專利名稱：用于高壓灌漿的旋轉(zhuǎn)式孔口封閉器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于高壓灌漿的旋轉(zhuǎn)式孔口封閉器技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水工建筑物地基基礎(chǔ)處理滲控工程的 高壓帷幕灌漿裝置，具體說是一種用于高壓灌漿的旋轉(zhuǎn)式孔口封閉器。背景技術(shù)：
目前，水電站滲控工程防滲帷幕灌漿均釆用"小口徑鉆進(jìn)、 自上而下分段、不待凝、孔口封閉、孔內(nèi)循環(huán)式"的高壓灌注水泥漿液工藝。 孔口封閉灌漿工藝是目前國內(nèi)常用的施工方法。由于現(xiàn)有孔口封閉器在高壓灌漿過程中為了保證不出現(xiàn)孔內(nèi)埋管事故，需每隔5—20分鐘間斷灌漿，這 們很難滿足《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》6.8.4條"灌漿必須連續(xù) 進(jìn)行…"之規(guī)定。灌漿間斷，造成了漿液不能很好的在中小微型裂隙中充填。 降低了中小型裂隙的可灌性，影響灌漿質(zhì)量。并因孔口封閉器設(shè)計(jì)缺陷極易 造成抱鉆、埋鉆事故，水工建筑物地基礎(chǔ)處理滲控工程的現(xiàn)場施工人員，迫 切希望解決這一影響灌漿質(zhì)量的難題。這是因?yàn)楝F(xiàn)有封閉器的結(jié)構(gòu)是由外體、隔漿鋼墊、止?jié){橡膠球和壓蓋組 成。它有如下缺陷(1)雙耳半圓壓蓋設(shè)計(jì)安裝費(fèi)時(shí)費(fèi)力， 一般安裝一灌漿 段循環(huán)管路一般要5~10分鐘。(2)安裝封閉器是需要配備專用工具 20mm 22mm梅花扳手或者開口活動(dòng)扳手，安裝時(shí)很不方便，工具很容易丟 失。(3)封閉器緊固螺栓由于長時(shí)間的拆卸螺紋很容易滑絲，螺桿設(shè)計(jì)成細(xì) 絲也容易被水泥漿液進(jìn)入螺栓絲槽內(nèi)，:造成緊固拆卸不便。(4)采用橡膠為 原料的封閉止?jié){膠球，很容易磨損，需要經(jīng)常更換， 一端磨損很容易從封閉 器頂部漏漿，對(duì)灌漿質(zhì)量造成影響，造成材料浪費(fèi)。(5)拆卸后各部件容易 散落，丟失。由于現(xiàn)有封口器的上述缺陷，還對(duì)整個(gè)灌漿工藝產(chǎn)生以下一些 影響①、行業(yè)規(guī)范6.8.4條明確規(guī)定"灌漿必須連續(xù)進(jìn)行，若因故中斷，應(yīng)按相應(yīng)的原則進(jìn)行處理"。原封閉器很難滿足此條要求，因?yàn)樵诠酀{過程 中需要經(jīng)常停泵活動(dòng)射漿管(鉆桿)，隨著漿液逐步在裂隙中充填延伸，壓 力逐漸上升直至設(shè)計(jì)壓力，吸漿率逐漸下降直至停止吸漿，漿液在泥漿泵滿 排量，在高壓、大流量的情況下，充斥在漿液中的水泥顆粒高速摩擦，漿液溫度升高很快，那么活動(dòng)射漿管的頻率就要加快， 一般5 10分鐘就要停泵 活動(dòng)射漿管。在濃漿灌結(jié)束的孔段，此種情況尤為這突出， 一般壓力按相互 對(duì)應(yīng)關(guān)系上升到4Mpa以上時(shí)，5分鐘左右就要活動(dòng)鉆桿。如果此灌段孔內(nèi) 有泥砂層，斷層破碎帶等，吸漿率大，多次因停泵后突然啟動(dòng)，濃漿突然高 速流動(dòng)，泥砂顆?？赡鼙粠Щ囟氯邏洪l閥，發(fā)生埋鉆、爆管、穩(wěn)壓罐憋爆， 造成設(shè)備損壞。在這樣的情況下，急需一個(gè)高性能的孔口封閉器滿足連續(xù)灌 漿的需求。