一种基于膨胀材料的多段封岩体封堵直线型突水的装置及方法

allin2026-05-18  19


本发明属于岩体结构突水堵漏,尤其是涉及一种基于膨胀材料的多段封岩体封堵直线型突水的装置及方法。


背景技术:

1、在工程建设和地质灾害防治等领域,岩体堵漏是一项至关重要的任务,传统的岩体堵漏方法主要包括水泥灌浆、化学灌浆等。

2、其中,岩体内部突水的渗流路径错综复杂,目前还没有相对成熟的堵漏装置,来适应复杂内部突水的封堵。但是,目前有一类岩体内部突水渗流路径为管道类型,即渗流路径为单一直线类型的突水,此类突水路径相对单一,就为此类突水的封堵提供了可能。


技术实现思路

1、本发明目的是克服现有技术存在的不足,提供一种基于膨胀材料的多段封岩体封堵直线型突水的装置及方法,此装置能够很好的适应直线型突水渗流的有效的封堵,进而保证了封堵质量和效率。

2、为了实现上述的技术特征,本发明的目的是这样实现的:一种基于膨胀材料的多段封岩体封堵直线型突水的装置,包括花管,相邻花管之间采用卡扣结构组装相连;位于末端的花管通过螺纹卡扣与功能杆相连通,功能杆的内部设置有注浆管,注浆管同时通过连通管与树脂储罐和发泡剂储罐相连,树脂储罐和发泡剂储罐通过气管与空气压缩机相连;

3、还包括用于提供膨胀混凝土的膨胀混凝土储罐。

4、所述花管表面开孔,外壁上设置有螺旋状的片状结构,花管一端面设计有向内凹的卡扣结构,另一端面设计有向外凸的卡扣结构,向外凸的卡扣结构与相邻花管内凹的卡扣结构扣紧后实现两个花管紧密结合,卡扣结构处还有凹槽,以防止错动。

5、所述螺纹卡扣采用能够开合的多瓣结构,多瓣结构闭合之后能够与花管端头的卡扣结构咬合连接;螺纹卡扣通过旋转盘转动安装在功能杆的端头,旋转盘由电控开关控制其旋转,电控开关设置在功能杆的外壁上。

6、所述树脂储罐的内部用于储罐树脂;

7、所述发泡剂储罐的内部用于储罐发泡剂。

8、所述注浆管内部都两组独立布置的通道,分别连通树脂储罐和发泡剂储罐。

9、一种基于膨胀材料的多段封岩体封堵管道型突水的方法,所述方法采用所述一种基于膨胀材料的多段封岩体封堵直线型突水的装置来实现,包括以下步骤:

10、step1,材料准备:准备花管,注浆管,功能杆,膨胀混凝土,空气压缩机,膨胀混凝土储罐,空气压缩机,连通管,树脂储罐,发泡剂储罐,卡扣,螺纹卡扣,发泡剂,树脂和膨胀混凝土;

11、step2,确定出涌水区域或突水区域的水源与渗漏通道的位置情况,制作合适尺寸的花管,并根据岩体性质的不同选择合适强度的花管材料;

12、step3,分别向树脂储罐、发泡剂储罐和膨胀混凝土储罐内部加入树脂,发泡剂和膨胀混凝土,将装有树脂、发泡剂的树脂储罐、发泡剂储罐的一端连接空气压缩机,另一端连接注浆管的两个通道;

13、step4,利用功能杆上电控开关控制螺纹卡扣,咬合花管上的卡扣结构,并将花管送入突水区域同时旋转开启螺纹卡扣的旋转盘的电控开关,带动花管与岩体咬合固定;

14、step5,待花管与岩体咬合后,将注浆管从功能杆中插入,再从花管的卡扣结构中插入,开启空气压缩机,将树脂储罐和发泡剂储罐中的树脂和发泡剂从注浆管的两个通道注入花管中,二者在花管中结合会发生反应,体积迅速变大,并从花管表面的孔洞渗出,增大花管与岩体间的摩檫力,实现初步堵水;

15、step6,电控开关松开螺纹卡扣,再咬合住第二个花管,将第二个花管送至第一个花管处,按下旋转盘的电控开关将第一个花管外凸卡扣结构和第二个花管的内凹卡扣接口扭紧;

