本實用新型涉及錨桿注漿技術領域,具體為一種便攜氣壓式注漿裝置。
背景技術:
在工程施工過程中,淺層支護為隧道洞挖環節極為重要的支護形式。為提高洞挖掌子面巖體穩固性、增加巖體粘聚性,淺層支護通常采用錨桿+網噴的支護形式進行。針對隧道開挖掌子面錨桿施工,通常采用先注漿、后插桿的施工工藝,同時相關規范明確規定錨桿注漿飽滿度應達到90%以上。常規錨桿注漿施工過程中采用制漿機拌料、注漿泵送料至錨桿孔內,通過觀察孔口注入砂漿變化情況來判定注漿效果。
常規集中制漿采用砂漿泵輸送,由于管路長,砂漿的稠度一般不能滿足要求,砂漿注入孔內易流出,錨桿注漿不密實,錨桿不能發揮應有的作用,輕者錨桿無損檢測不合格,須返工處理,造成經濟損失;重者會發生塌方等安全事故,危及人工人員、設備的安全。
同時由于洞挖工作面極為狹窄,為盡量減少施工干擾,制漿、注漿設備通常固定放置于距開挖掌子面較遠的區域,錨桿注漿過程中采用長管路送漿。錨桿注漿漿液配比采用試驗確定的配備提前拌制而成,為提高注漿飽滿度對漿液的稠度要求較高,通過長距離管路運輸后漿液稠度易發生變化,從而造成堵管、飽滿度降低等現象。當進行負角度注漿(隧道頂拱段)施工時,漿液稠度對注漿質量影響極大,易出現堵孔、插桿難的問題。同時此注漿工藝需多人作業,控制注漿泵、注漿管,造成一定的人員浪費。由于作業人員之間的配合不默契,易出現注漿不夠、漿液浪費等現象,對支護施工質量造成一定影響。
錨桿作為深入地層的受拉構件,它一端與工程構筑物連接,另一端深入地層中,整根錨桿分為自由段和錨固段,自由段是指將錨桿頭處的拉力傳至錨固體的區域,其功能是對錨桿施加預應力。錨固段是指水泥漿體將預應力筋與巖體粘結的區域,其功能是將錨固體與巖體的粘結摩擦作用增大,增加錨固體的承壓作用,將自由段的拉力傳至土體深處。同時針對錨桿錨固段的注漿施工有極為重要的要求,通常注漿飽滿度應不低于90%(錨桿無損檢測試驗確定)。若錨桿施工質量出現問題,該支護區域將處于質量薄弱環節,在長時間機械設備通行及動力荷載作用下有利于裂隙、裂縫的誘發,易出現隧道垮塌現象,從而導致交通中斷、造成一定的安全事故。
技術實現要素:
針對上述問題本實用新型的目的在于提供一種便于錨桿注漿飽滿度,適用于短距離,單人施工作業,且能夠提高錨桿施工質量,為隧道的運行提供有利的安全保障的便攜氣壓式注漿裝置。技術方案如下:
一種便攜氣壓式注漿裝置,包括儲漿罐,儲漿罐頂部設有進料口,中上部設有進風管,底部設有用于排漿的高壓注漿軟管,高壓注漿軟管的出料口上套設有止漿推力環,且高壓注漿軟管的出料端插入錨桿孔內。
進一步的,所述儲漿罐頂部還設有安全閥和壓力表。
更進一步的,所述進風管上設有進風控制閥和排氣歧管,排氣歧管上設有排氣閥。
更進一步的,所述高壓注漿軟管上設有注漿控制閥。
本實用新型的有益效果是:本實用新型解決了錨桿注漿飽滿度控制難的問題,大大提高了錨桿施工質量,為工程創優提供了有利保障,同時也為隧道的運行提供了有利的安全保障,且具有原理清晰、結構簡單、制作方便、操作簡單、經濟性好、適用性好、漿液稠度易控制、注漿飽滿度高等特點。
附圖說明
圖1為本實用新型便攜氣壓式注漿裝置的結構示意圖。
