一种高效防堵的可回流注浆管及方法

1.本发明涉及一种注浆管及方法，尤其涉及一种高效防堵的可回流注浆管及方法。


背景技术：

2.注浆，分陶瓷工艺注浆和建筑工程注浆。陶瓷工艺注浆是把制备好的泥注用于陶瓷生产中的工艺。建筑工程是用适当的方法将某些能固化的浆液注入岩土地基的裂缝或孔隙中，通过置换、充填、挤压等方式以改善其物理力学性质的方法。但是由于在含水松散沙体或破碎岩体中注浆存在浆液易跑冒、沉淀、离析等现象，就导致了注浆效率低、注浆深度浅、注浆压力低等问题出现。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种高效防堵的可回流注浆管及方法。
4.为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高效防堵的可回流注浆管，管身由多个管节拼接组装而成；管节由上至下依次包括上端节、下端节以及注浆节；
5.上端节和下端节的内部相同开设有主管道和副管道，副管道位于主管道的旁侧，且主管道与副管道互不连通，上端节的主管道与下端节的主管道相连通，上端节的副管道与下端节的副管道相连通；所述上端节内副管道的顶部开设有连通管身外部的回流出水口；下端节内副管道的底部开设有浆液回流口；
6.注浆节为管身的最末节，注浆节的内部设置有与主管道相连通的注浆内管，注浆内管的直径小于注浆节的直径，使注浆内管与注浆节内壁之间具有间隔形成浆液流动空间，注浆内管的底部开口，且注浆内管的底端悬空于注浆节中，使注浆内管与浆液流动空间相连通，从而保证浆液始终处于流动状态；位于注浆管上部的浆液流动空间开设有与浆液回流口配合的开口，使浆液流动空间通过浆液回流口与副管道相连通；
7.注浆节的表面上开设有多个出浆口，出浆口与浆液流动空间连通，出浆口由耐压橡胶套包裹；注浆节的下端安装有自动钻头。
8.进一步地，上端节的顶端和底端均设置有外凸的含外丝拼接口，上端节顶端的含外丝拼接口用于螺旋连接注浆泵；所述下端节的顶端设置有内凹的含内丝拼接口，含内丝拼接口与含外丝拼接口相配合；下端节的底端设置有含外丝拼接口；所述注浆节的顶端设置有含内丝拼接口，注浆节通过内外丝螺旋拼接的方式与下端节相固定。
9.进一步地，管节还包括中间节，中间节为一个或多个，每个中间节的内部均与上端节相同设置有主管道和副管道，且主管道和副管道均上下贯通；中间节的顶端设置有含内丝拼接口，用于与上端节螺旋拼接；中间节的底端设置有含外丝拼接口，用于与下端节螺旋拼接。
10.进一步地，上端节副管道的顶端通过一号阀门封闭，封闭端下侧的副管道侧壁上开设回流出水口，且回流出水口处设置有二号阀门。
11.进一步地，下端节副管道的底端封闭，使副管道与含外丝拼接口连通的主管道隔离，浆液回流口位于封闭端上方的侧壁上；所述注浆节的含内丝拼接口位于注浆节的内部、固定连接于注浆内管的上方，使含内丝拼接口与注浆内管相连通。
12.一种高效防堵的可回流注浆管的使用方法，包括以下步骤：
13.步骤一、利用含外丝拼接口以及含内丝拼接口之间的配合将注浆节与下端节连接，并且在拼接口处安装密封圈；启动钻头进行钻进，中间节根据钻进深度同步增加，安装的中间节越多，则管身的长度越长，钻进的深度越深；当注浆节到达注浆区域时，再将上端节连接；
14.步骤二、安装完成后，上端节内的主管道可向下延伸，依次穿过中间节及下端节后到达注浆节，并且与注浆节内的注浆内管相连通，注浆内管的外部包围有浆液流动空间，浆液流动空间通过下端节与注浆节之间的浆液回流口与副管道相连通，并且向上延伸依次穿过下端节及中间节后到达上端节内，与上端节的回流出水口相连通；
