一种便携气压式注浆装置的制作方法

本实用新型涉及锚杆注浆技术领域，具体为一种便携气压式注浆装置。

背景技术：

在工程施工过程中，浅层支护为隧道洞挖环节极为重要的支护形式。为提高洞挖掌子面岩体稳固性、增加岩体粘聚性，浅层支护通常采用锚杆+网喷的支护形式进行。针对隧道开挖掌子面锚杆施工，通常采用先注浆、后插杆的施工工艺，同时相关规范明确规定锚杆注浆饱满度应达到90%以上。常规锚杆注浆施工过程中采用制浆机拌料、注浆泵送料至锚杆孔内，通过观察孔口注入砂浆变化情况来判定注浆效果。

常规集中制浆采用砂浆泵输送，由于管路长，砂浆的稠度一般不能满足要求，砂浆注入孔内易流出，锚杆注浆不密实，锚杆不能发挥应有的作用，轻者锚杆无损检测不合格，须返工处理，造成经济损失；重者会发生塌方等安全事故，危及人工人员、设备的安全。

同时由于洞挖工作面极为狭窄，为尽量减少施工干扰，制浆、注浆设备通常固定放置于距开挖掌子面较远的区域，锚杆注浆过程中采用长管路送浆。锚杆注浆浆液配比采用试验确定的配备提前拌制而成，为提高注浆饱满度对浆液的稠度要求较高，通过长距离管路运输后浆液稠度易发生变化，从而造成堵管、饱满度降低等现象。当进行负角度注浆（隧道顶拱段）施工时，浆液稠度对注浆质量影响极大，易出现堵孔、插杆难的问题。同时此注浆工艺需多人作业，控制注浆泵、注浆管，造成一定的人员浪费。由于作业人员之间的配合不默契，易出现注浆不够、浆液浪费等现象，对支护施工质量造成一定影响。

锚杆作为深入地层的受拉构件，它一端与工程构筑物连接，另一端深入地层中，整根锚杆分为自由段和锚固段，自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体的区域，其功能是对锚杆施加预应力。锚固段是指水泥浆体将预应力筋与岩体粘结的区域，其功能是将锚固体与岩体的粘结摩擦作用增大，增加锚固体的承压作用，将自由段的拉力传至土体深处。同时针对锚杆锚固段的注浆施工有极为重要的要求，通常注浆饱满度应不低于90%（锚杆无损检测试验确定）。若锚杆施工质量出现问题，该支护区域将处于质量薄弱环节，在长时间机械设备通行及动力荷载作用下有利于裂隙、裂缝的诱发，易出现隧道垮塌现象，从而导致交通中断、造成一定的安全事故。

技术实现要素：

针对上述问题本实用新型的目的在于提供一种便于锚杆注浆饱满度，适用于短距离，单人施工作业，且能够提高锚杆施工质量，为隧道的运行提供有利的安全保障的便携气压式注浆装置。技术方案如下：

一种便携气压式注浆装置，包括储浆罐，储浆罐顶部设有进料口，中上部设有进风管，底部设有用于排浆的高压注浆软管，高压注浆软管的出料口上套设有止浆推力环，且高压注浆软管的出料端插入锚杆孔内。

进一步的，所述储浆罐顶部还设有安全阀和压力表。

更进一步的，所述进风管上设有进风控制阀和排气歧管，排气歧管上设有排气阀。

更进一步的，所述高压注浆软管上设有注浆控制阀。

本实用新型的有益效果是：本实用新型解决了锚杆注浆饱满度控制难的问题，大大提高了锚杆施工质量，为工程创优提供了有利保障，同时也为隧道的运行提供了有利的安全保障，且具有原理清晰、结构简单、制作方便、操作简单、经济性好、适用性好、浆液稠度易控制、注浆饱满度高等特点。

