[实用新型]孔口密封双管后退式注浆装置

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超前注浆加固和堵水技术，主要提出一种孔口密封双管后退式注浆装置。

背景技术

在软弱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，植被破坏，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地层超前加固方法有单管法和双管法。单管法注浆是在单管内混合，如果浆液凝胶时间太短，则容易堵管；如果凝胶时间较长，浆液容易扩散的太远，造成不必要的损失，且在地下水较大的地方，浆液容易被稀释。一般的双管法注浆，在钻孔时，泥沙、石块等容易进入内管，造成内管卡钻、扭曲；另外，在孔口位置没有安设密封装置，浆液容易从孔口位置流出，很难控制注浆压力和注浆质量。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种孔口密封双管后退式注浆装置，解决在双管注浆时的卡钻问题，同时使注浆压力可以得到保证，提高注浆质量。

本实用新型完成其发明任务所采取的技术方案是：其主要包括钻杆、钻头、孔口管、止浆筒、止浆塞、水泥浆注浆管、水玻璃注浆管；钻杆为内管和外管构成的双层套管结构，其内管与水泥浆注浆管连通、外管与水玻璃注浆管连通；内管与钻头后端的混合腔连通并设置堵头，用以在注浆时水泥浆冲开堵头进入混合腔与水玻璃浆液混合后进入地层；外管通过钻头体开置的孔与混合腔连通；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，另一端位于钻孔外并通过接头联接止浆筒，止浆筒上具有排渣排气阀，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。

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)，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，打开水泥浆和水玻璃供浆阀门开始供浆，水泥浆通过钻杆内管向前冲开堵头进入混合腔与通过外管进入的水玻璃浆液在混合腔内混合后进入地层，注浆过程中钻杆逐渐后退。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，操作简便，解决了现有技术中钻孔过程中的卡钻问题，不仅提高了注浆质量，而且减少了钻孔工程量，提高了注浆效率。

附图说明

图1为本实用新型装置工作状态示意图。

图2为图1中A部分放大图。

图中，1、水泥浆注浆管，2、内管，3、外管，4、水玻璃注浆管，5、中空压盘，6、法兰盘，7、止浆塞，8、止浆筒，9、排渣排气阀，10、接头，11、孔口管，12、锚固剂，13、止浆墙，14、钻孔，15、钻头，16、阻挡台阶，17、堵头。

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、图2所示，本实用新型装置主要包括钻杆、钻头15、孔口管11、止浆筒8、止浆塞7、水泥浆注浆管1、水玻璃注浆管4；钻杆为内管2和外管3构成的双层套管结构，其内管2与水泥浆注浆管1连通、外管3与水玻璃注浆管4连通；钻头15后端具有混合腔，内管2前端与混合腔相连通，在通腔内设置堵头17，堵头位于钻头体设置的阻挡台阶16前部，从而保证在钻孔时泥砂等无法进入钻杆内，而注浆时水泥浆将堵头向前冲开。外管3前端通过钻头体上开置的孔与混合腔连通。孔口管11一端位于钻孔的孔口内并通过锚固剂12固定在孔壁上，另一端位于钻孔外并通过接头10联接止浆筒8，止浆筒8上具有排渣排气阀9，止浆筒8内设置止浆塞7，止浆塞7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5联接使止浆塞7被中空压盘压紧。