15.步骤三、开始注浆，在上端节的上端连接注浆泵，打开一号阀门，关闭二号阀门，通过注浆泵向主管道和副管道中注浆或者仅向主管道中注浆；此时主管道内浆液流动过程均为：浆液依次穿过上端节、中间节、下端节，最后进入到注浆节中；在注浆节中，浆液顺从主管道先进入注浆内管中，并且顺着注浆内管下行，由于注浆内管的底部悬空，因此浆液会穿过注浆内管掉落至浆液流动空间中，从而保证浆液始终处于流动状态，在压力的作用下，浆液在浆液流动空间内上升并到达出浆口处；副管道中的浆液沿副管道通过浆液回流口进入浆液流动空间，并到达出浆口处；
16.步骤四、出浆口处的耐压橡胶套是根据注浆时所使用的压力大小制作不同耐压等级的橡胶套，在注浆时，注浆泵提供压力＞耐压橡胶套的压力时，耐压橡胶套张开，浆液可通过出浆口注入地层中，实现注浆；
17.步骤五、停止注浆，当注浆达到预定的效果或浆液候凝时，可对管道内部进行清洗，关闭一号阀门，将水通过注浆泵打入主管道中，水流可顺着主管道直接进入到注浆节中，并且会穿过注浆内管进入到浆液流动空间中，此时注浆泵提供的压力≤耐压橡胶套的压力，水流不会从耐压橡胶套中流出，如此注浆节内形成相对密封的空间，并且水流会顺着浆液回流口进入到副管道中，并且在压力作用下进一步上行至上端节中，打开回流出水口上的二号阀门，使水流从回流出水口流出，实现了不提注浆管无死角清洗，有效防止了浆液候凝时浆液离析沉淀造成的注浆管堵塞现象，从而保障了后续注浆的顺利进行。
18.本发明的优点为：(1)注浆节内悬空注浆内管的设计可以使浆液在浆液流动空间中始终处于流动状态，这样便有效防止了候凝时浆液离析沉淀造成的注浆管堵塞的问题；(2)主副管设计，可以实现管内液体的回流，实现不提注浆管无死角清洗，保障了后续注浆的顺利进行，提高注浆效率；(3)注浆管分段拼接设计，可以实现不同深度注浆孔的注浆，方便快捷；(4)底端装有钻头，可以实现边钻边注，全管采用全钢性材质，可以满足高压注浆的要求。本发明结构简单、操作方便，并可以解决现有注浆管注浆时出现的浆液跑冒、沉淀、离析等问题，大大提高注浆效率，在实际工程应用中会更受欢迎。
附图说明
19.图1为上端节的结构示意图。
20.图2为下端节的结构示意图。
21.图3为注浆节的结构示意图。
22.图4为中间节的结构示意图。
23.图5为本发明使用状态示意图。
24.图中：1、上端节；2、下端节；3、注浆节；4、主管道；5、副管道；6、回流出水口；7、浆液回流口；8、注浆内管；9、浆液流动空间；10、出浆口；11、耐压橡胶套；12、自动钻头；13、含外丝拼接口；14、含内丝拼接口；15、中间节；16、二号阀门；17、松散沙层；18、一号阀门。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
26.如图1所示的高效防堵的可回流注浆管，管身由多个管节拼接组装而成；管节由上至下依次包括上端节1、一个或多个中间节15、下端节2以及注浆节3；
27.图1和图2所示，上端节和下端节的内部相同开设有主管道4和副管道5，副管道位于主管道的旁侧，且主管道与副管道互不连通，上端节的主管道与下端节的主管道相连通，上端节的副管道与下端节的副管道相连通；上端节内副管道的顶部开设有连通管身外部的回流出水口6；下端节内副管道的底部开设有浆液回流口7。
28.主管道只允许浆液单向进入，是注浆时浆液注入的主要通道，也是清洗时，水流进入管内的唯一通道。当注浆结束，管道清洗时，副管道作为浆液排出通道，将管道内的污水通过该管道排出到地面废水收集装置中，从而实现不提注浆管无死角清洗注浆管路。
29.如图3所示，注浆节为管身的最末节，注浆节的内部设置有与主管道相连通的注浆内管8，注浆内管的直径小于注浆节的直径，使注浆内管与注浆节内壁之间具有间隔形成浆液流动空间9，注浆内管的底部开口，且注浆内管的底端悬空于注浆节中，使注浆内管与浆液流动空间相连通，从而保证浆液始终处于流动状态；位于注浆管上部的浆液流动空间开设有与浆液回流口配合的开口，使浆液流动空间通过浆液回流口与副管道相连通；