② 、換隨著造孔不斷加深，漿液以高壓高流速狀態(tài)在孔內(nèi)循環(huán)，漿液溫 度急劇升高，漿液會(huì)在4艮短的時(shí)間初凝。施灌過程中漿液在孔內(nèi)循環(huán)時(shí)并不 一定充斥整個(gè)孔徑的圓周向上流動(dòng)，很有可能一側(cè)為漿液的往返通道，多數(shù) 情況是的射漿管(40mm或50mm的鉆桿)貼一側(cè)孔壁，(在施工斜孔時(shí)鉆 桿在重力作用下貼壁更為突出)孔壁與射漿管外壁接觸區(qū)域內(nèi)靜止?jié){液就會(huì) 抱住射漿管，導(dǎo)致抱鉆事故?；蛘呤窃趲r溶地區(qū)，先導(dǎo)孔、 一序孔的施工過 程中，長時(shí)間灌注濃漿，以及人為因素或機(jī)械設(shè)備故障也會(huì)造成抱鉆事故， 影響灌漿質(zhì)量。③ 、造成時(shí)間資源浪費(fèi)。 一般每灌一段耗時(shí)1.5-4小時(shí)左右，由于停泵 造成灌漿間斷，浪費(fèi)時(shí)間一般為30 60分鐘。
發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有封閉器的上述不足，本實(shí)用新型提供一種用于 高壓灌漿的旋轉(zhuǎn)式孔口封閉器，用以方便施工，降低施工成本，滿足行業(yè)規(guī) 范要求，在高壓下旋轉(zhuǎn)射漿管(壓力可升至5MPa左右)，保證工藝的連續(xù) 性，提高灌漿質(zhì)量，避免施工事故。為解決其技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是旋轉(zhuǎn)式孔口封閉 器由蓋頭、基座、封閉鋼墊、上耐磨改性聚氨酯止?jié){墊、改性耐磨尼龍止?jié){ 隔層、下耐磨改性聚氨酯止?jié){墊、隔漿鋼墊和回漿管組成，它的特點(diǎn)是① 圓柱形的鋼質(zhì)基座內(nèi)^L有軸向通孔，該通孔上部的孔徑大于下部通孔的孔 徑，在上部大孔徑通孔中自下而上依次設(shè)有隔漿鋼墊，下耐磨 改性聚氨酯止?jié){墊，改性耐磨尼龍止?jié){隔層，上耐磨改性聚氨酯止?jié){墊和封 閉鋼墊；在基座通孔的上端設(shè)有內(nèi)螺紋，并通過該內(nèi)螺紋連接有蓋頭，蓋頭 的中心i殳有軸向通孔，該通孔的上部孔徑大于所配射漿管或稱鉆桿的直徑， 該通孔的下部孔徑略大于所配射漿管或稱鉆桿的直徑，該通孔的中部設(shè)有圓 弧面內(nèi)壁，圓弧面內(nèi)壁之間的距離大于所配射漿管或稱鉆桿的直徑。②在基 座外壁的中下部通過焊接固定有回漿管，該回漿管的外端設(shè)有外螺紋，回漿 管內(nèi)設(shè)有軸向通孔，該通孔與基座內(nèi)的軸向通孔相連通。③在基座外壁的下 部設(shè)有外螺紋。本實(shí)用新型的工作原理是旋轉(zhuǎn)式孔口封閉器是利用改性耐磨聚安酯止 漿墊、改性耐磨尼龍止?jié){隔層在鋼質(zhì)蓋頭作用下膨脹抱緊灌漿管，當(dāng)漿液通 過進(jìn)漿管送至孔底時(shí)在泥漿泵高壓作用下一部分漿液滲透進(jìn)入裂隙，另一部 分漿液充斥整個(gè)孔壁與鉆桿或稱射漿管之間空腔后經(jīng)回漿管高速回流。鉆桿 或稱射漿管在孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)攪動(dòng)漿液，旋轉(zhuǎn)時(shí)灌漿壓力可根據(jù)要求升至5Mpa。 4吏補(bǔ)充的新鮮漿液迅速和高溫漿液和勻同時(shí)改變漿液流態(tài)，防止鉆桿貼壁， 緩解漿液凝結(jié)速度，達(dá)到防止抱鉆、埋鉆的目的，尤其是保障了灌漿過程的 連續(xù)性。