钢花管注浆装置及注浆方法与流程

本发明属于岩土工程注浆加固领域，尤其涉及一种钢花管注浆装置及注浆方法。

背景技术：

瓦斯是一种易燃易爆易扩散的气体，隧道内存在瓦斯对安全生产威胁很大，必须采取与一般隧道不同的安全保障措施。由于隧道施工存在的不确定因素很多，隧道内的瓦斯浓度与煤岩中的瓦斯含量又无对应关系，因此定义瓦斯隧道尚无规定的定量指标，对隧道内出现瓦斯的部位、时间、当时的自然条件也无法加以限制，故规定只要隧道内任何部位发现瓦斯，该项隧道即应定为瓦斯隧道。

随着我国基础设施建设不断建设，瓦斯隧道越来越多，隧道施工中运用钢花管对围岩进行超前支护、初期支护体系加强是目前常用的必不可少的施工技术手段之一，在瓦斯隧道施工中存在的问题：（1）传统式注浆装置和注浆方法是运用钻机通过管口重力推入钻孔安装，在安装过程中管口都会不同程度破坏，损坏管口，无法进行套丝连接。在注浆安装后进行注浆接头焊接，焊接完成后进行注浆施工，在瓦斯环境下，特别是对深入煤层管体管口的焊接，瓦斯从管中集中溢出，浓度超限，不能进行焊接作业，即使不超限，因为瓦斯溢出毫无规律，采用焊接具有巨大的安全隐患,图3示出的为现有钢花管的示意图。（2）传统式注浆装置和注浆方法对管口的封闭大都采用速凝剂、速凝砂浆等进行封口止浆，止浆效果差、注浆压力难控制，浆液浪费严重。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种钢花管注浆装置，能够避免焊接带来的安全隐患、以及注浆效果差、浆液浪费的问题。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种钢花管注浆装置，包括钢花管，在所述钢花管的接口端设有与所述钢花管连通的侧向注浆接口管，所述侧向注浆接口管与所述钢花管之间的夹角为锐角且所述侧向注浆接口管的接口的水平投影在所述钢花管的接口之外。

进一步地，所述钢花管的接口处设有橡胶堵头。

进一步地，在所述侧向注浆接口管的接口上设有橡胶保护帽。

进一步地，所述侧向注浆接口管的外径小于所述钢花管的外径。

进一步地，所述侧向注浆接口管的接口的水平投影在所述钢花管的接口之外2-5cm。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：采用本发明提供的注浆装置，无需焊接作业，能够避免焊接作业带来的安全隐患，同时，接口封闭，通过注浆口注浆，不仅封闭效果好，注浆效果好，注浆压力容易控制，也能够节约专门用于封闭的材料，减少浆液浪费。

本发明还提供一种利用上述的钢花管注浆装置的注浆方法，包括如下：

按设计混凝土结构厚度在所述侧向注浆接口管与所述钢花管相接形成的钝角处设置限位钢筋，所述限位钢筋与所述侧向注浆接口管的接口的水平投影之间的距离为设计混凝土结构的厚度；

初喷封闭围岩，具体是在施工的隧道围岩外表面初喷混凝土对围岩进行封闭；

在隧道初喷混凝土后进行钻孔，安装钢花管注浆装置，将钢花管注浆装置安装到限位钢筋位置，橡胶堵头和橡胶保护帽不拆除；

复喷混凝土层到设计混凝土结构厚度，养护至该设计混凝土结构厚度的强度达到80%；

拆除侧向注浆接口管的接口上的橡胶保护帽，并在接口上安装活动接头，在活动接头上安装注浆管，在注浆管上安装控制阀门及压力表；

开始注浆施工，注浆达到设计要求后，完成注浆施工。

进一步地，所述注浆管的内径和外径与所述侧向注浆接口管的内径和外径均相等。

利用本发明提供的注浆方法所产生的有益效果在于：无需焊接作业，无需用速凝剂、速凝砂浆等进行封口止浆，并通过阀门和压力表能够控制注浆的压力，避免浆液浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的钢花管注浆装置的示意图；

