顶部设有悬挂钩。
[0008]所述粧塞的底部设有圆锥头，圆锥头的角度为100至150度。
[0009]所述圆锥头的角度为120度。
[0010]所述粧塞的长度为I米至3米。
[0011]所述粧塞的长度为2米。
[0012]本实用新型的粧塞配合速凝水泥浆封堵水下勘探孔，可以防止水体通过水下勘探孔向下渗流。粧塞侧壁的凸环加大了粧塞与周围土体的摩擦力，克服了盾构机对封孔材料产生向上的挤压力。本实用新型能安全有效地回填水下勘探孔，解决了水下勘探孔的安全
隐患，为我国的地铁发展作出了巨大贡献。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构示意图。
[0014]图2为本实用新型的安装结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]如图1、图2所示，本实用新型为一种水下勘探孔封孔粧塞，包括相互套装的外筒13和内筒12，外筒13和内筒12之间为填充物14，内筒12的内腔中空，所述的填充物14为混凝土或水泥砂浆，粧塞I的整体密度大于水、小于速凝水泥浆3。由于水下勘探孔2的直径一般都是120CM，因此本实用新型选择外筒13直径为110CM，内筒12直径80CM，外筒13和内筒12之间注入混凝土浆液，整体密度为1.12克每立方厘米，达到初期强度后即可使用。所述粧塞I的长度为I米至3米，以2米为宜。所述粧塞I的顶部设有悬挂钩11，悬挂钩11可以使粧塞I悬挂在钻杆下方。所述粧塞I的底部设有圆锥头16，可以方便将粧塞I塞入初凝的速凝水泥浆3内。圆锥头16的角度为100至150度，最佳为120度，如角度太大，粧塞I不容易塞入，如角度太小，粧塞I容易下沉，起不了封堵效果。所述外筒13的外壁设有多个凸环15，加大了粧塞I与周围土体的摩擦力，克服了盾构机对封孔材料产生向上的挤压力。
[0016]水下勘探孔封孔工艺包括如下步骤:
[0017]首先调配比重为1.18至1.25克每立方厘米的速凝水泥浆3，速凝水泥浆3初凝时间小于40分钟、终凝时间小于80分钟。所述速凝水泥浆3采用H型地质勘探水泥，浆液水灰比(水与水泥质量比)为1:0.3至1:0.4，在每100千克浆液中加入15至25毫升水玻璃调配而成。
[0018]浆液的水灰比优选为1:0.35，在每100千克浆液中加入20毫升水玻璃，可以将初凝时间控制在30分钟，终凝时间控制在60分钟。速凝水泥浆3凝固后的硬度比较低，盾构机在通过水下勘探孔2时，不会对盾构机造成过大的阻碍。
[0019]然后，将内部中空的钻杆伸入水下勘探孔2的底部，将速凝水泥浆3用泥浆泵通过钻杆灌入水下勘探孔2，并挤出水下勘探孔2内的水。在灌入速凝水泥浆3的同时钻杆上移，直至孔口出现速凝水泥浆3，完成灌浆。
[0020]将事先制作好比重大于水、小于上述速凝水泥浆3的粧塞1，在速凝水泥浆3初凝后，通过钻杆将粧塞I完全压入水下勘探孔2。由于开挖地铁时的盾构顶板4距离水底的高度差需大于5米，才能保证安全性，因此压入后的粧塞I底部离地下的盾构顶板4高度差为1.5至3米，一般以2米为宜。粧塞I的压入高度可以通过钻杆长度计算。
[0021]待速凝水泥浆3终凝后，完成封孔。
[0022]本实用新型的粧塞I配合速凝水泥浆3封堵水下勘探孔2，可以防止水体通过水下勘探孔2向下渗流。由于速凝水泥浆3凝固后的硬度比较低，盾构机在通过水下勘探孔2时，不会对盾构机造成过大的阻碍。粧塞I侧壁的凸环15加大了粧塞I与周围土体的摩擦力，克服了盾构机对封孔材料产生向上的挤压力。本实用新型能安全有效地回填水下勘探孔2，解决了水下勘探孔2的安全隐患，为我国的地铁发展作出了巨大贡献。
【主权项】
1.一种水下勘探孔封孔粧塞，其特征在于它包括相互套装的外筒(13)和内筒(12)，夕卜筒(13 )和内筒(12 )之间为填充物(14 )，所述的填充物(14 )为混凝土或水泥砂浆，所述内筒(12)的内腔中空，粧塞(I)的整体密度大于水、小于速凝水泥浆(3)。
2.根据权利要求1所述的水下勘探孔封孔粧塞，其特征在于所述外筒(13)的外壁设有多个凸环(15)。
3.根据权利要求1所述的水下勘探孔封孔粧塞，其特征在于所述粧塞(I)的顶部设有悬挂钩(11)。
4.根据权利要求1或2或3所述的水下勘探孔封孔粧塞，其特征在于所述粧塞(I)的底部设有圆锥头(16)，圆锥头(16)的角度为100至150度。
5.根据权利要求4所述的水下勘探孔封孔粧塞，其特征在于所述圆锥头(16)的角度为120 度。
6.根据权利要求1或2或3所述的水下勘探孔封孔粧塞，其特征在于所述粧塞(I)的长度为I米至3米。
7.根据权利要求6所述的水下勘探孔封孔粧塞，其特征在于所述粧塞(I)的长度为2米。
【专利摘要】一种水下勘探孔封孔桩塞，其特征在于它包括相互套装的外筒和内筒，外筒和内筒之间为填充物，所述的填充物为混凝土、水泥砂浆，所述内筒的内腔中空，桩塞的整体密度大于水、小于速凝水泥浆。所述外筒的外壁设有多个凸环。所述桩塞的顶部设有悬挂钩。本实用新型的桩塞配合速凝水泥浆封堵水下勘探孔，可以防止水体通过水下勘探孔向下渗流。桩塞侧壁的凸环加大了桩塞与周围土体的摩擦力，克服了盾构机对封孔材料产生向上的挤压力。本实用新型能有效地回填水下勘探孔，解决了水下勘探孔的安全隐患，为我国的地铁发展作出了巨大贡献。
【IPC分类】E02D1-00
【公开号】CN204282329
【申请号】CN201420449833
【发明人】姚燕明, 刘敏, 胡立明, 丁国洪, 张春进
【申请人】姚燕明
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年8月11日