圖中:1-儲漿罐;2-進料口;3-安全閥;4-壓力表;5-砂漿;6-高壓注漿軟管;7-注漿控制閥;8-錨桿孔;9-止漿推力環;10-進風管;11-進風控制閥;12-排氣閥。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。如圖1所示,一種便攜氣壓式注漿裝置,包括儲漿罐1,儲漿罐1頂部設有進料口2,中上部設有進風管10,底部設有用于排漿的高壓注漿軟管6,高壓注漿軟管6的出料口上套設有止漿推力環9,且高壓注漿軟管6的出料端插入錨桿孔8內。
儲漿罐1用于預裝錨桿注漿用的砂漿5。通過供風設備向進風管10供風,造成儲漿罐1受壓,在高風壓力作用下將漿液5推送至高壓注漿軟管6,當錨桿孔8某一部位注漿量達到時推動止漿推力環9直至孔口,達到注漿、止漿的效果,實現錨桿注漿。
儲漿罐1采用厚度3~5mm的鋼板焊接形成,儲漿漿液容量以0.3m3為宜,可便于2~4個工人移動。
本實施例的儲漿罐1頂部還設有安全閥3和壓力表4,可隨時監控儲漿罐1的壓力情況,在特殊情況下,如堵管、彎管時,壓力表4上壓力達到一定數值后,安全閥3將自動打開減壓,確保施工安全。
本實施例的進風管10上設有進風控制閥11和排氣歧管,排氣歧管上設有排氣閥12,用于對供風操作的控制。
本實施例的高壓注漿軟管6上設有注漿控制閥7,用于對注漿作業的控制。且高壓注漿軟管6的管徑應略小于插入鋼筋直徑,以提高漿液飽滿度。
當錨桿深度5.0m、錨桿φ20mm時,采用手風鉆造孔,錨桿單孔注漿量為:0.042*0.042/4*3.14*5-0.02*0.02/4*3.14*5=0.00535m3,考慮插桿密實,按單孔0.006m3考慮,則單罐漿液可滿足(0.2/0.006=50)50根錨桿的注漿施工。
現場實施過程中應結合實際情況合理選擇注漿設備放置部位,以減少設備挪動、避免施工干擾,避免長距離運輸,實現單人控制注漿、拔管。利用短距離送漿、止漿推力環控漿,保證了漿液稠度及注入質量,可適用于不同角度錨桿的注漿施工
主要實施順序及方法為:
(1)根據支護區部位進行注漿設備放置部位的選擇,隧道施工放置于已支護區地面上、邊坡施工放置于臨近排架上。
(2)將空壓機與進風管10進行連接。
(3)將拌制好的砂漿5經進料口2倒料至儲漿罐1內。
(4)將止漿推力環9安裝于高壓注漿軟管6上,并將高壓注漿軟管6置于錨桿孔8內;
(5)打開空壓機對儲漿罐1提供風壓,打開進風控制閥11及注漿控制閥7。
(6)關閉排氣閥12,砂漿5在壓力作用下注入錨桿孔8內。
(7)止漿推力環9推送至錨桿孔8孔口部位,注漿完成。
(8)開啟排氣閥12,拔出高壓注漿軟管6。
(9)向錨桿孔8內插入錨桿。且漿液注入完畢后應立即進行錨桿插入,以提高粘結力及強度,確保支護質量。
(10)重復(4)~(9)施工順序,實現錨桿注漿快速、連續施工。
通過便攜氣壓式注漿裝置的使用,極大程度的提高了錨桿施工質量,為工程創優提供了有利保障,同時也為隧道的運行提供了有利的安全保障。
具體實施中還需注意:
(1)各構件焊接(連接)完成后應進行閉水試驗,避免出現滲漏,影響注漿效果;
(2)設備制作完成后應進行壓力試驗,確保高壓情況下安全閥順利開啟;
(3)儲漿罐1基礎應焊接牢固,罐底應距地面20cm以上,確保高壓注漿軟管的安裝;
(4)儲漿罐與高壓輸漿管施工完成后應及時進行清洗、干燥,避免漿液堵管;
(5)進料口倒料后應及時進行清理,避免封閉加壓過程中發生漏氣現象;
(6)注漿過程中應隨時觀察止漿推力環的位置變化情況,當止漿推力環9到孔口時應及時關閉排氣閥;
(7)當錨桿孔有裂隙時,應采用多次、連續注漿的方式進行,以提高錨桿施工質量;
(8)注漿設備應放置干燥處,不免受潮出現銹蝕、滲漏現象。