一種基于三重管的雙液漿分段式注漿裝置及注漿方法與流程

本發明屬于注漿施工領域，具體是一種基于三重管的雙液漿分段式注漿裝置及注漿方法。

背景技術：

1、雙液漿分段式注漿裝置主要應用于水利水電、公路、鐵路、市政、礦業工程等領域，針對采空區、溶洞、斷層帶、裂隙帶等不良地層加固及堵水的控制性注漿。注漿類型主要為超前預注漿、壁后注漿、充填注漿和動水注漿等，尤其在地下水流速和流量較大的地層中灌注雙液漿可達到快速堵水的目的。

2、目前，國內通常采用的雙液注漿裝置多為孔口混合或下入分離式注漿管孔口封閉孔內混合方式，該種方式只適用于較淺鉆孔，對于深鉆孔存在一下問題：

3、1.注漿靶向性差：注漿管在長距離下放時，受到地層阻力、彎曲變形等因素的影響，導致注漿管無法到達目標地層；

4、2.漿液凝結時間不可控：由于無法實現漿液在治理區域處混合(雙液漿凝結速度快)，混合漿液輸送距離較遠容易堵塞鉆孔，導致注漿中斷，影響注漿效果，降低注漿效率；

5、3.不能分隔孔段：注漿結束后，造成孔內注漿管被漿液凝固，從而增加了掃孔工作量和作業難度。

6、因此，如何提供一種能有效分隔孔段同時使得漿液凝結時間可控的雙液漿分段式注漿裝置更為重要。

技術實現思路

1、本發明基于現有技術中存在的問題，提出了一種基于三重管的雙液漿分段式注漿裝置及注漿方法。

2、具體的，所述基于三重管的雙液漿分段式注漿裝置包括：三重管組件、在所述三重管組件的一端用于連接三重管組件的三重管接頭、在所述三重管接頭遠離三重管組件的一端設置的用于連接注漿塞組件的轉換接頭、在所述轉換接頭遠離三重管接頭的一端設置的用于分隔孔段的注漿塞組件和在所述三重管組件遠離三重管接頭的一端設置的用于分別連接注漿設備和水壓泵/空氣壓縮機的水龍接頭組件。

3、在上述方案的基礎上，所述三重管組件包括同軸設置的外管、中管和內管，所述外管與三重管接頭螺紋連接。

4、在上述方案的基礎上，所述三重管組件還包括：在所述外管、中管和內管之間設置的用于隔離、固定和支撐的組合式花鍵套。

5、在上述方案的基礎上，所述注漿塞組件包括與轉換接頭連接的上壓蓋、在所述上壓蓋上設置的并與中管連通的用于通過輸入的膨脹介質產生徑向膨脹以實現分隔孔段的膠筒和與所述膠筒的另一端連接的用于對膠筒軸向限位的下壓蓋。

6、在上述方案的基礎上，所述注漿塞組件還包括：在所述下壓蓋上設置的用于保護和導向的導向帽。

7、在上述方案的基礎上，所述上壓蓋和下壓蓋的直徑均大于膠筒的直徑，其中，所述上壓蓋和下壓蓋上均鑲嵌合金塊。

8、在上述方案的基礎上，所述水龍接頭組件包括在所述內管的輸入端設置的用于輸送水玻璃的第一接頭、在所述中管的輸入端設置的用于輸送水泥漿的第二接頭和在所述外管的輸入端設置的用于輸送壓力空氣或壓力水的第三接頭。

9、在上述方案的基礎上，還包括：在所述中管的出漿端設置的用于實現漿液單流向的出漿盒。

10、在上述方案的基礎上，所述出漿盒包括在所述中管上套設的橡膠套、在所述中管上設置的并被橡膠套覆蓋的用于噴出漿液以使橡膠套頂起形成環狀間隙的出漿槽和在所述中管的端部設置的用于封堵中管的出漿口的堵板。

11、在上述方案的基礎上，還包括：在所述內管的出漿端上設置的與內管連通的單向閥。

12、除此之外，本發明還提供了一種基于三重管的雙液漿分段式注漿方法，具體的，具體的，包括：

13、s1：注漿裝置下放至鉆孔；

14、s2：實現分隔孔段：所述注漿塞組件送入到鉆孔預定位置后，向第三接頭充入壓力空氣或壓力水，壓力空氣或壓力水通過外管進入膠筒與中管環向間隙內，使膠筒發生徑向膨脹；

