一种先桩封隔器用遇水膨胀封堵圈及其使用方法技术

本发明专利技术属于先桩封隔器领域，具体地说是一种先桩封隔器用遇水膨胀封堵圈及其使用方法，封堵圈包括防水圈及透水圈，防水圈及透水圈均为中空的环状结构，透水圈容置于防水圈的内部，防水圈上开设有透水孔，透水孔与防水圈的内部相连通；透水圈内部分为独立的凝固区及膨胀区，凝固区内填充有遇水凝固粉末，膨胀区内填充有遇水膨胀材料。封堵圈浸入海水后在海水中漂浮，海水从透水孔浸入到防水圈内部后透过透水圈，遇水膨胀材料接触到海水后膨胀将透水圈的体积充起，对环形间隙进行封堵；遇水凝固粉末接触到海水后凝固为固体。本发明专利技术具有良好的适用性，依靠自身体积膨胀来进行环形间隙的封堵，能够很好地适应偏桩情况。能够很好地适应偏桩情况。能够很好地适应偏桩情况。

【技术实现步骤摘要】
一种先桩封隔器用遇水膨胀封堵圈及其使用方法


[0001]本专利技术属于先桩封隔器领域，具体地说是一种先桩封隔器用遇水膨胀封堵圈及其使用方法，在先桩法安装导管架过程中灌浆操作之前起到封堵环形间隙的作用。

技术介绍

[0002]目前，先桩封隔器的采用碗形橡胶板的结构进行环形间隙的封堵。但导管架在安装过程会出现偏桩的情况，而因为橡胶板具有不可压缩性，所以当出现偏桩情况时，间隙小的一侧会因为橡胶板起褶而造成漏浆的情况。

