本发明涉及一种注浆装置，特别是涉及一种降排水定位注浆导管及其使用方法，可用于地下水引起的工程渗透破坏的预防和快速治理。
现有的定位注浆技术已应用于多种工程中，例如，在开挖矿山中，可用于加固基岩以及矿山边坡，通过液压、气压或电化学的方法，把某些能很好地与岩体固结的浆液注入到岩土体的空隙中，达到改善岩土体物理性质的目的；在路基加固中，利用定位注浆技术对路基做加固，防止其坍塌造成损失；在地下连续墙开挖过程中，由于连续墙受力的变化，会造成接缝渗漏，墙外水土流失，为此预先对连续墙接头进行注浆堵缝，定位注浆技术起到了关键作用。但是，现有的注浆技术不能直接对饱含地下水的岩土层进行注浆，无法对地下水引起的工程渗透破坏进行预防和治理。
在岩土工程领域地下水复杂渗流极大降低了工程建设施工的安全性，严重时还会导致工程建设的破坏，危及人身安全，除地下水渗流破坏以外，还有很多工程建设有关地下水渗透破坏的问题，例如：在基坑工程中的“管涌”、“突涌”现象，是主要的地下水渗透破坏形式，将导致基坑塌陷甚至整体失稳；道路路基和边坡的施工建设中遇到连续强降雨天气可能也会造成路基的塌陷和边坡的滑坡等问题；地下水还会对岩石或土层中水位以上的建筑物基础产生的浮托作用，当地下水浮拖力超过基础承受的范围时，建筑物地下室的墙柱结构将发生剪切破坏，对整个建筑物的安全性导致非常严重威胁。
因此，为能对地下水引起的工程渗透破坏进行预防和治理，针对已有定位注浆技术存在的不足，急需一种施工方便、快速高效的降排水定位注浆导管。
为了克服上述现存技术的不足，本发明提供了一种降排水定位注浆导管及其使用方法，解决了施工工期长且施工方法适用性小等问题，实现了既能快速定位注浆同时降低地下水水位的目的。
本发明一方面提供了一种降排水定位注浆导管，该降排水定位注浆导管包括带孔钢管、注浆导向管和注浆导管；
所述带孔钢管由前端锥子状尖头、中间带孔段、后端无孔段和封口组成；所述带孔钢管的中间带孔段上沿轴向对称均匀设置两列径向注浆孔，对称均匀设置两列抽水孔，且两列径向注浆孔与两列抽水孔在带孔钢管的横截面上错位正交；所述带孔钢管表面的抽水孔中设置有反滤土工布，用于反滤岩土层中的地下水，将地下水抽走但保留泥砂；所述封口用于密封带孔钢管，其上设置有中心通孔和若干通水孔，所述中心通孔内壁套有橡胶密封圈，所述注浆导管穿过中心通孔，通过橡胶密封圈限制注浆导管的位移；
所述注浆导向管内套于带孔钢管中，与带孔钢管中间形成抽水通道，并在前端面与带孔钢管固定密封连接；所述注浆导管伸入注浆导向管内部，其端头以套筒形式固定连接环向包裹橡胶的电磁铁限位器，在电磁铁限位器和注浆导向管前端面之间设置环向包裹橡胶的活动铁块；所述注浆导向管作为电磁铁限位器和活动铁块的活动通道，电磁铁限位器和活动铁块之间形成与注浆导管连通的注浆空间，电磁铁限位器通电后具有磁性，吸住活动铁块，从而控制活动铁块的位置实现注浆定位。
进一步地，所述前端锥子状尖头与中间带孔段经焊接技术无缝连接，是为了在钻孔之后能更加方便地顶入岩土层；所述后端无孔段与中间带孔段一体铸成，是为了在注浆时露出在岩土层外的部分不会溢出浆液。
进一步地，所述径向注浆孔为直通孔，直接连接注浆导向管与外界岩土层，并且与抽水孔不在同一平面；所述抽水孔连接抽水通道与外界岩土层。
进一步地，所述带孔钢管内壁涂有凡士林以帮助电磁铁限位器和活动铁块在其内侧移动并具有水密性。
本发明另一方面提供了一种降排水定位注浆导管的使用方法，该方法包括以下步骤：
(1)将预制好的降排水定位注浆导管运送至施工现场，通过吹管技术清理降排水定位注浆导管中的杂质，以免造成径向注浆孔和抽水孔的堵塞，影响施工过程中的排水注浆效果，再用凡士林擦拭带孔钢管内壁，通过橡胶与带孔钢管之间润滑的效果，将电磁铁限位器和与之连接的注浆导管顶至带孔钢管前端锥子状尖头；
(2)经过提前勘察，将降排水定位注浆导管以斜向钻孔插入或斜向顶入勘察确定的渗透破坏区域的岩土层中；
(3)将通水孔与抽水系统的抽水管固定相连，注浆导管与注浆系统的注浆管固定相连；
