CN100570126C - 全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置 - Google Patents

Abstract

一种全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置，包括止浆器壳体和溢浆管，止浆器壳体内部通过隔板依次分隔为板阀腔、密封腔和密闭腔，各隔板均设有相同轴线的中心孔，溢浆管与板阀腔相通，板阀腔中设有板阀，止浆器壳体上还设有加压管，加压管与密封腔相通，在密封腔内设有两端开口的圆柱形密封筒，密封筒由软质密封材料制成，其两端分别密封地安装在所述密封腔两端的第二隔板和第三隔板上，密闭腔的内壁上设有与各中心孔相同轴线的环状密封件。本发明的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置，在钻孔及高压喷射注浆施工过程中和结束后对孔口密封严密可靠。

Description

全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置

技术领域

本发明涉及一种孔口止浆器，特别是涉及一种用于公路、铁路、地铁隧道及地下空间工程中所使用的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置。

背景技术

目前，在公路、铁路、地铁隧道建设及地下空间工程中，高压喷射注浆工法得到了越来越广泛的应用。该工法可以根据工程需要对隧道和地下空间的垂直、倾斜、水平及上仰等各个方位进行预加固处理，成功地解决了隧道与洞室因土体开挖、渗漏而对已有地下及地上建/构筑物所产生的变形和稳定性等问题。在全方位高压喷射注浆工法中，特别是在水平高压喷射注浆和上仰高压喷射注浆施工中，孔口止浆器装置是控制高压喷射注浆浆液流失，保持处理后的加固体浆液饱满，维持高压喷射注浆过程中的孔口压力，控制地面沉降与确保成桩质量的关键装置。专利号为97249976.8的中国实用新型专利公开了一种用于水平高压旋喷桩的孔口密封装置，该装置在引导管的一端设有一板阀，用于在水平旋喷桩完成后，退出灌浆管的同时，关闭板阀的闸板，以防止形成的桩体浆液外漏。但该装置板阀的闸板开启方向与桩体浆液向外流出的方向相同，这样会使闸板在压力浆液的外流冲击下关闭不严，导致浆液容易向外泄漏。另外，该装置在旋喷施工过程中，防止浆液沿灌浆管向外泄漏的仅有一组V型密封圈，密封环节单一，所以密封效果不容易得到保障。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中存在的问题，提供一种在钻孔及高压喷射注浆施工过程中和结束后对孔口密封严密可靠的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置。

为实现本发明的目的，本发明提供的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置包括止浆器壳体和安装在所述止浆器壳体上的溢浆管，所述止浆器壳体内部通过隔板依次分隔为板阀腔、密封腔和密闭腔，各所述隔板均设有相同轴线的中心孔，所述溢浆管与所述板阀腔相通，所述板阀腔中设有板阀，所述板阀包括阀瓣和阀座，所述阀座为固定在所述板阀腔和密封腔之间的第一隔板上的第一中心孔周边的凸台，所述阀瓣包括阀板和与所述阀板相连的板阀轴，所述板阀轴可转动地安装在所述止浆器壳体上并垂直于所述中心孔的轴线，所述板阀轴与所述止浆器壳体之间密封连接，所述板阀轴伸出所述止浆器壳体的部分与一第一操纵杆相连，所述止浆器壳体上还设有加压管，所述加压管与所述密封腔相通，在所述密封腔内设有两端开口的圆柱形的密封筒，所述密封筒由软质密封材料制成并与所述中心孔同轴，其两端分别密封地安装在所述密封腔两端的第二隔板和第三隔板上，所述密闭腔的内壁上设有与各所述中心孔相同轴线的环状密封件。

本发明提供的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置，其中在所述止浆器壳体内部所述密封腔和密闭腔之间还设有通过隔板分隔出的定位腔，所述定位腔两端的第四隔板和第五隔板上分别设有第四中心孔和第五中心孔，在所述第四隔板和第五隔板之间设有若干个平行于所述中心孔轴线的导向轴，各所述导向轴的两端分别固定在所述第四隔板和第五隔板上，各所述导向轴上均设有导向轮，所述止浆器壳体上还设有排浆管，所述排浆管与所述定位腔相通。

本发明提供的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置，其中所述止浆器壳体的位于所述板阀腔一侧的端壁上设有一带有中心孔的连接法兰。

本发明提供的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置，其中所述溢浆管上设有阀门。

本发明提供的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置，其中所述板阀轴为空心轴，所述板阀轴中设有一偏心轴，所述偏心轴的轴线与所述板阀轴的轴线相平行，所述偏心轴伸出所述止浆器壳体的部分与一第二操纵杆相连，所述偏心轴与所述止浆器壳体之间可转动地密封连接。

本发明提供的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置，其中所述第一隔板和第二隔板之间通过可拆卸的装置连接。

