CN220099913U - 一种锚孔注浆装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及基坑支护施工的技术领域，具体公开了一种锚孔注浆装置，包括用于插入锚孔的锚杆、用于水浆置换的置换装置和封堵装置，所述封堵装置包括用于封堵锚孔孔口的堵水塞，所述锚杆与置换装置贯穿堵水塞；所述置换装置包括注浆管和排水管，所述注浆管和排水管分别位于锚杆侧边；注浆管的出浆管口靠近于锚杆末端，所述排水管的进水管口靠近堵水塞。通过注浆管对锚孔内高压注浆，水泥浆将地下水通过排水管挤出，并进行多次注浆。通过设置堵水塞，在施工过程中，提高堵水塞的堵水效果；进而实现锚杆杆体所在锚孔内注满水泥浆，大大提高锚杆杆体抗拔力，实现在承压水环境下高质量的锚杆注浆施工。

Description

一种锚孔注浆装置

技术领域

本实用新型涉及基坑支护施工的技术领域，具体地，涉及一种锚孔注浆装置。

背景技术

随着经济的不断发展及其国家对于基建工程的大力支持，我国的基建工程得到了空前发展。近年来发展起来的锚注支护技术已广泛应用于矿山和岩土工程中，其支护效果显著，特别是在受采动影响的矿井巷道，弱岩和破碎带的支护中应用广泛。锚注支护技术是将锚杆锚固技术和注浆加固技术相结合，使用中空的锚杆，利用浆体材料改变巷道围岩的岩体性质，提高围岩的承载能力和稳定性，进而维护巷道的稳定。

大量的工程实践表明，锚注支护技术是维护巷道围岩稳定减少冒顶事故的一种有效措施。实际注浆封孔工程中，若使用棉纱对锚杆止浆封孔处理，浆液仍然可以通过棉纱溢出，封堵效果有限；使用止浆塞封孔时，塞体与锚杆之间也会出现空隙，最终导致漏浆，这会大大降低注浆效果。对此，行业内研究并提出及一种注浆锚杆封孔托盘，包括锚杆托盘、封孔片、橡胶套、胶体A和胶体B；所述锚杆托盘中间位置设置有环形凹槽，环形凹槽内放置封孔片；所述封孔片为柔性橡胶材料，形状为圆环形，尺寸与锚杆托盘环形凹槽的尺寸匹配，通过快干胶粘贴在环形凹槽内；所述橡胶套采用柔性橡胶材料制成，呈囊袋式，内部存有重量相等的胶体A和胶体B，橡胶套通过快干胶粘贴在锚杆托盘上，粘贴效果牢固，不易脱落；所述胶体A和胶体B为两种速干AB胶，以1:1比例存放在橡胶套中。该发明解决注浆锚杆封孔频繁漏浆等问题。该发明安装方便，有效地提高了注浆锚杆注浆封孔的效果。

在承压水地层中进行基坑支护施工时，常遇到锚孔施工时打穿承压含水层，造成锚孔突水的情况。此时锚孔中有水不断流出，在不封堵的情况下，锚杆注浆成功率很低。传统的施工方法一般是采用水泥水玻璃双浆液注浆封堵或使用止浆环压力注浆。采用水泥水玻璃双浆液施工仅对轻微涌水的情况有效，且施工成本高，成锚质量不可靠；若止浆环压力注浆，当锚孔内水压较大时，止浆环封堵锚孔操作困难，且无法将锚孔完全封死，注浆成功率无法保证。对此，行业内研发出可以在漏水锚孔中实现静水注浆的装置，提高锚孔注浆的成功率，有利于锚孔内的水停止流动。如现有技术一种承压水地层中锚孔堵水注浆装置及其工作方法：包括导流系统和注浆系统；所述的导流系统包括引水管、分水管、闭水管和水压平衡管，所述的注浆系统由一次注浆管、补浆管和二次注浆管组成，注浆系统通过一次孔底注浆和孔口补浆，将锚孔内的水封堵，然后进行锚索二次注浆施工；采用引水管将水从管内引出，防止水流冲刷锚孔壁；水压平衡管内的水头压力与锚孔内的水压平衡，使锚孔内的水保持静止，大大提高注浆的成功率；补浆管配合一次注浆管使用，在锚孔孔口二次压力补浆，提高孔口位置的浆液浓度，提高堵水效率；补浆完成后，分水管、止水管与水压平衡管可拆下并分解，方便清洗和重复利用。

