海岸带土质堤坝孔洞的灌浆修复设备及方法

技术领域

本发明涉及海岸带土质堤坝修复技术领域，尤其涉及一种海岸带土质堤坝孔洞的灌浆修复设备及方法。

背景技术

海塘有土塘、柴塘、木柜装石(石囤)塘、石塘等。现有的土塘堤坝大部分都采用泥土堆筑而成，最多在堤坝顶部表面覆盖一层薄薄的水泥供人方便行走。土塘具有建筑成本低，建造方便等诸多优点，应用在水产养殖业中最为广泛，但是最容易被破坏。

在公开号为CN109566395B的中国专利中公开了一种海岸带堤坝区域的生态系统修复方法，用混合水泥依次将处于成贝阶段的固着贝类均匀粘结于堤坝的表面，在堤坝上固着贝类之间的其余位置粘结满贝类壳体，将预先采集好的紫菜或羊栖菜孢子体均匀的播撒在贝类壳体、固着贝类表面上，能够防止堤坝被海水侵蚀、冲刷而损坏。上述现有技术将贝类粘结于堤坝的表面虽然可以抵抗海水侵蚀，但无法抵御生物性的破坏。土塘堤坝内养殖的鱼、蟹等生物经常会在塘底进行打洞，穿越土质堤坝的底部，造成土质堤坝孔洞(或裂缝)，发生漏水或串塘问题，因此需要经常需要工人进行定期检查和修补，十分不便。由于堤坝的宽度小(供一两个人行走的宽度)，不适宜采用大型修复灌浆装置(如CN202110098706.6一种应用于水利工程的自溃堤坝临时修复灌浆装置)对堤坝进行加固修复。现有的修复过程中是利用人工将混凝土直接浇筑到堤坝的外侧，修复效果差，效率低，而采用现有的小型修复灌浆装置(如CN202210255397.3一种微生物水泥与化学灌浆技术组合的裂缝修复方法及装置)操作又十分不便，只能对表层裂缝进行修复。

发明内容

本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供海岸带土质堤坝孔洞的灌浆修复设备及方法，操作简便，成本低，移动修复方便，可以方便工人对鱼、蟹等生物在塘底打洞造成的海岸带土质堤坝孔洞进行快速修复，并且可以检测灌浆孔与孔洞的连通程度。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：海岸带土质堤坝孔洞的灌浆修复设备，包括灌浆管，所述灌浆管由上部的打浆缸筒和下部的注浆管组成，打浆缸筒的内孔直径大于注浆管的内孔直径，打浆缸筒的顶部侧壁上设有进料斗，进料斗与打浆缸筒之间设有相互连通的进料通道，打浆缸筒上端固定安装有端盖，端盖上的中心孔，中心孔上滑动安装有打浆杆，打浆杆的直径小于打浆缸筒的内孔直径，打浆杆的上端设有用于推拉的手柄，打浆杆的下端设有与打浆缸筒内孔进行密封滑动连接的活塞，活塞上设有单向阀。

所述打浆杆上设有开关机构，开关机构用于主动对单向阀进行开启或关闭。所述开关机构包括开关杆和拉绳，开关杆与打浆杆螺纹连接，打浆杆内部设有走线通道，走线通道内穿过拉绳，拉绳的上端固定连接开关杆，拉绳的下端固定连接单向阀的启闭件。所述打浆缸筒的底部侧壁上设有检测口，检测口可以进行封闭且其上可设置密闭性检测设备。

进一步完善，所述活塞包括固定支架和密封环，固定支架的上端与打浆杆的下端固定连接，固定支架的下端与密封环固定连接，密封环的侧面与打浆缸筒的内孔之间进行密封滑动连接，所述单向阀包括阀杆和阀瓣，阀杆竖直滑动安装在固定支架上，阀杆上端设有限位块，阀杆下端固定安装阀瓣，阀瓣与设置在密封环内孔下部的阀座进行密封配合。

进一步完善，所述阀瓣包括密封盘和耐磨盘，密封盘中心设有螺孔，所述阀杆的下端设有螺杆，螺杆与螺杆螺纹连接，螺杆的端面上设有端孔，所述耐磨盘位于密封盘的下侧，耐磨盘与密封盘之间设有弹性垫圈，耐磨盘上侧中心固定连接有与端孔插接配合的拉杆，拉杆与端孔之间通过销钉进行固定连接，耐磨盘的下端设有圆弧底面。

