一种隧道专用钻孔封堵设备的制作方法

1.本发明属于地质勘查技术领域，具体是一种隧道专用钻孔封堵设备。


背景技术：

2.地质勘查是地质勘查工作的简称。广义地说，一般可理解为地质工作的同义词，是根据经济建设、国防建设和科学技术发展的需要，对一定地区内的岩石、地层构造、矿产、地下水、地貌等地质情况进行重点有所不同的调查研究工作。按不同的目的，有不同的地质勘查工作。
3.在地质勘查工作中，利用钻探设备向地下钻成的直径较小深度较大的柱状圆孔，又称钻井。钻探石油和天然气以及地下水的钻孔直径较大些。钻孔直径和深度大小，取决于地质矿产埋藏深度和钻孔的用途。
4.初步设计地铁线路之后，需对所设计路线进行地质勘察，确定是否满足地铁隧道挖掘条件，钻探孔位置需避开原有的隧道；若与原有隧道区间线路重合时，则需布设在隧道宽度外侧。
5.在实际施工中，发生过许多因设计方案错误、私自更换钻孔点不按图施工而造成的勘察钻机钻穿原有隧道壁的事故，严重妨碍地铁运行，造成渗水等危害。
6.而勘察钻机钻穿原有隧道壁的解决方法一般是封孔，现有的封孔方法主要是对一般性岩性的孔段用粘土封闭，对矿化层一般用水泥进行封闭，而在封闭过程中，传统采用泵输方法将水泥或粘土压入钻孔中。采用上述传统方法进行封孔时，对裂隙不能进行有效的封堵，而且封孔不密实，孔中容易存在大量空隙，会大大降低强度等力学性能，导致封孔效果不理想。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种隧道专用钻孔封堵设备。
8.为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
9.一种隧道专用钻孔封堵设备，包括：打气装置、注浆泵，所述打气装置、注浆泵均设置于地面上，钻探孔依次穿过地面、管片壁，并与地铁隧道相连通，其内设置有注浆管；
10.所述注浆管包括注浆芯管以及套设于其外侧的套管，所述套管包括若干首尾依次相接的阀管，相邻所述阀管之间采用螺纹旋接，所述阀管侧壁开设有若干射浆孔，其外侧套设有若干橡胶套；
11.所述注浆芯管包括出浆内管及其下端的出浆花管，所述出浆花管上下两端均设置有若干堵头，所述出浆花管上开设有若干出浆孔。
12.优选的，所述套管下端设置有堵气孔，其内设置有单向阀，其底部套设有气囊。
13.优选的，所述单向阀包括尼龙阀针、阀座、限位环，所述阀座设置于堵气孔上端，其中心处开设有通气孔，所述尼龙阀针、限位环依次设置于阀座下方，且尼龙阀针下端与限位环上端滑动连接，所述尼龙阀针上端设置有与通气孔相配合的锥形结构。
14.优选的，所述阀管首段设置有外螺纹，其尾端设置有内螺纹，相邻所述阀管之间通过螺纹旋接。
15.优选的，若干射浆孔沿阀管阵列分布若干组，且每两组射浆孔对应设置一个橡胶套。
16.优选的，所述出浆花管上端设置有三个堵头，其下端设置一个堵头，所述堵头采用圆台形结构，且出浆花管上下两端的堵头方向相反。
17.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
18.本发明中，通过气体使封堵气囊膨胀，堵住钻探孔下部，避免在注浆时浆液流进隧道内，封堵更加贴近钻探孔，实现更好的封堵效果，无需过多人工，操作方便节省人力；其施工封堵时，不影响隧道中地铁运行，安全系数较高；完全膨胀达到封闭效果后，再通过对其内部注浆达到永久封闭状态，进一步加强了封孔强度，巩固了封孔效果。
附图说明
19.图1是本发明的整体结构示意图；
20.图2是本发明的注浆管结构示意图；
21.图3是本发明的套管结构示意图一；
22.图4是本发明的套管结构示意图二；
23.图5是本发明的套管结构示意图三；
24.图6是本发明的注浆芯管结构示意图；
25.图7是本发明的注浆芯管结构示意图；