本发明提供的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置，其中所述密封腔中所述第二中心孔和第三中心孔的边沿分别设有第二中心孔凸台和第三中心孔凸台，所述密封筒的两端分别密封地固定在所述第二中心孔凸台和第三中心孔凸台的圆周外壁上。

本发明提供的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置，其中所述环状密封件为唇形密封圈，所述第一隔板和第二隔板之间的可拆卸的装置为安装在所述止浆器壳体外侧，连接所述第一隔板和第二隔板的若干个螺栓。

本发明提供的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置，其中各所述导向轴的轴线在以所述中心孔的轴线为轴线的圆柱面上均布。

本发明提供的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置，在钻孔及高压喷射注浆施工过程中采用密封筒和环状密封件同时进行密封，密封效果好；在钻孔及高压喷射注浆施工结束后采用开启方向与废浆液流出方向相反的板阀对流出的废浆液进行封闭，密封效果稳定可靠。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置一实施例的正剖视图；

图2为图1中A-A向的剖视图。

具体实施方式

参考图1及图2所示的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置，其包括止浆器壳体32和安装在止浆器壳体32上的溢浆管3，在溢浆管3上设有阀门36控制溢浆管3的通断。止浆器壳体32内部通过隔板依次分隔为板阀腔33、密封腔26、定位腔15和密闭腔18，其中相邻两腔之间的隔板为通过螺栓相连接的可拆卸结构，以便于加工安装和维修更换。各个隔板均设有相同轴线的中心孔，溢浆管3与其中的板阀腔33相通。止浆器壳体32位于板阀腔33一侧的端壁上设有一带有中心孔的连接法兰34，该连接法兰34预埋在准备进行施工的掌子面墙35中。

在板阀腔33中设有板阀31，板阀31包括阀瓣和阀座7，阀座7为固定在板阀腔33和密封腔26之间的第一隔板8上第一中心孔27周边的凸台，阀瓣包括板阀轴4和与其相连的阀板2，板阀轴4为空心轴，其中设有一偏心轴5，板阀轴4可转动地安装在止浆器壳体32上并垂直于各中心孔的轴线，其与止浆器壳体32之间密封连接，板阀轴4伸出止浆器壳体32的一端与一第一操纵杆6相连。偏心轴5的轴线与板阀轴4的轴线相平行，偏心轴5伸出止浆器壳体32的一端与一第二操纵杆37相连，偏心轴5与止浆器壳体32之间可转动地密封连接。当转动第一操纵杆6，使阀板2转动到垂直于各中心孔轴线的位置时，阀板2刚好可以覆盖住整个阀座7，此时转动第二操纵杆37，使偏心轴5顺时针旋转，偏心轴5可推动板阀轴4并带动阀板2向靠近阀座7的斜下方作短距离的移动，使阀板2进一步向阀座7移动，以使板阀31完全关闭。当需要开启板阀31时，先后分别反方向转动第二操纵杆37和第一操纵杆6，可将阀板2打开。

止浆器壳体32上还设有加压管11，加压管11与密封腔26相通。在密封腔26内设有两端开口并与各所述中心孔同轴的圆柱形橡胶密封筒10，密封腔26中第二中心孔30和第三中心孔24的边沿分别设有第二中心孔凸台29和第三中心孔凸台17，密封筒10的两端边缘分别密封地固定在第二中心孔凸台29和第三中心孔凸台17的圆周外壁上。

定位腔15两端的第四隔板13和第五隔板21上分别设有第四中心孔25和第五中心孔19，在第四隔板13和第五隔板21之间设有三个平行于各中心孔轴线的导向轴20，各导向轴20的两端分别固定在第四隔板13和第五隔板21上，各导向轴20的轴线在以各中心孔的轴线为轴线的圆柱面上均布。各导向轴20上均设有可在导向轴20上旋转的导向轮22。在止浆器壳体32上还设有排浆管14，排浆管14与定位腔15相通。

密闭腔18的内壁上设有前后两个与各中心孔相同轴线的唇形密封圈16。

板阀腔33与密封腔26之间的第一隔板8和第二隔板9之间通过若干个螺栓28相连接。

在对掌子面墙35进行钻孔及高压喷射注浆施工前，板阀31的阀板2处于如图1所示的开启状态，高压喷射注浆管1穿过本发明孔口止浆器装置中各个隔板的中心孔，并在密闭腔18中由两个唇形密封圈16所密封，导向轮22对高压喷射注浆管1起定位导向作用。

高压喷射注浆施工开始后，阀门36开启，进行高压喷射注浆，被置换出的废浆液大部分通过溢浆管3流出，一小部分废浆液经板阀腔33和密封腔26，从定位腔15内的排浆管14流出。将一定压力的浆液从加压管11注入并充满密封腔26中，在密封腔26内浆液压力的作用下，密封筒10被向内压缩并贴向高压喷射注浆管1，起到密封废浆液的作用，并使流过密封腔26的废浆量大幅度下降。剩余的少量废浆最终在密闭腔18中被两个唇形密封圈16完全密封在孔口止浆器装置中。

