CN106812473A - 带螺旋叶片的旋喷钻具及压注置换加劲桩锚施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带螺旋叶片的旋喷钻具，该钻具由中空光钻杆、中空带螺旋叶片的钻杆、钻头、旋喷嘴和变径旋喷钻头组成；中空螺旋钻杆前端带有钻头，钻头前端带有喷嘴。采用带螺旋叶片的钻具引孔，孔内的土体经螺旋叶片向外输送；钻进到设计深度后，保持钻杆与引孔时同向的旋转，上提钻杆，螺旋叶片置换出孔内土体，同时旋喷注浆形成锚固体。利用牵引锚筋的变径旋喷钻头，将锚筋带入到已压灌满浆液的钻孔中，送入到设计位置形成加劲桩锚。采用该施工方法形成的锚固体，具强度高、变形小等特点。
Description
技术领域
本发明涉及地基基础工程技术领域，具体的来说涉及一种基坑和边坡支护结构与地下结构的抗浮锚杆。
背景技术
目前常用的基坑边坡支护结构或地下结构抗浮锚，一般采用三翼钻头引孔注浆形成锚固体。当在淤泥软土、粉土或砂性土体中成孔后，如不采用孔壁保护措施，引孔后即塌孔，塌孔后将无法放入锚固件，注浆形成的锚固体直径也无法保证。为此，多采用套管法钻孔，即在钻头外加一个钢管护壁套管，在放入锚固件和注浆后再将套管取出，从而产生了较高的施工成本，增加了施工难度。由于套管法护壁会导致形成的注浆锚固体直径较小，拔除套管后对地层的扰动较大，并影响了注浆锚固体的质量，进而减少了基坑和边坡支护的锚固力，导致支护变形增加或基坑边坡坍塌。作为抗浮锚，也会使其抗拔锚固力降低，导致地下结构上浮或失稳。
在淤泥软土中采用旋喷搅拌施工技术，可以形成一个大直径的旋喷水泥土锚固体，但淤泥与水泥浆搅拌混合后形成的水泥土体强度无法与水泥净浆形成的水泥石相比；在粉土和砂性土体中，旋喷注浆形成的水泥土桩体也存在着桩体的均匀性较差，成桩过程对临近土体的扰动较大，不仅影响了周边的环境，而且会使水泥浆液扩散过大，形成的水泥土桩体直径变化较大，降低了锚固力，导致支护结构或抗浮锚的安全度大大降低，带来了较多安全隐患。
为此，针对软土地层，形成一个强度较高，均匀性较好，且施工效率较高的锚固体，以满足基坑边坡支护和结构抗拔(浮)的安全要求，发明一种可靠的锚固钻具和形成高强锚固体的技术显得十分迫切。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种螺旋喷射钻具和置换压浆形成加劲桩锚的施工方法。
为了解决上述问题本，发明的技术方案是这样的：
一种带螺旋叶片的旋喷钻具，其特征是：钻具由中空光钻杆、中空光钻杆前端的中空带螺旋叶片的钻杆和变径旋喷钻头组成；中空螺旋钻杆前端带有钻头，钻头前端带有喷嘴；带螺旋叶片的旋喷钻具能引孔取土；变径旋喷钻头前端穿过锚盘，后端顶住锚盘，牵引锚筋到位。
进一步，带螺旋叶片的钻杆长度为1-8m。
采用带螺旋叶片的旋喷钻具施工压注置换加劲桩锚的方法，其步骤如下，
1)、采用带螺旋叶片的钻具引孔，孔内的土体经螺旋叶片向外输送；
2)、钻进到设计深度后，保持钻杆与引孔时同向的旋转，上提钻杆，螺旋叶片置换出孔内土体，同时旋喷注浆；
3)、通过钻头喷嘴喷射的水泥浆或土体硬化剂浆液快速充填置换出土体的孔内空间；
4)、在锚固段范围内，钻杆可以往复运动，回退的钻杆再前进压入已充满浆液的钻孔中，同时旋喷喷射浆液，使锚固段的孔径变大，形成的锚固体的直径也相应增大；
5)、钻孔中压灌浆液后，将钻具退出钻孔，更换上变径旋喷钻头，小直径的钻头***到锚盘中孔中，大直径的钻杆顶竖锚盘，牵引锚筋到设计位置。
进一步，带螺旋叶片的钻杆在回退过程中将孔内的土体取出，同时压注水泥浆液或土体硬化剂浆液；置换压注的浆液形成了加劲桩锚的锚固体。
进一步，牵引锚筋过程和抽出钻杆过程中也可喷射浆液。
有益效果：本发明所述的一种带螺旋叶片的旋喷钻具及压注置换的加劲桩锚施工方法，带螺旋叶片的钻杆将带出钻孔中的泥土，同时压灌入水泥浆或土体硬化剂浆液，置换效率高，形成的锚固体效果好；该方法制成的锚固体具有较高的强度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1、一种带螺旋叶片的旋喷钻具示意图