(4)电磁铁限位器通电后具有磁性，吸住活动铁块，通过拉插注浆导管控制电磁铁限位器位置，从而控制活动铁块的位置，待位置确定后，电磁铁限位器断电，外拉注浆导管，使得电磁铁限位器和活动铁块之间形成与注浆导管连通的注浆空间，实现注浆定位；
(5)将抽水系统和注浆系统同时启动，地下水从带孔钢管表面的抽水孔中透过反滤土工布，流经抽水通道，由抽水系统抽离，通过控制注浆压力，使得浆液从注浆导管端头喷出，在电磁铁限位器和活动铁块的定位下，通过径向注浆孔直接注入到岩土层中，进行快速定位注浆；
(6)在完成快速定位注浆加固后，慢慢将降排水定位注浆导管拔出于岩土层中，在拔出过程中，注浆压力需要适当减少，但是仍不停止注浆，直至将降排水定位注浆导管全部拔出，停止注浆；
(7)注浆完成之后进行养护，确认该区域渗透破坏治理完成以后继续进行工程施工。
进一步地，所述步骤(5)中，所述注浆压力通过土的天然重度γ和注浆深度h来确定。
1、本发明采用热轧无缝钢管。带孔钢管前段采用锥子状尖头便于自攻入需要排水注浆的孔位中，实现了降排水定位注浆导管的快速安全施工，节约了施工的成本和工期，且对降排水定位注浆导管施工现场的周边环境影响较小；本发明提供的一种降排水定位注浆导管安装施工方便、预防和治理地下水渗透破坏问题效果显著，具有广阔的工程应用前景。
2、本发明通过控制通电使得电磁铁限位器具有磁性吸住活动铁块，吸住后将活动铁块插到指定位置，再断电，外拉电磁铁限位器使得电磁铁限位器与活动铁块分离，在注浆导向管中形成一个注浆空间，实现定位注浆，有利于对出现地下水渗透破坏区域进行快速降排水和定位注浆，做到高效治理常见的地下水渗透破坏问题。
3、本发明通过径向注浆孔与抽水孔的分离布置，且不在同一平面内，径向注浆孔直接连通注浆导向管和外界岩土层，从而使得抽水通道与注浆通道分开，实现抽水与注浆加固同时进行，做到了在同一区域同一时间对地下水渗透破坏进行有效预防和治理。
4、径向注浆孔和抽水孔都纵横均匀分布于带孔钢管管体四周，一方面有利于减少开孔对带孔钢管造成的不利影响，另一方面可以更加高效地进行抽水和注浆作业，做到预防和治理效果显著。
5、本发明通过注浆导向管内套于带孔钢管中，与带孔钢管之间形成抽水通道，并在前端面与带孔钢管固定密封连接，采用抽水系统抽水的方式将地下水抽离岩土层，及时减小地下水渗流对工程建设的破坏，从而科学有效地预防和治理地下水渗透破坏问题；在抽水孔中固定有反滤土工布，在抽水时，可有效保证岩土层中的泥砂不会发生流失，且能避免抽水通道被泥砂堵塞的风险。
6、本发明中采用的热轧无缝钢管可反复使用，当一个区域预防和治理完毕之后，在完全拔出降排水定位注浆导管后，对降排水注浆导管进行一个清洗维护工作，即可对下一个区域地下水渗透破坏的问题进行预防和治理。
7、本发明中采用常见的材料和造型，易实现降排水定位注浆导管的批量生产，且施工方便可应用于基坑工程、道路路基和边坡工程等多种工程中的地下水渗透破坏的预防和治理。
其中：带孔钢管1、前端锥子状尖头1-1、后端无孔段1-2、径向注浆孔1-3、抽水孔1-4、封口1-5、通水孔1-5-1、橡胶密封圈1-5-2、反滤土工布2、抽水通道3、注浆导向管4、电磁铁限位器5、活动铁块5-1、注浆导管6。
如图1所示，本实施例提供的一种降排水定位注浆导管，包括带孔钢管1、注浆导向管4和注浆导管6；所述带孔钢管1由前端锥子状尖头1-1、中间带孔段、后端无孔段1-2和封口1-5组成；带孔钢管前段采用锥子状尖头可便于自攻入需要排水注浆的孔位中，实现了降排水定位注浆导管的快速安全施工，节约了施工的成本和工期，且对降排水定位注浆导管施工现场的周边环境影响较小；所述带孔钢管1的中间带孔段上沿轴向对称均匀设置两列径向注浆孔1-3，对称均匀设置两列抽水孔1-4，且两列径向注浆孔1-3与两列抽水孔1-4在带孔钢管1的横截面上错位正交，对称均匀设置一方面有利于减少开孔对带孔钢管造成的不利影响，另一方面可以更加高效地进行抽水和注浆作业；所述带孔钢管1表面的抽水孔1-4中设置有反滤土工布2，用于反滤岩土层中的地下水，将地下水抽走但保留泥砂。