海岸带土质堤坝孔洞的灌浆修复方法，包括以下步骤：步骤一、寻找土质堤坝坡面上有缝洞、流水的漏点，在漏点横切面的坝顶位置上进行标记；步骤二、在标记位置上用钢管打出一定深度的灌浆孔，使灌浆孔与坝体内的孔洞相连通，钢管底端设有尖头，可以打穿坚硬的泥层；步骤三，灌浆前，在灌浆孔内加水测试灌浆孔内部的密闭性，判断灌浆孔与孔洞的连通程度，如果灌浆孔内水位下降的快，说明灌浆孔与孔洞连通的多，需要灌入更多的水泥浆；如果灌浆孔内水位下降的满，说明灌浆孔与孔洞连通的少，需要灌入较少的水泥浆，或者根据实际需要将灌浆孔再打深，直到满足要求为止，然后可以进行下一步骤的灌浆操作；步骤四、将500-550千克的水、70-100千克的油泥和300-350千克的水泥按比例先后加入搅拌机中进行混合得到比较稀的水泥浆；步骤五、利用灌浆修复设备将水泥浆压注到灌浆孔内，使水泥浆可以流到土质堤坝底部的孔洞上后实现硬化修复。

本发明有益的效果是：本发明的灌浆修复设备具有成本低，移动修复方便的优点，可以方便工人对鱼、蟹等生物造成的海岸带土质堤坝孔洞进行快速修复，通过在坝顶位置打一定深度的灌浆孔，将注浆管插入灌浆孔内，向进料斗内添加水泥浆，推拉打浆杆进行灌浆，活塞下移时单向阀关闭，将水泥浆下压到压入土质堤坝内的孔洞中，活塞上移时单向阀打开，在重力作用下水泥浆可以流过单向阀达到活塞下方，活塞下移时单向阀关闭，将水泥浆下压到压入土质堤坝内的孔洞中同时将进料斗内的水泥浆吸入打浆缸筒，如此重复即可使水泥浆对土质堤坝内的孔洞进行充分填充修补，一段时间后水泥浆快速硬化，实现对堤坝的加固。灌浆作业前后，可以通过灌浆修复设备对灌浆孔的密封性进行检测，分别判断该段堤坝的破损程度和修复程度，从而获知实际所需的灌浆量和孔洞修复状况。

附图说明

图1为灌浆设备使用场景的简化结构示意图；

图2为灌浆设备的结构示意图；

图3为单向阀的结构示意图；

图4为脚踏升降机构的结构示意图；

附图标记说明：100、灌浆管，110、打浆缸筒，120、注浆管，130、进料斗，140、进料通道，150、端盖，160、检测口，170、压力表，200、打浆杆，210、手柄，220、开关杆，230、拉绳，300、活塞，310、固定支架，320、密封环，330、阀座，400、单向阀，410、阀杆，411、限位块，412、螺杆，413、端孔，420、阀瓣，421、密封盘，422、耐磨盘，423、螺孔，424、拉杆，425、销钉，426、圆弧底面，500、脚踏升降机构，510、机架，511、套筒，512、紧固螺钉，513、锁链，514、锁钩，515、底座，516、移动轮，520、曲柄链轮，530、链条，540、从动链轮，550、升降驱动齿轮，560、升降齿条，570、固定夹具，580、挂孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

参照附图1-2：本实施例1中海岸带土质堤坝孔洞的灌浆修复设备，包括灌浆管100，所述灌浆管100由上部的打浆缸筒110和下部的注浆管120组成，打浆缸筒110的内孔直径大于注浆管120的内孔直径，可以使灌浆更加省力，注浆管120内压力变得更高。打浆缸筒110的顶部侧壁上设有进料斗130，打浆缸筒110的侧壁上还对称设置有两个用于握持的耳朵把手，进料斗130与打浆缸筒110之间设有相互连通的进料通道140，打浆缸筒110上端固定安装有端盖150，端盖150上的中心孔，中心孔上滑动安装有打浆杆200，打浆杆200的直径小于打浆缸筒110的内孔直径，打浆杆200的上端设有用于推拉的手柄210，打浆杆200的下端设有与打浆缸筒110内孔进行密封滑动连接的活塞300，活塞300上设有导通方向朝下的单向阀400。

使用时，在坝顶位置打一定深度的灌浆孔，将注浆管120插入灌浆孔内，向进料斗130内添加水泥水泥浆，推拉打浆杆200进行灌浆，活塞300上移时单向阀400打开，在重力作用下水泥浆可以流过单向阀400达到活塞300下方，活塞300下移时单向阀400关闭，将水泥浆下压到压入土质堤坝内的孔洞中同时将进料斗内的水泥浆吸入打浆缸筒100，如此重复即可使水泥浆对土质堤坝内的孔洞进行充分填充修补，一段时间后水泥浆快速硬化，实现对堤坝的加固。

