用于长时间稳压化学灌浆的设备、方法及所用化学灌浆液的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于长时间稳压化学灌浆的设备、方法及所用化学灌浆液。本发明的目的是提供一种结构简单、加工方便、操作简便的用于长时间稳压化学灌浆的设备、方法，以渗透加固软弱基岩。本发明的技术方案是：一种用于长时间稳压化学灌浆的设备，其特征在于：包括台秤、配浆桶、供浆泵、压力储罐和气瓶，所述配浆桶依次经吸浆管、供浆泵和供浆管连通压力储罐，所述气瓶经气体稳压阀、高压管连通所述压力储罐，该压力储罐上接灌浆管，并安装有用于检测压力储罐内压力的储罐压力表；所述配浆桶和压力储罐均放置于所述台秤上。本发明适用于水利水电工程中的化学灌浆工艺。
【专利说明】用于长时间稳压化学灌浆的设备、方法及所用化学灌浆液
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于长时间稳压化学灌浆的设备、方法及所用化学灌浆液。适用于水利水电工程中的化学灌浆工艺，特别适用于软弱基岩的基础化学灌注以及室内模拟灌注使用。
【背景技术】
[0002]化学灌浆方法是是将一定的化学材料无机或有机材料配制成真溶液，用化学灌浆泵等压送设备将其灌入地层或缝隙内，使其渗透、扩散、胶凝或固化，以增加地层强度、降低地层渗透性、防止地层变形和进行混凝土建筑物裂缝修补的一项加固基础，防水堵漏和混凝土缺陷补强技术。即化学灌浆是化学与工程相结合，应用化学科学、化学浆材和工程技术进行基础和混凝土缺陷处理加固补强、防渗止水，保证工程的顺利进行或借以提高工程质量的一项技术。
[0003]我国西部地区，地质条件复杂，尤其地层中会含有绿泥石片岩、辉绿岩、泥化夹岩等诸多不稳定岩层，这些软弱地层本身强度不高，且遇水泥化，对于施工建设中存在严重危害，因此需要先对软弱地层进行灌浆加固处理，以保障后续的施工安全。常规的水泥-水玻璃灌浆无法渗透到此类岩层中，需要对其进行化学灌浆，且此类化学灌浆材料要求粘度低、可灌注时间至少要几十个小时，以保障灌注浆液对被灌岩层的充分渗透。同时需要合适的灌注方法来配合灌注，可以持续的灌注几天几夜，并且方便省力。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:针对上述存在的问题，提供一种结构简单、加工方便、操作简便的用于长时间稳压化学灌浆的设备、方法，以渗透加固软弱基岩。
[0005]针对上述存在的问题，提供一种低粘度、渗透性能好的用于长时间稳压化学灌浆的化学灌浆液。
[0006]本发明所采用的技术方案是:一种用于长时间稳压化学灌浆的设备，其特征在于:包括台秤、配浆桶、供浆泵、压力储罐和气瓶，所述配浆桶依次经吸浆管、供浆泵和供浆管连通压力储罐，所述气瓶经气体稳压阀、高压管连通所述压力储罐，该压力储罐上接灌浆管，并安装有用于检测压力储罐内压力的储罐压力表；所述配浆桶和压力储罐均放置于所述台秤上。
[0007]应用所述设备进行灌浆的方法，其特征在于步骤如下:
[0008]a、将化学灌浆液倒入配浆桶中，开动供浆泵把浆液打入到压力储罐；
[0009]b、打开气体稳压阀缓慢提升灌注压力，气瓶中的气体由高压管进入到压力储罐，将压力储罐中的化学灌浆液压入到灌浆管从而进行浆液灌注，灌注过程中通过储罐压力表观察记录灌浆压力；
[0010]C、通过台秤显示的质量观察，当进浆量达到规定值后，稳定气体稳压阀，在稳定压力下持续灌注，计算灌入量，及时添加化学灌浆液到配浆桶中，保证灌浆设备中有足够的浆液，并保证吸浆管的一端在配浆桶内的浆液液面以下。
[0011]若压力储罐中浆液不足，则开动供浆泵，将配浆桶中的备用浆液泵送到压力储罐中，完成不间歇的持续灌衆。
[0012]所述灌浆方法所用的化学灌浆液，其特征在于:所述化学灌浆液由A、B两组分组成，