本實(shí)用新型與現(xiàn)有封口器相比有如下有益效果(1)、設(shè)計(jì)緊促，安裝方便快捷，因此可帶來①、節(jié)約灌漿時(shí)間，每灌 注一段， 一般節(jié)約30-60分鐘， 一個(gè)臺(tái)班可節(jié)約2 4個(gè)小時(shí)，增強(qiáng)了功效， 降低了成本。②、整個(gè)封閉器高25cm,隔漿鋼墊、下止?jié){墊、尼龍止?jié){隔層、上止?jié){墊、封閉鋼墊和蓋頭連成整體，安裝之前做完潤滑處理后，以后的使用中都無須將封閉器各部件拆卸。 一般1~3分鐘即可安裝完畢，降低了 工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。安裝封閉器時(shí)任意一把管鉗可以作為安裝工具，十方方便。 ③、灌完一段后拆卸封閉器時(shí)不用將蓋頭全部退出，即可拆卸封閉器。 、 較長時(shí)間旋轉(zhuǎn)時(shí)可將射漿管與封閉器蓋頭之間的孤面間隙形成的注油腔倒 入適量的冷卻油，或者加一小股水對(duì)準(zhǔn)封閉器的止?jié){部分進(jìn)^f亍冷卻。防止溫 度升高，降低耐磨止?jié){部件的性能。 、止?jié){效果非常理想，新止?jié){墊使用 時(shí)不用將封閉蓋頭下壓太緊，就能滿足要求。隨著長時(shí)間的4吏用蓋頭可才艮據(jù) 情況適當(dāng)緊壓達(dá)到理想的止?jié){效果。(2) 、旋轉(zhuǎn)式封閉器能有效的滿足灌漿工藝要求。它不僅能完全滿足行 業(yè)規(guī)范6.8.4條之規(guī)定，滿足灌漿的連續(xù)性，保障了灌漿質(zhì)量。而且在灌漿 過程中，可根據(jù)情況隨時(shí)開動(dòng)鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)射漿管(鉆桿)，任何一次旋轉(zhuǎn)射漿 管時(shí)都不用停止?jié){泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，防止射漿管貼壁，被初凝漿液埋住射漿管。(3) 、由于灌注濃漿、隨著孔深的加長、孔斜的原因射漿管隨孔斜貼壁 彎曲、或是地質(zhì)原因孔內(nèi)遇到夾泥層斷層破碎帶等、極易出現(xiàn)施灌孔內(nèi)事故， 旋轉(zhuǎn)式孔口封閉器因?yàn)榭梢匀我飧Z動(dòng)射漿管而大大降低抱管的機(jī)率。以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。 圖l是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意剖面圖。 圖2是本實(shí)用新型的俯視圖。圖中l(wèi).蓋頭、2.基座、3.封閉鋼墊、4.上耐磨改性聚氨酯止?jié){墊、5. 改性耐磨尼龍止?jié){隔層、6.下耐磨改性聚氨酯止?jié){墊、7.隔漿鋼墊、8.回漿 管、9.外螺紋、IO.內(nèi)螺紋、ll.弧面內(nèi)壁。
具體實(shí)施方式
