[实用新型]内锚式孔口封闭装置

说明书

本实用新型公开了一种内锚式孔口封闭装置，涉及岩土工程领域，解决的技术问题是提供一种用于固结灌浆，能有效灌注孔口段的无盖重灌浆的孔口封闭装置，采用的技术方案是：内锚式孔口封闭装置，包括进回浆组件、孔口封闭组件和孔内锚固组件，进回浆组件包括射浆管和回浆罩，射浆管分为孔外段和孔内段，孔外段顶部为进浆嘴，孔内段设置出浆孔并连接孔内锚固组件，回浆罩紧固于孔外段和孔内段之间的位置，回浆罩内设置回浆通道；孔口封闭组件包括压紧件、压板和密封垫板，回浆罩与压紧件螺纹配合并形成螺母‑螺栓型结构，压板和密封垫板套于回浆罩外。向下旋扭压紧件，压板压紧密封垫板，可封闭孔口；旋扭松开压紧件，密封垫板脱开，可卸除灌浆压力。

技术领域

本实用新型涉及岩土工程技术领域，尤其是一种围岩或地基固结灌浆时封闭孔口的装置。

背景技术

通过固结灌浆提高围岩的承载能力和抗渗性能，以实现压力管道钢衬-回填混凝土-围岩联合受力，从而达到减小钢衬厚度的目的，是地下埋藏式钢衬压力管道的重要设计思路和惯常设计方法。但是，围岩承载能力和抗渗性能的提高必须依靠其预期的固结灌浆效果来保障。

为了确保围岩固结灌浆的质量，达到提高围岩弹性抗力和抗渗性能的预期效果，当前成熟且惯常采用的围岩固结灌浆工艺就是：在钢衬安装和周边回填混凝土浇筑后，在压力管道内钻孔，钻孔穿过钢衬和回填混凝土，以实施围岩盖重固结灌浆。

对于采用普通强度(如Q235或Q345等)且厚度不大(不超过30mm)的钢衬压力管道而言，在钢衬安装后直接在钢衬上钻灌浆孔，或者在钢衬制作时预留孔洞作为灌浆钻孔的导孔都是可行的。但是，对于采用高强度(强度600MPa或更高强度)或大厚度(36mm或更厚)的钢板衬砌的高压管道，尤其是径厚比(内径/壁厚之比)较小的高压管道，在制作钢衬的卷板、组圆、焊接过程中会产生较大的环向拉应力，在制作成型的钢衬管节上开孔将会产生巨大的应力集中，从而在孔口附近发生钢板开裂的风险，即使制作钢衬时在孔口部位的外壁增设补强钢板也难以降低开孔所引起的应力集中。同时，钢衬上灌浆孔封堵的二次焊接还会引起进一步的应力集中，如果地下水压力较大，可能造成灌浆孔封堵困难，使灌浆孔形成渗水通道。在这种情况下，惯常采用的在钢衬安装和周边回填混凝土浇筑后，再钻孔实施围岩固结灌浆的施工程序就无法实施了。因此，只有倒换施工作业顺序，即先实施围岩固结灌浆、再安装钢衬和浇筑周边回填混凝土，才能避免在高强度或大厚度钢板上钻灌浆孔所引起的钢板开裂的风险。

无盖重固结灌浆已经成功应用于如二滩、构皮滩、溪洛渡等大坝的基础加固，并在雅砻江锦屏二级水电站的引水隧洞围岩固结灌浆中得到使用。这些大坝坝基或隧洞围岩均为中硬岩～坚硬岩，岩体较完整，节理裂隙不发育或轻微发育，采用传统的孔口阻塞法灌浆工艺。由于岩体质量良好，孔口部位岩体较完整，栓塞能在孔口固定，孔口周边的岩体不会因栓塞膨胀的径向压力或灌注浆液的轴向推力产生破坏。但是，由于栓塞密封了其固定部位的孔壁裂隙，致使与栓塞等长的孔口段(约30～50cm)无法直接灌注。然而，恰恰是围岩最表层受到爆破扰动和开挖剥露，卸荷作用最为明显，孔口段产生的卸荷裂隙更需要灌浆来填充，所以这是孔口阻塞法灌浆工艺的重大缺陷。

但是，如果钢衬压力管道位于节理裂隙较发育～强烈发育的非坚硬、较破碎～破碎岩体中，孔口部位的表层围岩能否承受栓塞膨胀的径向压力以及浆液灌注的轴向推力而不产生破坏，即栓塞能否稳定地“卡在孔口”是必须给予高度关注的问题。为了能够提供足够的摩阻力以可靠地固定栓塞，通过加大栓塞长度来减小栓塞膨胀应力是技术可行且操作简单的方法，但这将导致更长的孔口段无法得到直接灌注，导致围岩最表层的卸荷裂隙不能填充密实，固结灌浆无法达到预期效果。