[0013]其中A组分包含:
[0014]环氧树脂50-70重量份，
[0015]稀释剂20-30重量份，
[0016]表面活性剂1-2重量份，
[0017]增韧剂0.5-2重量份；
[0018]B组分包含:
[0019]脂肪族胺类固化剂30-70重量份，
[0020]聚酰胺类固化剂15-30重量份，
[0021]促进剂1-5重量份；
[0022]取质量比A:B=5?8:1搅拌均匀，即得所述化学灌浆液。
[0023]所述的环氧树脂为双酚A型环氧树脂，具体为E-51、E-44、E_55或E-42环氧树脂。
[0024]所述稀释剂为由丁酮、环己酮、二甲苯、正丁醇、苯乙烯与丁基缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、C12-14脂肪缩水甘油醚、1，4- 丁二醇二缩水甘油醚中二种或二种以上复配而成。
[0025]所述表面活性剂为KH-550、KH-560或KH-580硅烷偶联剂。
[0026]所述增韧剂为邻苯二甲酸二辛酯D0P、邻苯二甲酸二丁酯DBP或端羧基液体丁腈橡胶。
[0027]所述脂肪族胺类固化剂为乙烯基三胺DETA、三乙烯四胺TETA、多乙烯多胺PEPA、二乙基丙胺DEAPA、三甲基六亚甲基二胺TMD、己二胺加合物、三甲基己二胺中一种或几种的复配。
[0028]所述聚酰胺固化剂为200低分子聚酰胺、300低分子聚酰胺的一种或两种复配。
[0029]本发明的有益效果是:1、本发明灌浆设备设计非常简单，在条件艰苦的施工现场也容易加工制得，操作和清洗简单，可以快速上手。2、与常规的灌浆设备相比，持续灌浆设备能够在一个稳定压力下持续灌浆，且压力通过气体稳压阀来控制，稳定、快捷。3、本发明中化学灌浆液低粘度、渗透性能好，在持续灌浆设备的持续供浆下，能够连续几天保持低粘度状态，更好的渗透到软弱基岩中，达到充分渗透灌注加固的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为本发明中灌浆设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]如图1所示，本实施例中灌浆设备包括台秤、配浆桶11、供浆泵9、压力储罐4和气瓶1，其中吸浆管10 —端放到配浆桶11内底部，另一端接供浆泵9进料口，供浆泵9出料口经供浆管8连通压力储罐4底端。气瓶I经气体稳压阀2、高压管12连通所述压力储罐4上端，该压力储罐上接有灌浆管7，并安装有用于检测压力储罐4内压力的储罐压力表3。将各个接口处进行连接，并检查各接口处是否紧密不漏气，并将压力储罐4和配浆桶11 一同放置在量程足够的台秤上。
[0032]本实施例中应用灌浆设备进行长时间稳定压力化学灌浆的方法，其步骤如下:
[0033]a、将化学灌浆液倒入配浆桶11中，开动供浆泵9把浆液打入到压力储罐4 ；
[0034]b、打开气体稳压阀2缓慢提升灌注压力，气瓶I中的气体由高压管12进入到压力储罐4，将压力储罐4中的化学灌浆液压入到灌浆管7从而进行浆液灌注，灌注过程中通过储罐压力表3观察记录灌浆压力；
[0035]C、通过台秤显示的质量观察，当进浆量达到规定的合适值后，稳定气体稳压阀2，在稳定压力下持续灌注，计算灌入量，及时添加化学灌浆液到配浆桶11中，保证灌浆设备中有足够的浆液，并保证吸浆管10的一端在配浆桶11内的浆液液面以下。
[0036]若压力储罐4中浆液不足，则开动供浆泵9，将配浆桶11中的备用浆液泵送到压力储-- 4中，完成不间歇的持续灌衆。
[0037]本实施例中所用化学灌浆液由Α、B两组分组成，
[0038]配方1:其中A组分包含:环氧树脂60重量份，活性稀释剂25重量份，表面活性剂
1.5重量份，增韧剂1.3重量份；
