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原文传递一种破碎带防堵塞、防孔外返浆的止浆系统及止浆方法

专利名称：	一种破碎带防堵塞、防孔外返浆的止浆系统及止浆方法
摘要：	本发明公开了一种破碎带防堵塞、防孔外返浆的止浆系统。该止浆系统包括止浆胶筒、钻孔装置、注浆通道、注浆装置、护筒装置、注浆管以及注水管。所述止浆胶筒的上端设置有护筒装置。所述止浆胶筒的内部设置有注浆通道，所述注浆通道贯穿整个止浆胶筒的内腔并伸出至止浆胶筒下端的外部。所述注浆管与注浆通道相连通。所述注水管与止浆胶筒相连通。本发明提供的止浆系统，可在注浆通道所在深度附近形成一地下浆土结石体水平挡板，解决了在地层破碎的情况下地表孔外返浆以及止浆胶筒筒壁与破碎岩壁接触不良的问题，并通过半刚性护筒防止上端落石堵塞注浆孔，解决了止浆塞回收困难的问题。
专利类型：	发明专利
申请人：	湘潭大学
发明人：	陈宾;曾浩哲;赵立权;周鑫廷;李永晴;粟欣;周雄;王沁钰
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T07:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
申请号：	CN202010012310.0
公开号：	CN110984130A
代理机构：	北京卓恒知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	徐楼
分类号：	E02D3/12;E02D19/18;E;E02;E02D;E02D3;E02D19;E02D3/12;E02D19/18
申请人地址：	411105 湖南省湘潭市雨湖区羊牯塘卢家滩27号
主权项：	1.一种破碎带防堵塞、防孔外返浆的止浆系统，其特征在于：该系统包括：止浆胶筒(1)、钻孔装置(2)、注浆通道(3)、注浆装置(4)、护筒装置(5)、注浆管(6)以及注水管(7)；其中，所述止浆胶筒(1)的上端设置有护筒装置(5)；所述止浆胶筒(1)的内部设置有注浆通道(3)，所述注浆通道(3)贯穿整个止浆胶筒(1)的内腔并伸出至止浆胶筒(1)下端的外部；所述注浆管(6)与注浆通道(3)相连通；所述注水管(7)与止浆胶筒(1)相连通；所述止浆胶筒(1)的内部腔室构成胶筒空腔(101)，在胶筒空腔(101)内，所述钻孔装置(2)套接在注浆通道(3)的下部外侧并与注浆通道(3)相连通；所述注浆装置(4)套接在注浆通道(3)的中部外侧并与注浆通道(3)相连通。 2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：该系统还包括有压力传感器(8)和地面控制泵(9)；所述压力传感器(8)设置在止浆胶筒(1)的下端；所述地面控制泵(9)引出有注浆管(6)，所述注浆管(6)贯穿护筒装置(5)的内腔后与注浆通道(3)的上端相连通；所述地面控制泵(9)还引出有注水管(7)，所述注水管(7)贯穿护筒装置(5)的内腔后与胶筒空腔(101)的上端相连通。 3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述钻孔装置(2)为管腔式结构；所述钻孔装置(2)包括钻孔空腔(201)、推进盘(202)、既定轨道(203)和钻孔软轴(204)；所述钻孔空腔(201)套接在注浆通道(3)的外部并与注浆通道(3)相连通；所述推进盘(202)设置在钻孔空腔(201)内的中部并可在钻孔空腔(201)内竖直方向上进行移动；所述既定轨道(203)为设置在钻孔空腔(201)顶端的管状轨道；所述钻孔软轴(204)的一端固定在推进盘(202)上，其另一端连接至既定轨道(203)，所述钻孔软轴(204)在既定轨道(203)内可自由伸缩；作为优选，所述钻孔软轴(204)伸向既定轨道(203)的一端还设置有钻孔喷头(205)，所述钻孔喷头(205)带动钻孔软轴(204)在既定轨道(203)内自由伸缩；所述钻孔软轴(204)从既定轨道(203)的出口伸出后由钻孔喷头(205)完成水平钻孔。 4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其特征在于：所述注浆装置(4)包括浆液连通室(401)和注浆管道(402)；所述浆液连通室(401)套接在注浆通道(3)的外部并与注浆通道(3)相连通；所述注浆管道(402)设置在浆液连通室(401)的外部并与浆液连通室(401)相连通；所述注浆管道(402)上开有注浆口；作为优选，所述注浆管道(402)包括上层注浆管道(40201)和下层注浆管道(40203)；所述上层注浆管道(40201)通过上层出浆管道(40202)与浆液连通室(401)相连通；所述下层注浆管道(40203)通过下层出浆管道(40204)与浆液连通室(401)相连通；所述上层注浆管道(40201)和下层注浆管道(40203)上均开有注浆口。 