CN108104132B - 一种大坝溢洪道的注浆限位装置及施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种大坝溢洪道的注浆限位装置及施工方法，包括有注浆管、埋设于大坝溢洪道两侧边坡内的套管板，注浆管前端部设有圆锥形的锥头，锥头两侧分别设有导向护板，导向护板正上方间隔排布有多个出浆管，套管板的整圆柱形的套管内壁分别与注浆管外壁相对应配合，注浆管的导向护板、出浆管依次穿过套管板的限位卡槽；本发明利用套管板对注浆管的压入方向进行限制，使边坡两侧注浆管在土体中交叉排布，通过注入注浆管的浆料，使得周围土体、套管板以及注浆管紧密胶结在一起。本发明提出的大坝溢洪道的注浆限位装置，能够极大的提高施工的效率。

Description

一种大坝溢洪道的注浆限位装置及施工方法
技术领域
本发明涉及大坝溢洪道注浆加固领域，具体是一种大坝溢洪道的注浆限位装置及施工方法。
背景技术
溢洪道是水库等水利建筑物的防洪设备和泄水建筑物，多筑在水坝的一侧，溢洪道一般不经常工作，但却是水库枢纽中的重要建筑物。溢洪道像一个大槽，用于宣泄规划库容所不能容纳的洪水，当水库里水位超过安全限度时，水就从溢洪道向下游流出，防止水坝被毁坏。所以溢洪道对大坝的重要性是不言而喻的。然而大坝溢洪道直接暴露在大气之中，经受着自然环境的影响，其基础容易出现较典型的渗流冲蚀破坏。这种渗流冲蚀破坏对大坝溢洪道的危害主要表现在：基础土体颗粒流失，形成空洞，并进而导致溢洪道底板塌陷，影响大坝溢洪道的正常使用，降低大坝溢洪道的使用寿命。因此，对大坝溢洪道进行加固不仅是大坝溢洪道的强度和稳定性的重要保证，同时能为延长大坝溢洪道的使用寿命创造有利条件。
现有的大坝溢洪道防水加固措施主要有铺设复合防水板或复合土工膜、喷浆锚固加固技术、土钉加固技术和注浆技术等。复合土工膜是用土工织物与土工膜复合而成的不透水材料，所选用的材料为高分子材料，可在非常规温度环境中使用，但是复合防水板或复合土工模的接缝往往成为渗水通道；喷浆锚固加固技术是靠锚杆、岩体、钢筋网和混凝土面层共同工作来提高边坡岩土的装置强度和抗变形刚度，减少岩土体侧向变形，但是这种加固技术对控制与设计要求比较高。土钉技术是在土体内放置一定长度和分布密度的土钉体，与***同作用，用以弥补土体自身强度的不足。不仅提高了土体整体刚度，又弥补了土体的抗拉和抗剪强度低的弱点，显著提高了整体稳定性，但是土钉体在大坝两侧边坡中不能很好地进行分布。采用注浆技术进行大坝防水加固是现有的最高效的方法，它是将某些能固化的浆液注入岩土地基裂缝或孔隙中，通过置换、充填、挤压等方式进行加固。注浆的浆液包括化学浆液、水泥浆液、混合浆液。在这几种浆液中，高聚物浆料由于其发生化学反应后能够快速膨胀和固化，且其膨胀性高而被优先推选。
因此，为了能够让注浆技术在大坝溢洪道加固中得到进一步的发展，我们迫切需要研发新的注浆装置，来推动注浆技术在大坝溢洪道加固中的广泛应用，提高施工效率以及减少施工成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种大坝溢洪道的注浆限位装置及施工方法，利用套管板对注浆管的压入方向进行限制，使边坡两侧注浆管在土体中交叉排布，通过注入注浆管的浆料，使周围土体、套管板以及注浆管胶结在一起。
本发明采用的技术方案如下：
