简易灌浆止水塞的制作

廖成林, 朱海亚

(中国水利水电第五工程局有限公司,四川 成都 610066)

1 概 述

在岩体上或岩体内修建水工建筑物时,必须研究建筑物及其影响范围内岩体的透水性。测定岩体渗透性的方法有压水试验、注水试验、抽水试验等,其中压水试验是最常用的、在钻孔内进行的岩体原位渗透试验。具体做法是:在钻进过程中或钻孔结束后,用栓塞将某一长度的孔段与其余孔段隔离开,用不同的压力向试段内送水,水通过孔壁周围的裂隙向岩体内渗透,最终渗透的水量会趋于一个稳定值,根据压水水头、试段长度和稳定渗入水量计算岩体的透水率,从而可以判定岩体透水性的强弱,为灌浆施工提供判定依据。

止水栓塞是压水试验的关键设备。目前国内使用的止水栓塞有双管循环式、单管顶压式、水压式和气压式四种类型,《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL-2003建议优先选用气压式或水压式栓塞。现在市场上有相应的成品销售,但均存在成本较高、操作难、易损坏等缺点。在南水北调东线穿黄河隧洞工程施工过程中,笔者结合工程实际,通过自制简易止水塞,满足了灌浆压水试验需要,取得了良好的效果。

2 简易灌浆止水塞的制作

简易灌浆止水塞结构见图 1。

图1 简易灌浆止水塞侧向剖面示意图

前丝杆接头 1和钻杆 7选用与所需进行压水试验的钻孔相匹配的地质钻杆,花管 6选用与钻孔孔径相匹配的岩芯管,可拆卸变径杆 2选用与前丝杆接头 1和花管 6相匹配的岩芯管,前丝杆接头 1与可拆卸变径杆 2焊接,可拆卸变径杆 2与花管 6以丝扣连接,花管 6与钻杆 7套接,环状橡胶垫 3和环状橡胶塞 9通过稳定环 4、固定环10进行固定,使用时前丝杆接头 1和后丝钻杆接头 11均与地质钻机上的钻杆相套接,钻杆 7带环状橡胶垫 3的一端可在花管 6内来回滑动。

3 简易灌浆止水塞的工作原理

使用时,在前丝杆接头 1端套接上地质钻杆,地质钻杆的长度与所需进行压水试验段的长度相匹配,地质钻杆端部带地质钻头;在后丝杆接头11端套接地质钻杆,地质钻杆的端部安装在地质钻机上,当地质钻机带动地质钻杆向前适当推进时,即可引导钻杆 7在花管 6内推进,从而施压于环状橡胶塞 9,受压后的环状橡胶塞 9缩短、胀粗,与钻孔紧密结合,从而达到有效阻水的结果。

4 结 语

通过在南水北调东线穿黄河隧洞工程施工中的使用,该简易灌浆止水塞结构简单,在工作状态时利用地质钻机与钻杆套接后使用,操作简单、省力,所选用的材料均可直接在工地或市场获得,制作方便,解决了目前市场销售的止水塞成本高、操作难、易损坏的问题。经多次改进后,该“简易灌浆止水塞”的制作方法作为实用新型发明专利,已获得中华人民共和国国家知识产权局受理,申请号为 2010921220499,且正在公示中。