一种地锚施工的注浆钉及其使用方法与流程

本发明涉及地锚施工领域，尤其是涉及一种地锚施工的注浆钉及其使用方法。

背景技术：

1、注浆钉是浆液灌注施工的一个重要的组件。它通常由钢材制成，注浆钉的作用是将浆液灌注到岩石或混凝土的缝隙中，确保岩石间的粘合或混凝土缝隙的填充，以实现更高的整体强度。在地锚施工过程中注浆钉需要先打孔钻进岩层或混凝土中，然后通过注浆管注射浆液，使其往岩石或混凝土的缝隙中填充浆液，形成与地层紧密粘结固体体系。注浆钉注浆过程中，一般浆液中没无外加剂进行调整，浆液的固化速度可能会不均匀，浆液粘性增强，流动性降低，较难以将缝隙完全有效填充，以致无法良好实现既定效果。但是事先直接添加到浆液中，会导致浆液速凝、早强、过粘、过稀等不便于长距离运输的情况，一般的注浆钉还存在单钉注浆量准确计量较困难的情况，为此我们提出新型注浆钉用于解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明提供了一种地锚施工的注浆钉及其使用方法，解决注浆钉功能单一，无法计量浆液注量，无法在浆液中增加外加剂进行调整，无法避免回浆，注浆钉主体也无法重复利用，经济性差等问题。浆液的固化速度可能会不均匀，注浆液性增强，流动性降低，难以充填注孔，造成注浆均匀度差，甚至可能导致注浆不充分，影响地锚的牢固性稳定性。但是事先直接添加到浆液中，会导致浆液速凝、早强、过粘、过稀等不便于长距离运输的情况的问题。通过创新性丰富相关功能，很好提升了注浆钉的实用性、经济性。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种地锚施工的注浆钉及其使用方法，包括钉身和钉帽，钉身上设有第一注浆道，钉帽上设有第二注浆道，第二注浆道与第一注浆道连通，第一注浆道内添加有外加剂球，第一注浆道上设有缩颈，外加剂球卡在缩颈一端。

3、优选方案中，钉帽上设有止回阀和流量计，流量计位于第二注浆道中，止回阀的一端贯穿第二注浆道截面。

4、优选方案中，止回阀包括封盖，封盖上设有套筒，套筒上设有滑动的止回杆，套筒外侧端部设有第二密封圈，止回杆与封盖之间设有弹簧。

5、优选方案中，止回杆面向注浆盖面端设有尖锥面，尖锥面为倾斜的坡面，封盖安装在钉帽的内壁上。

6、优选方案中，第一注浆道上设有多个注浆口，多个注浆口与第一注浆道连通，缩颈靠近钉身一侧截面积减小。

7、第一注浆道与外加剂球接触部分设有尖端。

8、优选方案中，钉帽包括盖体，盖体一端设有中空的连管，连管上设有外螺纹，外螺纹外侧设有多个内密封圈，盖体外侧设有多个密封圈。

9、优选方案中，钉帽与钉身螺纹连接，钉帽一端设有注浆盖，注浆盖上设有接触感应传感器，注浆盖一侧设有注浆管，注浆管与钉帽连通。

10、优选方案中，注浆盖一侧设有接触感应传感器，接触感应传感器为环形结构，接触感应传感器通过信号线连接流量计的信号触点，线连接流量计为旋转容量计数型流量计。

11、优选方案中，外加剂球内部设有添加剂，添加剂为速凝剂、早强剂、粘合剂、水泥或者水，外加剂球含有的添加剂为一种或者多种。

12、一种地锚施工的注浆钉的使用方法，其方法是：s1、根据工程需要合理设置多个注浆部位，每个注浆部位的打孔数量根据注浆量和注浆部位的面积合理确定，注浆钉孔的孔径较注浆钉身的直径略大；

13、s2、用可拆卸堵头临时封堵注浆钉孔，在安装使用前，根据现场的需要将临时堵头拆卸后使用，不用的注浆钉孔的堵头不拆卸，不拆卸的堵头用于防止灌浆时漏浆；

14、s3、对注浆钉孔进行射钉：手动驱动打钉机将注浆钉对准要安装的孔，气压或水压快速推动活塞冲杆推出，将注浆钉快速推入注浆钉孔内；

15、s4、向外加剂球中选择增加合适类型的添加剂，添加剂可为速凝剂、早强剂、粘合剂、水泥或者水，向外加剂球中添加上述添加剂一种或者多种，外加剂球也可为事先封装相应添加剂的标准化产品；