一种大坝溢洪道的注浆限位装置，包括有注浆管1、埋设于大坝溢洪道两侧边坡内的套管板2，注浆管1前端部设有圆锥形的锥头3，锥头3两侧分别设有导向护板4，导向护板4正上方间隔排布有多个出浆管5，且导向护板4水平面投影的长度、宽度不小于其正上方的出浆管5水平面投影的长度、宽度，导向护板4用于保护出浆管5；套管板2包括有上套管组10、下套管组11，上套管组10与下套管组11通过搭接板7连接成一体，且上套管组10、下套管组11均由间隔排布的半圆柱形套管构成，相邻半圆柱形套管之间通过套管连接板6连接一体，上套管组10、下套管组11的半圆柱形套管相对应组合成整圆柱形套管8，且相对应的两个半圆柱形套管之间的间隙为限位卡槽9；整圆柱形套管8内壁分别与注浆管1外壁相对应配合，注浆管1的导向护板4、出浆管5依次穿过套管板2的限位卡槽9；套管板2对注浆管1的压入方向进行限位，使注浆管1在边坡两侧土体中交错排布。
所述注浆管1的导向护板4外表面与出浆管5中心线相平行。
一种基于大坝溢洪道的注浆限位装置的施工方法，该施工方法按如下步骤进行：
步骤1：沿着大坝溢洪道的水流方向，按设定间距在大坝溢洪道两侧边坡开设圆柱形的套管板2孔位，并进行位置标注；
步骤2：将套管板整圆柱形套管8外壁与大坝溢洪道两侧边坡的圆柱形的套管孔位相对应配合；
步骤3：采用静力压入方法将套管板2对应压入大坝溢洪道两侧边坡圆柱形的套管孔位中；
步骤4：将注浆管1的两侧导向护板4与套管板2的限位卡槽9相对应，使得注浆管1外壁的出浆管5位于限位卡槽9内，同时将注浆管1外壁与间隔排布的整圆柱形套管8内壁相对应；
步骤5：依次将注浆管1采用静力对应压入法压入套管板2套管内；
步骤6：向注浆管1中注入浆料，浆料扩散至注浆管1的管体，通过注浆管1的出浆管5扩散至周围的土体，注浆管1、周围的土体以及套管板2之间的浆料迅速固化，使得注浆管1与周围土体、套管板2紧密胶结于一体。
与现有技术相比，本发明有益效果如下：
1.本发明利用套管板对注浆管的压入方向进行限制，使边坡两侧注浆管在土体中交叉排布，通过注入注浆管的浆料，使得周围土体、套管板以及注浆管紧密胶结在一起。
2.本发明的注浆管外壁上具有呈倒刺状的出浆管，注浆管与周围土体的粘结力高于其他注浆管，让注浆管形成比其他注浆管更大的抗拔力。同时浆料通过出浆管，渗入土体中，与注浆管周围土体紧密胶结在一起，能够更好的发挥注浆管的加固作用，并且注浆管两侧的导向护板能够起到保护出浆管的作用。
3．本发明中的套管板能够同时固定多个注浆管，注浆管压入时，导向护板、出浆管受到限位卡槽的限位作用，使得注浆管压入时始终保持在同一直线上，减小施工难度，且能够防止注浆管的压入方向出现较大的偏差，同时该套管板的套管是开放的，能够更好的使注浆管与周围土体接触，注浆完成后不影响相邻注浆管之间土体与注浆管的胶结。并且一个套管板可以限位多个注浆管，极大的提高施工效率。
4.本发明采用静力压入方法将注浆装置压入边坡，低噪声，无振动，环境污染小，防渗效果好、施工周期比较短，不需要养生处理。
附图说明
图1为本发明的装置示意图。
图2为本发明的立体装置示意图。
图3为本发明的注浆管装置示意图。
图4为本发明的套管板装置示意图。
附图说明：1注浆管，2套管板，3锥头，4导向护板，5出浆管，6套管连接板，7搭接板，8整圆柱形套管，9限位卡槽，10上套管组，11下套管组。
具体实施方式
参见附图，一种大坝溢洪道的注浆限位装置，包括有注浆管1、埋设于大坝溢洪道两侧边坡内的套管板2，注浆管1前端部设有圆锥形的锥头3，锥头3两侧分别设有导向护板4，导向护板4正上方间隔排布有多个出浆管5，且导向护板4水平面投影的长度、宽度不小于其正上方的出浆管5水平面投影的长度、宽度，导向护板4用于保护出浆管5；套管板2包括有上套管组10、下套管组11，上套管组10与下套管组11通过搭接板7连接成一体，且上套管组10、下套管组11均由间隔排布的半圆柱形套管构成，相邻半圆柱形套管之间通过套管连接板6连接一体，上套管组10、下套管组11的半圆柱形套管相对应组合成整圆柱形套管8，且相对应的两个半圆柱形套管之间的间隙为限位卡槽9；整圆柱形套管8内壁分别与注浆管1外壁相对应配合，注浆管1的导向护板4、出浆管5依次穿过套管板2的限位卡槽9；套管板2对注浆管1的压入方向进行限位，使注浆管1在边坡两侧土体中交错排布；注浆管1的导向护板4外表面与出浆管5中心线相平行。