5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述上层注浆管道(40201)通过伸缩结构套接在上层出浆管道(40202)上；所述上层出浆管道(40202)可完全伸入上层注浆管道(40201)中；和/或所述下层注浆管道(40203)通过伸缩结构套接在下层出浆管道(40204)上；所述下层出浆管道(40203)可完全伸入下层注浆管道(40204)中。 6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述伸缩结构由弹簧和卡扣组成；所述弹簧设置在上层出浆管道(40202)或下层出浆管道(40204)上；设置在上层出浆管道(40202)的弹簧调控上层注浆管道(40201)的伸缩，设置在下层出浆管道(40204)上的弹簧调控下层注浆管道(40203)的伸缩；所述卡扣用于固定完成伸缩调节后的上层注浆管道(40201)或下层注浆管道(40203)；和/或所述既定轨道(203)出口的位置能够使得所述注浆管道(402)在伸出后其注浆口与水平钻孔相吻合，注浆管道(402)通过注浆口向水平钻孔进行喷浆后形成水平挡板(10)。 7.根据权利要求4-6中任一项所述的系统，其特征在于：该系统还包括有多个所述既定轨道(203)；多个所述既定轨道(203)的数量为2-16个，优选为4-12个，更优选为6-10个；作为优选，该系统还包括有多个所述钻孔软轴(204)和多个所述注浆管道(402)；多个所述钻孔软轴(204)、多个所述注浆管道(402)以及多个所述既定轨道(203)的数量相同。 8.根据权利要求4-7中任一项所述的系统，其特征在于：所述注浆通道(3)上还设置有第一阀门(301)、第二阀门(302)以及第三阀门(303)；所述第一阀门(301)设置在注浆通道(3)和注浆装置(4)之间并控制浆通道(3)和浆液连通室(401)的连通；所述第二阀门(302)设置在钻孔装置(2)和注浆通道(3)之间并控制注浆通道(3)和钻孔空腔(201)的连通；所述第三阀门(303)设置在注浆通道(3)的底端并控制注浆管道(3)与外界的连通。 9.根据权利要求1-8中任一项所述的系统，其特征在于：所述护筒装置(5)包括护筒收集装置(501)和筒体(502)；所述筒体(502)设置在护筒收集装置(501)下端；所述筒体(502)由多片筒片(50201)构成的圆筒；作为优选，多片所述筒片(50201)为2-50片，优选为3-30片，更优选为5-15片；多片所述筒片(50201)的底端均设置有护筒卡扣(50202)；和/或所述止浆胶筒(1)的顶端设置有止浆胶筒端盖(102)，所述止浆胶筒端盖(102)上开设有与注浆管(6)连接的注浆口和与注水管(7)连接注水口；作为优选，所述止浆胶筒端盖(102)上还设置有护筒卡座(103)，所述护筒卡座(103)与护筒卡扣(50202)相匹配。 10.采用权利要求1-9中任一项所述系统的止浆方法，其特征在于：该方法包括如下步骤： 1)安放止浆系统：首先在破碎带上开出注浆孔，然后将止浆胶筒(1)连同注浆通道(3)一同放入注浆孔内，同时将护筒装置(5)固定在注浆孔外部； 2)胶囊防返浆措施：地面控制泵(9)通过注水管(7)向止浆胶筒(1)的胶筒空腔(101)注水使得胶筒空腔(101)膨胀，进而使得止浆胶筒(1)的外壁紧密贴合在注浆孔的内部上； 3)水平钻孔：关闭注水管(7)，打开注浆通道(3)的第二阀门(302)，地面控制泵(9)通过注浆管(6)向注浆通道(3)内进行高压注水，高压水通过第二阀门(302)进入钻孔空腔(201)内；在浮力的作用下，推进盘(202)推动钻孔软轴(204)沿着既定轨道(204)到达水平钻孔位置，然后钻孔软轴(204)上的钻孔喷头(205)进行高压喷射钻孔获得水平钻孔； 4)水平挡板防返浆措施：水平钻孔完成后，停止高压注水，打开第三阀门(303)进行排水，排水完成后，关闭第二阀门(302)和第三阀门(303)；调节伸缩结构弹出注浆管道(402)使得注浆口与水平钻孔相吻合；然后打开第一阀门(301)，地面控制泵(9)通过注浆管(6)向注浆通道(3)内进行注浆，浆料经过注浆管道(402)的注浆口对水平钻孔进行注浆至形成水平挡板(10)； 5)注浆操作：完成水平注浆后，停止注浆，调节伸缩结构收回注浆管道(402)；关闭第一阀门(301)并打开第三阀门(303)，地面控制泵(9)通过注浆管(6)和注浆通道(3)向注浆孔进行注浆，完成注浆后回收止浆系统。
所属类别：	发明专利