26.图8是本发明的单向阀安装结构示意图。
27.附图标记：1、打气装置；2、注浆泵；3、钻探孔；4、管片壁；5、地铁隧道；6、注浆管；61、套管；611、阀管；612、射浆孔；613、橡胶套；614、堵气孔；615、气囊；616、单向阀；6161、尼龙阀针；6162、阀座；6163、限位环；62、注浆芯管；621、出浆内管；622、出浆花管；623、出浆孔；624、堵头。
具体实施方式
28.以下结合附图1-8，进一步说明本发明一种隧道专用钻孔封堵设备的具体实施方式。本发明一种隧道专用钻孔封堵设备不限于以下实施例的描述。
29.实施例1：
30.本实施例给出一种隧道专用钻孔封堵设备的具体实施方式，如图1
‑‑
8所示，包括：打气装置1、注浆泵2，打气装置1、注浆泵2均设置于地面上，依次穿过地面、管片壁4，并与地铁隧道5相连通，其内设置有注浆管6；
31.打气装置1与输气软管通过螺纹旋接，注浆泵2与注浆管6通过螺纹旋接，输气软管在打气阶段放置于注浆管6内，打气完成后抽出，再使用注浆泵2向注浆管6内注浆。
32.注浆管6包括注浆芯管62以及套设于其外侧的套管61，套管包括若干首尾依次相接的阀管611，相邻阀管611之间采用螺纹旋接，阀管611侧壁开设有若干射浆孔612，其外侧套设有若干橡胶套613；
33.注浆芯管62包括出浆内管621及其下端的出浆花管622，出浆花管622上下两端均
设置有若干堵头624，出浆花管622上开设有若干出浆孔623。
34.进一步的，套管下端设置有堵气孔614，其内设置有单向阀616，其底部套设有气囊615。
35.进一步的，单向阀616包括尼龙阀针6161、阀座6162、限位环6163，阀座 6162设置于堵气孔614上端，其中心处开设有通气孔，尼龙阀针6161、限位环 6163依次设置于阀座6162下方，且尼龙阀针6161下端与限位环6163上端滑动连接，尼龙阀针6161上端设置有与通气孔相配合的锥形结构。
36.当气体从上往下流动时，尼龙阀针受气体本身流动压力的作用，被打开推至限位环，单向阀接通；
37.当气体反向流动时，尼龙阀针受单向阀两端压力差的作用，被紧紧压在阀座上，单向阀处于截止状态。
38.进一步的，阀管611首段设置有外螺纹，其尾端设置有内螺纹，相邻阀管 611之间通过螺纹旋接。
39.进一步的，若干射浆孔612沿阀管611阵列分布若干组，且每两组射浆孔 612对应设置一个橡胶套613。
40.进一步的，出浆花管622上端设置有三个堵头624，其下端设置一个堵头 624，堵头624采用圆台形结构，且出浆花管622上下两端的堵头624方向相反。
41.工作原理，如图1-8所示：
42.1.通过人工先将套管61与打气装置1、输气软管组装完成后放入钻探孔3 中；
43.2.启动打气装置1，气体通过输气软管传输至最下端套管61的封堵气囊615 中，使其膨胀，抵住管壁，达到临时封闭管片壁孔的作用。
44.3.收回输气软管至地面；
45.4.将注浆管6与注浆泵2连接；
46.5.将注浆芯管62放入套管61中，启动注浆泵2；
47.6.浆液进入注浆芯管62，并从出浆花管622上的出浆孔623流出。当浆液进入套管61和出浆花管622中间时，在压力作用下，橡胶套613被顶起，随着浆液的聚集，压力达到一定程度后，套管61外侧的橡胶套613被胀开，从而浆液被挤压到地层中。而当停止灌浆时，橡胶套613又弹回并裹紧套管61，防止管外流体进入管内，起到逆止阀门的作用；
48.7.注浆芯管62从下往上均匀注浆，直至到达地面，完成全部注浆工作后，收回；
49.8.等待浆液凝固后，作业人员进入隧道内，将封堵气囊615取出，并对管壁开孔处进行进一步固化处理。
50.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。