【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及注浆设备领域，具体涉及一种一体化注浆装置及方法。
技术介绍
1、在富水软弱地带进行开挖作业时，常采用注浆法来加固软弱土体及封堵地下水，注浆法在截断地下水流动的同时，还能对软弱土体进行加固，具备良好的止水效果，同时能对土地进行加固。常见注浆手段可分为前进式注浆与后退式注浆。在软弱土体中，前进式注浆被广泛采用，但因其在每一个注浆循环需要重新复钻，造成注浆效率低下，严重抑制了工程进度。后退式注浆可由深入浅分段加固目标区域，通常后退式注浆工艺采用可膨胀类止浆塞，对钻孔分隔注浆，由深至浅，逐步外提止浆塞，实现全段注浆；或者采用多个膨胀类止浆塞将全孔一次性分隔为多个注浆段，不同注浆段间用分隔装置分隔，逐一破坏分隔装置，实现各注浆段依次注浆。然而，实际工程中，软弱地层深长钻孔开孔后极易塌孔，可膨胀类止浆塞往往难以从孔内向外提出；全孔一次性膨胀分段后退式注浆则存在深长钻孔内不同注浆段间的分隔装置往往难以方便可靠地打开，导致后退式注浆效果差，注浆施工效率低。
2、中国专利申请(公开号：cn116733479 a)中提供一种前进式定量变压注浆装置及方法，通过注浆管向钢管内分段注浆以通过拉力弹簧受拉变形改变注浆压力；可精确定量控制拉力弹簧变形，进而控制由浅到深过程中的注浆压力变化；但并不适用于后退式注浆的多段注浆施工，后续区段的初始压力只能大于等于前一区段的结束压力，无法进行每段注浆施工的压力控制，导致各注浆段的注浆灵活性较差，注浆精细度难以满足要求。
技术实现思路
1、本专利
2、本专利技术的第一目的是提供一种一体化注浆装置，采用以下方案：
3、包括：
4、注浆管，沿轴向划分为多个管段，相邻管段之间设有出浆孔；
5、封孔管，滑动布置在注浆管内，封孔管通过回弹件连接注浆管，封孔管相对于注浆管沿轴向移动以封堵或敞开对应位置的出浆孔；沿注浆管末端到首端的方向上，多个封孔管对应出浆孔布置，且封孔管的内径依次增大；
6、封堵球，设有不同规格的多个，能够抵接于对应封孔管端部并在浆液作用下推动封孔管敞开出浆孔。
7、进一步地，所述封孔管与注浆管同轴布置，并与相邻管段之间的出浆孔一一对应布置，封孔管外圆周壁贴合注浆管内圆周壁。
8、进一步地，所述封孔管内部作为供浆液穿过的通道，回弹件避让注浆管、封孔管内浆液流通路径。
9、进一步地，相邻两个封孔管中，靠近注浆管末端的封孔管所配合封堵球的直径小于另一个靠近注浆管首端的封堵管的内径，以使封堵球穿过所述靠近注浆管首端的封堵管后抵接于所述靠近注浆管末端的封孔管。
10、进一步地，所述封堵球的直径大于所配合封堵管的内径，沿注浆管末端到首端的方向上，封堵管所配合封堵球的直径逐渐增大。
11、进一步地，所述注浆管外壁上连接有膜袋，膜袋位于相邻出浆孔之间。
12、进一步地，所述膜袋呈环形并套设在注浆管外，所有膜袋连接同一膜袋注浆管。
13、进一步地，所述注浆管的首端连接有封孔法兰盘，注浆管的首端连接外部注浆设备。
14、本专利技术的第二目的是提供一种如第一目的所述的一体化注浆装置的注浆方法，包括：
15、钻孔并安装注浆管，注浆管首端接入外部注浆设备，封堵钻孔顶部开口；
16、注入浆液，在底端管段注浆完毕后，置入第一个封堵球，封堵球沿注浆管移动至最底部的封孔管并抵接，封堵浆液向其下方输送的路径，在浆液压力作用下推动封堵管敞开对应位置处的出浆孔，进行该管段对应区域的注浆；
17、待该管段对应区域的注浆完成后，置入下一个封堵球，作用于上一个封堵球上方的封堵管、开启出浆孔，进行该管段对应区域的注浆；依次类推，完成所有管段对应区域的注浆。
18、进一步地，在通过封堵球切断浆液向其下方输送的路径后，其上方的其他出浆孔均保持封堵状态，依据设定独立控制该管段对应区域的注浆参数。
19、与现有技术相比，本专利技术具有的优点和积极效果是：
20、(1)针对目前后退式注浆容易造成钻孔塌孔及不便控制注浆参数的问题，通过在注浆管划分的相邻管段之间设置出浆孔，并在注浆管内设置封孔管，封孔管能够在投放的封堵球作用下移动，从而敞开对应的出浆孔并封堵浆液沿轴向流动的部分路径，实现对指定地层范围内的可控注浆，提高各注浆段的注浆灵活性和注浆精细度，满足复杂地层的注浆需求。