具体地，所述前端锥子状尖头1-1与中间带孔段经焊接技术无缝连接，是为了在钻孔之后可以更便利地顶入岩土层；所述后端无注浆孔段1-2与中间带孔段一体铸成，是为了在注浆时露出在岩土层外的部分不会溢出浆液。
如图2所示，为降排水定位注浆导管的俯视图，所述封口1-5用于密封带孔钢管1，其上设置有中心通孔和若干通水孔1-5-1，所述中心通孔内壁套有橡胶密封圈1-5-2，所述注浆导管6穿过中心通孔，通过橡胶密封圈1-5-2限制注浆导管6的位移；所述通水孔1-5-1的直径和分布数量由带孔钢管1和注浆导管6的直径所决定。
如图3所示，所述径向注浆孔1-3用于直接连接注浆导向管4和外界岩土层；所述注浆导管6伸入注浆导向管4内部，其端头以套筒形式固定连接环向包裹橡胶的电磁铁限位器5，在电磁铁限位器5和注浆导向管4前端面之间设置环向包裹橡胶的活动铁块5-1；所述注浆导向管4作为电磁铁限位器5和活动铁块5-1的活动通道，电磁铁限位器5和活动铁块5-1之间形成与注浆导管6连通的注浆空间，电磁铁限位器5通电后具有磁性，吸住活动铁块5-1，通过拉插注浆导管6控制电磁铁限位器5位置，从而控制活动铁块5-1的位置，待位置确定后，电磁铁限位器5断电，外拉注浆导管6，使得电磁铁限位器5和活动铁块5-1之间形成与注浆导管6连通的注浆空间，浆液从电磁铁限位器5和活动铁块5-1之间形成与注浆导管6连通的注浆空间中通过径向注浆孔1-3直接注入到岩土层中，实现注浆定位。
具体地，所述径向注浆孔1-3与抽水孔1-4不在同一平面，且径向注浆孔1-4直接连接注浆导向管4与外界岩土层，从而使得抽水通道3与径向注浆孔1-3分开，实现抽水与注浆同时进行。
具体地，所述带孔钢管1内壁涂有凡士林以帮助电磁铁限位器5和活动铁块5-1在其内侧移动并具有水密性。
如图4所示，所述注浆导向管4内套于带孔钢管1中，与带孔钢管1之间形成抽水通道3，并在前端面与带孔钢管1固定密封连接；所述抽水孔1-4用于连接抽水通道3与外界岩土层。
(1)将预制好的降排水定位注浆导管运送至施工现场，通过吹管技术清理降排水定位注浆导管中的杂质，防止造成径向注浆孔1-3和抽水孔1-4的堵塞，影响施工全套工艺流程中的排水注浆效果，再用凡士林擦拭带孔钢管1内壁，通过橡胶与带孔钢管1之间润滑的效果，将电磁铁限位器5和与之连接的注浆导管6顶至带孔钢管1前端锥子状尖头1-1；
(2)经过提前勘察，将降排水定位注浆导管以斜向钻孔插入或斜向顶入勘察确定的渗透破坏区域的岩土层中，在钻孔插入或斜向顶入过程中，应注意插入或顶入效果；
(3)将通水孔1-5-1与抽水系统的抽水管固定相连，注浆导管6与注浆系统的注浆管固定相连；
(4)电磁铁限位器5通电后具有磁性，吸住活动铁块5-1，通过拉插注浆导管6控制电磁铁限位器5位置，从而控制活动铁块5-1的位置，待位置确定后，电磁铁限位器5断电，外拉注浆导管6，使得电磁铁限位器5和活动铁块5-1之间形成与注浆导管6连通的注浆空间，实现注浆定位；
(5)将抽水系统和注浆系统同时启动，地下水从带孔钢管1表面的抽水孔1-4中透过反滤土工布2，流经抽水通道3，由抽水系统抽离，经过控制注浆压力，使得浆液从注浆导管6端头喷出，在电磁铁限位器5和活动铁块5-1的定位下，通过径向注浆孔1-3直接注入到岩土层中，进行快速定位注浆，实现抽水与注浆加固同时进行，做到了在同一区域同一时间对出现地下水渗透破坏区域进行快速降排水和定位注浆，做到高效治理常见的地下水渗透破坏问题；其中，注浆压力可通过土的天然重度γ和注浆深度h来确定；
(6)在完成快速定位注浆加固后，慢慢将降排水定位注浆导管拔出于岩土层中，在拔出过程中，注浆压力需要适当减少，但是仍不停止注浆，直至将降排水定位注浆导管全部拔出，停止注浆；
(7)注浆完成之后进行养护，确认该区域渗透破坏治理完成以后接着来进行工程施工。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围以内。