CN203475452U - 防孔内掉块的灌浆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种防孔内掉块的灌浆装置。本实用新型的目的是提供一种结构简单、制作方便的防孔内掉块的灌浆装置。本实用新型的技术方案是：一种防孔内掉块的灌浆装置，其特征在于：该装置包括内管，以及套于内管上的外管，其中内管上部具有外丝扣，外管顶部连接套装于内管上的轴承，轴承上设有可与内管上外丝扣配合实现内管上下运动的绞盘；所述外管下方依次为套装于内管上的灌浆栓塞和螺母，其中螺母螺纹连接所述内管。本实用新型适用于水工建筑物岩石基础防渗处理工程。

Description

防孔内掉块的灌浆装置

技术领域

本实用新型涉及一种灌浆装置，尤其是一种防孔内掉块的灌浆装置。适用于水工建筑物岩石基础防渗处理工程。 

背景技术

水工建筑物地基基础灌浆工程，其常用方法为：自上而下或自下而上进行灌浆，但受地层构造裂隙以及破碎岩层的影响，常用的灌浆栓塞装置与灌浆外管之间，均存在不同直径的问题，如直径为75mm灌浆孔，一般栓塞装置最大外径为73mm，该装置若放入孔内与孔壁之间，单边间隙为1mm；灌浆外管一般选用2寸自来水管60×5mm，该管若放入孔内与孔壁之间，单边间隙为7.5mm；而外管与外管之间的连接接箍，为确保接头的强度，其接头外径为72mm，在孔内与孔壁之间单边间隙为1.5mm；这样一来，如果由于某部位岩体破碎，在灌浆外管某部位掉出直径为7mm碎石若干块，当碎石自上而下掉落时，就无法通过连接灌浆外管用的接箍和栓塞装置等部位，为此，在灌浆过程中，由于孔内掉块，使灌浆整个装置被碎石卡在孔内，严重时，该灌浆孔只能做报废处理。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、制作方便的防孔内掉块的灌浆装置。

本实用新型所采用的技术方案是：一种防孔内掉块的灌浆装置，其特征在于：该装置包括内管，以及套于内管上的外管，其中内管上部具有外丝扣，外管顶部连接套装于内管上的轴承，轴承上设有可与内管上外丝扣配合实现内管上下运动的绞盘；所述外管下方依次为套装于内管上的灌浆栓塞和螺母，其中螺母螺纹连接所述内管。

所述内管包括至上而下依次螺纹连接的高压管接头、具有外丝扣的丝杆、二用接头、灌浆内管和三用接头组成，其中三用接头下端外螺纹连接灌浆塞杆，下端内螺纹连接射浆管，该射浆管下端连接塑料管。

所述外管包括至上而下依次螺纹连接的丝杆外套、空心丝堵接头、密封座、三通管、灌浆外管和灌浆外管接头，其中密封座内充填盘根并由所述空心丝堵接头压住。

所述灌浆栓塞由n个橡胶塞和n个垫片交替叠合而成，n取1~10。 

本实用新型的有益效果是：

1、本灌浆装置中管件之间的连接采用公母锥形特梯方牙螺纹连接，即不用外接箍方式连接，使内管或外管直径固定为同一尺寸，避免碎石卡在孔内；

2、本灌浆装置中当灌浆段顶部的灌浆栓塞需要压缩膨涨时，通过绞盘旋转丝杆，使内管处于受拉状态，而外管处于受压状态，随着绞盘旋转，绞盘上面的丝杆长度的不断增加，串联在内管上一组橡胶塞也会不断受到挤压，当一组橡胶塞膨胀直径均大于钻孔直径时，其一组橡胶塞就紧贴于孔壁上，此时下方灌浆段就已具备灌浆施工条件。当灌浆段灌浆结束，需要上提灌浆栓塞时，反向旋转丝杆中绞盘，解除施加于橡胶塞上的力，并通过橡胶塞自身的弹力恢复到原来的尺寸大小；

