[发明专利]盖重装置、有盖重的固结灌浆系统及灌浆方法

说明书

技术领域

本发明涉及固结灌浆技术领域，具体涉及一种盖重装置、有盖重的固结灌浆系统及灌浆方法，其具备可拆卸、组合式的盖重，在水利水电工程的坝基处理中，为开挖出的裸露岩体提供有盖重的固结灌浆，并在结构混凝土浇筑前，可对受灌岩体表面进行保护以及减轻岩体松弛。

背景技术

固结灌浆在改善节理裂隙发育或破碎岩体的物理力学性能上被广泛采用，尤其是水利水电工程的坝基处理。固结灌浆可分为有盖重灌浆和无盖重灌浆。

无盖重灌浆又称裸岩灌浆，须采用较低的灌浆压力以防止岩体出现抬动破坏。盖重固结灌浆可以施加较高的灌浆压力，灌浆效果好，因此在可以有选择的情况下，一般优先采用盖重固结灌浆。

现有技术中的有盖重的固结灌浆通常有两种方式，第一种方式可采用预留保护层岩体作为受灌岩体的盖重，在浇筑结构混凝土前再挖除保护层，这种情况下由于灌浆后再进行爆破开挖，会对已灌岩体产生扰动和损伤，并且在结构混凝土浇筑期，混凝土浇筑与保护层开挖会形成施工干扰。

有盖重的固结灌浆的第二种方式是在浇筑结构混凝土后，以结构混凝土作为盖重，这种情况下，一是基础面须提前开挖完成，在结构混凝土浇筑前会长时间搁置，存在劣化风险，二是在结构混凝土中须埋设灌浆管，管路布置过多会对结构产生影响，三是基础开挖、结构混凝土浇筑和灌浆施工相互干扰较大，施工组织难度大，直线工期较长。

因此，在基础面要长时间裸露，多工序施工，工期紧张的情况下，经过综合衡量后，往往不得不舍弃盖重固结灌浆，采用灌浆效果相对较差的裸岩固结灌浆。

发明内容

基于此，有必要提供一种盖重装置，其具备可拆卸、组合式的盖重，该盖重装置应用在固结灌浆系统中，对基岩灌浆作业时，无需预留保护层岩体作为受灌岩体的盖重，能够在结构混凝土浇筑前，对受灌岩体表面进行保护，施工工序简单，施工时间短。

一种盖重装置，包括放置在基岩上对基岩提供挤压力的反力组件，以及架设在基岩上且用于配合反力组件提供挤压的反力钢梁；反力组件包括弹性压块、导向管及反力螺母；弹性压块设置在基岩上用于压紧基岩；反力钢梁上设有穿孔，弹性压块上设有通孔，导向管的一端穿入穿孔，导向管的另一端穿入通孔，在导向管的轴向上，导向管能够相对弹性压块与反力钢梁滑动，导向管上还设有压紧弹性压块的压板；反力螺母与导向管螺纹连接且与反力钢梁的底面抵靠。

进一步地，所述压板将导向管分成上管段及与上管段连接的下管段，上管段穿入穿孔并设有与反力螺母螺纹连接的外螺纹，下管段穿入通孔。

进一步地，所述反力钢梁的两端分别垂直向下设置有锚杆，锚杆用于插入基岩内将反力钢梁架设在基岩的上方。

进一步地，所述锚杆与反力钢梁可拆卸地连接。

进一步地，所述反力组件还包括夹设在压板以及弹性压块之间的垫板。

进一步地，所述反力组件的数量为多个，且多个反力组件沿着反力钢梁的长度延伸方向依次排布。

进一步地，相邻两个反力组件的弹性压块之间具有间隙，在导向管压紧弹性压块后，弹性压块的形变将间隙闭合。

本发明还提供一种有盖重的固结灌浆系统，包括灌浆装置及上述的盖重装置，所述灌浆装置包括安装在反力钢梁上的灌浆钻机，灌浆钻机的钻杆穿过导向管与基岩接触。

进一步地，所述灌浆装置还包括搅拌桶、灌浆泵、送浆管、回浆管以及监测设备，灌浆泵通过送浆管与灌浆钻机连接，灌浆泵还通过另一根送浆管与搅拌桶连接，灌浆钻机通过回浆管与监测设备连接，监测设备还通过另一根回浆管与搅拌桶连接。

本发明还提供一种有盖重的固结灌浆系统的灌浆方法，包括以下步骤：

a.对受灌基岩的岩面进行平整与清基作业；

b.喷混凝土对受灌基岩的岩面进行封闭；

c.灌浆孔位布设；

d.架设盖重装置：该步骤具体包括，锚杆的孔位布设，弹性压块尺寸选择，根据灌浆孔的孔位布设弹性压块的位置，确保弹性压块上的穿孔与灌浆孔对齐；施工锚杆；依次安装弹性压块、压板、导向管、反力螺母、反力钢梁以及限位螺母；其中，导向管的下管段穿过垫板插入弹性压块的通孔内，反力螺母螺纹连接在导向管的上管段上，上管段再穿过反力钢梁的穿孔，锚杆穿过反力钢梁的过孔，限位螺母与锚杆的顶部螺纹连接，并被拧紧。

e.向上旋进反力螺母，使导向管下移，逐步压弹性压块，至设定盖重压力，并保证弹性压块与弹性压块之间缝隙闭合；