图2、压注置换加劲桩锚的锚固段形成过程示意图
图3、压注置换加劲桩锚的锚固段示意图
图4、单锚盘锚筋牵引到锚固体中的示意图
图5、压力分散式锚筋牵引到锚固体中的示意图
图中：1—带螺旋叶片的钻杆，2—光钻杆，3—钻头，4—喷浆嘴，5—喷注浆液，6—锚固地层，7—锚盘，8—带入锚筋的钻具，9—锚筋，10—变径旋喷钻头。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参看图1～图5，一种带螺旋叶片的旋喷钻具，所述钻具有带螺旋叶片的钻杆1、中空光钻杆2、一个钻头3、喷浆嘴4和变径旋喷钻头10组成；
压注置换的加劲桩锚施工方法，其步骤如下：
1)、采用中空带螺旋叶片的钻杆1和钻头3引孔，孔内的土体6经螺旋叶片向外输送，参看图2；
2)、钻进到设计深度后，保持钻杆在钻孔时的同向旋转，上提钻杆，螺旋叶片1带出孔内土体6，同时旋喷注浆，参看图2；
3)、通过钻头喷嘴旋喷的水泥净浆5或土体硬化剂浆液5占据置换出土体的孔内空间，参看图3；
4)、在锚固段范围内，钻杆可以往复运动，回退的钻杆再前进压入已充满浆液的钻孔中，同时旋喷喷射浆液，使锚固段的孔径变大，形成的锚固体的直径也同时增大，参看图3；
5)、钻孔中压灌浆液后，将钻具退出钻孔，更换牵引锚筋9的变径旋喷钻头10，小直径的旋喷钻头10***到锚盘7的孔中，大直径的钻杆顶紧锚盘将锚筋9带入到已压灌满浆液5的钻孔中，达到设计位置即可。参看图4，对于压力分散式加劲桩锚，按图5的方法牵引到位。
步骤1)中，在钻进过程中，钻头前端的喷嘴同时喷射水泥浆液或土体硬化剂浆液。
步骤5)中，牵引带入锚筋9的过程中，也可喷射浆液。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (5)
1.一种带螺旋叶片的旋喷钻具，其特征是：钻具由中空光钻杆、中空光钻杆前端的中空带螺旋叶片的钻杆和变径旋喷钻头组成；中空螺旋钻杆前端带有钻头，钻头前端带有喷嘴；带螺旋叶片的旋喷钻具能引孔取土；变径旋喷钻头前端穿过锚盘，后端顶住锚盘，牵引锚筋到位。
2.根据权利要求1所述的一种带螺旋叶片的旋喷钻具，其特征是：带螺旋叶片的钻杆长度为1-8m。
3.采用带螺旋叶片的旋喷钻具施工压注置换加劲桩锚的方法，其步骤如下，
1)、采用带螺旋叶片的钻具引孔，孔内的土体经螺旋叶片向外输送；
2)、钻进到设计深度后，保持钻杆与引孔时同向的旋转，上提钻杆，螺旋叶片置换出孔内土体，同时旋喷注浆；
3)、通过钻头喷嘴喷射的水泥浆或土体硬化剂浆液快速充填置换出土体的孔内空间；
4)、在锚固段范围内，钻杆可以往复运动，回退的钻杆再前进压入已充满浆液的钻孔中，同时旋喷喷射浆液，使锚固段的孔径变大，形成的锚固体的直径也相应增大；
5)、钻孔中压灌浆液后，将钻具退出钻孔，更换上变径旋喷钻头，小直径的钻头***到锚盘中孔中，大直径的钻杆顶竖锚盘，牵引锚筋到设计位置。
4.根据权利要求3所述的采用带螺旋叶片的旋喷钻具施工压注置换加劲桩锚的方法，其特征是，带螺旋叶片的钻杆在回退过程中将孔内的土体取出，同时压注水泥浆液或土体硬化剂浆液；置换压注的浆液形成了加劲桩锚的锚固体。
5.根据权利要求3所述的采用带螺旋叶片的旋喷钻具施工压注置换加劲桩锚的方法，其特征是，牵引锚筋过程和抽出钻杆过程中也可喷射浆液。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109162283A (zh) * | 2018-09-06 | 2019-01-08 | 江苏兴厦建设工程集团有限公司 | 一种加筋水泥土桩锚支护及其施工设备和施工方法 |