在地下水位高、丰富且水压较大的区域，锚杆施工过程中极易出现大量涌水、喷水情况，导致锚杆在注水泥浆过程中出现重重困难。注浆过程中容易出现水泥浆被地下水冲散和稀释，导致锚杆杆体抗拔力不足的现象；有时容易出现水泥浆被高压水挤出，出现锚杆杆体无法注满的现象，使得锚杆难以发挥作用，给施工带来了极大困扰。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术存在的因水泥浆被地下水冲散、稀释导致锚杆杆体抗拔力不足，以及水泥浆被高压水挤出，使得锚杆杆体无法注满，导致锚杆难以发挥作用的技术问题，提供一种锚孔注浆装置，有效将锚孔内的水排出，实现有效注浆，使得锚杆杆体抗拔力充足。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

本实用新型所述的一种锚孔注浆装置，包括用于插入锚孔的锚杆、用于水浆置换的置换装置和封堵装置，所述封堵装置包括用于封堵锚孔孔口的堵水塞，所述锚杆与置换装置贯穿堵水塞；

所述置换装置包括注浆管和排水管，所述注浆管和排水管分别位于锚杆侧边；

注浆管的出浆管口靠近于锚杆末端，所述排水管的进水管口靠近堵水塞。

将锚杆和置换装置插入锚孔内，用封堵装置将锚孔口封堵，锚孔口封堵后锚孔内的地下水只能通过排水管流出。注浆机通过注浆管往锚孔注浆，同时观察排水管在注浆后流出的液体的变化。随着锚孔注浆量逐渐增多直至注浆至排水管处，排水管由初始排出为水，逐渐变为被水稀释的浆液，最终排水管排出为纯水泥浆，表示孔内地下水已全部排出。继而将排水管翻折封堵，并再次进行注浆，随后注浆管高压注浆将内部注满水泥浆液后进行封堵，完成锚杆注浆的施工。