參照附圖在圓柱型鋼質(zhì)基座2的上端通過內(nèi)螺紋 10固定有蓋頭1，蓋頭1為T字型螺桿，該螺桿的頂端為正六邊形，螺桿 外壁上設(shè)有外螺紋，用以與基座2上端的內(nèi)螺紋進(jìn)行連接，螺桿內(nèi)設(shè)有軸向通孔，該通孔的上部直徑大于所配鉆桿或稱射漿管的直徑，通孔的下部直徑 略大于所配鉆桿的直徑，通孔的中部設(shè)有弧面內(nèi)壁11，使弧面與所配鉆桿 外徑之間形成一個(gè)儲(chǔ)油腔，用以注油后減少鉆桿外壁與蓋頭通孔內(nèi)壁之間的磨擦，在圓柱型鋼質(zhì)基座2內(nèi)設(shè)有軸向通孔，該通孔的上部的孔徑大于下部 通孔的孔徑，基座2的通孔上部設(shè)有內(nèi)螺紋10，基座2的下部外徑上設(shè)有 外螺紋9，在基座2上部的大孔徑通孔中自上而下依次設(shè)有圓環(huán)型的封閉鋼 墊3，上耐磨聚氨酯止?jié){墊4，改性耐磨尼龍止?jié){隔層5，下耐磨聚氨酯止 漿墊6和隔漿鋼墊7，用以阻隔水泥漿料沿鉆桿上冒。在基座2的下部外壁 上通過焊接固定有回漿管8，該回漿管的外壁上設(shè)有外螺紋，用以外接高壓 管道，回漿管內(nèi)i殳有軸向通孔，該通孔與基座2內(nèi)的軸向通孔相連通，用以 回流水泥漿液。
權(quán)利要求1、一種用于高壓灌漿的旋轉(zhuǎn)式孔口封閉器，由基座、蓋頭、封閉鋼墊、上耐磨改性聚氨酯止?jié){墊、改性耐磨尼龍止?jié){隔層、下耐磨改性聚氨酯止?jié){墊、隔漿鋼墊和回漿管組成，其特征是圓柱形的鋼質(zhì)基座內(nèi)設(shè)有軸向通孔，該通孔上部的孔徑大于下部通孔的孔徑，在上部大孔徑通孔中自下而上依次設(shè)有隔漿鋼墊，下耐磨改性聚氨酯止?jié){墊，改性耐磨尼龍止?jié){隔層，上耐磨改性聚氨酯止?jié){墊和封閉鋼墊；在基座通孔的上端設(shè)有內(nèi)螺紋，并通過該內(nèi)螺紋連接有蓋頭，蓋頭的中心設(shè)有軸向通孔，該通孔的上部孔徑大于所配射漿管或稱鉆桿的直徑，該通孔的下部孔徑略大于所配射漿管或稱鉆桿的直徑，該通孔的中部設(shè)有圓弧面內(nèi)壁，圓弧面內(nèi)壁之間的距離大于所配射漿管或稱鉆桿的直徑。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于高壓灌漿的旋轉(zhuǎn)式孔口封閉器，其特征 是在基座外壁的下部通過焊接固定有回漿管，該回漿管的外端設(shè)有外 螺紋，回漿管內(nèi)i殳有軸向通孔，該通孔與基座內(nèi)的軸向通孔相連通。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用高壓灌漿旋轉(zhuǎn)式孔口封閉器，其特征是 在基座外壁的下部設(shè)有外螺紋。
專利摘要一種用于高壓灌漿的旋轉(zhuǎn)式孔口封閉器，由基座、蓋頭、多個(gè)耐磨止?jié){墊圈和回漿管組成。其特點(diǎn)是在基座內(nèi)設(shè)有孔徑上大下小的通孔，在通孔的上部通過螺紋連接有蓋頭，在通孔的大孔徑部分安裝有多個(gè)耐磨止?jié){墊圈，在蓋頭內(nèi)設(shè)有軸向通孔，該通孔的孔徑上大、下小，并能裝配射漿管或鉆桿，在蓋頭通孔的中部設(shè)有弧面形內(nèi)壁，以便工作時(shí)形成儲(chǔ)油腔，在基座的中部設(shè)有回漿管，基座的下部設(shè)有外螺紋。本實(shí)用新型是利用改性耐磨聚氨酯止?jié){環(huán)在蓋頭作用下，膨脹抱緊鉆桿，使?jié){液通過鉆桿送至孔底，在泥漿泵高壓下，一部分滲透進(jìn)裂隙，另一部分經(jīng)回漿管高速回流。能防止鉆桿貼壁，緩解漿液凝結(jié)速度，達(dá)到防止抱鉆，埋鉆的目的，保障灌漿過程的連續(xù)性。
文檔編號(hào)E02D31/10GK201095769SQ20072006433
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2007年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月1日
發(fā)明者蔣宗馗 申請(qǐng)人:蔣宗馗