[实用新型]振动灌浆装置

说明书

本实用新型属于地基灌浆装置，尤其涉及一种水库坝基为砂卵石层的地基灌浆装置。

修建水库坝时，如坝基为砂卵石层，就应将其清除，如清除工程太大而不易清除或清除不彻底，就必须对坝基进行灌浆防渗处理，建造防渗帷幕，以防库水渗漏。目前对上述坝基灌浆所采用的方法有循环灌浆、套管灌浆和花管灌浆等，这些方法及设备在灌浆施工中存在以下不足之处：其一，在灌浆过程中只能先钻好灌浆孔，然后将钻具从孔中提出，再把灌具放入孔中进行加压灌浆，也就是说钻孔与灌浆分步进行。其二，泥浆进入砂卵石层基础的质量好坏全奈于灌浆压力参数，而仅靠压力在一般情况下泥浆在坝基中的扩散是不均匀的，因而在施工过程中往往是采用打多排灌浆孔进行灌浆，才能保证帷幕的防渗性能，而多排灌浆孔灌浆工程量大、所耗材料多，给工程带来造价高。

为此，本实用新型的目的是提供一种适用于水库坝基为砂卵石层建造防渗帷幕的，具有边钻孔边灌浆的振动灌浆装置。

本实用新型的技术方案如下：整个灌浆装置是在现有岩基水泥灌浆设备基础上进行改进而成的，它包括有钻杆、预埋孔口管、孔口封闭器、钻头，其特征在于至少还包括有在钻杆下端依次安装的灌浆振动器和射浆逆止阀。所说的灌浆振动器是由偏心振动块、振动器外壳和进浆管构成，灌浆振动器安装在钻杆下端，灌浆振动器转动时产生振动；射浆逆止阀是由阀体、阀球、压缩弹簧和埋头螺丝构成，在阀体内加工有进浆通道、射浆孔，射浆逆止阀上端与灌浆振动器连接，下端安装有钻头；钻头为锥形。当钻杆、灌浆振动器和射浆逆止阀依次安装后，进浆通道是上下贯通的。灌浆装置在外部设备回转钻机立轴钻杆旋转带动下，钻杆、灌浆振动器、射浆逆止阀及钻头一起转动，并且将轴向压力及灌浆振动器产生振动也传递到钻头，同样灌浆振动器产生振动还传递到灌浆孔周围的砂卵石层坝基中。由灌浆机输入到立轴钻杆中的泥浆在灌浆压力下，经过钻杆、灌浆振动器和射浆逆止阀的进浆通道，从射浆孔灌入到坝基中，而受振动的砂卵石坝基更能充分地吸收灌入的泥浆。

本实用新型的优点在于：不需重新拔起孔内钻具和取出岩芯等工序，可边钻孔边灌浆，减少了辅助工序时间，提高工效。在灌浆过程中不仅只利用灌浆压力参数，还增加了振动作用来提高灌浆质量，这样单排灌浆孔的质量大大的提高，在同一灌浆材料和质量标准下，可减少灌浆孔的排数，从而减少了工程量，降低了工程造价。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明：

图一为本实用新型振动灌浆装置的结构示意图；

图二为图一所示振动灌浆装置的轴向正剖视图；

图三为图一所示振动灌浆装置在A-A处的横向剖视图；

图四为图一所示振动灌浆装置中的射浆逆止阀放大剖视图。

如图所示为本实用新型的一种实施例，整个灌浆装置是由钻杆1、预埋孔口管2、孔口封闭器、灌浆振动器、射浆逆止阀和锥形钻头3构成。

其中钻杆1为市售系列地质钢管，内空作进浆通道，两端加工有外螺纹，通过锁接头4可将钻杆与钻杆连接加长。

孔口封闭器分为上下两部分，上部分有填料压盖5、填料盒6、止浆材料7和法兰接头9的上部，下部分有橡皮胶垫8、法兰接头9的下部、连接管10和回浆管11，上下两部分通过法兰接头9连接，在法兰接头9和填料压盖5处有螺栓12。

灌浆振动器由偏心振动块13、振动器外壳14和进浆管15构成，在偏心振动块13上下两端加工有内螺纹，中部加工成半圆空心柱体，在半圆空心处焊有进浆管15，振动器外壳14为圆筒形，套在偏心振动块13外面用螺纹紧固，进浆管15作进浆通道用。

射浆逆止阀由阀体16、阀球17、压缩弹簧18、埋头螺丝19构成。阀体16上下两端加工有与灌浆振动器及钻头3螺纹连接的螺纹接头20，阀体内加工有进浆通道、射浆孔21和弹簧螺孔22。将阀球17和压缩弹簧18依次放入弹簧螺孔22内，用埋头螺丝19紧固。

钻头3的外形为圆柱加圆锥形，在圆柱的轴心处加工有内螺纹，在锥体四方对称镶嵌有四条硬质合金刀具23，通过内螺纹与射浆逆止阀上的螺纹接头20连接。

灌浆振动器、射浆逆止阀和钻头3三个部件安装连接后长约2米。

安装时，先将预埋孔口管2固定在灌浆孔上的压重混凝土中，再将孔口封闭器下部分的连接管10与预埋孔口管2螺纹连接，然后将钻杆1、灌浆振动器、射浆逆止阀和钻头3依次螺纹连接后，从连接管10中放入灌浆孔中，最后将孔口封闭器的上部分套在钻杆1上，用螺栓12紧固，起密封作用，避免灌入孔内的泥浆从孔口冒出。    

工作时，在外部设备回转钻机立轴钻杆24旋转带动下，钻杆1以及依次连接的灌浆振动器、射浆逆止阀、钻头3一起转动，在转动中由于灌浆振动器上的偏心振动块13为半圆空心柱体，转动起来很不平衡，因而产生振动，并将这种振动和来自钻杆的轴向压力经射浆逆止阀传递到钻头3，松散的砂卵石具有一定的孔隙度，在锥形钻头3的轴向压力、转矩及振动力的作用下，砂卵石就向孔壁周围分开，钻头不断钻进。另外泥浆在外部灌浆机的灌浆压力作用下经过钻杆1、灌浆振动器及射浆逆止阀上的进浆通道，推动射浆逆止阀上的阀球17，泥浆从射浆孔21中射出，灌入到砂卵石坝基中，在灌浆振动器的振动下，周围的砂卵石坝基也受到振动，因而更能充分的吸收泥浆。当外部灌浆压力消失后，阀球17在压缩弹簧18的推动下就会向下堵住进浆通道，从而避免灌入到坝基中的泥浆和孔内砂粒因回馈而产生堵管事故。