钻孔封闭装置、及俯倾式钻孔的自流排水装置和方法，所述钻孔封闭装置包括：止浆体(2)，所述止浆体(2)为柔性的具有封闭容纳腔体的容器；注浆管(3)，所述注浆管(3)的一端穿透所述止浆体(2)的侧壁并延伸进入所述止浆体(2)内部的封闭容纳腔体深处；以及出浆管(4)，所述出浆管(4)与所述注浆管(3)并行设置，所述出浆管(4)的一端也穿透所述止浆体(2)的侧壁并延伸进入止所述止浆体(2)内部的封闭容纳腔体；并且，所述出浆管(4)进入封闭容纳腔体的深度少于所述注浆管(3)进入封闭容纳腔体的深度。通过注浆管将水泥浆液注入止浆体中，使得止浆体膨胀变形与钻孔的侧壁紧密接触即可实现对钻孔的封闭以自流排水。
【技术实现步骤摘要】
钻孔封闭装置、及俯倾式钻孔的自流排水装置和方法
本专利技术涉及地下水防灾处理的加速领域，特别涉及一种钻孔封闭装置、及俯倾式钻孔的自流排水装置和方法。
技术介绍
在边坡、隧道等环境中，大量滑坡是因为降雨入渗引起坡体内地下水位上升而诱发的。坡体内地下水位上升是一个降雨入渗的积累过程，采取持续有效的排水措施，实时排出入渗坡体的地下水，可以减少大量滑坡灾害的发生。为了排出地下水，在边坡环境中，传统的排水措施有地表排水沟和排水盲沟、集水井抽水、水平排水孔、地下排水洞等。地表排水沟和排水盲沟等地表排水措施，其排水的有效性难以保证；集水井抽水需要动力和经常性管理，能源消耗大，使用成本高；水平排水孔因倾角小，自然排水过程中容易发生堵塞，影响排水措施的长期有效性；地下排水洞施工周期长、工艺复杂、费用高。申请人团队在长期的滑坡灾害防治研究中，发现并提出了用于俯倾式钻孔的虹吸排水方法，并将其应用于边坡、隧道等的俯倾式钻孔的地下水排出(参见申请人较早之前提出的一系列专利申请CN201110147021.2，CN201410470099.1，CN201610307632.1，CN201710522908.2以及CN201810427412.1)。但是虹吸排水的启动需要人工介入，排水管直径必须足够小而不产生贴壁流，虹吸管出水口必须低于孔内的地下水位，这些问题限制了虹吸排水的高效使用，因而申请人团队对此进行进一步的深入研究，提出了俯倾式钻孔的自流排水方法。在俯倾式钻孔自流排水施工技术中，非常重要的一环是将排水孔的孔口段注浆封闭，且必须保证孔口段注浆封闭过程中不让浆液流入钻孔的孔底段。因为，如果浆液流入钻孔的孔底段，占据地下水承压的空腔，会使得地下水无法流入孔底段的排水空腔中，该排水孔就成为废孔。目前，实现在岩土钻孔的止浆技术，主要有止浆塞和止浆胶囊两类。其中，止浆塞主要有机械式、水力膨胀式两种，其工作原理是通过置入钻孔后发生膨胀而紧密依附在钻孔壁上，来避免注浆时浆液沿钻孔流过。止浆塞适用在孔壁围岩稳定、无纵向未封堵裂隙和孔径规则的孔段，但不适用于破碎岩体和碎石土等孔壁不规则的钻孔止浆。止浆胶囊主要是采用充气式囊袋膨胀达到封闭钻孔实现止浆的目的，需配置专用充气设备，灌浆前需提前充气、预灌检查，灌浆中需适时补气以防漏浆。止浆胶囊现场实施时，由于气囊容易损坏而经常出现漏浆情况。然而，俯倾式钻孔自流排水方法主要应用于碎石土边坡或破碎岩石边坡，钻孔通常呈现不规则形状，甚至出现钻孔内还会出现局部坍孔的现象，因而现有的止浆技术无法适应俯倾钻孔自流排水孔孔口段注浆封闭的止浆需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钻孔封闭装置、及俯倾式钻孔的自流排水装置和方法。本专利技术提供一种钻孔封闭装置，其中，所述装置包括：止浆体，所述止浆体为柔性的具有封闭容纳腔体的容器；注浆管，所述注浆管的一端穿透所述止浆体的侧壁并延伸进入止所述止浆体内部的封闭容纳腔体深处；以及出浆管，所述出浆管与所述注浆管并行设置，所述出浆管的一端也穿透所述止浆体的侧壁并延伸进入止所述止浆体内部的封闭容纳腔体；并且，所述出浆管进入封闭容纳腔体的深度少于所述注浆管进入封闭容纳腔体的深度。如此，通过注浆管将水泥浆液注入止浆体中，使得止浆体膨胀变形与钻孔的侧壁紧密接触即可实现对钻孔的封闭。在一个实施方式中，钻孔封闭装置还进一步包括：支撑单元，所述支撑单元用于将所述钻孔封闭装置固定在钻孔内。在一个实施方式中，所述支撑单元包括：支撑杆以及固定在所述支撑杆端部的孔内固定结构物。在一个实施方式中，所述止浆体设置在相邻于所述孔内固定结构物且朝向所述支撑杆中部的位置处。