当钻孔及高压喷射注浆施工完成后，退出高压喷射注浆管1，当高压喷射注浆管1退至板阀31之后时，分别转动第一操纵杆6及第二操纵杆37，使板阀31的阀板2翻转约90°并靠向阀座7，将板阀31完全关闭，使废浆液被阻隔在板阀腔33中。此时密封腔26中的浆液压力大幅度降低，同时通过溢浆管3向掌子面墙35中的施工孔中进行压力补浆，以确保孔洞中的成桩质量。随后，可完全退出高压喷射注浆管1，待桩体初凝后，拆下螺栓28，拆除孔口止浆器装置从第二隔板9以后的部分，立即清洗、检查，以备下次使用。

Claims (9)

1、一种全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置，包括止浆器壳体(32)和安装在所述止浆器壳体(32)上的溢浆管(3)，其特征在于：

所述止浆器壳体(32)内部通过隔板依次分隔为板阀腔(33)、密封腔(26)和密闭腔(18)，各所述隔板均设有相同轴线的中心孔，所述溢浆管(3)与所述板阀腔(33)相通；

所述板阀腔(33)中设有板阀(31)，所述板阀(31)包括阀瓣和阀座(7)，所述阀座(7)为固定在所述板阀腔(33)和密封腔(26)之间的第一隔板(8)上的第一中心孔(27)周边的凸台，所述阀瓣包括阀板(2)和与所述阀板(2)相连的板阀轴(4)，所述板阀轴(4)可转动地安装在所述止浆器壳体(32)上并垂直于所述中心孔的轴线，所述板阀轴(4)与所述止浆器壳体(32)之间密封连接，所述板阀轴(4)伸出所述止浆器壳体(32)的部分与一第一操纵杆(6)相连；

所述止浆器壳体(32)上还设有加压管(11)，所述加压管(11)与所述密封腔(26)相通，在所述密封腔(26)内设有两端开口的圆柱形密封筒(10)，所述密封筒(10)由软质密封材料制成并与所述中心孔同轴，其两端分别密封地安装在所述密封腔(26)两端的第二隔板(9)和第三隔板(12)上；

所述密闭腔(18)的内壁上设有与各所述中心孔相同轴线的环状密封件。

2、根据权利要求1所述的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置，其特征在于：在所述止浆器壳体(32)内部所述密封腔(26)和密闭腔(18)之间还设有通过隔板分隔出的定位腔(15)，所述定位腔(15)两端的第四隔板(13)和第五隔板(21)上分别设有第四中心孔(25)和第五中心孔(19)，在所述第四隔板(13)和第五隔板(21)之间设有若干个平行于所述中心孔轴线的导向轴(20)，各所述导向轴(20)的两端分别固定在所述第四隔板(13)和第五隔板(21)上，各所述导向轴(20)上均设有导向轮(22)，所述止浆器壳体(32)上还设有排浆管(14)，所述排浆管(14)与所述定位腔(15)相通。

3、根据权利要求2所述的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置，其特征在于：所述止浆器壳体(32)的位于所述板阀腔(33)一侧的端壁上设有一带有中心孔的连接法兰(34)。

4、根据权利要求3所述的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置，其特征在于：所述溢浆管(3)上设有阀门(36)。

5、根据权利要求4所述的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置，其特征在于：所述板阀轴(4)为空心轴，所述板阀轴(4)中设有一偏心轴(5)，所述偏心轴(5)的轴线与所述板阀轴(4)的轴线相平行，所述偏心轴(5)伸出所述止浆器壳体(32)的部分与一第二操纵杆(37)相连，所述偏心轴(5)与所述止浆器壳体(32)之间可转动地密封连接。

6、根据权利要求5所述的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置，其特征在于：所述第一隔板(8)和第二隔板(9)之间通过可拆卸的装置连接。

7、根据权利要求6所述的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置，其特征在于：所述密封腔(26)两端的第二隔板(9)和第三隔板(12)上分别设有第二中心孔(30)和第三中心孔(24)，所述第二中心孔(30)和第三中心孔(24)的边沿分别设有第二中心孔凸台(29)和第三中心孔凸台(17)，所述密封筒(10)的两端分别密封地固定在所述第二中心孔凸台(29)和第三中心孔凸台(17)的圆周外壁上。

8、根据权利要求7所述的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置，其特征在于：所述环状密封件为唇形密封圈(16)，所述第一隔板(8)和第二隔板(9)之间的可拆卸的装置为安装在所述止浆器壳体(32)外侧，连接所述第一隔板(8)和第二隔板(9)的若干个螺栓(28)。

9、根据权利要求8所述的全方位高压喷射注浆工法的孔口止浆器装置，其特征在于：各所述导向轴(20)的轴线在以所述中心孔的轴线为轴线的圆柱面上均布。

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