[发明专利]中空锚杆循环压力注浆工法及其专用注浆系统

说明书

技术领域

本发明涉及岩土工程注浆加固方法及设备，特别是采用中空锚杆以及注浆机对锚孔及周围岩层进行料浆循环加压注浆的施工方法及配套系统设备。

背景技术

在岩土工程包括地下工程、隧道工程、采矿工程、边坡与基坑等工程的施工过程中，为防止地基变形坍塌或失稳而危及安全，常采用锚杆对地层起到加固、支护作用。利用设置在地层锚孔中锚杆的高强度抗拉能力以及通过锚杆周围形成的注浆固结体而将地层加固、以提高地层的整体性，从而控制地层变形、使地层处于稳定安全状态。

目前，对软弱岩层和破碎岩层的快速支护施工通常采用中空锚杆和注浆机组成注浆系统。具体来说，先将中空锚杆安装在钻成的锚孔内，锚孔开口上堵上止浆塞，再用垫板和紧固螺母固定，中空锚杆外端连接注浆接头再连接注浆机。开启注浆机后，将料浆加压经中空锚杆内腔、再经锚头上出浆口进入锚孔内，对锚孔逐步进行充填。为了使锚孔内注浆饱满，在注浆过程中，常采用各种方式以排除锚孔内空气，如，为ZL2007200827221(可测长排气的中空注浆锚杆)、CN201172823Y(可排气式多重防腐锚杆)、CN2367770Y(返回式可排气锚杆注浆接头)等等中国专利文献所公开。其中最有代表性的ZL2007200827221(可测长排气的中空注浆锚杆)：排气管一端伸入锚孔内，另一端经止浆塞伸出锚孔外。其存在的问题有三：1、排气管通常采用软管且(一段内径仅为6～8mm，长度3～4m，因而排气管易堵塞，时常难以正常排除锚孔内空气，排气管一旦堵塞，影响锚孔充填质量；2、即使在排气管不堵塞情况下(或采用金属管，有成本高问题)通过排气管回浆不能断定锚孔内料浆已经充填饱满，因为，注浆过程中，在锚孔内充填未满情况下，难免会有少量料浆进入排气管而造成回浆的现象；3、只能凭经验粗略判断充填质量，不能准确按照设计压力对锚孔进行有压注浆施工。因此，传统的注浆方法不能实现有效的压力注浆，不能以锚孔为基础实现扩散半径范围内的有效注浆，即使采用现有各种锚孔内注浆排气方式，也不能保证锚孔内充填饱满，更不能实现压力扩散。

发明内容

本发明的目的是提供一种中空锚杆循环压力注浆工法，以可靠实现锚孔内有压注浆，达到锚孔内注浆饱满、且压力经裂缝向外扩散、提高工程锚固支护质量。

本发明的目的是这样实现的：一种中空锚杆循环压力注浆工法，包括锚孔钻取，锚孔清理，锚孔内中空锚杆安装，中空锚杆外端连接注浆接头一端，注浆接头另一端经出浆管路连接注浆机，还具有以下步骤，

a)、将回浆接头从橡胶止浆塞的半口切缝上插入、并穿入中空锚杆内腔，回浆接头另一端位于锚孔外；

b)、回浆接头伸出锚孔外的另一端连接回浆管路一端，回浆管路另一端伸至注浆机的料浆储器料位上方；

c)、启动注浆机，料浆经注浆机从料浆储器抽出，再经出浆管路、注浆接头、中空锚杆内腔及其锚头进入锚孔内逐步进行充填，随后料浆经回浆接头、回浆管路返回进入料浆储器内，从而形成注浆循环；

d)、在返回料浆储罐的料浆形成稳定流量后，且当回浆管路上压力表计数稳定后，逐步调整回浆管路上的截止阀，直至锚孔内注浆压力P达到设计值范围；

e)、保持注浆压力P持续注浆，保压一段时间；

f)、最后，停止注浆机注浆，完成注浆操作；从中空锚杆上取下注浆接头以及从止浆塞上拔出回浆接头以作下次使用。

本发明的另一目的是提供上述压力注浆工法的专用注浆系统。

本发明的另一目的是这样实现的：一种注浆工法的专用注浆系统，包括顺次连接的中空锚杆及止浆塞、注浆接头、出浆管路及压力表，注浆机及料浆储器，其特征是：还具有回浆管路，回浆管路一端与回浆接头连接，另一端伸入所述料浆储器料位上方；回浆接头另一端插入止浆塞上半口切缝、并伸入中空锚杆所在的锚孔内；回浆管路上设置有压力表和截止阀。

本发明的有益效果是：

1、从根本上改变了现有中空锚杆依靠排气管回浆而造成注浆不饱满的弊病。本发明中，回浆接头一是长度短，仅10～15cm，且一般采用金属管，管径6～8mm(现有排气管长度4～6m，从经济角度一般采用软管，管径6～8mm)，因此，不会形成堵塞或回浆误判断，从而，通过循环压力有压注浆方式(表压0.7MPa～1.5Mpa)，能有效、可靠进有注浆，保证孔内注浆饱满，同时，可方便地判定锚孔是否充填饱满，再根据岩石地质结构，采用设计压力进行保压注浆，以实现从锚孔经岩石裂缝向外扩散。从真正意义上实现有压注浆和压力扩散注浆，从根本上提高了岩土锚固工程质量。