一种注浆管焊接挡环封孔结构的制作方法

本实用新型涉及一种注浆管焊接挡环封孔结构，适用于煤矿、隧道等岩土工程对软弱围岩进行的封孔注浆加固作业。

背景技术：

软岩在矿山、水利、隧道、地铁等岩土工程中普遍存在，金属支架被动及锚固主动支护都无法改变软岩的工程属性，不能从根本上控制软岩工程变形破坏。利用注浆改性固结软岩，封堵软岩裂隙，提高软岩密实度，形成软岩整体结构，防止裂隙水浸入与软岩泥化，是利用和开发软岩自身承载能力的有效技术途径，也是阻止软岩遇水劣化的关键手段。

注浆孔的高质量密封是注浆工程的关键技术，直接影响注浆效果。现有封孔技术主要包括封孔器和封孔注浆材料两大类，封孔器包括由高压橡胶膨胀胶管，安全阀、快速接头等组成的封孔器以及“两堵一注”囊袋式注浆封孔器(cn201721649952.6、cn201721698524.8、cn201711294128.3)两类，两者的施工工艺均较复杂，且前者价格昂贵、送插及回收封孔器时存在带压操作风险，后者所用囊袋透水性较强，水的作用会降低两囊袋间的材料性能，进而降低封孔效果。封孔注浆材料包括树脂锚固剂、聚氨酯材料、水泥浆、水泥掺配添加剂(cn201310606736.9)、细煤灰(201410051169.x)等，使用上述材料进行封孔，耗费时间长、深孔注浆时耗费材料多、操作不方便，且因浆液中水的侵蚀作用使材料具有失效风险导致密封效果欠佳。

综上，注浆工程的封孔技术至关重要，但现有封孔器价格昂贵、操作有风险；囊袋式封孔器囊袋透水性较强、囊袋间材料易遇水失效；封孔注浆材料耗费时间长、成本高、施工慢、易失效，因此现有技术都存在一定的不足。

技术实现要素：

为了解决现有技术中软岩注浆工艺中的封孔问题的不足，本实用新型的目的是提供了一种结构简单、制作施工方便、经济成本低、施工效果好的封孔结构，封孔位置可灵活调整，封孔结构参数可根据工程实践结果动态反馈修正。

为实现上述技术目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种注浆管焊接挡环封孔结构，包括注浆管，注浆管为中空结构，注浆管的前段上开设有若干出浆口，注浆管的后段上设置有挡环，挡环的前侧设置有套装在注浆管上的锥形止浆塞。

本实用新型进一步的改进在于，挡环为环形，并且焊接在注浆管上。

本实用新型进一步的改进在于，锥形止浆塞上设置有橡胶塞体。

本实用新型进一步的改进在于，橡胶塞体与锥形止浆塞的锥底有一定距离。

本实用新型进一步的改进在于，当注浆管伸入到围岩的注浆孔内时，锥形止浆塞的锥底与注浆孔内壁相接触。

本实用新型进一步的改进在于，橡胶塞体为环形，橡胶塞体的外壁与注浆孔内壁相接触。

本实用新型进一步的改进在于，锥形止浆塞的锥底与挡环接触。

本实用新型进一步的改进在于，锥形止浆塞的材质为橡胶。

本实用新型进一步的改进在于，挡环与注浆管的材质相同。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1)本实用新型通过在注浆管上设置挡环以及锥形止浆塞，当注浆管伸入到围岩的注浆孔内时，可以锥形止浆塞阻挡浆液，本实用新型结构简单，制作方便，强度高、能承受较大浆液压力，注浆孔密封性好，不会漏浆。

