[发明专利]一种环形空间的快速封孔装置及方法

权利要求书

1.一种环形空间的快速封孔装置，其特征在于，包括：定位推杆和封孔定位片，所述定位推杆包括定位杆、固定环和手柄，所述封孔定位片包括定位止浆上片、定位连接片、定位止浆下片；

所述手柄为圆筒状结构，在所述圆筒状结构的一端轴向设有多根所述定位杆，多根所述定位杆沿所述手柄圆周方向围成一圆筒形空间，所述固定环上设有夹持通孔，多根所述定位杆分别穿设于所述固定环的夹持通孔中固定；

在所述定位杆上沿长度方向间隔设有多个横向凸起的止回部，所述定位止浆上片、定位连接片及定位止浆下片分别为圆环形片状结构，所述定位止浆上片上具有盲孔，在定位连接片及定位止浆下片上分别具有通孔，所述定位止浆上片、定位连接片及定位止浆下片依次由上到下安装在所述定位杆上；

其中，所述定位连接片及定位止浆下片通过所述通孔套在所述定位杆上，且下表面压在所述止回部上，所述定位止浆上片通过所述盲孔扣在所述定位杆上端；

在所述固定环、定位止浆上片、定位连接片及定位止浆下片上分别对应设有注浆管定位通孔，在所述固定环、定位连接片及定位止浆下片上分别还具有对应位置的封堵管定位通孔；

在所述注浆管定位通孔中穿插有注浆管，在所述封堵管定位通孔中穿插有用于向钻孔中注入膨胀封堵材料的封堵管。

2.根据权利要求1所述的封孔装置，其特征在于，所述凸起的止回部为倒刺状凸起或楔形状凸起。

3.根据权利要求1或2所述的封孔装置，其特征在于，所述固定环上设有用于夹持所述注浆管及封堵管的夹持器。

4.根据权利要求3所述的封孔装置，其特征在于，所述夹持器为线卡或卡箍。

5.根据权利1所述的封孔装置，其特征在于，所述盲孔及通孔为椭圆形或圆形，所述定位杆截面为圆弧形或圆形。

6.一种封孔方法，其特征在于，基于权利要求1至5任一所述封孔装置实施，所述方法应用于环形空间的封堵中，包括步骤：

完成钻孔后，将所述锚杆插入钻孔并用锚固剂锚固于钻孔中，在锚杆与钻孔之间形成环形空间；

将定位止浆下片、定位连接片、止浆定位上片依次安装到所述定位推杆的定位杆上，并将注浆管依次插入固定环及封孔定位片上的注浆管定位通孔中，将封堵管插入固定环及封孔定位片上的封堵管定位通孔中，并固定形成封孔装置整体；

将多根定位杆形成的圆筒状空间对准套在所述锚杆上，利用所述锚杆与所述圆筒状空间配合对所述定位杆定位；

缓慢将所述定位杆推入所述环形空间中，并到达预定设计位置；

松开定位推杆上固定的注浆管及封堵管，将定位推杆拔出环形空间，其余部件在钻孔中形成封孔结构；

通过所述封堵管注入膨胀封堵材料，在膨胀封堵材料膨胀充满环形空间的封孔段并凝固之后，完成环形空间封堵。

7.根据权利要求6所述的封孔方法，其特征在于，所述方法还包括：在膨胀封堵材料膨胀充满环形空间的封孔段并凝固之后，通过注浆管向环形空间的封孔段至孔底的部分中注入注浆材料，以对钻孔周围围岩进行注浆加固。

8.根据权利要求7所述的封孔方法，其特征在于，在通过注浆管注浆时，先注入水泥稀浆，再注入水泥浓浆，最后注入膨胀性材料，以弥补水泥质注浆材料硬化收缩的空间，确保环形空间注浆后凝固材料密实，以提高锚杆支护体的抗拉性能，并实现封堵钻孔水。

9.根据权利要求6所述的封孔方法，其特征在于，所述固定环上设有夹持器；

在将注浆管插入所述定位通孔中及封堵管插入封堵管定位通孔中之后，用固定环上的夹持器夹持所述注浆管及封堵管以与定位推杆固定成整体；

所述松开定位推杆上固定的注浆管及封堵管为：松开所述夹持器，以将所述注浆管及封堵管与所述定位推杆分开。

10.根据权利要求6所述的封孔方法，其特征在于，所述封孔定位片的定位止浆上片、定位连接片、定位止浆下片的圆周面上分别也具有倒刺状凸起或楔形状凸起；

在将定位推杆拔出环形空间过程中，利用所述封孔定位片各组成部分上的倒刺状凸起或楔形状凸起顶在钻孔内壁上，以防止封孔定位片随着推杆向钻孔外滑动。