一种岩土注浆装置方法

1.本发明属于注浆施工技术领域，具体涉及一种岩土注浆装置方法。


背景技术：

2.注浆技术是岩土工程中一种极为重要的施工方法。目前，工程中常采用的注浆方法有注浆管注浆法、钢花管注浆法和袖阀管注浆法等。现有的注浆通常是对钻孔深度范围内全部土层进行注浆加固，不能根据岩溶裂隙发育的实际情况调整注浆段长度，实现某一深度、指定厚度土层的分段可控注浆。对于钻孔深度范围内岩溶裂隙发育程度差异较大的地质，无法针对性的设计注浆参数，造成施工成本增加、注浆效果较差。
3.因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。


技术实现要素：

4.本发明的目的是克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种岩土注浆装置方法。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种岩土注浆装置，所述注浆装置包括：外管，所述外管伸入注浆孔内部，用于通过侧壁注浆口对岩土进行注浆，在所述外管内壁设有不少于一个向内凸起的限位环，所述限位环侧沿设有缺口；内管，所述内管对应穿插于所述外管内，在所述内管外壁设有对应所述缺口的第一限位件；响应于转动所述内管，使所述第一限位件与所述述缺口交错从而限位于所述限位环。
6.优选，所述注浆装置还包括：套管，所述套管套接在所述内管外壁，在所述套管端部设有对应所述缺口的第二限位件；转动所述套管使所述第一限位件和所述第二限位件重叠后自所述缺口处穿过所述限位环；转动所述套管所述第一限位件和所述第二限位件通过拼接形成对应所述限位环的圆形挡板。
7.优选，所述第一限位件和所述第二限位件均为扇形，二者所对应扇形的角度均为180
°
。
8.优选，所述套管端部远离所述第二限位件的半边设置有对应所述第一限位件的阶梯台，使所述套管可以沿所述内管轴向推进，以使所述第一限位件和所述第二限位件位于同一所述内管的截面上。
9.优选，所述第一限位件和所述第二限位件上均对应设有橡胶垫层。
10.优选，所述注浆装置还包括：
套管，所述套管螺纹连接在所述内管外壁，在所述套管端部设有对应所述限位环的圆形挡片；旋转所述套管，以通过所述圆形挡片和所述第一限位件挤紧所述限位环。
11.优选，所述圆形挡片外径与所述外管内径相适配，在所述圆形挡片的端部设有对应所述限位环的橡胶垫层；优选，所述第一限位件为扇形，其所对应扇形的角度为60
°
，多个所述第一限位件在所述内管的周向均布。
12.优选，所述外管包括通过接头连接的不少于两段管节，所述接头的两端分别通过螺纹装配的方式连接管节，所述限位环设置于接头内。
13.优选，每段管节外壁均设有不少于一个沿其长度方向延伸的狭缝作为注浆口，管节外壁套接有橡胶套，所述橡胶套上设有与所述狭缝在所述外管周向上交错的切缝。
14.一种岩土注浆方法，通过上述任一所述的岩土注浆装置进行注浆，包括以下步骤：通过探测仪对岩土地质进行探测，根据探测结果设置对应不同地质层的外管管节；将外管伸入注浆孔之后，推送内管伸入外管内，在第一限位件穿过限位环后旋转内管，使第一限位件与缺口交错进行挡止限位；根据不同地质层设计注浆参数，利用注浆管对不同地质层进行对应注浆。
15.有益效果：根据地质探测结果进行外管设置，能够根据实际地质进行注浆参数设计，分段式设计浆液配比、压力参数等，利用内部限位环进行内管，使内管能够根据设计参数在不同地质层进行针对性的注浆，能够实现针对不同地质层精准注浆，提高注浆质量。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：图1为本发明所提供具体实施例中外管的结构简图；图2为1中a-a向剖视简图；图3为本发明所提供具体实施例中第二限位件与第一限位件的配合使用示意图；图4为本发明所提供具体实施例中圆形挡片与第一限位件的配合使用示意图。