21、(2)于相邻出浆孔之间设置膜袋，使注浆管外连接有多个间隔布置的膜袋，通过膜袋注浆管连接所有膜袋，一次注浆将所有膜袋全部撑开，将注浆管与孔壁间缝隙进行充分封堵，将深长钻孔分成多个注浆分段，防止相邻注浆段之间串浆。
22、(3)在钻孔内一次置入注浆管，后退注浆过程中无需对注浆管的位置进行拔出调整，实际操作简便，在软弱地层中，能够避免传统后退式注浆过程中由于钻孔塌孔导致的注浆管被掩埋的问题，提高后退式注浆的成功率。
23、(4)通过设置的封孔管和封堵球的组合，能够实现分段注浆，配合膜袋注浆，能够实现不同深度的注浆分段依次注浆，实现对地层的限域充分加固，膜袋的使用能够进一步对注浆管周围土体进行挤压，加固土体有助于提高注浆效果。
24、(5)注浆管长度和各注浆分段长度能够按需进行调整，灵活设置，有利于对软弱区域进行精细化处理，整个装置能够在现场完成制作，制作方法简单、成本较低，使用过程操作简便，能够大幅提高注浆效率。
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1.一种一体化注浆装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一体化注浆装置，其特征在于，所述封孔管与注浆管同轴布置，并与相邻管段之间的出浆孔一一对应布置，封孔管外圆周壁贴合注浆管内圆周壁。
3.如权利要求2所述的一体化注浆装置，其特征在于，所述封孔管内部作为供浆液穿过的通道，回弹件避让注浆管、封孔管内浆液流通路径。
4.如权利要求1所述的一体化注浆装置，其特征在于，相邻两个封孔管中，靠近注浆管末端的封孔管所配合封堵球的直径小于另一个靠近注浆管首端的封堵管的内径，以使封堵球穿过所述靠近注浆管首端的封堵管后抵接于所述靠近注浆管末端的封孔管。
5.如权利要求4所述的一体化注浆装置，其特征在于，所述封堵球的直径大于所配合封堵管的内径，沿注浆管末端到首端的方向上，封堵管所配合封堵球的直径逐渐增大。
6.如权利要求1所述的一体化注浆装置，其特征在于，所述注浆管外壁上连接有膜袋，膜袋位于相邻出浆孔之间。
7.如权利要求6所述的一体化注浆装置，其特征在于，所述膜袋呈环形并套设在注浆管外，所有膜袋连接同一膜袋注浆管。p>
8.如权利要求1所述的一体化注浆装置，其特征在于，所述注浆管的首端连接有封孔法兰盘，注浆管的首端连接外部注浆设备。
9.一种如权利要求1-8中任一项所述一体化注浆装置的注浆方法，其特征在于，包括：
10.如权利要求9所述的一体化注浆装置的注浆方法，其特征在于，在通过封堵球切断浆液向其下方输送的路径后，其上方的其他出浆孔均保持封堵状态，依据设定独立控制该管段对应区域的注浆参数。
...【技术特征摘要】
1.一种一体化注浆装置，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一体化注浆装置，其特征在于，所述封孔管与注浆管同轴布置，并与相邻管段之间的出浆孔一一对应布置，封孔管外圆周壁贴合注浆管内圆周壁。
3.如权利要求2所述的一体化注浆装置，其特征在于，所述封孔管内部作为供浆液穿过的通道，回弹件避让注浆管、封孔管内浆液流通路径。
4.如权利要求1所述的一体化注浆装置，其特征在于，相邻两个封孔管中，靠近注浆管末端的封孔管所配合封堵球的直径小于另一个靠近注浆管首端的封堵管的内径，以使封堵球穿过所述靠近注浆管首端的封堵管后抵接于所述靠近注浆管末端的封孔管。
5.如权利要求4所述的一体化注浆装置，其特征在于，所述封堵球的直径大于所配合封堵管的内径，沿注浆管末端到首...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱光轩，伍雨，张庆松，裴妍，李相辉，李睿，邵长志，段少龙，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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