CN101761084A - 流砂层中掩护式成锚的方法 - Google Patents

Abstract

流砂层中掩护式成锚的方法是岩土工程中对软弱土体加固和支护的一种锚固体施工方法。但由于在含承压水流砂层中钻孔时的喷砂与塌孔，导致锚固体施工难度很大。为了使锚固体在承压水的流砂层中得到应用，必须采用一种掩护式施工方法。具体方法如下：1、斜向旋喷掩护成锚方法在刚刚呈初凝状态的水泥土体(旋喷桩体)掩护下，锚杆(桩)成孔不再出现喷砂与塌孔现象，成孔非常安全，并能使施工的锚杆(桩)获得较高的锚固力。2、便携装配式套管掩护成锚方法在套管的掩护下，按成锚的施工工艺要求，应采用一次成锚方法成锚，以防流砂层中塌孔。锚杆(桩)安装完成后，取出防喷套管，并用快凝水泥堵住孔口。

Description

流砂层中掩护式成锚的方法

一、技术领域

本发明涉及岩土工程中对软弱土体加固和支护的一种地锚施工方法。

二、背景技术

在软弱土层中构建地下设施(地下室、人防工程、地下交通隧道等)，由于土体的软弱松散，土体本身的强度很低和自稳性很差，在构建这些地下建筑物时，必须对土体边坡进行加固与支护。目前通常采用锚杆、土钉、土锚及锚桩等方法，这些主动加固方法具有高效与低成本的特点，很受人们的青睐，但由于在含承压水流砂层中钻孔时的喷砂与塌孔，导致施工难度很大，使人们往往不得不放弃这类支护形式。为了使锚杆(桩)在承压水流砂层中得到广泛应用，必须采用一种掩护式施工方法。

三、发明内容

本发明专利的具体内容如下：

1、斜向旋喷掩护成锚方法，详见图1

在流砂层中成锚杆(桩)孔之前，先在成锚的位置上，预先采用高(中)压(压力10～20MPa)斜向旋喷机，按设计的锚杆(桩)位置施工一个旋喷桩体。施工斜向旋喷桩时，要求凿穿止水帷幕的旋喷钻头外径与钻杆外径之差在5mm以内，在止水帷幕处钻孔与钻杆之间的空隙将控制在5mm之内，旋喷时，被水泥浆置换出的泥浆能从这个空隙中排出，而流砂(粉砂或细砂)内的空隙被高(中)压水泥浆所充填，原空隙中的水被挤走，在钻杆周围一定范围内的流砂层失去了流动性。在钻杆周围形成的旋喷桩体，其直径大小与旋喷压力、水泥浆注入量及水泥浆的浓度有关。当旋喷钻杆达到设计锚杆(桩)的长度+500mm后，钻具回退，回退过程中要求继续旋喷水泥浆。到达孔口时，用事先緾有麻丝的木塞将孔口堵死，以防水砂和水泥浆液从孔口流出。

等待24～36小时后，取出堵孔的木塞，观察孔口，若无流砂流出时，就可以进行锚杆(桩)孔的钻孔施工了，若仍有流砂流出，则需再堵上该孔等待8小时。

施工锚杆孔的位置和方向(倾角和方位)要求必须与原预先施工的旋喷桩重合，锚杆孔应位于旋喷桩的中轴线上，且长度小于预先施工的旋喷桩长度，成孔的直径小于旋喷桩的直径。这时，在刚刚呈初凝状态的水泥土体(旋喷桩体)掩护下，锚杆成孔不再出现喷砂与塌孔现象，成孔非常安全，并能使施工的锚杆(桩)获得较高的锚固力。

