專利名稱：用于高壓灌漿的旋轉式孔口封閉器的制作方法
技術領域：
用于高壓灌漿的旋轉式孔口封閉器技術領域：
本實用新型涉及一種水工建筑物地基基礎處理滲控工程的 高壓帷幕灌漿裝置，具體說是一種用于高壓灌漿的旋轉式孔口封閉器。背景技術：
目前，水電站滲控工程防滲帷幕灌漿均釆用"小口徑鉆進、 自上而下分段、不待凝、孔口封閉、孔內循環式"的高壓灌注水泥漿液工藝。 孔口封閉灌漿工藝是目前國內常用的施工方法。由于現有孔口封閉器在高壓灌漿過程中為了保證不出現孔內埋管事故，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規范》6.8.4條"灌漿必須連續 進行…"之規定。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，影響灌漿質量。并因孔口封閉器設計缺陷極易 造成抱鉆、埋鉆事故，水工建筑物地基礎處理滲控工程的現場施工人員，迫 切希望解決這一影響灌漿質量的難題。這是因為現有封閉器的結構是由外體、隔漿鋼墊、止漿橡膠球和壓蓋組 成。它有如下缺陷(1)雙耳半圓壓蓋設計安裝費時費力， 一般安裝一灌漿 段循環管路一般要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扳手，安裝時很不方便，工具很容易丟 失。(3)封閉器緊固螺栓由于長時間的拆卸螺紋很容易滑絲，螺桿設計成細 絲也容易被水泥漿液進入螺栓絲槽內，:造成緊固拆卸不便。(4)采用橡膠為 原料的封閉止漿膠球，很容易磨損，需要經常更換， 一端磨損很容易從封閉 器頂部漏漿，對灌漿質量造成影響，造成材料浪費。(5)拆卸后各部件容易 散落，丟失。由于現有封口器的上述缺陷，還對整個灌漿工藝產生以下一些 影響①、行業規范6.8.4條明確規定"灌漿必須連續進行，若因故中斷，應按相應的原則進行處理"。原封閉器很難滿足此條要求，因為在灌漿過程 中需要經常停泵活動射漿管(鉆桿)，隨著漿液逐步在裂隙中充填延伸，壓 力逐漸上升直至設計壓力，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，那么活動射漿管的頻率就要加快， 一般5 10分鐘就要停泵 活動射漿管。在濃漿灌結束的孔段，此種情況尤為這突出， 一般壓力按相互 對應關系上升到4Mpa以上時，5分鐘左右就要活動鉆桿。如果此灌段孔內 有泥砂層，斷層破碎帶等，吸漿率大，多次因停泵后突然啟動，濃漿突然高 速流動，泥砂顆粒可能被帶回堵塞高壓閘閥，發生埋鉆、爆管、穩壓罐憋爆， 造成設備損壞。在這樣的情況下，急需一個高性能的孔口封閉器滿足連續灌 漿的需求。② 、換隨著造孔不斷加深，漿液以高壓高流速狀態在孔內循環，漿液溫 度急劇升高，漿液會在4艮短的時間初凝。施灌過程中漿液在孔內循環時并不 一定充斥整個孔徑的圓周向上流動，很有可能一側為漿液的往返通道，多數 情況是的射漿管(40mm或50mm的鉆桿)貼一側孔壁，(在施工斜孔時鉆 桿在重力作用下貼壁更為突出)孔壁與射漿管外壁接觸區域內靜止漿液就會 抱住射漿管，導致抱鉆事故。或者是在巖溶地區，先導孔、 一序孔的施工過 程中，長時間灌注濃漿，以及人為因素或機械設備故障也會造成抱鉆事故， 影響灌漿質量。③ 、造成時間資源浪費。 一般每灌一段耗時1.5-4小時左右，由于停泵 造成灌漿間斷，浪費時間一般為30 60分鐘。
發明內容為克服現有封閉器的上述不足，本實用新型提供一種用于 高壓灌漿的旋轉式孔口封閉器，用以方便施工，降低施工成本，滿足行業規 范要求，在高壓下旋轉射漿管(壓力可升至5MPa左右)，保證工藝的連續 性，提高灌漿質量，避免施工事故。為解決其技術問題，本實用新型所采用的技術方案是旋轉式孔口封閉 器由蓋頭、基座、封閉鋼墊、上耐磨改性聚氨酯止漿墊、改性耐磨尼龍止漿 隔層、下耐磨改性聚氨酯止漿墊、隔漿鋼墊和回漿管組成，它的特點是① 圓柱形的鋼質基座內^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有隔漿鋼墊，下耐磨 改性聚氨酯止漿墊，改性耐磨尼龍止漿隔層，上耐磨改性聚氨酯止漿墊和封 閉鋼墊；在基座通孔的上端設有內螺紋，并通過該內螺紋連接有蓋頭，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，該通孔的中部設有圓 弧面內壁，圓弧面內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，該回漿管的外端設有外螺紋，回漿 管內設有軸向通孔，該通孔與基座內的軸向通孔相連通。③在基座外壁的下 部設有外螺紋。本實用新型的工作原理是旋轉式孔口封閉器是利用改性耐磨聚安酯止 漿墊、改性耐磨尼龍止漿隔層在鋼質蓋頭作用下膨脹抱緊灌漿管，當漿液通 過進漿管送至孔底時在泥漿泵高壓作用下一部分漿液滲透進入裂隙，另一部 分漿液充斥整個孔壁與鉆桿或稱射漿管之間空腔后經回漿管高速回流。鉆桿 或稱射漿管在孔內旋轉攪動漿液，旋轉時灌漿壓力可根據要求升至5Mpa。 4吏補充的新鮮漿液迅速和高溫漿液和勻同時改變漿液流態，防止鉆桿貼壁， 緩解漿液凝結速度，達到防止抱鉆、埋鉆的目的，尤其是保障了灌漿過程的 連續性。