本發(fā)明涉及一種機械式止回水平往復(fù)注漿管及其施工方法，屬于建筑施工中補漿堵漏技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

非開挖技術(shù)是指利用各種巖土鉆掘設(shè)備和技術(shù)手段，通過導(dǎo)向、定向鉆進等方式在地表極小部分開挖的情況下，敷設(shè)、更換和修復(fù)各種地下管線的施工新技術(shù)。對于軟土富水地區(qū)深層地下空間采用非開挖技術(shù)施工過程中，往往需要通過水平壓漿施作水平止水帷幕建立隔水邊界，提高土體滲透系數(shù)，加固開挖面周邊土體，從而保證安全施工并減小施工過程對周邊環(huán)境的影響。

在深層地下空間的持續(xù)掘進過程中，會對開挖面周圍一定范圍內(nèi)土體產(chǎn)生較大的反復(fù)擾動影響，使水平止水帷幕反復(fù)產(chǎn)生一系列的裂隙甚至貫通，導(dǎo)致止水帷幕體損傷，隔水性能降低，加固效應(yīng)減弱，危害施工的安全進行，并對周邊建構(gòu)筑物造成危害。因而，往往需要對已損傷的止水帷幕體通過注漿管進行多次反復(fù)的重復(fù)補漿堵漏加固。由于受拌合站拌料到注漿的時間、漿液配合比以及漿液凝固時間等因素影響，注漿管會出現(xiàn)堵塞。而前一階段設(shè)置的注漿管往往都因注漿孔堵塞等問題而不能多次重復(fù)使用，只能在對應(yīng)位置打入新管進行補漿?，F(xiàn)有的注漿管由于結(jié)構(gòu)上的缺陷不僅浪費材料，還大大增加了工作量，使得注漿作業(yè)不能及時有效進行。而重復(fù)打入新的注漿管的過程其實又是對止水帷幕的進一步破壞，加上既有廢棄導(dǎo)管對于新注漿體系布置多有限制，使得多次的堵漏補漿的整體密封效果受到嚴重的影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種機械式止回水平往復(fù)注漿管，能夠有效避免注漿孔堵塞，使用同一根注漿管進行多次重復(fù)注漿。

為了解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種機械式止回水平往復(fù)注漿管，包括水平設(shè)置的注漿外管和能夠在注漿外管內(nèi)移動的內(nèi)置止?jié){裝置，沿所述注漿外管的軸向和周向間隔布置數(shù)個注漿孔，

所述內(nèi)置止?jié){裝置包括位于注漿外管軸線上的中空傳動軸，所述中空傳動軸上安裝有若干限角度鉸鏈和維持中空傳動軸處于水平方向的架立機構(gòu)，每個限角度鉸鏈上安裝有四個止?jié){桿，相鄰止?jié){桿間的夾角相等，所述止?jié){桿的端部固設(shè)有堵孔小球，止?jié){桿的長度稍大于限角度鉸鏈與注漿外管內(nèi)壁間的距離，在限角度鉸鏈控制下，止?jié){桿能夠相對于中空傳動軸擴張或收攏，

所述注漿外管的內(nèi)壁上緊挨注漿孔的前方位置固設(shè)限制堵孔小球前移的卡口，

在回拉注漿狀態(tài)下，所述堵孔小球貼在注漿外管的內(nèi)壁上；在止?jié){狀態(tài)下，所述堵孔小球抵壓在注漿孔內(nèi)將其封閉。

作為進一步的改進，所述架立機構(gòu)為沿中空傳動軸周向間隔設(shè)置的數(shù)個定位支架，所述定位支架的一端連接在中空傳動軸上，另一端貼在注漿外管內(nèi)壁上。

再進一步，所述定位支架由連接在中空傳動軸的四個支撐桿組成，四個支撐桿間的夾角為90°。

進一步，所述堵孔小球由鋼球和包裹在鋼球外的橡膠制成。

進一步，所述止?jié){桿的擴張角度為0～35.6°，0°為止?jié){桿與注漿外管軸線相垂直的位置。

進一步，所述注漿外管的長度為3m，直徑為6cm。

作為優(yōu)選，所述卡口由方形鐵塊制成。

作為優(yōu)選，所述中空傳動軸由鋼管制成。

在本發(fā)明機械式止回水平往復(fù)注漿管中，通過中空傳動軸的拉伸實現(xiàn)內(nèi)置止?jié){裝置在管內(nèi)的移動；限角度鉸鏈能夠?qū)崿F(xiàn)對止?jié){桿的轉(zhuǎn)動控制，止?jié){桿的轉(zhuǎn)動是指它相對于中空傳動軸的擴張或收攏；架立機構(gòu)能夠保證水平注漿過程中中空傳動軸的處于注漿外管的軸線位置。

