[实用新型]钻杆后退分段注浆装置

说明书

技术领域

本实用新型属于隧道和地下工程软弱围岩的加固和堵水技术，主要提出一种钻杆后退分段注浆装置。

背景技术

在软弱破碎含水地层中进行隧道和地下工程施工，最容易出现的问题是围岩大变形和坍塌以及开挖面涌水、突泥，危及人员、设备安全，造成伤亡事故，严重时引起地表坍塌，地下水位下降，影响居民正常生活，对地面环境造成破坏。为了保证施工安全，目前国内外常用的地层加固和堵水方法为注浆法，注浆法就是通过一定的压力把一定量的胶凝性材料注入岩层或土体，使其在岩层裂缝或土体空隙中流动、扩散、充填、固结，形成有一定强度和低透水性的胶结体，加固地层，封堵地下水，从而提高围岩的自稳定时间，为支护结构的施作创造条件。根据注浆原理、工艺、设备的不同，目前国内外比较常用的注浆方法为全孔一次性注浆、分段后退式注浆。分段后退式注浆方法又分为安装套管的分段后退式注浆和不安装套管，孔壁直接止浆的分段后退式注浆。安装套管的分段后退式注浆的方法一般适用于浅孔注浆，如孔深时，注浆芯管和止浆塞容易卡住，很难拔出。孔壁直接止浆的分段后退式注浆的方法一般适用比较完整的孔壁，如孔壁上缝隙较多，相互之间连通性强，对孔底或中间区段注浆时，浆液容易从地层中返到止浆塞后部，抱住芯管和止浆塞，造成止浆塞失效，无法后退，影响注浆效果。

发明内容

本实用新型的目的即是提出一种钻杆后退分段注浆装置，使其可满足钻杆后退分段注浆的要求。

本实用新型采用以下技术方案完成其发明任务：该装置主要包括钻机、注浆泵、钻杆、孔口管、防突水装置、排渣排气装置、止浆筒及止浆塞；孔口管一端位于钻孔的孔口内并通过锚固剂固定在孔壁上，另一端位于钻孔外通过法兰盘联接排渣排气装置并在排渣排气装置后部通过法兰盘联接有防突水装置，防突水装置后部通过法兰盘与止浆筒联接，止浆筒内设置止浆塞，止浆塞为由前向后扩径的中空锥台结构，变径管结构的止浆筒其后端大口径管通过法兰盘与中空压盘联接使止浆塞被中空压盘压紧；中空的钻杆后部分别连通进浆管和进水管。

本实用新型注浆工作过程：通过钻机钻浅孔，退出钻杆，在钻孔孔口内安装固定孔口管，并连接上排渣排气装置、防突水装置和止浆筒、止浆塞等；反转与中空压盘联接的法兰盘螺栓，放松止浆塞，继续钻孔至设计孔底位置后(边钻边接长钻杆)，接通供水管路将钻孔内的泥砂和岩粉排出；上紧法兰盘螺栓使中空压盘压紧止浆塞，使其膨胀封紧钻杆与止浆筒内壁之间的间隙，关闭供水阀门，打开供浆阀门开始注浆，浆液通过钻杆送至孔底，并沿着钻杆与孔壁之间的空隙返至孔外，被止浆塞封堵，而后浆液开始向地层中扩散；当注浆压力和注浆量达到设计时，即可后退钻杆一定距离，进行下一段的注浆，后退步距可根据地层吃浆量大小适当调整，钻杆如此一步步向后退，地层从孔底至孔口逐步被加固，最后把所有钻杆全部退出，再安上注浆装置进行全孔一次性补充注浆。注浆结束后将注浆装置全部卸下(孔口管留在钻孔内)，退出钻杆，可开始下一个孔的钻进注浆。

本实用新型提出的装置其结构设计简单，适用性强，操作简便，可实现钻杆后退式分段注浆并使压力可控，达到较好的注浆效果，具有较大的推广使用价值。

附图说明

图1为本实用新型装置工作状态示意图。

图中，1、钻机，2、进浆管，3、进浆单向阀，4、进水管，5、供水单向阀，6、钻杆，7、中空压盘，8、法兰盘，9、止浆塞，10、止浆筒，11、防突水装置，12、排渣排气装置，13、孔口管，14、锚固剂，15、止浆墙，16、钻孔，17、钻头，18、浆液。

具体实施方式

结合附图对本实用新型实施例加以说明：

如图1所示，本实用新型装置主要包括钻机1、注浆泵、钻杆6、孔口管13、防突水装置11、排渣排气装置12、止浆筒10及止浆塞9；孔口管13一端位于钻孔的孔口内并通过锚固剂14固定在孔壁上，另一端位于孔口外通过法兰盘联接排渣排气装置12并在排渣排气装置12后部通过法兰盘联接有防突水装置11，防突水装置后部通过法兰盘与止浆筒10联接，其中，排渣排气装置、防突水装置均为应用较为普遍的市售产品；止浆筒10内设置有止浆塞9，止浆塞9为由前向后扩径的中空锥台结构，止浆筒为变径管结构，其后端为大口径管通过法兰盘与中空压盘7联接，使止浆塞9被中空压盘7压紧；钻杆为空腔结构用以通过其送浆，通过钻头排浆，钻杆后部连接有进水管4并设置供水单向阀5，钻杆后部连接有进浆管2并设置有进浆单向阀3，进浆管2与注浆泵连通(注浆泵图中未显示)。