[发明专利]一种用于大流量渗漏地层的带水注浆封堵结构及封堵方法

说明书

本发明涉及土层或岩石的钻进技术领域，公开了一种用于大流量渗漏地层的带水注浆封堵结构及封堵方法，包括塞堵在渗漏口附近地层孔隙中的多孔树脂固结体以及注浆固结体；多孔树脂固结体内包裹有渗漏物，注浆固结体与多孔树脂固结体相互胶结为一体。本发明中，通过注水性环氧树脂液在地层孔隙中形成多孔树脂固结体，从而将大的地层孔隙变成小孔，壁效应明显提升，增加了流体在地层孔隙中流动的阻力，减小地层孔隙水的流动速度，使后续注入的浆液不易被冲出；同时，将地层孔隙中的水体分隔开来，使后续注入的浆液不会被快速稀释；浆液也更容易附着在多孔树脂固结体中的小孔壁上。

技术领域

本发明涉及土层或岩石的钻进技术领域，特别是涉及一种用于大流量渗漏地层的带水注浆封堵结构及封堵方法。

背景技术

在含水地层中施工是地下施工避不开的一项困难，处理不好便会引发管涌、流土、塌方等事故，严重影响施工安全及工程进度。

注浆堵水伴随着在含水地层中的地下施工的始终，开挖前需要进行预注浆堵水，开挖过程中，需要对一些流量较大的漏水点进行封堵以控制积水，开挖完成后还需要进行后注浆堵水。

但在漏失地层中进行施工的时候，注浆堵水便面临着很大的困难。漏失地层分为孔隙地层、裂隙地层、以及岩溶地层三大类，普遍带有很大的孔隙或裂口，地层中包含的水量大且连续，流动迅速，注入的浆液不仅会很快被稀释，而且在快速流动的水体带动下会迅速被冲散。漏失地层在我国分布相当广泛，诸如成都平原、北京小平原这样的冲积扇平原，包含大量以砂卵石地层为代表的孔隙地层；云贵及广西地区，岩溶地层相连成片；东南沿海地区位于环太平洋地震带上，存在大量的裂隙地层。

发泡胶也是一种常用的建筑堵漏材料，通过丙烷将聚氨酯单体浆液喷出形成泡沫，泡沫接触水蒸气固化形成闭孔泡沫塑料。但发泡胶不能用于封堵水流量较大的渗漏口，实际使用中，发泡胶注入水中后固化极快，形成一个个闭孔泡沫塑料颗粒，无法停留在地层中，在水流带动下迅速会被冲出。

发明内容

本发明提供一种用于大流量渗漏地层的带水注浆封堵结构及封堵方法。

解决的技术问题是：在带有较大的孔隙的地层中注浆堵水时，注入的浆液不仅会很快被稀释，而且在快速流动的水体带动下会迅速被冲散，导致堵水效果不佳甚至无法堵水。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种用于大流量渗漏地层的带水注浆封堵结构，用于封堵地层中渗水量大的区域的渗漏口；包括塞堵在渗漏口附近地层孔隙中的多孔树脂固结体以及注浆固结体；

所述多孔树脂固结体内包裹有渗漏物，所述渗漏物包括水以及水中夹带的颗粒物。

进一步，所述多孔树脂固结体为孔隙中包含有渗漏物的环氧树脂。

进一步，所述多孔树脂固结体中的孔隙为开孔，所述注浆固结体与多孔树脂固结体相互胶结为一体。

一种用于大流量渗漏地层的带水注浆封堵方法，采用上述的一种用于大流量渗漏地层的带水注浆封堵结构来封堵渗漏口，并包括以下步骤：

步骤一：向渗漏口附近地层中分开注入水性环氧树脂液与水溶性的固化剂，使之在地层孔隙中混合并固化，形成包裹有渗漏物的多孔树脂固结体；

步骤二：待渗漏量减小，在渗漏口附近地层中注浆，形成注浆固结体，从而封堵住渗漏口。

进一步，步骤一中，在注入水性环氧树脂液与固化剂的同时，通过发泡的方式加快水性环氧树脂液与固化剂在渗漏物中分散的速度。

进一步，步骤一中，采用以下方式之一进行发泡：

方式1：在注入水性环氧树脂液与固化剂的同时，鼓入压缩空气；

方式2：在水性环氧树脂液和/或固化剂中掺杂化学相容的液化烃，所述液化烃的分子含碳数3-5；

方式3：在水性环氧树脂液和/或固化剂中掺杂化学相容的化学发泡剂。