本實用新型與現有封口器相比有如下有益效果(1)、設計緊促，安裝方便快捷，因此可帶來①、節約灌漿時間，每灌 注一段， 一般節約30-60分鐘， 一個臺班可節約2 4個小時，增強了功效， 降低了成本。②、整個封閉器高25cm,隔漿鋼墊、下止漿墊、尼龍止漿隔層、上止漿墊、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 工人的勞動強度。安裝封閉器時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不用將蓋頭全部退出，即可拆卸封閉器。 、 較長時間旋轉時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，或者加一小股水對準封閉器的止漿部分進^f亍冷卻。防止溫 度升高，降低耐磨止漿部件的性能。 、止漿效果非常理想，新止漿墊使用 時不用將封閉蓋頭下壓太緊，就能滿足要求。隨著長時間的4吏用蓋頭可才艮據 情況適當緊壓達到理想的止漿效果。(2) 、旋轉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 業規范6.8.4條之規定，滿足灌漿的連續性，保障了灌漿質量。而且在灌漿 過程中，可根據情況隨時開動鉆機旋轉射漿管(鉆桿)，任何一次旋轉射漿 管時都不用停止漿泵的運轉，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、或是地質原因孔內遇到夾泥層斷層破碎帶等、極易出現施灌孔內事故， 旋轉式孔口封閉器因為可以任意竄動射漿管而大大降低抱管的機率。以下結合附圖
和具體實施方式
對本實用新型進一步說明。 圖l是本實用新型的結構示意剖面圖。 圖2是本實用新型的俯視圖。圖中l.蓋頭、2.基座、3.封閉鋼墊、4.上耐磨改性聚氨酯止漿墊、5. 改性耐磨尼龍止漿隔層、6.下耐磨改性聚氨酯止漿墊、7.隔漿鋼墊、8.回漿 管、9.外螺紋、IO.內螺紋、ll.弧面內壁。
具體實施方式
參照附圖在圓柱型鋼質基座2的上端通過內螺紋 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 外壁上設有外螺紋，用以與基座2上端的內螺紋進行連接，螺桿內設有軸向通孔，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，通孔的中部設有弧面內壁11，使弧面與所配鉆桿 外徑之間形成一個儲油腔，用以注油后減少鉆桿外壁與蓋頭通孔內壁之間的磨擦，在圓柱型鋼質基座2內設有軸向通孔，該通孔的上部的孔徑大于下部 通孔的孔徑，基座2的通孔上部設有內螺紋10，基座2的下部外徑上設有 外螺紋9，在基座2上部的大孔徑通孔中自上而下依次設有圓環型的封閉鋼 墊3，上耐磨聚氨酯止漿墊4，改性耐磨尼龍止漿隔層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有外螺紋，用以外接高壓 管道，回漿管內i殳有軸向通孔，該通孔與基座2內的軸向通孔相連通，用以 回流水泥漿液。
權利要求1、一種用于高壓灌漿的旋轉式孔口封閉器，由基座、蓋頭、封閉鋼墊、上耐磨改性聚氨酯止漿墊、改性耐磨尼龍止漿隔層、下耐磨改性聚氨酯止漿墊、隔漿鋼墊和回漿管組成，其特征是圓柱形的鋼質基座內設有軸向通孔，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有隔漿鋼墊，下耐磨改性聚氨酯止漿墊，改性耐磨尼龍止漿隔層，上耐磨改性聚氨酯止漿墊和封閉鋼墊；在基座通孔的上端設有內螺紋，并通過該內螺紋連接有蓋頭，蓋頭的中心設有軸向通孔，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，該通孔的中部設有圓弧面內壁，圓弧面內壁之間的距離大于所配射漿管或稱鉆桿的直徑。
2、 根據權利要求1所述的用于高壓灌漿的旋轉式孔口封閉器，其特征 是在基座外壁的下部通過焊接固定有回漿管，該回漿管的外端設有外 螺紋，回漿管內i殳有軸向通孔，該通孔與基座內的軸向通孔相連通。
3、 根據權利要求1所述的用高壓灌漿旋轉式孔口封閉器，其特征是 在基座外壁的下部設有外螺紋。
專利摘要一種用于高壓灌漿的旋轉式孔口封閉器，由基座、蓋頭、多個耐磨止漿墊圈和回漿管組成。其特點是在基座內設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耐磨止漿墊圈，在蓋頭內設有軸向通孔，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有弧面形內壁，以便工作時形成儲油腔，在基座的中部設有回漿管，基座的下部設有外螺紋。本實用新型是利用改性耐磨聚氨酯止漿環在蓋頭作用下，膨脹抱緊鉆桿，使漿液通過鉆桿送至孔底，在泥漿泵高壓下，一部分滲透進裂隙，另一部分經回漿管高速回流。能防止鉆桿貼壁，緩解漿液凝結速度，達到防止抱鉆，埋鉆的目的，保障灌漿過程的連續性。
文檔編號E02D31/10GK201095769SQ20072006433
公開日2008年8月6日 申請日期2007年9月1日 優先權日2007年9月1日
發明者蔣宗馗 申請人:蔣宗馗