廖成林, 朱海亞

(中國水利水電第五工程局有限公司,四川 成都 610066)

1 概 述

在巖體上或巖體內修建水工建筑物時,必須研究建筑物及其影響范圍內巖體的透水性。測定巖體滲透性的方法有壓水試驗、注水試驗、抽水試驗等,其中壓水試驗是最常用的、在鉆孔內進行的巖體原位滲透試驗。具體做法是:在鉆進過程中或鉆孔結束后,用栓塞將某一長度的孔段與其余孔段隔離開,用不同的壓力向試段內送水,水通過孔壁周圍的裂隙向巖體內滲透,最終滲透的水量會趨于一個穩(wěn)定值,根據壓水水頭、試段長度和穩(wěn)定滲入水量計算巖體的透水率,從而可以判定巖體透水性的強弱,為灌漿施工提供判定依據。

止水栓塞是壓水試驗的關鍵設備。目前國內使用的止水栓塞有雙管循環(huán)式、單管頂壓式、水壓式和氣壓式四種類型,《水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程》SL-2003建議優(yōu)先選用氣壓式或水壓式栓塞?，F在市場上有相應的成品銷售,但均存在成本較高、操作難、易損壞等缺點。在南水北調東線穿黃河隧洞工程施工過程中,筆者結合工程實際,通過自制簡易止水塞,滿足了灌漿壓水試驗需要,取得了良好的效果。

2 簡易灌漿止水塞的制作

簡易灌漿止水塞結構見圖 1。

圖1 簡易灌漿止水塞側向剖面示意圖

前絲桿接頭 1和鉆桿 7選用與所需進行壓水試驗的鉆孔相匹配的地質鉆桿,花管 6選用與鉆孔孔徑相匹配的巖芯管,可拆卸變徑桿 2選用與前絲桿接頭 1和花管 6相匹配的巖芯管,前絲桿接頭 1與可拆卸變徑桿 2焊接,可拆卸變徑桿 2與花管 6以絲扣連接,花管 6與鉆桿 7套接,環(huán)狀橡膠墊 3和環(huán)狀橡膠塞 9通過穩(wěn)定環(huán) 4、固定環(huán)10進行固定,使用時前絲桿接頭 1和后絲鉆桿接頭 11均與地質鉆機上的鉆桿相套接,鉆桿 7帶環(huán)狀橡膠墊 3的一端可在花管 6內來回滑動。

3 簡易灌漿止水塞的工作原理

使用時,在前絲桿接頭 1端套接上地質鉆桿,地質鉆桿的長度與所需進行壓水試驗段的長度相匹配,地質鉆桿端部帶地質鉆頭;在后絲桿接頭11端套接地質鉆桿,地質鉆桿的端部安裝在地質鉆機上,當地質鉆機帶動地質鉆桿向前適當推進時,即可引導鉆桿 7在花管 6內推進,從而施壓于環(huán)狀橡膠塞 9,受壓后的環(huán)狀橡膠塞 9縮短、脹粗,與鉆孔緊密結合,從而達到有效阻水的結果。

4 結 語

通過在南水北調東線穿黃河隧洞工程施工中的使用,該簡易灌漿止水塞結構簡單,在工作狀態(tài)時利用地質鉆機與鉆桿套接后使用,操作簡單、省力,所選用的材料均可直接在工地或市場獲得,制作方便,解決了目前市場銷售的止水塞成本高、操作難、易損壞的問題。經多次改進后,該“簡易灌漿止水塞”的制作方法作為實用新型發(fā)明專利,已獲得中華人民共和國國家知識產權局受理,申請?zhí)枮?2010921220499,且正在公示中。