一种基于大坝溢洪道的注浆限位装置的施工方法，该施工方法按如下步骤进行：
步骤1：沿着大坝溢洪道的水流方向，按设定间距在大坝溢洪道两侧边坡开设圆柱形的套管板2孔位，并进行位置标注；
步骤2：将套管板整圆柱形套管8外壁与大坝溢洪道两侧边坡的圆柱形的套管孔位相对应配合；
步骤3：采用静力压入方法将套管板2对应压入大坝溢洪道两侧边坡圆柱形的套管孔位中；
步骤4：将注浆管1的两侧导向护板4与套管板2的限位卡槽9相对应，使得注浆管1外壁的出浆管5位于限位卡槽9内，同时将注浆管1外壁与间隔排布的整圆柱形套管8内壁相对应；
步骤5：依次将注浆管1采用静力对应压入法压入套管板2套管内；
步骤6：向注浆管1中注入浆料，浆料扩散至注浆管1的管体，通过注浆管1的出浆管5扩散至周围的土体，注浆管1、周围的土体以及套管板2之间的浆料迅速固化，使得注浆管1与周围土体、套管板2紧密胶结于一体。

Claims (3)

1.一种大坝溢洪道的注浆限位装置，包括有注浆管（1）、埋设于大坝溢洪道两侧边坡内的套管板（2），其特征在于，注浆管（1）前端部设有圆锥形的锥头（3），锥头（3）两侧分别设有导向护板（4），导向护板（4）正上方间隔排布有多个出浆管（5），且导向护板（4）水平面投影的长度不小于其正上方的出浆管（5）水平面投影的长度，导向护板（4）水平面投影的宽度不小于其正上方的出浆管（5）水平面投影的宽度，导向护板（4）用于保护出浆管（5）；套管板（2）包括有上套管组（10）、下套管组（11），上套管组（10）与下套管组（11）通过搭接板（7）连接成一体，且上套管组（10）、下套管组（11）均由间隔排布的半圆柱形套管构成，相邻半圆柱形套管之间通过套管连接板（6）连接成一体，上套管组（10）、下套管组（11）的半圆柱形套管相对应组合成整圆柱形套管（8），且相对应的两个半圆柱形套管之间的间隙为限位卡槽（9）；整圆柱形套管（8）内壁分别与注浆管（1）外壁相对应配合，注浆管（1）的导向护板（4）、出浆管（5）依次穿过套管板（2）的限位卡槽（9）；套管板（2）对注浆管（1）的压入方向进行限位，使注浆管（1）在边坡两侧土体中交错排布。
2.根据权利要求1所述大坝溢洪道的注浆限位装置，其特征在于，所述注浆管（1）的导向护板（4）外表面与出浆管（5）中心线相平行。
3.一种基于权利要求1所述大坝溢洪道的注浆限位装置的施工方法，其特征在于，该施工方法按如下步骤进行：
步骤1：沿着大坝溢洪道的水流方向，按设定间距在大坝溢洪道两侧边坡开设圆柱形的套管板（2）孔位，并进行位置标注；
步骤2：将套管板整圆柱形套管（8）外壁与大坝溢洪道两侧边坡的圆柱形的套管孔位相对应配合；
步骤3：采用静力压入方法将套管板（2）对应压入大坝溢洪道两侧边坡圆柱形的套管孔位中；
步骤4：将注浆管（1）的两侧导向护板（4）与套管板（2）的限位卡槽（9）相对应，使得注浆管（1）外壁的出浆管（5）位于限位卡槽（9）内，同时将注浆管（1）外壁与间隔排布的整圆柱形套管（8）内壁相对应；
步骤5：依次将注浆管（1）采用静力压入法压入套管板（2）套管内；
步骤6：向注浆管（1）中注入浆料，浆料扩散至注浆管（1）的管体，通过注浆管（1）的出浆管（5）扩散至周围的土体，注浆管（1）、周围的土体以及套管板（2）之间的浆料迅速固化，使得注浆管（1）与周围土体、套管板（2）紧密胶结于一体。
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