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

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CN203475452U CN201320421702.8U CN201320421702U CN203475452U CN 203475452 U CN203475452 U CN 203475452U CN 201320421702 U CN201320421702 U CN 201320421702U CN 203475452 U CN203475452 U CN 203475452U
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许启云
周光辉
张明林
牛美峰
洪炉
金星林
王安
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ZHEJIANG DONGHUA COUSTRUCTION ENGINEERING Co Ltd
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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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