17.图5为本发明所提供具体实施例中第二限位件与外管的装配示意图。
18.图中：1、外管；2、橡胶套；3、狭缝；4、接头；5、限位环；6、缺口；7、套管；8、第二限位件；9、第一限位件；10、内管；11、圆形挡片。
具体实施方式
19.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对
本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
21.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
22.如图1-5所示，一种岩土注浆装置，注浆装置包括外管1、内管10，其中，外管1的外径与注浆孔的内径相适配，外管1长度与注浆孔长度相适配，外管1伸入注浆孔内部，在外管1置于注浆孔外部的一端设有塞帽，塞帽塞入注浆孔内，以对外观和注浆孔之间的间隙进行密封，塞帽可以为橡胶材质，与注浆孔内径相适配，或者在塞帽和注浆孔之间填充发泡胶或者结构胶，提供密封效果。
23.外管1侧壁设有注浆口，用于通过侧壁注浆口对岩土进行注浆，在外管1内壁设有不少于一个向内凸起的限位环5，限位环5位于岩土的地质分层处，限位环5侧沿设有可供第一限位件9穿过的缺口6；内管10对应穿插于外管1内，在内管10外壁设有对应缺口6的第一限位件9；响应于转动内管10，使第一限位件9与述缺口6交错从而限位于限位环5，通过第一限位件9的挡止进行内管10定位，内管10连接注浆设备，可以使内管10首先在较深处的地质分层内通过外管1进行注浆，待该分层注浆完成后，回退内管10，对下一分层的地质进行注浆，以此实现针对不同地质分层的注浆方案优化。
24.在本实施例中，内管10可以有多节，以根据注浆的层段进行内管10管节的增减。
25.在一可选实施例中，针对一些高压注浆工艺，还应设置密封结构，具体通过套管7进行密封，套管7套接在内管10外壁，能够关于内管10进行轴向移动和周向转动，在套管7端部设有对应缺口6的第二限位件8，第二限位件8和第一限位件9在轴向投影上具有相同的外轮廓，转动套管7使第一限位件9和第二限位件8重叠后自缺口6处穿过限位环5，在穿过缺口6后转动套管7第一限位件9和第二限位件8通过拼接形成对应限位环5的圆形挡板，通过该拼接而成的圆形挡板可以在轴向上挡止于限位环5，在进行注浆时，能够使浆液不会通过缺口6处外向回流，保证浆液自对应的外管1处进行注浆。
26.在本实施例中，第一限位件9和第二限位件8均为扇形，二者所对应扇形的角度均为180
°
，相对应的，该缺口6所对应扇形的角度也为180
°
，在第二限位件8和第一限位件9进行拼接为圆形挡板后，整体转动内管10和套管7，使第一限位件9和第二限位件8之间的拼接缝与缺口6侧沿错开，从而保证挡止的强度。
27.内管10和套管7均为钢管，第一限位件9和第二限位件8为金属材质，通过焊接固定。
28.在本实施例中，套管7端部远离第二限位件8的半边设置有对应第一限位件9的阶梯台，阶梯台高度与第二限位件8厚度相等，或者说，套管7端部为平整端，第二限位件8焊接在套管7端部从而形成阶梯台。转动套管7，使套管7可以沿内管10轴向推进，以此通过阶梯台让位，以使第一限位件9和第二限位件8位于同一内管10的截面上，从而使第一限位件9和第二限位件8拼接形成的圆心挡板具有对应限位环5的平整面，从而在注浆过程中，通过挤压实现密封。
29.在本实施例中，限位环5设置在接头4上，至少接头4对应限位环5对应注浆孔较深一侧的内孔与圆心挡板外径相适配，以此可以保证密封效果。
30.更进一步，第一限位件9和第二限位件8上均对应设有橡胶垫层，通过高压注浆对限位环5的挤压，橡胶垫层发生形变从而挤紧拼接缝、第一限位件9和第二限位件8与接头4内孔的缝隙、第一限位件9和第二限位件8与限位环5的缝隙，从而实现密封。
