本實(shí)用新型涉及水利水電工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及水利水電帷幕灌漿技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種側(cè)向排水裝置。

背景技術(shù)：

灌漿作為水利水電工程地基處理的基本方法，尤其是帷幕灌漿能夠有效減少滲流量和降低揚(yáng)壓力更是應(yīng)運(yùn)廣泛。在帷幕灌漿施工中，受壩體高度、防滲范圍、鉆機(jī)性能、灌漿技術(shù)水平影響，帷幕灌漿采用分層、自上而下方式進(jìn)行施工，也就是根據(jù)壩體高度，在兩岸巖體中，在不同高程布置灌漿隧洞，再利用灌漿隧洞進(jìn)行帷幕灌漿施工。在帷幕灌漿隧洞中施工，會遇到壩肩三角體帷幕灌漿區(qū)域以及長洞身、小斷面、山體段開挖、支護(hù)施工難度大，灌漿隧洞山體段灌漿段等特殊洞段，這些特殊洞段受地形條件限制，在施工中存在施工干擾大、無效工程量大等不利因素，尤其三角體區(qū)域帷幕灌漿在施工時(shí)不僅要占用主要交通，影響壩體正常施工，且在施工時(shí)段上必須等壩體澆筑完成、壩體接縫灌漿完成、壩體冷卻水管回填完成后方能進(jìn)行施工，直接影響下閘蓄水關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。不便采用自上而下的府孔帷幕進(jìn)行施工，需采用上仰孔帷幕進(jìn)行施工，方能更好、更快的完成帷幕灌漿工程。

上仰孔帷幕灌漿孔鉆孔機(jī)具需使用回轉(zhuǎn)型地質(zhì)鉆機(jī)施工，回轉(zhuǎn)型地質(zhì)鉆機(jī)在鉆孔時(shí)孔內(nèi)回水、巖粉、巖體滲水及特殊部位地下透水將全部從孔口流出，嚴(yán)重影響鉆進(jìn)效率及鉆機(jī)操作人員的安全；此外，上仰孔在進(jìn)行鉆孔時(shí)會受鉆桿擾度影響，導(dǎo)致孔斜出現(xiàn)較大偏差，影響工程精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在提供一種側(cè)向排水裝置，以解決傳統(tǒng)帷幕灌漿上仰孔鉆孔施工時(shí)所存在的鉆進(jìn)效率低、安全隱患大、孔斜偏差大的問題。

本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種側(cè)向排水裝置，包括中空的殼體，殼體頂端設(shè)有絲牙接頭，殼體內(nèi)底部固接有限位板，殼體底端蓋有端蓋，限位板與端蓋之間裝有耐磨膠球，殼體側(cè)壁設(shè)有側(cè)向排水管，該側(cè)向排水管與殼體內(nèi)腔相連通。

所述殼體外壁設(shè)有若干均勻分布的固定座，所述端蓋邊緣開有若干與固定座逐一對應(yīng)的固定孔，固定座底端中部固接有豎直布置的螺桿，螺桿末端穿過端蓋邊緣的固定孔后采用螺母鎖緊。

所述端蓋中心開有限位孔，該限位孔與鉆桿相匹配。

所述限位板中心開有通孔，該通孔孔徑大于鉆桿外徑。

所述端蓋與殼體內(nèi)壁之間嵌裝有密封圈。

所述側(cè)向排水管端部設(shè)有絲牙。

所述限位板為3-5mm厚的鋼板。

本實(shí)用新型的有益效果是：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的側(cè)向排水裝置，通過在鉆孔和灌漿過程中交叉使用側(cè)向排水裝置實(shí)現(xiàn)鉆孔后孔內(nèi)回水引排，并通過側(cè)向進(jìn)行回水的排除，能避免鉆孔產(chǎn)生的回水和灰渣從孔口流出，進(jìn)而加快了鉆孔速率而提高了施工效率；且不會由于孔內(nèi)回水、巖粉、巖體滲水及特殊部位地下透水將全部從孔口流出，影響鉆機(jī)操作人員的安全；此外還能減少鉆桿擾度，減少孔斜偏差，各鉆孔孔斜偏差均滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型中側(cè)向排水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型中側(cè)向排水裝置端蓋的剖視圖；