3、本灌浆装置安装于灌浆段顶部，橡胶塞外径与外管直径相同，能有效限制大块碎石掉出，而小块碎石可以掉出，也很容易使碎石通过孔壁与灌浆装置的间隙掉到孔底。

4、本灌浆装置能够承受6MPa以内的各种压力的帷幕/固结灌浆的施工，为此，它不仅能满足0~3MPa以下的低压灌浆，而且能适用于3~6MPa之间的高压灌浆，其适用压力范围大大增加，更具有操作工艺简单、方便的特点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中橡胶塞受压状态的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例为一种应用于孔径为75mm或76mm灌浆孔1中，能防止孔内掉块的灌浆装置，该装置包括内管，以及套于内管上的外管，外管下方为套装于内管上的灌浆栓塞，该灌浆栓塞上端顶紧外管下端，下端用螺母19锁紧，螺母19通过螺纹固定于内管。本例中内管上部具有外丝扣，外管顶部连接套装于内管上的轴承5，轴承5上方装有绞盘4，该绞盘与内管上外丝扣配合实现内管上下运动，从而使灌浆栓塞压缩膨胀。

本实施例中内管包括同心共轴布置、至上而下依次螺纹连接的高压管接头2、外壁具有外丝扣的丝杆3（与绞盘4配合）、二用接头10、灌浆内管13和三用接头14组成，其中三用接头14下端外螺纹连接灌浆塞杆18，下端内螺纹连接射浆管20，该射浆管下端连接塑料管21。

本例中外管包括至上而下依次螺纹连接的丝杆外套6、空心丝堵接头7、密封座8、三通管11、灌浆外观12和灌浆外管接头15，其中密封座8内充填盘根9并由所述空心丝堵接头7压住。

灌浆栓塞由10个橡胶塞16和10个垫片17组成，橡胶塞16与垫片17依次交叉串联在灌浆塞杆18上，然后在灌浆塞杆18的底端用螺母19锁紧。

本实施例中各部件的具体尺寸如下：

高压管接头2长90mm，全长中空直径为24mm，外径尺寸自上而下为：上端长30mm为ZG1寸扣1寸11牙55°锥形管螺纹，中间长30mm为外径45mm圆柱，底端长30mm为M33×1.5细牙普通螺纹。

丝杆3长500mm，全长中空直径为31mm，上内端，长35mm设有M33×1.5细牙普通螺纹，该螺纹与高压管接头下端公丝扣连接，而上外端长50mm，外径为39mm圆柱；内底端，长35mm，设有M33×1.5细牙普通螺纹，该螺纹与二用接头10上端公螺纹连接，而外底端长30mm，外径为39mm圆柱；中部长为50~470mm螺纹部分，设有小径为39mm、大径为42mm，牙型半角为5度的螺纹，该螺纹与绞盘4内螺纹匹配。

绞盘4厚为40mm，直径为80mm，中空螺纹小径为39mm、大径为42mm，牙型半角为5°的螺纹，它与丝杆3外螺纹匹配；另在直径80mm圆柱外，径向对称焊接有2根长20cm直径为20mm的圆钢。

丝杆外套6长为400mm，其中上部长20mm，外径为75mm、其余长380mm，中空直径为50mm，外径尺寸为60mm，与2寸自来水铁管焊接而成；其中上部长20mm，上端长13mm，内径为65mm，此尺寸内正好安装一个51109轴承，其余长387mm为中空直径为50mm。

空心丝堵接头7长为80mm，上端外径尺寸为：长40mm外径为73mm圆柱，底端长40mm外径为60mm圆柱；而上端内径尺寸为：长5mm，为中空直径60.5mm，底端长75mm，中空直径为44mm。

密封座8长80mm，上端外径尺寸为：长50mm外径为73mm圆柱，底端长30mm为ZG2寸扣1寸11牙55°锥形管螺纹，该丝扣与三通管上端内丝扣连接；上端内径尺寸为：长40mm，为中空直径61mm，底端长40mm，为中空直径为44mm。