30.注浆节的表面上开设有多个出浆口10，出浆口与浆液流动空间连通，出浆口由耐压橡胶套11包裹；注浆节的下端安装有自动钻头12，可以实现钻进过程中的注浆，且根据不同的注浆工艺，钻头可从不同角度钻进，如垂直或平行，从而实现垂直注浆或平行注浆等不同角度的注浆。每个管节均采用钢性材质，可进行高压注浆，且装配简单。
31.上端节的顶端和底端均设置有外凸的含外丝拼接口13，上端节顶端的含外丝拼接口用于螺旋连接注浆泵；下端节的顶端设置有内凹的含内丝拼接口14，含内丝拼接口与含外丝拼接口相配合；下端节的底端设置有含外丝拼接口；注浆节的顶端设置有含内丝拼接口，注浆节通过内外丝螺旋拼接的方式与下端节相固定，并且在接口处设置密封圈。
32.如图4所示，管节还包括中间节15，并且中间节的数目根据实际注浆深度使用一个或多个，每个中间节的内部均与上端节相同设置有主管道4和副管道5，且主管道和副管道均上下贯通；中间节的顶端设置有含内丝拼接口14，用于与上端节螺旋拼接；中间节的底端设置有含外丝拼接口，用于与下端节螺旋拼接。在每个接口连接处，均通过密封圈实现密封。
33.上端节副管道的顶端通过一号阀门18实现封闭，封闭端下侧的副管道侧壁上开设回流出水口6，且回流出水口处设置有二号阀门16。
34.下端节副管道的底端封闭，使副管道与含外丝拼接口连通的主管道隔离，浆液回流口7位于封闭端上方的侧壁上；注浆节的含内丝拼接口位于注浆节的内部、固定连接于注浆内管的上方，使含内丝拼接口与注浆内管相连通。
35.高效防堵的可回流注浆管的使用方法包括以下步骤，如图5所示：
36.步骤一、利用含外丝拼接口以及含内丝拼接口之间的配合将注浆节与下端节连接，并且在拼接口处安装密封圈；启动钻头进行钻进，中间节根据钻进深度同步增加，安装的中间节越多，则管身的长度越长，钻进的深度越深；当注浆节到达注浆区域时，再将上端节连接；
37.步骤二、安装完成后，上端节内的主管道可向下延伸，依次穿过中间节及下端节后到达注浆节，并且与注浆节内的注浆内管相连通，注浆内管的外部包围有浆液流动空间，浆液流动空间通过下端节与注浆节之间的浆液回流口与副管道相连通，并且向上延伸依次穿过下端节及中间节后到达上端节内，与上端节的回流出水口相连通；
38.步骤三、开始注浆，在上端节的上端连接注浆泵，打开一号阀门，关闭二号阀门，注浆时，可以通过注浆泵仅向主管道中注浆，也可以通过一号阀门，同时向主管道和副管道中注浆；无论上述哪种注浆方式，主管道内浆液流动过程均为：浆液依次穿过上端节、中间节、下端节，最后进入到注浆节中；在注浆节中，浆液顺从主管道先进入注浆内管中，并且顺着注浆内管下行，由于注浆内管的底部悬空，因此浆液会穿过注浆内管掉落至浆液流动空间中，从而保证浆液始终处于流动状态，在压力的作用下，浆液在浆液流动空间内上升并到达出浆口处；当向副管道中注浆时，副管道中的浆液沿副管道通过浆液回流口进入浆液流动空间，并到达出浆口处；
39.步骤四、出浆口处的耐压橡胶套是根据注浆时所使用的压力大小制作不同耐压等级的橡胶套，在注浆时，注浆泵提供压力＞耐压橡胶套的压力时，耐压橡胶套张开，浆液可通过出浆口注入地层中，实现注浆；
40.步骤五、停止注浆，当注浆达到预定的效果或浆液候凝时，可对管道内部进行清洗，关闭一号阀门，将水通过注浆泵打入主管道中，水流可顺着主管道直接进入到注浆节中，并且会穿过注浆内管进入到浆液流动空间中，此时注浆泵提供的压力≤耐压橡胶套的压力，水流不会从耐压橡胶套中流出，如此注浆节内形成相对密封的空间，并且水流会顺着浆液回流口进入到副管道中，并且在压力作用下进一步上行至上端节中，打开回流出水口上的二号阀门，使水流从回流出水口流出，回流出水口上可连接废水回收装置对流出的水进行回收处理；实现了不提注浆管无死角清洗，有效防止了浆液候凝时浆液离析沉淀造成的注浆管堵塞现象，从而保障了后续注浆的顺利进行。
41.上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。