图2是本发明实施例提供的注浆方法的注浆工况的示意图；

图3是现有钢花管的示意图；

图中：1、橡胶堵头；2、橡胶保护帽；3、注浆接口管；4、限位钢筋；5、注浆孔；6、初喷混凝土；7、围岩；8、复喷混凝土层；9、活动接头；10、控制阀门；11、压力表；12、注浆管；13、焊缝接口；14、注浆接头。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，在本发明描述中，需要理解的是，若有术语“上、下、左、右”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，也即，附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参见图1所示，为本发明实施例提供的一种钢花管注浆装置的具体实施方式，包括钢花管，在所述钢花管的接口端设有与所述钢花管连通的侧向注浆接口管3，所述侧向注浆接口管3与所述钢花管之间的夹角为锐角且所述侧向注浆接口管3的接口的水平投影在所述钢花管的接口之外。

采用本发明提供的注浆装置，无需焊接作业，能够避免焊接作业带来的安全隐患，同时，接口封闭，通过注浆口注浆，不仅封闭效果好，注浆效果好，注浆压力容易控制，也能够节约专门用于封闭的材料，减少浆液浪费。

进一步地，参见图1所示，为本发明实施例提供的一种钢花管注浆装置的具体实施方式，所述钢花管的接口处设有橡胶堵头1，避免初喷混凝土6和复喷混凝土时，混凝土从该接口处进入钢花管内而造成管内堵塞，不利于后序注浆。

进一步地，参见图1所示，为本发明实施例提供的一种钢花管注浆装置的具体实施方式，在所述侧向注浆接口管3的接口上设有橡胶保护帽2，避免初喷混凝土6时，混凝土从该接口处进入钢花管内而造成管内堵塞，不利于后序注浆。

进一步地，参见图1所示，为本发明实施例提供的一种钢花管注浆装置的具体实施方式，所述侧向注浆接口管3的外径小于所述钢花管的外径。

进一步地，参见图1所示，为本发明实施例提供的一种钢花管注浆装置的具体实施方式，所述侧向注浆接口管3的接口的水平投影在所述钢花管的接口之外2-5cm。具体是，侧向注浆接口管3的接口要在复喷面之外。

其中，钢花管的周围均匀设有多个注浆孔5。

本发明还提供一种利用上述的钢花管注浆装置进行注浆方法，参见图2，包括如下：

按设计混凝土结构厚度在所述侧向注浆接口管3与所述钢花管相接形成的钝角处设置限位钢筋4，所述限位钢筋4与所述侧向注浆接口管3的接口的水平投影之间的距离为设计混凝土结构厚度，图2中S为设计混凝土厚度；

初喷封闭围岩7，具体是在施工的隧道围岩7外表面初喷混凝土6对围岩7进行封闭；

在隧道初喷混凝土6后进行钻孔，安装钢花管注浆装置，将钢花管注浆装置安装到限位钢筋4位置，橡胶堵头1和橡胶保护帽2不拆除；

复喷混凝土层8到设计混凝土结构厚度，养护至该设计混凝土结构厚度的强度达到80%；

拆除侧向注浆接口管3的接口上的橡胶保护帽2，并在接口上安装活动接头9，在活动接头9上安装注浆管12，在注浆管12上安装控制阀门10及压力表11；

开始注浆施工，注浆达到设计要求后，完成注浆施工。

与现场焊接注浆接口直接注浆相比，利用本发明提供的注浆方法，无需焊接作业，接口封闭，封闭效果好，注浆效果好，无需用速凝剂、速凝砂浆等进行封口止浆，节约专门的封闭材料，减少浆液浪费，并通过阀门和压力表11能够控制注浆的压力，避免浆液浪费，施工操作简单，循环周期短、施工效率高。

进一步地，所述注浆管12的内径和外径与所述侧向注浆接口管3的内径和外径均相等。

本发明应用与瓦斯隧道施工中，结合隧道煤层施工特点，实施的是预埋后注式注浆装置及方法，将传统注浆管12注浆口通过在洞外加工厂进行侧向加工出侧向注浆接口管3，用于与外界注浆设备连接，侧向注浆接口管3超过钢花管接口2-5cm，在隧道初喷砼后进行钻孔，安装钢花管到限制位置后，专用橡胶堵头1封堵钢花管接口、侧向注浆接口管3用橡胶保护帽2盖住注浆接口，进行复喷混凝土作业（设计结构），喷射作业完成后，移除注浆接口保护帽连接注浆接口即根据需要进行注浆作业。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。