圖3是本實(shí)用新型中側(cè)向排水裝置限位板的俯視圖；

圖中：1-鉆桿，2-絲牙接頭，3-鉆孔進(jìn)水，4-鉆孔回水，5-側(cè)向排水口，6-限位板，7-耐磨膠球，8-螺桿，9-密封圈，10-端蓋，11-殼體，12-固定座，13-螺母，14-固定孔，15-限位孔，16-通孔。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明，但所要求的保護(hù)范圍并不局限于所述；

實(shí)施例1：

1、模擬及生產(chǎn)性灌漿試驗(yàn)

為驗(yàn)證本實(shí)用新型的可行性以及安全可靠性，在善泥坡水電站左岸EL785m灌漿廊道進(jìn)行了模擬試驗(yàn)，取得了灌漿工藝、灌漿設(shè)備及灌漿材料適應(yīng)性的初步資料，效果明顯。在進(jìn)一步細(xì)化了施工方案后，又在左岸EL830m廊道內(nèi)進(jìn)行了生產(chǎn)性灌漿試驗(yàn)取得成功，驗(yàn)證了施工工藝的安全性、灌漿安全性、可灌性、機(jī)械設(shè)備配置的合理性等參數(shù)。通過試驗(yàn)一共對原施工方案實(shí)施細(xì)節(jié)上進(jìn)行了改進(jìn)和完善。

2、施工工藝流程

清理施工現(xiàn)場并確定鉆孔位置后進(jìn)行標(biāo)記，施工現(xiàn)場準(zhǔn)備鉆機(jī)、側(cè)向排水裝置、鉆桿1，鉆孔采用XY-2PC型地質(zhì)鉆機(jī)，合金鉆頭鉆進(jìn)，地質(zhì)鉆機(jī)布置在高1m鉆機(jī)平臺上。第一段鉆灌進(jìn)入基巖2m并達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)后，鑲鑄孔口管，孔口管長度＝2m+實(shí)測混凝土厚度+0.2m，并在孔口外側(cè)預(yù)留0.2m，預(yù)留部分帶有和側(cè)向排水裝置相配套的絲牙。

如圖1-3所示，側(cè)向排水裝置包括中空的殼體11，殼體11頂端設(shè)有絲牙接頭2，殼體11內(nèi)底部固接有限位板6，殼體11底端蓋有端蓋10，限位板6與端蓋10之間裝有耐磨膠球7，殼體11側(cè)壁設(shè)有側(cè)向排水管5，該側(cè)向排水管5與殼體11內(nèi)腔相連通。

所述殼體11外壁設(shè)有若干均勻分布的固定座12，所述端蓋10邊緣開有若干與固定座12逐一對應(yīng)的固定孔14，固定座12底端中部固接有豎直布置的螺桿8，螺桿8末端穿過端蓋10邊緣的固定孔14后采用螺母13鎖緊。