2)封孔位置可灵活调整，通过调整挡环位置，既可对浅孔注浆进行封孔，又可对深孔注浆进行封孔，具有施工工艺简单、封孔深度可控等优点。

3)注浆挡环与止浆塞形成的紧密注浆结构密封性好，能够保证注浆效果，且封孔结构参数可根据工程实践结果动态反馈修正。

进一步的，焊接工艺可在煤矿井上完成，不受煤矿井下狭小空间等施工环境限制，缩短了注浆工艺流程时间，提高了注浆速度。

进一步的，挡环材料与注浆管材质相同，易获取、成本低。

附图说明

图1是本实用新型的注浆管焊接挡环封孔结构及封孔方法注浆加固软弱围岩示意图。

图2是本实用新型的注浆管焊接挡环封孔结构示意图。

图3是本实用新型的注浆管焊接挡环封孔结构侧视图。

图4是本实用新型的锥形止浆塞结构示意图。

图5是本实用新型的锥形止浆塞结构侧视图

图中：1-围岩；2-注浆孔；3-注浆管；4-出浆孔；5-挡环；6-锥形止浆塞；7-橡胶塞体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1～图5所示，一种注浆管焊接挡环封孔结构，包括：

a、注浆管3，注浆管3为一刚性中空管，前段开设有出浆孔4，称为花管，后段不开孔为实管，将注浆管3伸入在围岩1上预先钻好的注浆孔2中，通过外端口连接外部注浆管3进行注浆作业。

b、焊接挡环5，使用电焊工艺在注浆管3后段即实管段上焊接有挡环5，挡环为圆环形，刚性，使用与注浆管3相同型号的钢材。

c、止浆塞6，为橡胶材质，柔性，套设于注浆管3上，与挡环5紧密接触，起到密封作用，阻挡注浆浆液的回流。

进一步的，所述注浆管3的花管段长度为80～120cm，长度可根据实际工程地质条件注浆效果反馈增大或者减小。

进一步的，所述焊接圆环形的挡环5厚度为3～7mm，环宽度为4～6mm，具体环宽根据注浆管3与注浆孔2的直径匹配结果确定，应使注浆管3的外径与环宽之和小于注浆孔2的孔径0.5mm～1mm。

进一步的，所述圆环形的挡环5焊接在注浆管3的实管段，位置为距注浆管3外端口0.6m～3m，可根据深浅孔注浆需求及注浆反馈效果灵活调整。

进一步的，所述止浆塞6为锥形，长8-12cm，内径与注浆管3外径相同，锥底与焊接挡环5紧密接触，厚4.5～7mm，具体厚度根据注浆管3与注浆孔2的直径匹配结果确定，应使注浆管3外径与锥底厚度之和等于注浆孔2的孔径；锥头厚0.5～1mm；距锥底部1～3cm处锥外径上附加同材质圆环形的橡胶塞体7，圆环形橡胶塞体7的宽度与该处锥形塞外径之和等于锥形塞底部厚度，厚度为1～3mm。

一种注浆管焊接挡环封孔方法，其利用注浆管焊接挡环封孔结构，具体实施步骤包括：

a、焊接注浆挡环5，使用焊接工艺使注浆挡环5与注浆管3焊接成一体。

b、开钻注浆孔2，使用钻机钻进岩体形成注浆孔；

c、清孔，清理钻机钻进注浆孔2时孔内掉落的岩石碎屑；

d、将止浆塞6套设在注浆管上，并使止浆塞底部与焊接挡环5紧密接触；

e、安设注浆管3、焊接挡环5以及止浆塞6结构，将其插入钻孔，至注浆管3外露20-40cm后停止。

f、注浆管3的外端口连接外部注浆管，开始注浆。

实施例1

某煤矿高应力泥质软岩巷道，宽×高＝4.7×3.9m，围岩1遇水易软化，为控制巷道流变大变形，利用注浆管注浆加固，采用注浆管焊接挡环封孔结构及封孔方法进行封孔，具体如下：

浅孔滞后注浆所采用的注浆管3长2.5m，注浆孔2深3m，孔径42mm，排距1.8m，帮顶全断面7孔，封孔深度为0.8m，注浆压力2mpa，注入硅酸盐水泥浆425水泥，水灰比1。

深孔滞后注浆采用的注浆管3长6.5m，注浆孔2深8m，孔径42mm，排距1.8m，帮顶全断面4孔，封孔深度为2.5m，注浆压力5mpa，注入纳米浆材硅溶胶。

现场应用表明，注浆作业时，施工方便，封孔效果良好，未出现跑浆现象。

本实用新型适用于软岩注浆工程，使得注浆孔密封性好，不会漏浆，具有材质方便获取、成本低、施工工艺简单、封孔深度可控等优点。