2、便携装配式套管掩护成锚方法，详见图2

先用Φ150的合金钻头，凿止水帷幕厚度达4/5，在此位置上安装好便携装配式防喷套管，如图3所示，同时将防喷开关关闭；

换上一次成锚的钻具，带上锚锭板和锚筋，插入防喷套管中凿穿剩余的止水帷幕；

控制防喷套管上的溢流阀，控制泥浆的流出量，并使细砂不要流出；

按成锚的施工工艺要求，应采用一次成锚方法成锚，以防流砂层中塌孔。

锚杆(桩)安装完成后，取出防喷套管，并用快凝水泥堵住孔口。

四、附图说明

图1斜向旋喷掩护成锚的施工方法

1---止水帷幕(水泥土桩墙或地下连续墙)；2-安装锚杆或锚桩的成孔钻杆；3-流砂土层；4---成锚钻孔的钻头；5---旋喷水泥土桩体。

图2便携装配式套管掩护成锚的施工方法

1---止水帷幕(水泥土桩墙或地下连续墙)；2-安装锚杆或锚桩的成孔钻杆；3-流砂土层；4---成锚钻孔的钻头；5---便携装配式套管；6---安装的锚筋体。

图3便携装配式套管结构

7---套管组装的铰链；8---防喷控制阀；9---套管组装的密封层；10---密封作用的橡胶层；11---锚筋的引出孔；12---钻杆的引出孔；13---套管的把手。

五、具体实施方式

(一)、斜向旋喷掩护式成锚方法

施工工艺如下：

1、先用Φ60～80的合金钻头，凿穿止水帷幕，紧接着向流砂层中加压喷注水泥浆；

2、喷注水泥浆的水灰比为0.6～0.8，注浆压力10～20MPA，注浆量为75～100Kg/m桩长的水泥量；

3、当旋喷桩长达设计的锚杆(桩)长度后，退出钻杆，并用相应直径的木塞将孔口堵住；

4、等待24～36小时后，打开木塞后观察，若无流砂流出，则按步骤5施工锚杆(桩)，若仍有喷砂涌水现象，需再等待8小时；

5、换上成锚孔的钻具，钻出锚杆(桩)孔，要求钻孔位于预先施工的旋喷桩之中轴线上；

6、退出成锚孔的钻具，安装锚筋，结束后应用速凝水泥堵住孔口。

(二)、便携装配式套管掩护式成锚方法

施工工艺如下：

1、先用Φ150的合金钻头，凿穿止水帷幕4/5，安装好便携装配式防喷套管，同时将防喷开关关闭，以防流砂流出；

2、换上一次成锚的钻具，带上锚锭板和锚筋，插入防喷套管中凿穿剩余的止水帷幕；

3、控制防喷套管上的溢流阀，控制泥浆的流出量，并使砂子不要流出；

4、按成锚的施工工艺要求，应采用一次成锚方法成锚，以防流砂层中塌孔。

5、锚杆(桩)安装完成后，取出防喷套管，并用快凝水泥堵住孔口。

Claims (2)

1.斜向旋喷掩护成锚方法，详见图1

在流砂层中成锚杆(桩)孔之前，先在成锚的位置上，预先采用高(中)压(压力10～20MPa)斜向旋喷机施工一个旋喷桩体。当旋喷钻杆达到设计锚杆(桩)的长度后，钻具回退，回退过程中要求继续旋喷水泥浆。到达孔口时，用事先緾有麻丝的木塞将孔口堵死，以防水砂和水泥浆液从孔口流出。

等待24～36小时后，取出堵孔的木塞，观察孔口，若无流砂流出时，就可以进行锚杆孔的钻孔施工了，若仍有流砂流出，则需再堵上孔等待8小时。

施工锚杆孔的位置和方向(倾角和方位)要求必须与原预先施工的旋喷桩重合，锚杆孔应位于旋喷桩的中轴线上，且长度小于预先施工的旋喷桩长度，成孔的直径小于旋喷桩的直径。

2.便携装配式套管掩护成锚方法，详见图2

先用Φ150的合金钻头，凿止水帷幕厚度达4/5，在此位置上安装好便携装配式防喷套管，如图3所示，同时将防喷开关关闭；

换上一次成锚的钻具，带上锚锭板和锚筋，插入防喷套管中凿穿剩余的止水帷幕；

控制防喷套管上的溢流阀，控制泥浆的流出量，并使砂子不要流出；

按成锚的施工工艺要求，应采用一次成锚方法成锚，以防流砂层中塌孔。

锚杆(桩)安装完成后，取出防喷套管，并用快凝水泥堵住孔口。

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