孔口封闭器在水牛家大坝帷幕灌浆中的应用

1 概述

　　水牛家水利枢纽工程帷幕灌浆采用孔口封闭，孔内循环，自上而下的灌浆方法。孔口封闭灌浆法是目前国内较先进的施工工艺。其优点为：

　　①孔内不需下入灌浆塞，施工简便，可以节省大量时间和人力；

　　②每段灌浆结束后，不需待凝，即可开始下一段的钻进，加快了施工进度；

　　③多次重复灌注，有利于保证灌浆质量；

　　④可以使用大的灌浆压力等。近期许多工程相继采用此法施工。灌浆质量比较好，采用孔口封闭灌浆法施工，其主要缺点是灌浆管容易在孔内凝住，通常称为“固管”。固管的因素很多，人为因素和机械设备都会直接影响固管。灌注浓浆时间较长时容易发生固管，防止固管的主要措施：灌浆过程需要经常转动和升降灌浆管，要求使用性能良好的孔口封闭器。水牛家帷幕灌浆施工有数十家单位，唯有四川准达岩土工程公司（以下简称准达公司），使用的孔口封闭器性能较好，灌浆管在灌浆过程中始终作匀速转动，在转动中还能升降灌浆管，在高压４ＭＰa灌浆中不发生漏浆，解决了帷幕灌浆中固管的技术难题，使固管率从根本上减少。在水牛家大坝左岸主帷幕补强３号灌浆洞中使用，效果很好。有借鉴之处。

　　2 孔口封闭器的构造和工作原理

　　⒉1孔口封闭器的构造

　　准达公司现在使用的孔口封闭器是在原孔口封闭器基础上改进的。改进型孔口封闭器是采用Ф91mm铁砂钻头料和Ф110圆钢及高压接头经加工焊接而成，主要由三部分组成：①孔口封闭器基座；②压盖；③橡胶圈。孔口封闭器高260mm，上部外径Ф110 mm，下部外径Ф91mm，压盖外径Ф110mm，内径Ф55mm，具体构造见剖面；橡胶圈高度50mm，外径Ф75mm，内径Ф50mm.

　　⒉2工作原理

　　改进型孔口封闭器是利用橡胶圈的弹性和韧性在压盖压力作用下膨胀抱紧灌浆管，封闭孔内浆液形成孔内循环，并在钻机动力作用下使灌浆管在孔口封闭器中心灵活转动和升降、且不漏浆。从而使灌浆管像搅拌棒一样搅扰孔内流动浆液，改变浆液流态，缓解浆液凝结速度，达到克服固管的目的。升降灌浆管可以降低浆液的内聚力，刮涮粘附在孔壁和灌浆管壁上的水泥浆，在搅拌作用下迫使其液化分解参与新浆中循环，起到克服固管的作用。改进型孔口封闭器的安装使用很简单：当每灌浆孔段造孔结束后，提出钻具。配好灌浆管（一般采用Ф50mm平头钻杆作为灌浆管）下至孔底，然后把孔口管护丝冒御下，再逐个套入孔口封闭器基座、橡胶圈、压盖。基座与孔口管上紧后，灌浆管提离孔底50cm，把橡胶圈压入基座，上紧压盖。连接高压胶管，开动钻机对好前车，孔口封闭器安装完毕。连接循环管路，架冷却水管，开泵开始灌浆。