进一步地，所述锚杆的底端位于锚孔内，且锚杆底端与锚孔底之间设有孔底置换通道，所述锚杆的顶端高于水位。

孔底置换通道便于水浆置换，注浆管往锚孔内注入水泥浆，水泥浆沉至锚孔底部，并将锚孔内的水通过排水管压出锚孔外。

进一步地，所述注浆管的出浆管口位于锚孔内，且注浆管的出浆管口高于锚杆底端，所述注浆管另一端连接注浆机。

进一步地，所述排水管一端位于锚孔口内侧，排水管另一端高于锚孔外的水位。

进一步地，所述锚杆位于锚孔内的深度大于注浆管位于锚孔内的深度，所述注浆管位于锚孔内的深度大于排水管位于锚孔内的深度。

进一步地，所述堵水塞设有第一贯穿孔、第二贯穿孔和第三贯穿孔，所述第二贯穿孔和第三贯穿孔分别位于第一贯穿孔的侧边；

所述第一贯穿孔的孔径和锚杆直径适配，所述第二贯穿孔的孔径和注浆管直径适配，所述第三贯穿孔的孔径和排水管直径适配。

在二次注浆过程中，注浆管底端的一边注浆一边向锚孔口移动，直至将锚孔注满水泥浆。

进一步地，所述堵水塞的直径大于锚杆所插入锚孔的锚孔径。

进一步地，所述堵水塞包括轮胎和位于轮胎内圆的堵水板，所述轮胎设有打气孔，所述轮胎的打气孔处连接打气管；

所述第一贯穿孔、第二贯穿孔和第三贯穿孔位于堵水板上。

进一步地，所述轮胎的内圆圆周上设有用于定位堵水板的凹槽，所述堵水板的圆周上设有与堵水板凹槽形状适配的凸槽。

进一步地，所述堵水塞包括堵水柱塞和轮胎，所述轮胎套于堵水柱塞的外围，所述轮胎设有打气孔，所述轮胎的打气孔处连接打气管。

进一步地，所述堵水柱塞外围设有用于定位轮胎的凹槽，所述轮胎的内圆圆周上设有与轮胎凹槽形状适配的凸槽；

所述第一贯穿孔、第二贯穿孔和第三贯穿孔位于堵水柱塞上。

进一步地，所述堵水塞的外形为喇叭口状，所述堵水塞接触锚孔孔口一侧形状外凸，所述堵水塞背离锚孔孔口一侧形状内凹。

进一步地，所述锚杆的侧边设有2个分别用于导套注浆管与排水管的挂耳。

进一步地，所述封堵装置还包括第一密封圈、第二密封和第三密封圈，所述第一密封圈位于第一贯穿孔和锚杆的连接处，所述第二密封圈位于第二贯穿孔和注浆管的连接处，所述第三密封圈位于第三贯穿孔和排水管连接处。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：

本实用新型公开了一种锚孔注浆装置，包括锚杆、置换装置和封堵装置，封堵装置包括堵水塞。通过置换装置对锚孔内的地下水进行水浆置换，使用封堵装置封堵锚孔口，实现锚杆杆体所在锚孔内注满水泥浆，大大提高锚杆杆体抗拔力，实现在承压水环境下高质量的锚杆注浆施工。

通过设置可打气的轮胎，通过控制轮胎打气量的多少使轮胎形状与锚孔孔口形状适配，提高对锚孔孔口的堵水效果，避免锚杆注浆施工过程中地下水渗入锚孔内；

通过设置外形为喇叭口状的堵水塞，在施工过程中，锚孔外侧的地下水压向堵水塞的内凹处，提高堵水塞的堵水效果。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图。

图2为实施例2的堵水塞结构示意图。

图3为实施例3的堵水塞结构示意图。

图4为实施例4的结构示意图。

其中，1、锚杆；2、堵水塞；21、第一贯穿孔；22、第二贯穿孔；23、第三贯穿孔；24、轮胎；25、堵水板；26、堵水柱塞；3、注浆管；4、排水管；5、锚孔；6、孔底置换通道；7、水位；8、注浆机；9、打气管；10、地面；11、基坑开挖底部；12、地下土层。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

实施例1

如图1-2所示，本实施例公开一种锚孔注浆装置，包括用于插入锚孔的锚杆1、用于水浆置换的置换装置和封堵装置，封堵装置包括用于封堵锚孔5孔口的堵水塞2，锚杆1与置换装置贯穿堵水塞2；

置换装置包括注浆管3和排水管4，注浆管3和排水管4分别位于锚杆1侧边；

注浆管3的出浆管口靠近于锚杆1末端，排水管4的进水管口靠近堵水塞2。

注浆管3另一端通过连接管连接注浆机8，注浆管3的出浆管口连通孔底置换通道6。

将锚杆1和置换装置插入锚孔5内，用封堵装置将锚孔5孔口封堵，锚孔5孔口封堵后锚孔5内的地下水只能通过排水管4流出。注浆机8通过注浆管3往锚孔5注浆，同时观察排水管4在注浆后流出的液体的变化。随着锚孔5注浆量逐渐增多直至注浆至排水管4处，排水管4由初始排出为水，逐渐变为被水稀释的浆液，最终排水管4排出为纯水泥浆，表示孔内地下水已全部排出。继而将排水管4翻折封堵，并再次进行注浆，随后注浆管3将内部注满水泥浆液后进行封堵，完成锚杆1注浆的施工。

锚杆1的底端位于锚孔5内，且锚杆1底端与锚孔5底之间设有孔底置换通道6，锚杆1的顶端高于水位7。

孔底置换通道6便于水浆置换，注浆管3往锚孔5内注入水泥浆，水泥浆沉至锚孔5底部，并将锚孔5内的水通过排水管4压出锚孔5外。注入锚孔5的水泥浆先是填满位于锚孔5底部的孔底置换通道6，随着锚孔5注浆量逐渐增多直至注浆至排水管4处，排水管4由初始排出为水，逐渐变为被水稀释的浆液，最终排水管4排出为纯水泥浆，表示孔内地下水已全部排出。