本發(fā)明機械式止回水平往復(fù)注漿管的工作原理是，首先通過中空傳動軸的抽拉，使堵孔小球不在注漿孔內(nèi)，實現(xiàn)注漿孔的打開并開始注漿；注漿作業(yè)完成后推送中空傳動軸，堵孔小球沿注漿外管內(nèi)壁滑動，當堵孔小球滑動至注漿孔時，卡口限制堵孔小球的前行，堵孔小球頂入注漿孔并將注漿孔堵住，實現(xiàn)注漿孔的密封，并往中空傳動軸內(nèi)注入清水進行洗管；如此往復(fù)可以實現(xiàn)往復(fù)注漿的功能；當止水帷幕形成有效強度后，也可通過旋轉(zhuǎn)中空傳動軸，使堵孔小球與卡口錯位一定的角度，然后抽出內(nèi)置注漿裝置，完成內(nèi)置注漿裝置的拆卸。

本發(fā)明還涉及上述機械式止回水平往復(fù)注漿管的施工方法，包括如下步驟：

步驟1：根據(jù)注漿設(shè)計方案要求打入注漿外管，根據(jù)所需注漿長度逐節(jié)裝配注漿管，

步驟2：在注漿外管內(nèi)安裝內(nèi)置止?jié){裝置并進行調(diào)試，

步驟3：抽推抽拉中空傳動軸，打開注漿孔，進行注漿，

步驟4：注漿工序完成后，推送中空傳動軸，堵孔小球被卡口限位制動，將注漿孔封閉，中空傳動軸內(nèi)注入清水進行洗管，

步驟5：如需往復(fù)注漿，則循環(huán)步驟3、4，實現(xiàn)往復(fù)注漿工作。

綜上，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)開孔注漿、閉孔止?jié){、注水洗孔等一系列功能，有效避免注漿孔和注漿外管的堵塞；采用上述施工方法，能夠方便的實現(xiàn)在同一根注漿管中進行重復(fù)注漿。

2、通過本發(fā)明機械式止回水平往復(fù)注漿管及相應(yīng)的施工方法，能夠在注漿過程中最大限度地減少對止水帷幕的破壞，保證了堵漏補漿的整體密封效果。

3、本發(fā)明的注漿管及施工方法能夠節(jié)約材料，降低人力和物力成本，簡化工藝并方便施工。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一優(yōu)選實施例回拉注漿狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中的限角度鉸鏈為一個。

圖2為本發(fā)明一優(yōu)選實施例回拉注漿狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖側(cè)視圖。

圖3為本發(fā)明中架立機構(gòu)的一優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明一優(yōu)選實施例內(nèi)置止?jié){裝置在注漿外管內(nèi)滑行的結(jié)構(gòu)示意圖。箭頭方向所指為滑行方向。

圖5為本發(fā)明一優(yōu)選實施例內(nèi)置止?jié){裝置滑至卡口處制動的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明一優(yōu)選實施例堵孔頂進止?jié){狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明一優(yōu)選實施例堵孔頂進止?jié){狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖側(cè)視圖。

圖8為本發(fā)明一優(yōu)選實施例堵孔小球與卡口相錯位的拆卸示意圖。

圖中：1、注漿外管；2、內(nèi)置止?jié){裝置；2a、中空傳動軸；2b、限角度鉸鏈；2c、架立機構(gòu)；2d、止?jié){桿；2e、堵孔小球；3、卡口。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。根據(jù)下面的說明，本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點將更加清楚。需要說明的是，所描述的實施例是本發(fā)明的優(yōu)選實施例，而不是全部的實施例。

結(jié)合圖1至圖4所示，一種機械式止回水平往復(fù)注漿管，包括水平設(shè)置的注漿外管1和能夠在注漿外管內(nèi)壁上移動的內(nèi)置止?jié){裝置2，沿所述注漿外管的軸向和周向間隔開設(shè)有數(shù)個注漿孔1a，每一徑向截面上的注漿孔為4個，相互間的圓心夾角為直角。所述注漿外管采用型材，其長度為3m，直徑為6cm。