二用接头10长95mm，内中空直径为24mm，接头上下二端各长30mm为外螺纹丝扣，其具体螺纹为M33×1.5细牙普通螺纹，中间长35mm，外径为43mm圆柱。

三通管11长160mm，自上而下内尺寸为：长25mm，为ZG2寸扣1寸11牙55°锥形管螺纹，其余内空直径为50mm；下端长42mm公扣，大径66.921mm、小径为65.421mm，锥度1:30，P=8，牙型半角5度特梯螺纹扣（标准75mm绳索取芯钻杆丝扣），侧端距上端55mm处，径向设有一圆柱，其外径为50mm，该圆柱长度距三通管中心线75mm控制，圆柱中空内设ZG1寸扣1寸11牙55°锥形管螺纹。

灌浆外管12标准长3.05m或标配长1.0m、0.50m，其材料规格为71×5mm无缝钢管。公扣端：大径66.921mm、小径为65.421mm，锥度1:30，P=8，牙型半角5度特殊螺纹扣；母扣端：大径66.939mm、小径为65.439mm，锥度1:30，P=8，牙型半角5度特梯螺纹扣，即标准75mm绳索取芯钻杆公母丝扣，其中上端为母扣，下端为公扣。

灌浆内管13长3.05或标配长1.0m、0.50m，其规格为43×6mm无缝钢管，配标准43钻杆公母接头丝扣，大径为35mm，小径为32mm，P=8，牙型半角5度特梯螺纹扣；其中上端为母扣，下端为公扣。

三用接头14长95mm，上端直径尺寸为中空24mm，长70mm，底端长25cm，为内M26×1.5细牙普通螺纹；其接头外径上下二端各长30mm为外螺纹丝扣，其具体螺纹为M33×1.5细牙普通螺纹，中间长35mm，外径为46mm圆柱。

灌浆外管接头15长60mm，外径尺寸为71mm圆柱；上端长46mm内丝扣为：大径66.939mm、小径为65.439mm，锥度1:30，P=8，牙型半角5度特梯螺纹扣（标准75mm绳索钻杆丝扣），底端长16mm，中空尺寸为44mm。

橡胶塞16长100mm和垫片17长8mm，内外尺寸相同，具体尺寸为71mm，中空尺寸为44mm。

灌浆塞杆18长1300mm，材料为43×6mm无缝钢管，上端为M33×1.5细牙内螺纹丝扣，下端长30mm，大径为42mm，设有1寸11牙锥管螺纹丝扣55°锥形管螺纹，另在距上端100mm和150mm处，径向90°交叉分别设有直径为12mm通孔。

螺母19长30mm，外径为59mm圆柱，设内丝扣，大径为42mm，1寸11牙锥管螺纹丝扣55°锥形管螺纹，该螺纹与灌浆塞杆底端螺纹相配。

射浆管20长1600mm，材料为6分自来水铁管，上端与三用接头14下端内丝扣连接，其外丝扣长25cm，M26×1.5细牙普通螺纹，下端无丝扣；

塑料管21选用1寸PVC管，长度按灌浆段长减短50cm截取，直接套在射浆管20的下端即可。

本实用例的安装工艺流程是：

三用接头14下端内丝扣与射浆管20丝扣连接，三用接头14下端外丝扣与灌浆塞杆18内丝扣连接，灌浆塞杆18上自上而下安装顺序为：灌浆外管接头15内丝扣朝上，端面朝下套在灌浆塞杆18顶端，然后依次橡胶塞16、垫片17交叉装上10个橡胶塞16和10个垫片17，最后在灌浆塞杆18底端用螺母19锁紧。