注浆管3一端位于锚孔5内，且注浆管3的管口高于锚杆1底端，注浆管3另一端连接注浆机8。

排水管4一端位于锚孔5孔口内侧，排水管4另一端高于锚孔5外的水位7。

锚杆1位于锚孔5内的深度大于注浆管3位于锚孔5内的深度，注浆管3位于锚孔5内的深度大于排水管4位于锚孔5内的深度。

实施例2

如图1-2所示，在具体实施过程中，本实施例在实施例1基础上，堵水塞2设有第一贯穿孔21、第二贯穿孔22和第三贯穿孔23，第二贯穿孔22和第三贯穿孔23分别位于第一贯穿孔21的两侧；

第一贯穿孔21孔径和锚杆1直径适配，第二贯穿孔22孔径和注浆管3直径适配，第三贯穿孔23孔径和排水管4直径适配。

堵水塞2的直径大于锚杆1所插入锚孔5的孔径。在本实施例的具体实施过程中，堵水塞2为可产生形变的橡胶材质。

堵水塞2包括轮胎24和位于轮胎24内圆的堵水板25，轮胎24设有打气孔，轮胎24的打气孔处连接打气管9；

第一贯穿孔21、第二贯穿孔22和第三贯穿孔23位于堵水板25上。

轮胎24的内圆圆周上设有用于定位堵水板25的凹槽，堵水板25的圆周上设有与堵水板25凹槽形状适配的凸槽。

在本实施例的具体实施过程中，将锚杆1和置换装置插入锚孔5后，用堵水塞2将锚孔5孔口封堵，打气装置通过连接管给轮胎24打气，此处打气装置为现有技术，使轮胎24体积逐渐胀大，提高堵水效果。堵水板25为用于提高堵水效果的橡胶层，轮胎24打气胀大过程中，堵水板25可产生形变，以便封堵锚孔5孔口。

锚杆1的侧边设有2个分别用于导套注浆管3与排水管4的挂耳。

封堵装置还包括第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，第一密封圈位于第一贯穿孔21和锚杆1的连接处，第二密封圈位于第二贯穿孔22和注浆管3的连接处，第三密封圈位于第三贯穿孔23和排水管4连接处。第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈用于提高封堵装置堵水的密封效果。

在本实施例的具体实施过程中，水位7位于地面以下，基坑开挖底部11位于水位7以下，地下土层12包含不同的土层。

实施例3

如图3所示，在具体实施过程中，本实施例与实施例2的区别之处在于堵水塞2的结构。本实施例中，堵水塞2包括堵水柱塞26和轮胎24，轮胎24套于堵水柱塞26的外围，轮胎24设有打气孔，轮胎24的打气孔处连接打气管9。

堵水柱塞26外围设有用于定位轮胎24的凹槽，轮胎24的内圆圆周上设有与轮胎24凹槽形状适配的凸槽；

第一贯穿孔21、第二贯穿孔22和第三贯穿孔23位于堵水柱塞26上。

在本实施例的具体实施过程中，将锚杆1和置换装置插入锚孔5后，用套有未打气轮胎24的堵水柱塞26将锚孔5孔口封堵，打气装置通过连接管给轮胎24打气，使轮胎24体积逐渐胀大，轮胎24用于提高封堵效果，实现高效堵水。

实施例4

如图4所示，在具体实施过程中，本实施例在实施例1基础上，堵水塞2设有第一贯穿孔21、第二贯穿孔22和第三贯穿孔23，第二贯穿孔22和第三贯穿孔23分别位于第一贯穿孔21的侧边；

第一贯穿孔21孔径和锚杆1直径适配，第二贯穿孔22孔径和注浆管3直径适配，第三贯穿孔23孔径和排水管4直径适配。

堵水塞2的直径大于锚杆1所插入锚孔5的孔径。堵水塞2为可产生形变的橡胶层。

堵水塞2的外形为喇叭口状，堵水塞2接触锚孔5孔口一侧形状外凸，堵水塞2背离锚孔5孔口一侧形状内凹。

在本实施例的具体实施过程中，将锚杆1和置换装置插入锚孔5后，用堵水塞2将锚孔5孔口封堵，将外形为喇叭口状的堵水塞2塞于锚孔5孔口处，堵水塞2直径小的一侧位于锚孔5孔口内，堵水塞2直径大的一侧朝向锚孔5孔口外侧，锚孔5内通过水浆置换将水通过排水管4排出，锚孔5外侧水位7下的水压向堵水塞2的内凹处，提高堵水塞2对孔口的堵水效果。