31.在本实施例中，可以在内管10位于注浆孔外部的一端设置螺纹装配的锚固板，在旋转挡止在限位环5之后，通过锚固板旋动施加预应力，从而进行密封。
32.在本实施例中，第一限位件9和第二限位件8的拼接缝优选位于缺口6的中线处。
33.以上实施例适用于进行岩土具有两层以上的不同地质情况，在第一层注浆完成后，在注浆完成后关闭注浆泵，通过旋转套管7和内管10后自缺口6处回退至另一节段的外管1，然后通过旋动套管7和内管10挡止在另一节段上方的限位环5处，进行下一节段岩土对应地质层的注浆。
34.在进行最上方一个岩土层注浆时，在外观管口处设置注浆塞，内管10直接插入注浆塞进行注浆，在进行较上方一层岩土注浆时，无需等待较下方一个岩土层的浆液初凝。
35.在另一可选实施例，如图4提供了一种适用于仅设置一个限位环5，此处未对本实施例对应的外管1及接头4附图进行提供，用于对两层地质进行注浆的注浆装置，同样需要套管7，此时套管7螺纹连接在内管10外壁，在套管7端部设有对应限位环5的圆形挡片11，在第一限位件9通过旋转挡止在限位环5后，旋转套管7，以通过圆形挡片11和第一限位件9挤紧限位环5，从而自限位环5远离第一限位件9的一端形成密封。
36.在本实施例，圆形挡片11外径与外管1内径相适配，在圆形挡片11的端部设有对应限位环5的橡胶垫层，以提高密封性。
37.优选，第一限位件9为扇形，其所对应扇形的角度为60
°
，多个第一限位件9在内管10的周向均布。本实施例优选为2-3个第一限位件9。
38.在一可选实施例中，外管1包括通过接头4连接的不少于两段管节，管节数量根据岩土地质层的层数确定，每个管节的长度与该对应岩土地质层对应的深度相适配，接头4的两端分别通过螺纹装配的方式连接管节，限位环5设置于接头4内，接头4可以独立进行加工，通过拼接的形式进行外管1组装，结构简单，能够针对不同岩土地质层的深度进行优化设计。
39.在本实施例中，接头4外部设有不少于一个橡胶密封环，通过橡胶密封环与注浆管内壁进行密封，从而在一定程度上截止外管1外壁流动的浆液，橡胶密封环的外径相适配，从而通过挤压进行密封，当然由于注浆孔内壁不平整，无法凭借橡胶密封环进行完全密封，但由于浆液具有一定粘稠度，在注浆过程中，浆液会在橡胶密封环处进行拥堵，从而实现密封，橡胶密封环也可以设置多个，从而保证密封效果，注浆完成后，外管1直接滞留在注浆孔内。
40.在本实施例中，外管1可以为pvc管或者钢管，接头4为钢材制成。
41.在一可选实施例中，每段管节外壁均设有不少于一个沿其长度方向延伸的狭缝3，狭缝3可以为间断性，具体长度根据管节长度而定，管节外壁套接有橡胶套2，橡胶套2上设有与狭缝3在外管1周向上交错的切缝，在进行注浆时候，浆液穿过狭缝3后，通过压力使橡胶套2切缝处形变，从而将浆液注入岩土，在注浆完成后，橡胶套2切缝复位，浆液不会产生回流的情况，切缝在外管1周向上与狭缝3交错，在受到外部压力时贴紧外管1，避免产生回流。
42.在任意一个实施例中，注浆孔内径略大于橡胶套2外径（例如大1-3mm），给予橡胶套2一定的形变空间。
43.在另一可选实施例中，提供一种岩土注浆方法，通过上述任一岩土注浆装置进行注浆，包括以下步骤：通过探测仪对岩土地质进行探测，例如通过内窥探头、地质探测仪等，探测岩土的地质分层情况，了解地址的裂隙大小、地质情况及各层厚度，然后根据探测结果设置对应不同地质层的外管1管节，外管1根据实际地质情况进行针对性生产和制作。
44.将外管1伸入注浆孔之后，推送内管10伸入外管1内，在第一限位件9穿过限位环5后旋转内管10，使第一限位件9与缺口6交错进行挡止限位；根据不同地质层设计注浆参数，利用注浆管对不同地质层进行对应注浆；在最深处一层注浆完成后，回退内管10和套管7至下一层地质层对应的管节处，更换对应的浆液和注浆压力对另一地质层进行注浆。
45.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。