[0039]B组分包含:脂肪族胺类固化剂50重量份，聚酰胺类固化剂23重量份，促进剂3重量份。
[0040]取质量比Α:Β=6:1搅拌均匀，即可得到不同操作时间的低粘度化学灌浆材料。其各项性能指标见表1。
[0041]表1
[0042]
m
【权利要求】
1.一种用于长时间稳压化学灌浆的设备，其特征在于:包括台秤、配浆桶(11)、供浆泵(9)、压力储罐(4)和气瓶(1)，所述配浆桶(11)依次经吸浆管(10)、供浆泵(9)和供浆管(8 )连通压力储罐(4 )，所述气瓶(I)经气体稳压阀(2 )、高压管(12 )连通所述压力储罐(4 )，该压力储罐上接灌浆管(7)，并安装有用于检测压力储罐(4)内压力的储罐压力表(3);所述配浆桶(11)和压力储罐(4)均放置于所述台秤上。
2.一种应用权利要求1所述设备进行灌浆的方法，其特征在于步骤如下: a、将化学灌浆液倒入配浆桶(11)中，开动供浆泵(9)把浆液打入到压力储罐(4)； b、打开气体稳压阀(2)缓慢提升灌注压力，气瓶(I)中的气体由高压管(12)进入到压力储罐(4)，将压力储罐(4)中的化学灌浆液压入到灌浆管(7)从而进行浆液灌注，灌注过程中通过储罐压力表(3)观察记录灌浆压力； C、通过台秤显示的质量观察，当进浆量达到规定值后，稳定气体稳压阀(2)，在稳定压力下持续灌注，计算灌入量，及时添加化学灌浆液到配浆桶(11)中，保证灌浆设备中有足够的浆液，并保证吸浆管(10)的一端在配浆桶(11)内的浆液液面以下。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于:若压力储罐(4)中浆液不足，则开动供浆泵(9)，将配浆桶(11)中的备用浆液泵送到压力储罐(4)中，完成不间歇的持续灌浆。
4.一种权利要求2 所述灌浆方法所用的化学灌浆液，其特征在于:所述化学灌浆液由A、B两组分组成， 其中A组分包含: 环氧树脂50-70重量份， 稀释剂20-30重量份， 表面活性剂1-2重量份， 增韧剂0.5-2重量份； B组分包含: 脂肪族胺类固化剂30-70重量份， 聚酰胺类固化剂15-30重量份， 促进剂1-5重量份； 取质量比A:B=5~8:1搅拌均匀，即得所述化学灌浆液。
5.根据权利要求4所述化学灌浆液，其特征在于:所述的环氧树脂为双酚A型环氧树月旨，具体为E-51、E-44、E-55或E-42环氧树脂。
6.根据权利要求4所述化学灌浆液，其特征在于:所述稀释剂为由丁酮、环己酮、二甲苯、正丁醇、苯乙烯与丁基缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、C12-14脂肪缩水甘油醚、I, 4- 丁二醇二缩水甘油醚中二种或二种以上复配而成。
7.根据权利要求4所述化学灌浆液，其特征在于:所述表面活性剂为KH-550、KH-560或KH-580硅烷偶联剂。
8.根据权利要求4所述化学灌浆液，其特征在于:所述增韧剂为邻苯二甲酸二辛酯DOP、邻苯二甲酸二丁酯DBP或端羧基液体丁腈橡胶。
9.根据权利要求4所述化学灌浆液，其特征在于:所述脂肪族胺类固化剂为乙烯基三胺DETA、三乙烯四胺TETA、多乙烯多胺PEPA、二乙基丙胺DEAPA、三甲基六亚甲基二胺TMD、己二胺加合物、三甲基己二胺中一种或几种的复配。
10.根据权利要求4所述化学灌浆液，其特征在于:所述聚酰胺固化剂为200低分子聚酰胺、300低分子 聚酰胺的一种或两种复配。
【文档编号】C08G59/50GK103898899SQ201410116769
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2014年3月26日
【发明者】王丽娟, 吴启民, 林忠华, 徐栋, 刘德明, 姚鑫晨, 张彰 申请人:杭州国电大坝安全工程有限公司