提供一种检测灌浆孔密闭性的结构，所述打浆杆200上设有开关机构，开关机构用于主动对单向阀400进行开启或关闭。所述开关机构包括开关杆220和拉绳230，开关杆220与打浆杆200螺纹连接，打浆杆200内部设有走线通道，走线通道内穿过拉绳230，拉绳230的上端固定连接开关杆220，拉绳230的下端固定连接单向阀400的启闭件。灌浆管100安装好后，在需要检测灌浆孔密闭性时，正向转动开关杆220，在螺纹作用下，开关杆220上移并通过拉绳230拉动单向阀400的启闭件上移，将单向阀400进行关闭，此时向上拉动打浆杆200可以对灌浆孔内进行抽真空，如果灌浆孔与孔洞的连通程度高，密闭性就低，打浆杆200就会容易提起，判断灌浆孔深度满足灌浆要求后，反向转动开关杆220，在螺纹作用下，开关杆220下移使拉绳230松开单向阀400的启闭件，使启闭件可以正常工作，实现单向阀的功能。

所述打浆缸筒110的底部侧壁上设有检测口160，检测口160可以进行封闭且其上可设置密闭性检测设备。密闭性检测设备采用压力表170、真空泵等，密封件采用密封盖。在需要检测灌浆孔与孔洞的连通程度时，取下检测口160上的密封盖，然后安装上压力表170，检测密闭性，通过开关机构将单向阀400进行关闭后，向上拉动或下压打浆杆200时可以直接观察压力表170上的指针偏转，从而了解打浆缸筒110内的压力变化情况，提供更准确的判断数据。如果压力表170上的指针波动幅度不明显，则表面灌浆孔内密闭性低，说明灌浆孔与孔洞的连通程度高，反之则低。工人可以通过经验感觉下压的难易程度来推测出灌浆孔与孔洞的连通程度。安装的是真空泵时，真空泵可以在单向阀400关闭后进行的抽真空操作，如果观察到水被抽出来，说明灌浆孔与孔洞的连通程度高，反之则低。

此外，提供一种海岸带土质堤坝孔洞的灌浆修复方法，包括以下步骤：步骤一、寻找土质堤坝坡面上有缝洞、流水的漏点，在漏点横切面的坝顶位置上进行标记；步骤二、在标记位置上用钢管打出一定深度的灌浆孔，使灌浆孔与坝体内的孔洞相连通，钢管底端设有尖头，可以打穿坚硬的泥层；步骤三，灌浆前，在灌浆孔内加水测试灌浆孔内部的密闭性，判断灌浆孔与孔洞的连通程度，如果灌浆孔内水位下降的快，说明灌浆孔与孔洞连通的多，需要灌入更多的水泥浆；如果灌浆孔内水位下降的满，说明灌浆孔与孔洞连通的少，需要灌入较少的水泥浆，或者根据实际需要将灌浆孔再打深，直到满足要求为止，然后可以进行下一步骤的灌浆操作；步骤四、将500-550千克的水、70-100千克的油泥和300-350千克的水泥按比例先后加入搅拌机中进行混合得到比较稀的水泥浆；步骤五、利用灌浆修复设备将水泥浆压注到灌浆孔内，使水泥浆可以流到土质堤坝底部的孔洞上后实现硬化修复。常用的油泥材料主要有以下几种。第一种是工业粘土(滑石粉)60％，柔性粘结剂(油脂即黄油)30％，固性粘结剂(石蜡或凡士林)10％。第二种是蜡9％～10％，硫磺50％～55％，灰9％～10％，油脂(黄油)20％～25％，树脂、颜料少许。第三种是建筑用油泥，成分为粘土和桐油等。实际使用中，油泥可以挖取池塘底部的淤泥进行替代，减少制造成本。