所述內(nèi)置止?jié){裝置包括位于注漿外管軸線上的中空傳動軸2a，所述中空傳動軸優(yōu)選由鋼管制成。所述中空傳動軸上安裝有若干個限角度鉸鏈2b和維持中空傳動軸處于水平方向的架立機構(gòu)2c。作為優(yōu)選方案，所述架立機構(gòu)可采用沿中空傳動軸周向間隔設(shè)置的數(shù)個定位支架，所述定位支架的一端連接在中空傳動軸上，另一端與注漿外管內(nèi)壁相貼，一方面維持中空傳動軸的水平位置，另一方面保證中空傳動軸的順暢滑行。參考圖3，所述定位支架可由連接在中空傳動軸的四個支撐桿2c’組成，四個支撐桿間的夾角為90°。通過中空傳動軸能夠注入清水用于洗管，前端不密封用于出水。

限角度鉸鏈的數(shù)量根據(jù)注漿孔的數(shù)量而定，每個限角度鉸鏈上安裝有四個止?jié){桿2d，相鄰止?jié){桿間的夾角相等，四個止?jié){桿與相鄰近的沿注漿外管周向開設(shè)的4個注漿孔相對應(yīng)，所述止?jié){桿的端部固設(shè)有堵孔小球2e，所述堵孔小球優(yōu)選采用鋼球和包裹在鋼球外的橡膠制成，這樣在中空傳動軸滑行時減少其對注漿管內(nèi)壁劃傷，同時，橡膠能提高密封效果。止?jié){桿的長度稍大于限角度鉸鏈與注漿外管內(nèi)壁間的距離，在限角度鉸鏈控制下，止?jié){桿能夠相對于中空傳動軸擴張或收攏，作為優(yōu)選，所述止?jié){桿的擴張角度為0～35.6°，0°為止?jié){桿與注漿外管軸線相垂直的位置。

結(jié)合圖4和圖5，所述注漿外管的內(nèi)壁上緊挨注漿孔的前方位置固設(shè)限制堵孔小球前移的卡口3，作為優(yōu)選，所述卡口由方形鐵塊制成。當堵孔小球在中空傳動軸的帶動下，滑行至卡口處時，被卡口阻擋，實現(xiàn)內(nèi)置止?jié){裝置的制動。

當注漿外管處于回拉注漿狀態(tài)下時，所述堵孔小球貼在注漿外管的內(nèi)壁上；如圖6和圖7所示，當注漿外管處于止?jié){狀態(tài)下時，所述堵孔小球抵壓在注漿孔內(nèi)，實現(xiàn)注漿孔的封閉密封，此時，止?jié){桿處于擴張角度最大的位置。

上述機械式止回水平往復(fù)注漿管的施工方法，包括如下步驟：

步驟1：根據(jù)注漿設(shè)計方案要求打入注漿外管，根據(jù)所需注漿長度逐節(jié)裝配注漿管，

步驟2：在注漿外管內(nèi)安裝內(nèi)置止?jié){裝置并進行調(diào)試，

步驟3：抽拉或推動中空傳動軸，打開注漿孔，進行注漿，

步驟4：注漿工序完成后，推送中空傳動軸，堵孔小球被卡口限位制動，將注漿孔封閉，中空傳動軸內(nèi)注入清水進行洗管，

步驟5：如需往復(fù)注漿，則循環(huán)步驟3、4，實現(xiàn)往復(fù)注漿工作。

在本發(fā)明中，通過中空傳動軸的拉伸能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)置止?jié){裝置在管內(nèi)的移動；限角度鉸鏈能夠?qū)崿F(xiàn)對止?jié){桿的轉(zhuǎn)動控制，止?jié){桿的轉(zhuǎn)動是指它相對于中空傳動軸的擴張或收攏；架立機構(gòu)能夠保證水平注漿過程中中空傳動軸的處于注漿外管的軸線位置。

本發(fā)明的工作原理是，首先通過中空傳動軸的抽拉，使堵孔小球不在注漿孔內(nèi)，實現(xiàn)注漿孔的打開并開始注漿；注漿作業(yè)完成后推送中空傳動軸，堵孔小球沿注漿外管內(nèi)壁滑動，當堵孔小球滑動至注漿孔時，卡口限制堵孔小球的前行，堵孔小球頂入注漿孔并將注漿孔堵住，實現(xiàn)注漿孔的密封，并往中空傳動軸內(nèi)注入清水進行洗管；如此往復(fù)可以實現(xiàn)往復(fù)注漿的功能；當止水帷幕形成有效強度后，也可通過旋轉(zhuǎn)中空傳動軸，使堵孔小球與卡口錯位一定的角度，然后抽出內(nèi)置注漿裝置，完成內(nèi)置注漿裝置的拆卸。

以上所述，僅是本發(fā)明優(yōu)選實施例的描述說明，并非對本發(fā)明保護范圍的限定，顯然，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員基于上述實施例，可輕易想到替換或變化以獲得其他實施例，這些均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。