附图说明

图1为本实用新型便携气压式注浆装置的结构示意图。

图中：1-储浆罐；2-进料口；3-安全阀；4-压力表；5-砂浆；6-高压注浆软管；7-注浆控制阀；8-锚杆孔；9-止浆推力环；10-进风管；11-进风控制阀；12-排气阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。如图1所示，一种便携气压式注浆装置，包括储浆罐1，储浆罐1顶部设有进料口2，中上部设有进风管10，底部设有用于排浆的高压注浆软管6，高压注浆软管6的出料口上套设有止浆推力环9，且高压注浆软管6的出料端插入锚杆孔8内。

储浆罐1用于预装锚杆注浆用的砂浆5。通过供风设备向进风管10供风，造成储浆罐1受压，在高风压力作用下将浆液5推送至高压注浆软管6，当锚杆孔8某一部位注浆量达到时推动止浆推力环9直至孔口，达到注浆、止浆的效果，实现锚杆注浆。

储浆罐1采用厚度3～5mm的钢板焊接形成，储浆浆液容量以0.3m³为宜，可便于2～4个工人移动。

本实施例的储浆罐1顶部还设有安全阀3和压力表4，可随时监控储浆罐1的压力情况，在特殊情况下，如堵管、弯管时，压力表4上压力达到一定数值后，安全阀3将自动打开减压，确保施工安全。

本实施例的进风管10上设有进风控制阀11和排气歧管，排气歧管上设有排气阀12，用于对供风操作的控制。

本实施例的高压注浆软管6上设有注浆控制阀7，用于对注浆作业的控制。且高压注浆软管6的管径应略小于插入钢筋直径，以提高浆液饱满度。

当锚杆深度5.0m、锚杆φ20mm时，采用手风钻造孔，锚杆单孔注浆量为：0.042*0.042/4*3.14*5-0.02*0.02/4*3.14*5=0.00535m³，考虑插杆密实，按单孔0.006m³考虑，则单罐浆液可满足（0.2/0.006=50）50根锚杆的注浆施工。

现场实施过程中应结合实际情况合理选择注浆设备放置部位，以减少设备挪动、避免施工干扰，避免长距离运输，实现单人控制注浆、拔管。利用短距离送浆、止浆推力环控浆，保证了浆液稠度及注入质量，可适用于不同角度锚杆的注浆施工

主要实施顺序及方法为：

（1）根据支护区部位进行注浆设备放置部位的选择，隧道施工放置于已支护区地面上、边坡施工放置于临近排架上。

（2）将空压机与进风管10进行连接。

（3）将拌制好的砂浆5经进料口2倒料至储浆罐1内。

（4）将止浆推力环9安装于高压注浆软管6上，并将高压注浆软管6置于锚杆孔8内；

（5）打开空压机对储浆罐1提供风压，打开进风控制阀11及注浆控制阀7。

（6）关闭排气阀12，砂浆5在压力作用下注入锚杆孔8内。

（7）止浆推力环9推送至锚杆孔8孔口部位，注浆完成。

（8）开启排气阀12，拔出高压注浆软管6。

（9）向锚杆孔8内插入锚杆。且浆液注入完毕后应立即进行锚杆插入，以提高粘结力及强度，确保支护质量。

（10）重复（4）～（9）施工顺序，实现锚杆注浆快速、连续施工。

通过便携气压式注浆装置的使用，极大程度的提高了锚杆施工质量，为工程创优提供了有利保障，同时也为隧道的运行提供了有利的安全保障。

具体实施中还需注意：

（1）各构件焊接（连接）完成后应进行闭水试验，避免出现渗漏，影响注浆效果；

（2）设备制作完成后应进行压力试验，确保高压情况下安全阀顺利开启；

（3）储浆罐1基础应焊接牢固，罐底应距地面20cm以上，确保高压注浆软管的安装；

（4）储浆罐与高压输浆管施工完成后应及时进行清洗、干燥，避免浆液堵管；

（5）进料口倒料后应及时进行清理，避免封闭加压过程中发生漏气现象；

（6）注浆过程中应随时观察止浆推力环的位置变化情况，当止浆推力环9到孔口时应及时关闭排气阀；

（7）当锚杆孔有裂隙时，应采用多次、连续注浆的方式进行，以提高锚杆施工质量；

（8）注浆设备应放置干燥处，不免受潮出现锈蚀、渗漏现象。