技术实现思路

[0003]为了解决先桩封隔器因偏桩导致碗形橡胶板起褶而造成漏浆的问题，本专利技术的目的在于提供一种先桩封隔器用遇水膨胀封堵圈及其使用方法。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本专利技术的封堵圈包括防水圈及透水圈，其中防水圈及透水圈均为中空的环状结构，所述透水圈容置于防水圈的内部，所述防水圈上开设有透水孔，所述透水孔与防水圈的内部相连通；所述透水圈内部分为独立的凝固区及膨胀区，所述凝固区内填充有遇水凝固粉末，所述膨胀区内填充有遇水膨胀材料。
[0005]其中：所述防水圈上设有用于安装在封隔器上的安装条带。
[0006]所述安装条带为防水圈内壁沿轴向向下延伸而成，所述安装条带为环状，在所述安装条带上沿圆周方向均匀开设有多个螺栓孔。
[0007]所述透水孔开设于防水圈的底部，所述透水圈在遇水前靠重力作用落在防水圈内的底面，并盖在所述透水孔上。
[0008]所述防水圈的基体为弹性纤维材料，在弹性纤维材料上涂覆有防水弹性材料层。
[0009]所述凝固区位于膨胀区的上方。
[0010]本专利技术先桩封隔器用遇水膨胀封堵圈的使用方法为：所述封堵圈浸入海水后在海水中漂浮，海水从防水圈上的透水孔浸入到防水圈内部，之后海水透过所述防水圈内部的透水圈，所述透水圈内部膨胀区内的遇水膨胀材料接触到海水后开始膨胀，从而将所述透水圈的体积充起，将环形间隙进行封堵；所述透水圈内部凝固区内的遇水凝固粉末在接触到海水后开始凝固为具有的所需硬度的固体，由所述凝固区和膨胀区共同作用，起到封堵环形间隙水泥浆的作用。
[0011]本专利技术的优点与积极效果为：1．本专利技术具有良好的适用性，依靠自身体积膨胀来进行环形间隙的封堵，能够很好地适应偏桩情况，避免传统碗形封隔器因为起褶而造成的漏浆问题。
[0012]2．最早的灌浆操作是采用打底的方式进行的，即先在环形间隙底部灌注一定高度的水泥浆，等到水泥浆凝固后再灌注剩余的水泥浆。本专利技术设置的凝固区就从这种操作方式中获得启发，在膨胀区的上方设置有一层凝固区，凝固区的设置一方面能够对下方的膨
胀区起到保护的作用，另一方面能能够对上部的水泥浆起到更好的封堵和支撑作用。
[0013]3．本专利技术透水孔的设计能够对内部的遇水膨胀材料起到保护作用。当遇见雨水时，因为透水孔藏在底部，雨水无法渗入到透水圈内，而当封堵圈全部浸入到海水中时，封堵圈飘起，海水从底部渗入到防水圈内部，使得透水圈开始发挥作用。
[0014]4．在导管架安装过程中，应为施工设备和施工人员的不同，这使得安装流程所用时间的不同；在这种条件下需要保证在灌浆操作开始之前膨胀圈完成膨胀过程，从而完成对环形间隙的封堵。本专利技术可通过调整膨胀区内遇水膨胀材料的比例来控制膨胀速率，从而满足项目需求。
附图说明
[0015]图1为本专利技术封堵圈的立体结构示意图之一；图2为本专利技术封堵圈的立体结构示意图之二；图3为本专利技术封堵圈的结构剖面图；图4为本专利技术封堵圈径向截面处的局部放大图；图5为本专利技术应用于Y型封隔器上的使用状态图；其中：1、防水圈，2、透水圈，3、凝固区，4、膨胀区，5、透水孔，6、安装条带，7、螺栓孔，8、封堵圈，9、Y型封隔器。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本专利技术作进一步详述。
[0017]如图1～4所示，本专利技术的封堵圈8包括防水圈1及透水圈2，其中防水圈1及透水圈2均为中空的环状结构，透水圈2容置于防水圈1的内部，防水圈1上开设有透水孔5，透水孔5与防水圈1的内部相连通；透水圈2内部分为独立的凝固区3及膨胀区4，凝固区3内填充有遇水凝固粉末，膨胀区4内填充有遇水膨胀材料。
[0018]本实施例的防水圈1的基体为弹性纤维材料，在弹性纤维材料上涂覆有防水弹性材料层；弹性纤维材料可为尼龙或莱卡纤维（此处选尼龙），防水弹性材料可为聚氨酯、聚硫橡胶、天然橡胶或硅胶（此处选聚氨酯）。为了适应不同的封隔器，本实施例的防水圈1上设有用于安装在封隔器上的安装条带6，安装条带6为防水圈1内壁沿轴向向下延伸而成，安装条带6为环状，在安装条带6上沿圆周方向均匀开设有多个螺栓孔7。安装条带6可以与防水圈1一体成型，也可单独制作安装条带6，然后再将安装条带6与防水圈1连接。封堵圈8设置有安装条带6时，可使用螺栓连接的方式固定在Y型封隔器上，如图5所示；封堵圈8不设置安装条带6时，可将封堵圈8放入具有所需空间的复合式封隔器的腔体中，复合式封隔器可为2021年6月15日公布，公布号为CN112962612A的“一种复合式封隔器”。
[0019]本实施例的透水孔5开设于防水圈1的底部，既避免雨水渗入，并且透水圈2在遇水前靠重力作用落在防水圈1内的底面，并盖在透水孔5上。当海水由透水孔5进入防水圈1内部，即可与透水圈2接触。
[0020]本实施例的透水圈2采用透水材料，可为无纺布或编织布（在此选无纺布），能够保证海水顺利透过，并让透水圈2内部的填料无法溢出。
[0021]本实施例凝固区3内填充的遇水凝固粉末可为标号为PO42.5的硅酸盐水泥，能够
保证在海水条件下顺利凝固为具有所需硬度的固体。
[0022]本实施例膨胀区4内填充的遇水膨胀材料可为丙烯酸盐共聚物或聚氨酯预聚体，丙烯酸盐共聚物可为淀粉接枝丙烯酸盐、接枝丙烯酰胺、高取代度交联羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺或交联型羟乙基纤维素接枝丙烯酰胺聚合物中的一种或两种以上，聚氨酯预聚体可为高吸水树脂SAP。一般的遇水膨胀材料在淡水环境下具备很好的膨胀倍率，但在海水环境下，其膨胀倍率会大大地受到限制。本实施例的遇水膨胀材料能够在海水条件下具备较高的膨胀倍率（10～500倍），并且通过调整其配方比例控制膨胀速率和膨胀力。
[0023]本实施例的凝固区3位于膨胀区4的上方，膨胀区4在遇水膨胀后会体积增大，从而将环形间隙封堵。但膨胀区4内的遇水膨胀材料吸水后硬度会变得极低，因此凝固区3的设置一方面能够对下方的膨胀区4起到保护的作用，另一方面能能够对上部的水泥浆起到更好的封堵和支撑作用。
[0024]本专利技术先桩封隔器用遇水膨胀封堵圈的使用方法为：封堵圈8浸入海水后在海水中漂浮，海水从防水圈1上的透水孔5浸入到防水圈1内部，之后海水透过防水圈1内部的透水圈2，透水圈2内部凝固区3内的遇水膨胀材料接触到海水后开始膨胀，从而将透水圈2的体积充起，将环形间隙进行封堵；透水圈2内部膨胀区4内的遇水凝固粉末在接触到海水后开始凝固为具有的所需硬度的固体，由凝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种先桩封隔器用遇水膨胀封堵圈，其特征在于：包括防水圈（1）及透水圈（2），其中防水圈（1）及透水圈（2）均为中空的环状结构，所述透水圈（2）容置于防水圈（1）的内部，所述防水圈（1）上开设有透水孔（5），所述透水孔（5）与防水圈（1）的内部相连通；所述透水圈（2）内部分为独立的凝固区（3）及膨胀区（4），所述凝固区（3）内填充有遇水凝固粉末，所述膨胀区（4）内填充有遇水膨胀材料。2.根据权利要求1所述的先桩封隔器用遇水膨胀封堵圈，其特征在于：所述防水圈（1）上设有用于安装在封隔器上的安装条带（6）。3.根据权利要求2所述的先桩封隔器用遇水膨胀封堵圈，其特征在于：所述安装条带（6）为防水圈（1）内壁沿轴向向下延伸而成，所述安装条带（6）为环状，在所述安装条带（6）上沿圆周方向均匀开设有多个螺栓孔（7）。4.根据权利要求1所述的先桩封隔器用遇水膨胀封堵圈，其特征在于：所述透水孔（5）开设于防水圈（1）的底部，所述透水圈（2）在遇水前靠重力作用落...

【专利技术属性】
技术研发人员：马美琴，石臣刚，雷永霄，孙建帮，陈晓娟，张亚生，尹婷，苏伟，刘琪，井小燕，刘保权，
申请(专利权)人：衡橡科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：