CN105040695A - 一种可整体作业式锚杆结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可整体作业式锚杆结构，包括相互连接的钻杆和钻头，所述钻杆与钻头均为空心结构，钻杆或钻头上活动套接有挂钩，位于所述挂钩前端的钻头上设置有钻片，所述钻头上还设置有出浆孔，所述挂钩通过搭扣连接方式连接有锚筋。根据所述可整体作业式锚杆结构的施工方法，包括以下步骤：(1)钻孔(2)注浆(3)封锚。本发明的施工结构把成孔、下锚筋和注浆3个过程合在一起进行，实现了成孔扩孔、下锚筋和注浆过程的整体作业，可有效地解决砂层中锚杆施工时下锚筋困难的问题以及软土地层中锚杆抗拔力小的问题，同时省却了普通锚杆施工技术所需的注浆管，并且在用钢绞线作为锚筋时，可以较方便的下锚。

Description

一种可整体作业式锚杆结构及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程施工领域，更具体的说，是涉及一种可整体作业式锚杆结构及施工方法。

背景技术

现有的普通锚杆施工技术中，一般都是先用钻机钻孔或洛阳铲成孔，然后清孔，下锚筋，灌注水泥砂浆或水泥形成锚杆，这是目前绝大部分锚杆的施工方法。该方法成熟、简单，但对于富水性好的砂层，该施工方法难以实施，主要原因是成孔困难，砂层容易塌孔，以至于无法下锚筋。此外，在软土地区，由于软土的摩阻力小，锚杆需要设计较长才能具有一定的抗拔力，软土层容易缩孔，下锚筋也非常困难。这些都需要采取复杂的工艺及工序才能完成锚杆的施工，既增加成本，又延迟工期。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种可整体作业式锚杆结构及其施工方法，该施工结构能在成孔的同时下锚筋以及灌注水泥浆，把成孔、下锚筋和注浆3个过程合在一起进行，实现了成孔扩孔、下锚筋和注浆过程的整体作业，可有效地解决砂层中锚杆施工时下锚筋困难的问题以及软土地层中锚杆抗拔力小的问题，同时省却了普通锚杆施工技术所需的注浆管，并且在用钢绞线作为锚筋时，可以较方便的下锚，而不需要借用其他杆件作为辅助，扩大了适用范围。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种可整体作业式锚杆结构，包括相互连接的钻杆和钻头，所述钻杆与钻头均为空心结构，钻杆或钻头上活动套接有挂钩，位于所述挂钩前端的钻头上设置有钻片，所述钻头上还设置有出浆孔，所述挂钩通过搭扣连接方式连接有锚筋。

所述锚筋由钢绞线构成。

所述钻杆与钻头采用螺纹连接。

根据所述可整体作业式锚杆结构的施工方法，包括以下步骤：

(1)钻孔：确定钻孔孔位及方位角并标记，放置钻机且保持平稳，采用无水干钻方式钻井，通过钻头或钻杆上的挂钩带动锚筋向前跟进；

(2)注浆：采用机械拌合水灰比0.45-0.50的水泥浆作为注浆浆液，搅拌均匀，采用压力活塞式注浆泵进行注浆，注浆压力大于0.4MPa，小于2MPa，注浆浆液经过钻头上的出浆孔流入钻孔，随着注浆浆液的注入，逐步将钻杆3向外拔出，在拔出过程中保证出浆孔始终埋在注浆浆液内，注浆结束后稳压15-20min，以使注浆充分；

(3)封锚：注浆浆液凝固稳定后，切掉长出的锚筋，凸出锚筋的长度大于30mm，用环氧树脂涂封凸出的锚筋，并配置钢筋网片，用细石混凝土进行封闭，清理现场，完成施工。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

(1)本发明的钻杆与钻头均为空心结构，钻杆或钻头上活动套接有挂钩，挂钩相对钻头和钻杆只能转动不能移动，挂钩通过搭扣连接方式连接有锚筋，钻头上设置有钻片和出浆孔，因此可将成孔、下锚筋和注浆3个过程合在一起进行，所需配件较少，不需要专门的注浆管和辅助下锚杆件，施工时速度快，实现成孔扩孔、下锚筋及注浆工序的整体式作业。

(2)本发明结构在软土层或砂层中施工时，不会出现塌孔或者缩孔问题，容易下锚。

(3)本发明施工方法对注浆压力严格把控，将成孔扩孔、下锚筋和注浆过程进行整体作业，稳定高效，整体提高锚杆的抗拔力，且方便在钢板桩、搅拌桩、混凝土桩或地下连续墙上等其他支护结构上开孔施工。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

附图标记：1-钻头2-钻杆3-挂钩4-钻片5-出浆孔6-锚筋

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述：

如图1所示：一种可整体作业式锚杆结构，包括相互连接的钻杆2和钻头1，钻杆2与钻头1采用螺纹连接，钻杆2与钻头1均为空心结构，钻杆2或钻头1上活动套接有挂钩3，挂钩3可相对钻头1自由转动，但不能自由移动，挂钩3通过搭扣连接方式连接有锚筋6，钻头1向前钻进时，带动锚筋6向前跟进，通过钻杆2向孔内灌注水泥浆等固化物，到达预定孔深后，拔出钻杆2及钻头1等部件，仅留下锚筋6与固化物共同形成锚杆，其中锚筋6由钢绞线构成。