16、step7,最终通过空气压缩机将膨胀混凝土储罐中的膨胀混凝土通过注浆管输入至第二个花管处,膨胀混凝土从第二个花管的表面渗出,通过体积的膨胀与岩体表面结合,实现二次堵水。

17、本发明有如下有益效果:

18、1、本发明中的花管可以根据实际工程的需要,定制各种尺寸,材料的花管,灵活多变,适用性强。

19、2、本发明中的花管表面具有螺旋状的片状结构,可以增大与岩体表面接触面积,提高抗冲刷能力。

20、3、本发明中当水流流速较大时,可以选择多个花管组合,提高堵水效果。

21、4、本发明中岩体和花管结合后,功能杆拔出的过程中,螺纹卡扣的设计可以避免扰动花管,避免反拧花管。

22、5、本发明中注浆管内部具有两个通道,可以同时输送发泡胶的两者成分,避免二者提前发生反应。

23、6、本发明中首个花管中选择注入发泡胶材料,实现快速的短期的封堵,第二个花管中选择强度更好,长期稳定更好的膨胀混凝土,实现长期堵水。

24、7、本发明中螺纹卡扣设计有旋转盘,带动花管掘进岩体中,简化了施工过程。

25、8、本发明的堵漏效果好,简单易,操作方便,造价低,具有一定的实用性



技术特征:

1.一种基于膨胀材料的多段封岩体封堵直线型突水的装置,其特征在于,包括花管(1),相邻花管(1)之间采用卡扣结构(10)组装相连;位于末端的花管(1)通过螺纹卡扣(11)与功能杆(4)相连通,功能杆(4)的内部设置有注浆管(3),注浆管(3)同时通过连通管(7)与树脂储罐(8)和发泡剂储罐(9)相连,树脂储罐(8)和发泡剂储罐(9)通过气管(14)与空气压缩机(6)相连;

2.根据权利要求1所述一种基于膨胀材料的多段封岩体封堵直线型突水的装置,其特征在于:所述花管(1)表面开孔,外壁上设置有螺旋状的片状结构(15),花管(1)一端面设计有向内凹的卡扣结构(10),另一端面设计有向外凸的卡扣结构,向外凸的卡扣结构与相邻花管(1)内凹的卡扣结构扣紧后实现两个花管(1)紧密结合,卡扣结构(10)处还有凹槽,以防止错动。

3.根据权利要求1所述一种基于膨胀材料的多段封岩体封堵直线型突水的装置,其特征在于:所述螺纹卡扣(11)采用能够开合的多瓣结构,多瓣结构闭合之后能够与花管(1)端头的卡扣结构(10)咬合连接;螺纹卡扣(11)通过旋转盘(12)转动安装在功能杆(4)的端头,旋转盘(12)由电控开关(13)控制其旋转,电控开关(13)设置在功能杆(4)的外壁上。

4.根据权利要求1所述一种基于膨胀材料的多段封岩体封堵直线型突水的装置,其特征在于:所述树脂储罐(8)的内部用于储罐树脂;

5.根据权利要求1所述一种基于膨胀材料的多段封岩体封堵直线型突水的装置,其特征在于:所述注浆管(3)内部都两组独立布置的通道,分别连通树脂储罐(8)和发泡剂储罐(9)。

6.一种基于膨胀材料的多段封岩体封堵管道型突水的方法,其特征在于,所述方法采用权利要求1-5任意一项所述一种基于膨胀材料的多段封岩体封堵直线型突水的装置来实现,包括以下步骤:


技术总结
本发明提供了一种基于膨胀材料的多段封岩体封堵直线型突水的装置及方法,包括花管,相邻花管之间采用卡扣结构组装相连;位于末端的花管通过螺纹卡扣与功能杆相连通,功能杆的内部设置有注浆管,注浆管同时通过连通管与树脂储罐和发泡剂储罐相连,树脂储罐和发泡剂储罐通过气管与空气压缩机相连;还包括用于提供膨胀混凝土的膨胀混凝土储罐。此装置能够很好的适应直线型突水渗流的有效的封堵,进而保证了封堵质量和效率。

技术研发人员:刘杰,李国阳,王天生,高晨鹏,蔡铭阳,刘紫薇,彭勃,贾皓然,孙坤,乔志存
受保护的技术使用者:三峡大学
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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