| CN109505305A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-03-22 | 绍兴大明电力设计院有限公司 | 高压旋喷式螺旋锚复合基础及其制作方法 |
| CN112323779A (zh) * | 2019-08-05 | 2021-02-05 | 张继红 | 一种长螺旋袋装流体桩施工方法 |
| CN118273315A (zh) * | 2024-05-31 | 2024-07-02 | 广东交科检测有限公司 | 一种针对富水软弱淤泥质土的高压旋喷桩辅助施工装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02261121A (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-23 | Aoki Corp | 現場打コンクリート杭の杭頭部処理方法 |
| CN1101392A (zh) * | 1993-10-06 | 1995-04-12 | 刘孝先 | 灌注钢筋混凝土桩的工艺方法 |
| CN201671098U (zh) * | 2010-05-20 | 2010-12-15 | 上海强劲基础工程有限公司 | 旋喷搅拌加筋成桩工具 |
| CN103882859A (zh) * | 2014-04-03 | 2014-06-25 | 上海强劲地基工程股份有限公司 | 一种施加预应力的原状取土压灌混凝土桩及其施工方法 |
-
2017
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02261121A (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-23 | Aoki Corp | 現場打コンクリート杭の杭頭部処理方法 |
| CN1101392A (zh) * | 1993-10-06 | 1995-04-12 | 刘孝先 | 灌注钢筋混凝土桩的工艺方法 |
| CN201671098U (zh) * | 2010-05-20 | 2010-12-15 | 上海强劲基础工程有限公司 | 旋喷搅拌加筋成桩工具 |
| CN103882859A (zh) * | 2014-04-03 | 2014-06-25 | 上海强劲地基工程股份有限公司 | 一种施加预应力的原状取土压灌混凝土桩及其施工方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109162283A (zh) * | 2018-09-06 | 2019-01-08 | 江苏兴厦建设工程集团有限公司 | 一种加筋水泥土桩锚支护及其施工设备和施工方法 |
| CN109505305A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-03-22 | 绍兴大明电力设计院有限公司 | 高压旋喷式螺旋锚复合基础及其制作方法 |
| CN112323779A (zh) * | 2019-08-05 | 2021-02-05 | 张继红 | 一种长螺旋袋装流体桩施工方法 |
| CN118273315A (zh) * | 2024-05-31 | 2024-07-02 | 广东交科检测有限公司 | 一种针对富水软弱淤泥质土的高压旋喷桩辅助施工装置 |
| CN118273315B (zh) * | 2024-05-31 | 2024-07-26 | 广东交科检测有限公司 | 一种针对富水软弱淤泥质土的高压旋喷桩辅助施工装置 |
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| Publication number | Publication date |
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