本发明锚杆结构的施工步骤如下：

1、钻孔：在钻机安放前，按照施工设计图采用全站仪进行测量放样确定孔位以及锚孔方位角，并做出标记；钻机就位后，应保持平稳，导杆或立轴与钻杆倾角一致，并在同一轴线上。为了确保锚固工程施工过程中不会恶化边坡岩土工程地质条件和保证子孔壁的粘结性能，锚孔钻进应采用无水干钻，钻孔速度应根据使用钻机性能和锚固地层严格控制，防止钻孔扭曲和变径，造成下锚困难或其他意外事故；在钻进过程中，合理掌握钻进参数及钻进速度；通过钻杆旋转钻头向前搅拌钻进时，通过钻头1或钻杆2上的挂钩3带动锚筋6向前跟进，通过钻头1上的出浆孔5向钻孔内灌注水泥浆等固化物。

2、钻杆拔出与注浆：按设计规定选择水泥浆体材料，注浆材料应根据设计要求确定，一般宜选用水灰比0.45-0.50的水泥浆作为注浆浆液，必要时可加入一定量的外加剂或掺合料，注浆浆液搅拌必须采用机械强制拌合，应搅拌均匀，随拌随用，浆液应在初凝前用完，并严防石块、杂物混入浆液，以避免堵住出浆孔；

注浆采用压力活塞式注浆泵，注浆压力一般不得低于0.4MPa，亦不宜大于2MPa，将注浆浆液从钻杆2经钻头1内的出浆孔5推入钻孔内，灌注压力一般为0.4MPa左右，随着注浆浆液的灌入，应逐步将钻杆2向外拔出自至钻孔口，在拔杆过程中应保证出浆孔5始终埋在注浆浆液。注浆时，压力不宜过大，以免吹散浆液，待浆液回流到孔口时，用水泥袋纸等捣人孔内，再用湿黏土封堵孔口，并严密捣实，再以0.4-0.6MPa的压力进行补灌，补灌时稳压2min，浆液冲破第一次注浆体，向锚固体与土的接触面之间扩散，使锚固体直径扩大，增加径向压应力。由于挤压作用，使锚固体周围的土受到压缩，孔隙比减小，含水量减少，也提高了土的内摩擦角。稳压数分钟后即可完成；注浆作业宜连续进行，尽量避免中途停止作业的情况，中途停止作业时，要采取措施保证钻杆3内砂浆不发生凝结。

每次注浆结束都应稳压15-20min，以使注浆充分；注浆结束后，将钻头1、钻杆3等清洗干净；施工过程中，做好注浆记录。

当注浆量小于计算量，浆液不能充满锚固体时，应进行补浆，补浆时以0.4-0.6MPa的压力进行补注，稳压2min，使补注的浆液挤密第一次注浆体，或向锚固体与土的接触面之间扩散，从而增加锚固体与周围土体的摩擦力，注浆完毕应将外露的锚筋清洗干净，并保护好。

3、封锚：张拉达到设计要求后，用砂轮切割机切掉张拉端多余的锚筋6，锚筋6的外露长度不宜小于其直径的1.5倍，且不小于30mm，用环氧树脂涂封锚具及外露锚筋6，封闭前应将锚具周围的混凝土凿毛、冲洗干净，凸出式的锚筋6头宜配置钢筋网片，用微膨胀细石混凝土进行封闭。

Claims (4)

1.一种可整体作业式锚杆结构，包括相互连接的钻杆和钻头，其特征在于，所述钻杆与钻头均为空心结构，钻杆或钻头上活动套接有挂钩，位于所述挂钩前端的钻头上设置有钻片，所述钻头上还设置有出浆孔，所述挂钩通过搭扣连接方式连接有锚筋。

2.根据权利要求1所述的一种可整体作业式锚杆结构，其特征在于，所述锚筋由钢绞线构成。

3.根据权利要求1所述的一种可整体作业式锚杆结构，其特征在于，所述钻杆与钻头采用螺纹连接。

4.根据权利要求1所述可整体作业式锚杆结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)钻孔：确定钻孔孔位及方位角并标记，放置钻机且保持平稳，采用无水干钻方式钻井，通过钻头或钻杆上的挂钩带动锚筋向前跟进；

(2)注浆：采用机械拌合水灰比0.45‐0.50的水泥浆作为注浆浆液，搅拌均匀，采用压力活塞式注浆泵进行注浆，注浆压力大于0.4MPa，小于2MPa，注浆浆液经过钻头上的出浆孔流入钻孔，随着注浆浆液的注入，逐步将钻杆3向外拔出，在拔出过程中保证出浆孔始终埋在注浆浆液内，注浆结束后稳压15‐20min，以使注浆充分；

(3)封锚：注浆浆液凝固稳定后，切掉长出的锚筋，凸出锚筋的长度大于30mm，用环氧树脂涂封凸出的锚筋，并配置钢筋网片，用细石混凝土进行封闭，清理现场，完成施工。