本专利技术还提供俯倾式钻孔的自流排水装置，包括前述任一项所述的钻孔封闭装置，其中：包括用于排水的工作单元，所述工作单元延伸并穿过所述止浆体，使得所述工作单元的进水口比所述止浆体靠近钻孔的底部。本专利技术还提供俯倾式钻孔的自流排水方法，其中，包括：将前述的自流排水装置放置于俯倾式钻孔中预先设定的位置；将水泥浆液注入止浆体，使得所述止浆体膨胀变形封闭钻孔；将工作单元的出水口通过封闭的导流管延伸到钻孔孔口的坡面位置处。附图说明图1为本专利技术的俯倾式钻孔的自流排水装置的示意图。图中：钻孔1，止浆体2，注浆管3，出浆管4，支撑杆5，排水工作单元6，固定装置7，孔内固定结构物8，坡面9，注浆泵10。具体实施方式为使本专利技术要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特征细节仅仅是为了帮助全面理解本专利技术的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本专利技术的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。在本专利技术的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本专利技术实施例的实施过程构成任何限定。应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。本专利技术所称术语“俯倾式钻孔”通常是指相对于水平面具有正角度的(在边坡、隧道内部向下延伸的钻孔)，也就是钻孔的出口的相对高度高于钻孔底部的相对高度，从而在钻孔的出口的位置观察时，钻孔整体呈现俯倾式延伸的形态。俯倾式钻孔的自流排水方法是申请人团队提出的一种新型排水方法，该方法利用边坡地下水位线(本专利技术中以边坡地形为例进行解释性说明，但应当理解，其他具有类似地形环境的岩土体结构均适用)与坡面线呈相同变化趋势的特性，通过封闭钻孔的孔口段，使孔底段产生高于孔口的水压力，达到自流排水的目的。如图1所示，岩土体构成的边坡通常具有大致倾斜延伸的坡面9，在坡面9的下方具有大致与坡面9延伸形状匹配的地下水位。图1示意性地示出了俯倾式钻孔1的侧视图。其中，俯倾式钻孔1从岩土体构成的边坡的坡面9向边坡内部延伸，俯倾式钻孔1延伸的深度深入到地下水位以下，从而能够通过本专利技术的自流排水方法将边坡内部的地下水引流排出到边坡之外。如上文所述，俯倾式钻孔1的自流排水方法中，止浆体2的设置是重要的一环。本专利技术首次提出了具有创新结构的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种钻孔封闭装置，其特征在于，所述装置包括：/n止浆体(2)，所述止浆体(2)为柔性的具有封闭容纳腔体的容器；/n注浆管(3)，所述注浆管(3)的一端穿透所述止浆体(2)的侧壁并延伸进入所述止浆体(2)内部的封闭容纳腔体深处；以及/n出浆管(4)，所述出浆管(4)与所述注浆管(3)并行设置，所述出浆管(4)的一端也穿透所述止浆体(2)的侧壁并延伸进入止所述止浆体(2)内部的封闭容纳腔体；/n并且，所述出浆管(4)进入封闭容纳腔体的深度少于所述注浆管(3)进入封闭容纳腔体的深度。/n
【技术特征摘要】
1.一种钻孔封闭装置，其特征在于，所述装置包括：
止浆体(2)，所述止浆体(2)为柔性的具有封闭容纳腔体的容器；
注浆管(3)，所述注浆管(3)的一端穿透所述止浆体(2)的侧壁并延伸进入所述止浆体(2)内部的封闭容纳腔体深处；以及
出浆管(4)，所述出浆管(4)与所述注浆管(3)并行设置，所述出浆管(4)的一端也穿透所述止浆体(2)的侧壁并延伸进入止所述止浆体(2)内部的封闭容纳腔体；
并且，所述出浆管(4)进入封闭容纳腔体的深度少于所述注浆管(3)进入封闭容纳腔体的深度。
2.根据权利要求1所述的钻孔封闭装置，其特征在于,钻孔封闭装置还进一步包括：支撑单元，所述支撑单元用于将所述钻孔封闭装置固定在钻孔(1)内。
3.根据权利要求2所述的钻孔封闭装置，其特征在于,所述支撑单元包括：支撑杆(5)以及固定在所述支撑...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙红月，雷怡，帅飞翔，陈中轩，尚岳全，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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