16、s5、打开钉身上的钉帽，向钉身中放入外加剂球，拧紧钉身和钉帽，以使内密封圈紧紧抵靠在钉身1上，以便钉身和钉帽旋合后内密封圈紧贴起到密封效果，避免高压浆液漏入螺旋丝口，同时密封圈7抵靠在注浆钉孔的孔壁上，避免浆液从注浆钉与注浆钉孔间的缝隙中漏出；

17、s6、驱动注浆机，注浆机通过注浆管向钉身注浆，流量计可以统计单个注浆钉在注浆过程中注射的浆液总量，对所有注浆钉的浆液信息进行汇总分析后，计算整个地锚装置抗拔力与设计值的匹配情况，出现差异后再进行补灌；

18、s7、注浆完成后，通过注浆设备或人工将钉帽卸下，重复使用钉帽；

19、s8、重复步骤s2~ s7，直至各个注浆部位全部完成注浆。

20、本发明的有益效果为：钉身连管设置有钉身内密封圈，钉帽段内侧的对应合适位置布置有钉帽的密封圈。以便钉身和钉帽旋合紧贴后，达到理想的密封效果，这样避免高压浆液漏入连管的螺旋丝口，导致钉帽无法重复使用。

21、在钉帽的注浆道内还嵌入安装了流量计，流量计优选旋转容量计数型流量计，通过信号线将流量信息传递至信号触点上，可以自动统计和传输注浆钉注射浆液的流量信息。在注浆设备注浆的同时，注浆设备注浆口与注浆盖抵紧接触，除了可以在注浆过程中防止漏浆外，还可以通过注浆设备注浆口上对应的触点环与注浆钉上接触感应传感器的接触，接收这个注浆钉的浆液流量信息。

22、在注浆道前端部设置有止回阀，因为在注浆钉的尾部固定布置了密封圈，在注浆钉挤入注浆钉孔的间隙时，密封圈一部分也挤入注浆钉和注浆钉孔的间隙，这样一方面固定了注浆钉，一方面填充了间隙，避免后续注浆过程中发生漏浆。

23、射钉作业时，在注浆部位注浆设计过程中，通过标准化的设计，根据需要达到的锚固力，在注浆部位设置若干数量和与射钉直径匹配孔径的注浆钉孔，注浆钉孔较注浆钉杆的直径略大，以便注浆钉能顺利穿孔到位。注浆孔均采用可拆卸的堵头进行临时封堵，在安装使用前，根据现场的需要将临时堵头拆卸后安装注浆钉，不用的临时堵头用于防止注浆时漏浆。操作手驱动打钉注浆机将射钉装置对准要安装注浆钉的孔，气压或液压快速推动活塞冲杆推出，将注浆钉快速推入注浆钉孔内。

24、浆液穿过第二注浆道和第一注浆道，从出浆口喷出，将注浆钉与周围的岩面和缝隙粘合住，从而形成更大的整体联合受力。当停止注浆后，在弹簧的作用下止回阀回位，将注浆道封闭。因为止回阀开阀的一面为斜坡面，另外一面为圆柱面，斜坡面在浆液压力作用下会将压力分解为横向压力，推动止回阀和弹簧压缩，从而打开止回阀，形成注浆通道，但是止回杆背面为圆柱面，如果浆液从背面流向顶帽，就无法在浆液压力作用下形成横向力，也就无法推开止回阀。

25、流量计可以统计单个注浆钉在注浆过程中注射的浆液总量，将相关数据通过流量计附带的技术结构计算出流量后，通过顶帽信号触点与注浆盖上的信号触点环对应接触后进行流量信息的传输。注浆盖上设置接触感应传感器的目为，无论注浆盖旋转至何角度，总能保证信号触点环与钉帽上注浆盖的正常接触和信号传递。对所有注浆钉的浆液信息进行汇总分析后，计算整个地锚装置抗拔力与设计值的匹配情况，出现差异后再进行补灌。

26、钉身和顶帽分体设计的目的是完成注浆后，可以通过注浆设备或人工将钉帽卸下，重复使用，因为注浆钉主要的结构和设备多数集中布置在钉帽上，这样有效提高了经济性，钉身密封圈和钉帽的密封圈对钉帽丝口起到了很好的保护作用，方便钉帽和附件能够多次循环重复利用，具有良好的经济性和较大的推广价值。