如附图3所示：实施例2，在实施例1的基础上，所述活塞300包括固定支架310和密封环320，固定支架310的上端与打浆杆200的下端固定连接，固定支架310的下端与密封环320固定连接，密封环320的侧面与打浆缸筒110的内孔之间进行密封滑动连接，所述单向阀400包括阀杆410和阀瓣420，阀杆410竖直滑动安装在固定支架310上，阀杆410上端设有限位块411，阀杆410下端固定安装阀瓣420，阀瓣420与设置在密封环320内孔下部的阀座330进行密封配合。阀杆410和阀瓣420具有一定的上下活动空间，单向阀400是常开的，方便水泥水泥浆向下流动，打浆杆200和密封环320下移时，阀瓣420在水泥水泥浆挤压下会上移与阀座330进行密封配合，关闭单向阀400，使得打浆缸筒110内的浆料可以被活塞300压入下部的注浆管120中。

所述阀瓣420包括密封盘421和耐磨盘422，密封盘421中心设有螺孔423，所述阀杆410的下端设有螺杆412，螺杆412与螺杆412螺纹连接，螺杆412的端面上设有端孔413，所述耐磨盘422位于密封盘421的下侧，耐磨盘422与密封盘421之间设有弹性垫圈，弹性垫圈可以填充间隙，使装配更加紧凑，避免发生松动。耐磨盘422上侧中心固定连接有与端孔413插接配合的拉杆424，拉杆424与端孔413之间通过销钉425进行固定连接，耐磨盘422的下端设有圆弧底面426。阀瓣420为组合式结构，方便磨损后进行更换，密封盘421边缘磨损后，可以将销钉425敲下，将拉杆424和耐磨盘422拆卸，然后将密封盘421拧下进行更换。拉杆424可以增强阀瓣装配时中心定位性能，并通过耐磨盘422托住密封盘421，增强阀瓣420载荷能力和抗扭转能力，耐磨盘422可以增强阀瓣420底面的耐磨性能，提供阀瓣的使用寿命。

如附图4所示：实施例3，在实施例1或2的基础上，设备还包括脚踏升降机构500，脚踏升降机构500包括机架510、曲柄链轮520、链条530、从动链轮540、升降驱动齿轮550和升降齿条560，所述机架510固定安装在打浆缸筒110的一侧，机架510上转动安装曲柄链轮520、从动链轮540和升降驱动齿轮550，曲柄链轮520通过链条530连接从动链轮540，从动链轮540固定连接升降驱动齿轮550，升降驱动齿轮550与升降齿条560啮合连接，升降齿条560与机架510之间为竖向滑动连接，升降齿条560上端与打浆杆200上端之间为固定连接。工人通过脚踏升降机构500可以将曲柄链轮520的旋转运动转换为升降齿条560的直线运动，通过升降齿条560带动打浆杆200工作，使得灌浆的过程更加省力，降低劳动强度，提升灌浆行程、灌浆效率和灌浆压力，达到更好的灌浆效果。

此外，在上述方案的基础上，为了将曲柄链轮520单向转动转换为升降齿条560的升降往复运动，实现进一步省力，可以在所述从动链轮540与升降驱动齿轮550之间设置离合换向器，离合换向器包括切换杆、主动齿轮、联动轴、同向齿轮和换向齿盘，主动齿轮固定连接在从动链轮540一侧，切换杆与机架510滑动连接，切换杆的一端与联动轴中部转动连接，联动轴的两端各固定安装一个同向齿轮，两个同向齿轮用于分别啮合连接主动齿轮和升降驱动齿轮实现同向传动，切换杆610的另一端转动连接换向齿轮，换向齿盘用于同时啮合主动齿轮和升降驱动齿轮550实现换向传动，所述机架上转动安装有方向盘，方向盘连接丝杆，丝杆螺纹连接滑块，滑块固定连接切换杆。使用时，通过方向盘左右转动带动切换杆轴向移动，实现换挡换向操作。

此外，在上述方案的基础上，为了方便将灌浆管100提起，使注浆管120容易拔出灌浆孔，所述机架510的底部一侧固定设置有套筒511，套筒511套设在灌浆管100上，套筒511侧壁上设有紧固螺钉512，所述打浆缸筒110上设有锁链513，锁链513一端设有锁钩514，所述升降齿条560上端与打浆杆200上端之间具有固定夹具570，所述固定夹具570上设有与锁钩514配合的挂孔580。所述机架510的底部设有底座515，底座515的一侧转动安装有移动轮516。需要拆卸灌浆管100时，将锁钩514钩入挂孔580，锁定打浆杆200和灌浆管100位置，再把紧固螺钉512拧松，使灌浆管100和机架510解锁，此时可以通过升降齿条560上升将灌浆管100提起。然后将设备移动到新的位置，将灌浆管100放下，锁钩514从挂孔580上拿掉，再把紧固螺钉512拧紧，重新进行灌浆作业。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。