所述端蓋10中心開有限位孔15，該限位孔15與鉆桿1相匹配。

所述限位板6中心開有通孔16，該通孔16孔徑大于鉆桿1外徑。

所述端蓋10與殼體11內(nèi)壁之間嵌裝有密封圈9。

所述側(cè)向排水管5端部設(shè)有絲牙。

所述限位板6為3-5mm厚的鋼板。

首先在鉆孔位置采用鉆機(jī)和鉆桿1開孔并鉆至基巖2m，鑲鑄φ75mm的孔口管并灌注混凝土砂漿至孔口，灌漿壓力為0.5MPa，開孔孔徑φ91mm；在孔口管上安裝側(cè)向排水裝置并繼續(xù)鉆孔，鉆進(jìn)至基巖5m時(shí)拆除側(cè)向排水裝置，鉆孔孔徑φ75mm；向孔內(nèi)灌注混凝土砂漿至基巖5m深處，灌漿壓力為、1.5MPa，待凝結(jié)束后再在孔口管上安裝側(cè)向排水裝置；鉆桿1鉆進(jìn)至基巖10m深處時(shí)拆除側(cè)向排水裝置，向孔內(nèi)灌注混凝土砂漿至基巖10m深處，灌漿壓力為3.0MPa；再次安裝側(cè)向排水裝置后再向基巖鉆進(jìn)5m，鉆至預(yù)定深度后拆除側(cè)向排水裝置并向孔內(nèi)灌注混凝土砂漿，灌漿壓力為3.0MPa；重復(fù)上述步驟直至鉆灌結(jié)束?；炷辽皾{采用P.O42.5硅酸鹽水泥，粉煤灰為Ⅱ級，灌漿水灰比為0.8:1、0.7:1、0.6:1、0.5:1。灌漿壓力為1～2MPa時(shí)注入率為30L/min，灌漿壓力為2～3MPa時(shí)注入率為20L/min，灌漿壓力為3～4MPa時(shí)注入率為10L/min。

鑒于孔斜控制對帷幕灌漿成果尤其重要，且是帷幕管將成果的關(guān)鍵控制指標(biāo)，經(jīng)現(xiàn)場對加裝加裝側(cè)向排水裝置的鉆孔孔斜檢測，加裝該裝置后，不僅沒有影響孔斜，反而能夠減少鉆桿擾度，減少孔斜偏差，各鉆孔孔斜偏差均滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

表1加裝上側(cè)向排水裝置后孔斜測量成果表

3、灌漿施工及效果檢查

灌漿采用“自孔口至孔底、小口徑鉆進(jìn)、孔口封閉、不待凝、孔內(nèi)循環(huán)高壓灌漿”工藝。

灌漿水泥采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥，粉煤灰為Ⅱ級。灌漿孔按單排形式布置，孔位位于廊道頂供中心線，孔距2.5m。分三序進(jìn)行施工。灌漿水灰比為0.8:1、0.7:1、0.6:1、0.5:1四個(gè)比級執(zhí)行，灌漿壓力按表2執(zhí)行，灌漿壓力和注入率的相應(yīng)關(guān)系按表3進(jìn)行控制。

灌漿時(shí)，當(dāng)灌漿壓力保持不變，吸漿量均勻減小時(shí)，或當(dāng)吸漿量保持不變，壓力均勻上升時(shí)，灌漿應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，不得改變水灰比；當(dāng)某一級水灰比的吸漿量超過300L，灌漿壓力及注入率均無明顯改變時(shí)，漿液可加濃一級。變漿后如壓力突增或注入率突減時(shí)，應(yīng)立即查明原因，進(jìn)行處理，并報(bào)告監(jiān)理工程師；當(dāng)注入率大于30L/min時(shí)，可根據(jù)具體情況越級變濃。

表2灌漿分段及壓力對應(yīng)表

表3灌漿壓力與注入率控制表

通過本次灌漿實(shí)施，Ⅰ序孔平均單耗1587.0kg，Ⅱ序孔平均單耗536.2kg，Ⅲ序孔平均單耗38.0kg，平均單耗549.8kg，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔遞減率66％、93％，符合灌漿規(guī)律，灌后檢查孔最大呂榮值1.97Lu，最小呂榮值0.34Lu，平均呂榮值1.02Lu，滿足設(shè)計(jì)透水率小于3Lu要求。

表4上仰孔帷幕灌漿成果分析表

通過實(shí)施例1對上仰孔鉆孔側(cè)向排水安全裝置的應(yīng)用，確保帷幕上仰孔施工工藝的實(shí)施，充分驗(yàn)證了該裝置各項(xiàng)性能能夠滿足帷幕上仰孔工藝實(shí)施的需求，使帷幕上仰孔鉆灌工藝取得成功，攻克了上仰孔鉆灌施工難題，該裝置安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，在同類工程中可推廣應(yīng)用。