可适用360°范围内中空锚杆快速注浆装置的制作方法

本发明属于隧道施工工艺领域，具体为一种可适用360°范围内中空锚杆快速注浆装置，也可适用于类似路基工程。

背景技术：

隧道锚杆支护在控制隧道围岩变形中起着至关重要的作用，目前较多隧道锚杆支护设计采用中空锚杆或自进式中空锚杆，其主要特点是锚杆布设于拱墙，长度长，锚孔方向为垂直向上、斜向上、水平或斜向下等各个方向均存在，对于垂直向上、向下、斜向上、水平方向的锚杆孔传统注浆方式采用锚杆体外注浆，其主要缺点为：（1）、需对孔口处钻孔进行扩孔处理；（2）、封堵孔口需要同步埋入柔性注浆管；（3）、注浆过程中由于注浆管压力存在容易导致已埋入注浆管来回移动，形成漏气、跑浆现象，注浆压力不能满足要求，造成杆体周围注浆饱满度很难达到设计要求；（4）、体外注浆管埋设、孔口封堵对工人技术水平要求较高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可适用360°范围内中空锚杆快速注浆装置，用于解决现有垂直向上、向下、斜向上、水平等方向的中空锚杆注浆费时费力且注浆不饱满的问题。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种可适用360°范围内中空锚杆快速注浆装置，包括第一中空锚杆和第二中空锚杆，所述第一中空锚杆和第二中空锚杆通过中隔式连接套筒连接，所述中隔式连接套筒的中间隔板上开有孔；所述第二中空锚杆前端开有进浆孔，所述进浆孔位于中隔式连接套筒外；所述第二中空锚杆前端底部装有止浆塞，所述止浆塞内安装排气管，所述排气管与中隔式连接套筒的中间隔板上的孔连通；所述第二中空锚杆尾端安装变截接头，所述变截接头与中空连接杆一端螺纹连接，所述中空连接杆上安装止浆阀，所述排气管从中空连接杆另一端凹槽处穿出；所述中空连接杆另一端螺纹连接进水接头，之后连接注浆管。

如图1所示，对隧道围岩锚杆钻孔完成后，对钻孔进行清孔，插入第一中空锚杆，连接中隔式连接套筒，连接第二中空锚杆，并提前在第二中空锚杆前端打好进浆孔；再将止浆塞与排气管连接，用止浆塞及排气管顶进专用工具将止浆塞与排气管顶进第二中空锚杆，直至中隔式连接套筒的中间隔板处（如图2所示），拔出止浆塞及排气管顶进专用工具；采用锚固剂对锚杆钻孔端头与隧道围岩的空隙进行孔口封端，锚固长度不小于0.5m；封孔30min后，在第二中空锚杆尾端安装变截接头，连接带有止浆阀的中空连接杆，将排气管从中空连接杆尾端凹槽处穿出，旋转气腿式凿岩机进水接头与中空连接杆连接紧密，最后连接注浆管。

注浆时，待浆液拌制好后，开动注浆泵注浆，浆液通过注浆管、第二中空锚杆前端侧壁上的进浆孔，进入锚杆钻孔内，然后浆液自钻孔孔底由第一中空锚杆的前端进入，再通过中隔式连接套筒的孔进入止浆塞处的排气管，最后从排气管的尾端溢出。整个过程应连续灌注，不停顿，待注浆压力达到1.0mpa时，暂停注浆15s，然后继续注浆，重复几次直至注浆机开机压力达到0.8～1.0mpa。观察浆液从排气管溢浆状态，若溢浆呈泡沫状，说明锚杆孔内浆液未填充饱满；当持续流出水泥浆无泡沫说明注浆饱满。当完成一根锚杆的注浆后，扎紧排气管，关闭注浆管球阀，卸下气腿式凿岩机进水接头和注浆管，安装至另一根锚杆，然后进行注浆。注浆2h左右，依次卸下变截接头、止浆阀和带螺纹中空连接杆，用锚固剂封堵第二中空锚杆端头，并清理变截接头、止浆阀和带螺纹连接杆内的水泥浆，整理好供下次注浆循环使用。