当需要把灌浆栓塞放入灌浆孔1时，先把塑料管21安装在射浆管20底端；在灌浆栓塞上端三用接头14外丝扣与灌浆内管13内丝扣连接，而外管接头15内丝扣与灌浆外管12外丝扣连接，其内外管根数，根据灌浆孔深而定，当灌浆栓塞安装到预定灌浆段顶部时，在灌浆内管13上端内丝扣与二用接头10下端外丝扣连接，二用接头10上端丝扣与丝杆3连接；另在灌浆外管12内丝扣与三通管11下端外丝扣连接。

然后先把密封座8穿过丝杆3，套在二用接头10或灌浆内管13的外面，再与三通管11上端内丝扣连接，在密封座8上部设有长40mm，直径为61mm的内孔中，灌浆内管13外径43mm穿过此处，在长40mm，内空尺寸为61mm与43mm外径之间的间隙中，用盘根9缠绕其中，再把空心丝堵接头7穿越丝杆3后，落在盘根9的上面，空心丝堵接头7的上面安装上丝杆外套6，在丝杆外套顶部装上轴承5，绞盘4从丝杆3上部顺时针旋转落在轴承5上面，高压管接头2下端丝扣与丝杆3端部内丝扣连接。

本实施例的安装以及自上而下分段灌浆或自下而上分段灌浆，均利用钻机卷扬钢丝绳提吊功能以及钻进所用的提引、夹持器等辅助工具，通过灌浆内外接长或减少，使本灌浆装置栓塞安装到预定深度中。

本实用新型的工作原理是：通过绞盘4在丝杆3中顺时针旋转，绞盘4上端的丝杆3就会不断增长，此时，丝杆3以下的二用接头10、灌浆内管13、三用接头14、灌浆塞杆18等部件为受拉杆件，而丝杆外套6、空心丝堵接头7、密封座8、盘根9、三通管11、灌浆外管12、外管接头15、橡胶塞16、垫片17、螺母19等部件同时为受压杆件。随着绞盘4在丝杆3中旋转圈数的增加，串联在灌浆塞杆18的橡胶塞16就会不断挤压，当所有橡胶塞16膨胀直径均大于孔径时，就可以在预定灌浆深度8倍以上孔径长度范围，被一组橡胶塞紧贴于孔壁上。对于灌浆内管13、灌浆外管12选择相同情况，且压力灌浆小于3MPa时，绞盘在丝杆中旋转行程在30cm以内；当灌浆压力大于3MPa时，绞盘在丝杆中旋转行程应在30cm以上，具体由灌浆压力而定；当灌浆段灌浆结束，绞盘4逆时针旋转解除内外管的受力，使串联在灌浆塞杆18的一组橡胶塞16通过自身弹力恢复到原来形状。

Claims (4)

1.一种防孔内掉块的灌浆装置，其特征在于：该装置包括内管，以及套于内管上的外管，其中内管上部具有外丝扣，外管顶部连接套装于内管上的轴承（5），轴承（5）上设有可与内管上外丝扣配合实现内管上下运动的绞盘（4）；所述外管下方依次为套装于内管上的灌浆栓塞和螺母（19），其中螺母（19）螺纹连接所述内管。

2.根据权利要求1所述的防孔内掉块的灌浆装置，其特征在于：所述内管包括至上而下依次螺纹连接的高压管接头（2）、具有外丝扣的丝杆（3）、二用接头（10）、灌浆内管（13）和三用接头（14）组成，其中三用接头（14）下端外螺纹连接灌浆塞杆（18），下端内螺纹连接射浆管（20），该射浆管下端连接塑料管（21）。

3.根据权利要求1或2所述的防孔内掉块的灌浆装置，其特征在于：所述外管包括至上而下依次螺纹连接的丝杆外套（6）、空心丝堵接头（7）、密封座（8）、三通管（11）、灌浆外管（12）和灌浆外管接头（15），其中密封座（8）内充填盘根（9）并由所述空心丝堵接头（7）压住。

4.根据权利要求1或2所述的防孔内掉块的灌浆装置，其特征在于：所述灌浆栓塞由n个橡胶塞（16）和n个垫片（17）交替叠合而成，n取1~10。

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