[发明专利]高效灌浆施工液压式栓塞

说明书

技术领域

本发明涉及一种栓塞，特别是涉及一种高效灌浆施工液压式栓塞。

背景技术

液压式栓塞通过对孔道内添加阻塞物，并利用液压使阻塞物膨胀，将阻塞物紧固在孔道内以实现隔离孔道两端的气体、液体或固体的装置，它广泛应用于水电站、水库工程的帷幕、固结、回填、化学灌浆及水泥灌浆、煤体或岩体注水注浆和其后的堵孔、煤体注水、降尘、降煤压、排放瓦斯、地质勘探压水试验和钻探的固结与堵水等领域。

现有的液压式栓塞存在以下不足：（1）只设有阻塞器置于孔道中部，在地质条件差的地层，由于裂隙发育，水泥浆液或其他液体在高压下会沿孔壁裂隙绕行至栓塞周边或上部，导致栓塞无法取出；（2）栓塞上部孔道掉块或者有石块、泥沙从孔道口落入，卡在孔壁与栓塞之间，导致液压式栓塞即使泄掉液压也无法取出；（3）施工作业完成，栓塞泄压后，浆液绕到栓塞上部，导致栓塞无法取出；（4）栓塞的充水分为两种方式：采用人工加水装置充水，充水效率低且充水量不易把握；采用电动加水装置充水，针对一些较小的栓塞，如果采用电动加水装置充水就比较浪费，增加了成本且操作较为麻烦；（5）阻塞器采用的材料为普通橡胶，容易被腐蚀附着在孔道壁上，导致栓塞难以取出；（6）一般灌浆施工使用分段式灌浆方式，钻一段孔、灌一段浆，自上而下分段施工，灌浆施工的效率很低。

发明内容

本发明的目的在于解决现有液压式栓塞的不足，提供一种新型的高效灌浆施工液压式栓塞，克服传统液压式栓塞只设有阻塞器置于孔道中部，在地质条件差的地层，由于裂隙发育，水泥浆液或其他液体在高压下会沿孔壁裂隙绕行至栓塞周边或上部，导致栓塞无法取出；栓塞上部孔道掉块或者有石块、泥沙从孔道口落入，卡在孔壁与栓塞之间，导致液压式栓塞即使泄掉液压也无法取出；施工作业完成，栓塞泄压后，浆液绕到栓塞上部，导致栓塞无法取出；栓塞的充水分为两种方式：采用人工加水装置充水，充水效率低且充水量不易把握；采用电动加水装置充水，针对一些较小的栓塞，如果采用电动加水装置充水就比较浪费，增加了成本且操作较为麻烦；阻塞器采用的材料为普通橡胶，容易被腐蚀附着在孔道壁上，导致栓塞难以取出；使用分段式灌浆方式，钻一段孔、灌一段浆，自上而下分段施工，灌浆施工的效率很低等缺点。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：高效灌浆施工液压式栓塞，置于孔道内阻塞孔道，它包括阻塞器、橡胶水囊管、绕盘和充水装置，阻塞器置于孔道中，橡胶水囊管的上部缠绕在绕盘上，橡胶水囊管的下部为橡胶水囊，橡胶水囊与橡胶水囊管之间设置有卡箍，橡胶水囊的顶部位于孔道口处或高出孔道口的位置，橡胶水囊的顶部通过充水管与充水装置连接，橡胶水囊的底部与阻塞器的顶部互通连接；所述的充水装置包括三通阀、人工加水阀、人工加水装置、机械加水阀和电动加水装置，人工加水阀的入口与人工加水装置连接，机械加水阀的入口与电动加水装置连接，人工加水阀和机械加水阀的出口分别与三通阀的两个入口连接，三通阀的出口与充水管连接；进浆管和回浆管的上部分别位于橡胶水囊的外部两侧紧贴孔道壁的位置，进浆管和回浆管的下部穿过阻塞器，进浆管和回浆管的两端分别超出橡胶水囊的顶部和阻塞器的底部。 

本发明所述的回浆管上设有压力闸阀。

本发明所述的进浆管和回浆管为高压钢编橡胶软管。

本发明的有益效果是：

1、选择了人工加水与机械加水相结合的方式，合理选择，既具有人工加水装置充水简单可靠的特点，也具有机械电动加水装置充水效率高、充水量准度高和卡塞牢固、可靠等特点；

2、栓塞的长度较长，阻塞器长度为固定，橡胶水囊的长度根据孔道深度加长，在很大程度上防止了绕塞返浆现象和卡塞无法拔出现象且密封性能好，全孔封闭，全孔一次钻完，然后自下而上灌浆，无需分段施工，施工效率得到提高；

3、进浆管和回浆管采用高压钢编橡胶软管代替了传统的钢管或钻杆，并使用涂层橡胶包裹，将高压钢编橡胶软管连接成所需的整条长度，借助钻机卷扬力一次性完成下塞和起塞，节省人力且提高了劳动效率；

4、浅孔灌浆时可将钻孔、灌浆分开进行，充分提高工作效率；

5、卡塞、卸塞等操作简单，使用方便、快捷。 

附图说明

图1为本发明结构示意图

图2为本发明在孔道中的使用状态示意图

图3为本发明充水装置阀门结构示意图

图4为本发明进浆管和回浆管与橡胶水囊位置关系截面示意图