锚杆1的侧边设有2个分别用于导套注浆管3与排水管4的挂耳。

封堵装置还包括第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈，第一密封圈位于第一贯穿孔21和锚杆1的连接处，第二密封圈位于第二贯穿孔22和注浆管3的连接处，第三密封圈位于第三贯穿孔23和排水管4连接处。第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈用于提高封堵装置堵水的密封效果。

在本实施例的具体实施过程中，水位7位于地面以下，基坑开挖底部11位于水位7以下，地下土层12包含不同的土层。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锚孔注浆装置，其特征在于，包括用于插入锚孔的锚杆(1)、用于水浆置换的置换装置和封堵装置，所述封堵装置包括用于封堵锚孔(5)孔口的堵水塞(2)，所述锚杆(1)与置换装置贯穿堵水塞(2)；

所述置换装置包括注浆管(3)和排水管(4)，所述注浆管(3)和排水管(4)分别位于锚杆(1)侧边；

注浆管(3)的出浆管口靠近于锚杆(1)末端，所述排水管(4)的进水管口靠近堵水塞(2)。

2.根据权利要求1所述的锚孔注浆装置，其特征在于，所述注浆管(3)另一端连接注浆机(8)。

3.根据权利要求1所述的锚孔注浆装置，其特征在于，所述堵水塞(2)设有第一贯穿孔(21)、第二贯穿孔(22)和第三贯穿孔(23)，所述第二贯穿孔(22)和第三贯穿孔(23)分别位于第一贯穿孔(21)的侧边；

所述第一贯穿孔(21)的孔径和锚杆(1)直径适配，所述第二贯穿孔(22)的孔径和注浆管(3)直径适配，所述第三贯穿孔(23)的孔径和排水管(4)直径适配。

4.根据权利要求3所述的锚孔注浆装置，其特征在于，所述堵水塞(2)包括轮胎(24)和位于轮胎(24)内圆的堵水板(25)，所述轮胎(24)设有打气孔，所述轮胎(24)的打气孔处连接打气管(9)；

所述第一贯穿孔(21)、第二贯穿孔(22)和第三贯穿孔(23)位于堵水板(25)上。

5.根据权利要求4所述的锚孔注浆装置，其特征在于，所述轮胎(24)的内圆圆周上设有用于定位堵水板(25)的凹槽，所述堵水板(25)的圆周上设有与堵水板(25)凹槽形状适配的凸槽。

6.根据权利要求3所述的锚孔注浆装置，其特征在于，所述堵水塞(2)包括堵水柱塞(26)和轮胎(24)，所述轮胎(24)套于堵水柱塞(26)的外围，所述轮胎(24)设有打气孔，所述轮胎(24)的打气孔处连接打气管(9)。

7.根据权利要求6所述的锚孔注浆装置，其特征在于，所述堵水柱塞(26)外围设有用于定位轮胎(24)的凹槽，所述轮胎(24)的内圆圆周上设有与轮胎(24)凹槽形状适配的凸槽；

所述第一贯穿孔(21)、第二贯穿孔(22)和第三贯穿孔(23)位于堵水柱塞(26)上。

8.根据权利要求3所述的锚孔注浆装置，其特征在于，所述堵水塞(2)的外形为喇叭口状，所述堵水塞(2)接触锚孔(5)孔口一侧形状外凸，所述堵水塞(2)背离锚孔(5)孔口一侧形状内凹。

9.根据权利要求1所述的锚孔注浆装置，其特征在于，所述锚杆(1)的侧边设有2个分别用于导套注浆管(3)与排水管(4)的挂耳。

10.根据权利要求1所述的锚孔注浆装置，其特征在于，所述封堵装置还包括第一密封圈、第二密封和第三密封圈，所述第一密封圈位于第一贯穿孔(21)和锚杆(1)的连接处，所述第二密封圈位于第二贯穿孔(22)和注浆管(3)的连接处，所述第三密封圈位于第三贯穿孔(23)和排水管(4)连接处。