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专利号: 2022108060734
申请人: 东华理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水利工程;基础;疏浚
更新日期:2024-07-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.用于堤坝紧急抢险的排水注浆装置,其特征在于:包括带孔钢管(2)、真空泵(7)和注浆泵(10);所述带孔钢管(2)从坝体(1)顶部竖直贯入;所述带孔钢管(2)在纵向上划分为密封段和工作段,在工作段周向上布置注浆孔(2‑3)和抽水孔(2‑4);所述带孔钢管(2)顶部设置有井盖(6),带孔钢管(2)真空排水腔室底部设置有过滤体(13);所述井盖(6)设置有抽水管孔(16)和注浆管孔(15);所述坝体上设置有真空泵(7)和注浆泵(10);所述真空泵(7)与抽水管(8)相连,抽水管(8)另一端伸入带孔钢管(2)真空排水腔室并固定在过滤体(13)内;

所述注浆泵(10)与注浆导管(9)连接,注浆导管(9)一端伸入浆液池(11),另一端伸入带孔钢管(2)注浆腔室;所述注浆导管(9)端头设置有防回灌吸阀(12) ;

所述带孔钢管(2)由隔板(2‑1)、注浆孔段(2‑2)和抽水孔段(2‑5)组成;所述隔板(2‑1)和注浆孔段(2‑2)之间包围形成注浆腔室,隔板(2‑1)和抽水孔段(2‑5)之间包围形成真空排水腔室,所述隔板(2‑1)的形状为V形,在真空排水腔室一侧V形的夹角为钝角;

所述带孔钢管(2)抽水孔段(2‑5)外包反滤土工布(5);所述反滤土工布(5)上铺贴吸水海绵层(4),反滤土工布(5)经热熔技术无缝铺贴在抽水孔段(2‑5),且采用点焊的方式将其固定在带孔钢管抽水孔段(2‑5),吸水海绵(4)经热熔技术铺贴在反滤土工布(5)上,使其在插入土层时不会从带孔钢管上脱落或移位,保证其部件能正常工作;所述反滤土工布(5)由粗细两层纤维的针刺无纺土工布组成;外侧粗纤维针刺无纺土工布(5‑1)由8D纤维制成,内侧细纤维针刺无纺土工布(5‑2)由6D纤维制成。

2.根据权利要求1所述的用于堤坝紧急抢险的排水注浆装置,其特征在于:所述带孔钢管(2)管径30cm,相邻带孔钢管(2)平行布置。

3.根据权利要求1所述的用于堤坝紧急抢险的排水注浆装置,其特征在于:所述注浆孔(2‑3)和抽水孔(2‑4)的直径和分布数量由注浆腔室和真空排水腔室的大小所决定。

4.根据权利要求3所述的用于堤坝紧急抢险的排水注浆装置,其特征在于:所述带孔钢管(2)和锥形头(3)焊接连接,形成无缝连接,使其方便顶入不同深度土层,对不同深度进行排水加固处理,同时可以对坝底进行堵漏加固处理。

5.根据权利要求1所述的用于堤坝紧急抢险的排水注浆装置,其特征在于:所述注浆浆液采用油性聚氨酯和水性聚氨酯混合的聚氨酯浆液。

6.使用如权利要求1所述的排水注浆装置执行堤坝紧急抢险任务的方法,其特征在于包括以下步骤:

步骤1,在坝体顶部将预制好的带孔钢管垂直贯入,到达勘察确定的管涌渗透破坏区域的岩土层中;

步骤2,将与真空泵连接的抽水管穿过井盖上的抽水管孔插入过滤体内;

步骤3,将与注浆泵连接的注浆导管穿过井盖上的注浆管孔伸入注浆腔室内;

步骤4,将抽水系统和注浆系统同时启动,通过控制注浆压力,使得浆液从带孔钢管的注浆孔喷出,注入到岩土层中,形成注浆帷幕,对坝体进行堵水加固处理;在吸水海绵和真空的作用下,坝体内的水透过抽水孔表面的反滤土工布进入带孔钢管的真空排水腔室,经由抽水管排出;

步骤5,当排水量急剧下降,注浆压力需要适当减少,但是仍不停止注浆;直至排水量基本为0时,停止注浆。