15、s3：雙液注漿：通過第二接頭引入水泥漿，通過第一接頭引入水玻璃，水泥漿通過中管和水玻璃通過內管輸送到受注段混合后灌注；

16、s4：注漿塞解封：注漿結束后，開啟外管上的控制閥門，排出膠筒內的膨脹介質，使膠筒收縮恢復原始狀態；

17、s5：提出鉆孔內注漿裝置。

18、與現有的技術的裝置和方法相比，本發明裝置下放和回收事故率低、坐封和解封性能穩定，能有效分隔孔段，從而減少掃孔工作量和降低作業難度、漿液凝結時間可控，有效防止漿液的無效擴散，進而節約了注漿材料、注漿靶向性精準，可快速封堵地下水流速和流量較大的富水地層。除此之外，本發明注漿裝置中所包含的各組件、部件易于購買、易于組裝，生產成本低。

技術特征：

1.一種基于三重管的雙液漿分段式注漿裝置，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的基于三重管的雙液漿分段式注漿裝置，其特征在于，所述三重管組件(2)包括同軸設置的外管(2-1)、中管(2-2)和內管(2-3)，所述外管(2-1)與三重管接頭(3)螺紋連接。

3.根據權利要求2所述的基于三重管的雙液漿分段式注漿裝置，其特征在于，所述三重管組件(2)還包括：在所述外管(2-1)、中管(2-2)和內管(2-3)之間設置的用于隔離、固定和支撐的組合式花鍵套(2-4)。

4.根據權利要求2所述的基于三重管的雙液漿分段式注漿裝置，其特征在于，所述注漿塞組件(5)包括與轉換接頭(4)連接的上壓蓋(5-1)、在所述上壓蓋(5-1)上設置的并與中管(2-2)連通的用于通過輸入的膨脹介質產生徑向膨脹以實現分隔孔段的膠筒(5-2)和與所述膠筒(5-2)的另一端連接的用于對膠筒(5-2)軸向限位的下壓蓋(5-3)。

5.根據權利要求4所述的基于三重管的雙液漿分段式注漿裝置，其特征在于，所述注漿塞組件(5)還包括：在所述下壓蓋(5-3)上設置的用于保護和導向的導向帽(5-4)。

6.根據權利要求2所述的基于三重管的雙液漿分段式注漿裝置，其特征在于，所述水龍接頭組件(1)包括在所述內管(2-3)的輸入端設置的用于輸送水玻璃的第一接頭(1-1)、在所述中管(2-2)的輸入端設置的用于輸送水泥漿的第二接頭(1-2)和在所述外管(2-1)的輸入端設置的用于輸送壓力空氣或壓力水的第三接頭(1-3)。

7.根據權利要求2所述的基于三重管的雙液漿分段式注漿裝置，其特征在于，還包括：在所述中管(2-2)的出漿端設置的用于實現漿液單流向的出漿盒(6)。

8.根據權利要求7所述的基于三重管的雙液漿分段式注漿裝置，其特征在于，所述出漿盒(6)包括在所述中管(2-2)上套設的橡膠套(6-1)、在所述中管(2-2)上設置的并被橡膠套(6-1)覆蓋的用于噴出漿液以使橡膠套(6-1)頂起形成環狀間隙的出漿槽(6-2)和在所述中管(2-2)的端部設置的用于封堵中管(2-2)的出漿口的堵板(6-3)。

9.根據權利要求2所述的基于三重管的雙液漿分段式注漿裝置，其特征在于，還包括：在所述內管(2-3)的出漿端上設置的與內管(2-3)連通的單向閥(7)。

10.一種基于三重管的雙液漿分段式注漿方法，其特征在于，使用權利要求1-9任一項所述的注漿裝置，具體的，包括：

技術總結
本發明涉及注漿施工研究領域，具體涉及一種基于三重管的雙液漿分段式注漿裝置及注漿方法，裝置包括三重管組件、三重管接頭、轉換接頭、注漿塞組件和水龍接頭組件。與現有的技術的裝置相比，本發明下放和回收事故率低，坐封和解封性能穩定，能有效分隔孔段，從而減少掃孔工作量和降低作業難度、漿液凝結時間可控，有效防止漿液的無效擴散，進而節約了注漿材料、注漿靶向性精準，可快速封堵地下水流速和流量較大的富水地層。特別是在本發明的裝置中增加了三重管組件，與其他部件配合使用，可以實現雙液漿管內分離輸送和管外混合灌注，避免雙液漿在管內混合后，會快速凝固堵塞注漿管路以及在下放和回收中因擠壓、擁塞、過度拉伸等造成的損壞的風險。

技術研發人員：王斌,邵東梅,王朝陽,雷方超
受保護的技術使用者：陜西太合智能鉆探有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/3/13