技术特征：
1.一种岩土注浆装置，其特征在于，所述注浆装置包括：外管，所述外管伸入注浆孔内部，用于通过侧壁注浆口对岩土进行注浆，在所述外管内壁设有不少于一个向内凸起的限位环，所述限位环侧沿设有缺口；内管，所述内管对应穿插于所述外管内，在所述内管外壁设有对应所述缺口的第一限位件；响应于转动所述内管，使所述第一限位件与所述述缺口交错从而限位于所述限位环。2.根据权利要求1所述的岩土注浆装置，其特征在于，所述注浆装置还包括：套管，所述套管套接在所述内管外壁，在所述套管端部设有对应所述缺口的第二限位件；转动所述套管使所述第一限位件和所述第二限位件重叠后自所述缺口处穿过所述限位环；转动所述套管所述第一限位件和所述第二限位件通过拼接形成对应所述限位环的圆形挡板。3.根据权利要求2所述的岩土注浆装置，其特征在于，所述第一限位件和所述第二限位件均为扇形，二者所对应扇形的角度均为180
°
。4.根据权利要求3所述的岩土注浆装置，其特征在于，所述套管端部远离所述第二限位件的半边设置有对应所述第一限位件的阶梯台，使所述套管可以沿所述内管轴向推进，以使所述第一限位件和所述第二限位件位于同一所述内管的截面上。5.根据权利要求4所述的岩土注浆装置，其特征在于，所述第一限位件和所述第二限位件上均对应设有橡胶垫层。6.根据权利要求1所述的岩土注浆装置，其特征在于，所述注浆装置还包括：套管，所述套管螺纹连接在所述内管外壁，在所述套管端部设有对应所述限位环的圆形挡片；旋转所述套管，以通过所述圆形挡片和所述第一限位件挤紧所述限位环。7.根据权利要求6所述的岩土注浆装置，其特征在于，所述圆形挡片外径与所述外管内径相适配，在所述圆形挡片的端部设有对应所述限位环的橡胶垫层；优选，所述第一限位件为扇形，其所对应扇形的角度为60
°
，多个所述第一限位件在所述内管的周向均布。8.根据权利要求1所述的岩土注浆装置，其特征在于，所述外管包括通过接头连接的不少于两段管节，所述接头的两端分别通过螺纹装配的方式连接管节，所述限位环设置于接头内。9.根据权利要求1所述的岩土注浆装置，其特征在于，每段管节外壁均设有不少于一个沿其长度方向延伸的狭缝作为注浆口，管节外壁套接有橡胶套，所述橡胶套上设有与所述狭缝在所述外管周向上交错的切缝。10.一种岩土注浆方法，通过权利要求1-9任一所述的岩土注浆装置进行注浆，其特征在于，包括以下步骤：通过探测仪对岩土地质进行探测，根据探测结果设置对应不同地质层的外管管节；将外管伸入注浆孔之后，推送内管伸入外管内，在第一限位件穿过限位环后旋转内管，使第一限位件与缺口交错进行挡止限位；
根据不同地质层设计注浆参数，利用注浆管对不同地质层进行对应注浆。

技术总结
本发明提供一种岩土注浆装置及方法，注浆装置包括：外管，外管伸入注浆孔内部，用于通过侧壁注浆口对岩土进行注浆，在外管内壁设有不少于一个向内凸起的限位环，限位环侧沿设有缺口；内管，内管对应穿插于外管内，在内管外壁设有对应缺口的第一限位件；响应于转动内管，使第一限位件与述缺口交错从而限位于限位环。根据地质探测结果进行外管设置，能够根据实际地质进行注浆参数设计，分段式设计浆液配比、压力参数等，利用内部限位环进行内管，使内管能够根据设计参数在不同地质层进行针对性的注浆，能够实现针对不同地质层精准注浆，提高注浆质量。浆质量。浆质量。


技术研发人员：张晓娇
受保护的技术使用者：长春建筑学院
技术研发日：2023.05.04
技术公布日：2023/8/1