本发明结构设计合理可靠，节省了大量人力物力，确保注浆过程中压力的同时有效地提高了注浆饱满度，而且成本大幅降低，具有结构件简单，操作方便的优点。

附图说明

图1表示中空锚杆注浆方式示意图。

图2表示止浆塞及排气管顶进示意图。

图中：1-隧道围岩，2-锚杆钻孔，3-第一中空锚杆，4-中隔式连接套筒，5-第二中空锚杆，6-止浆塞，7-进浆孔，8-孔口封端，9-排气管，10-变截接头，11-止浆阀，12-中空连接杆，13-（旋转气腿式凿岩机）进水接头，14-注浆管，15-止浆塞及排气管顶进工具。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。

一种可适用360°范围内中空锚杆快速注浆装置，包括进浆部、排气部、注浆部和止浆部。具体连接关系如图1所示，包括第一中空锚杆3和第二中空锚杆5，第一中空锚杆3和第二中空锚杆5通过中隔式连接套筒4连接，中隔式连接套筒4的中间隔板上开有孔；第二中空锚杆5前端开有进浆孔7，进浆孔7位于中隔式连接套筒4外；第二中空锚杆5前端底部装有止浆塞6，所述止浆塞6内安装排气管9，排气管9与中隔式连接套筒4的中间隔板上的孔连通；第二中空锚杆5尾端安装变截接头10，所述变截接头10与中空连接杆12一端螺纹连接，中空连接杆12上安装止浆阀11，排气管9从中空连接杆12另一端凹槽处穿出；中空连接杆12另一端螺纹连接旋转气腿式凿岩机进水接头13，之后连接注浆管14。

在两根中空锚杆中间位置设置采用带孔中隔式连接套筒并用止浆塞改变浆液通道，通过杆体侧壁上的进浆孔进行体外注浆，满足止浆塞在注浆压力下能够达到止浆并改变浆液运移通道效果。采用带孔中隔式连接套筒，以满足止浆塞在注浆压力下能够达到止浆并改变浆液运移通道效果。所有注浆接头、球阀、止浆塞等在浆液初凝后均可拆卸清洗干净，其与排气管顶进专用工具等装置均重复利用。

对隧道围岩1锚杆钻孔2完成后，对钻孔进行清孔，插入第一中空锚杆3，连接中隔式连接套筒4，连接第二中空锚杆5；再将止浆塞6与排气管9连接，用止浆塞及排气管顶进工具15将止浆塞6与排气管9顶进至中隔式连接套筒4，拔出止浆塞及排气管顶进工具；采用锚固剂对锚杆钻孔2端头与隧道围岩1的空隙进行孔口封端8，锚固长度不小于0.5m；封孔30min后，在第二中空锚杆5尾端安装变截接头10，连接止浆阀11和中空连接杆12，将排气管从带螺纹的中空连接杆12尾端凹槽处穿出，旋转气腿式凿岩机进水接头13与带中空连接杆12连接紧密，最后连接注浆管14。

浆液拌制好后，开动注浆泵注浆，浆液通过注浆管、第二中空锚杆5侧壁上的进浆孔7、钻孔孔底进入第一中空锚杆3，再通过中隔式连接套筒4的隔板通孔进入止浆塞6处的排气管9，最后从排气管9的尾端溢出。整个过程应连续灌注，不停顿，待注浆压力达到1.0mpa时，暂停注浆15s，然后继续注浆，重复几次直至注浆机开机压力达到0.8～1.0mpa。观察浆液从排气管溢浆状态，若溢浆呈泡沫状，说明锚杆孔内浆液未填充饱满；当持续流出水泥浆无泡沫说明注浆饱满。当完成一根锚杆的注浆后，扎紧排气管9，关闭注浆管球阀（止浆阀11），卸下气腿式凿岩机进水接头13和注浆管14，安装至另一根锚杆，然后进行注浆。注浆2h左右，依次卸下变截接头10和带螺纹的中空连接杆12，用锚固剂封堵第二中空锚杆5端头，并清理变截接头10、止浆阀11和中空连接杆12内的水泥浆，整理好供下次注浆循环使用。

最后所应说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照本发明实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明的技术方案的精神和范围，其均应涵盖本发明的权利要求保护范围中。