CN101761348B

CN101761348B - 多向锚桩一次成型的钻具

Info

Publication number: CN101761348B
Application number: CN2008102009999A
Authority: CN
Inventors: 刘全林; 宋伟民
Original assignee: Shanghai Qiangjin Foundation Engineering Co Ltd
Current assignee: Shanghai Qiangjin Foundation Engineering Co Ltd
Priority date: 2008-10-10
Filing date: 2008-10-10
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2028-10-10
Also published as: CN101761348A

Abstract

多向锚桩一次成型的钻具是岩土工程中对软弱土体加固和支护的一种成锚施工的钻具。目前通常施工的垂直锚桩、水平锚桩及倾斜锚桩(简称多向锚桩)的成型工艺复杂、成桩施工时间长。尤其在淤泥质土或砂土层中，锚桩成型往往难以成功。为了提高工效和成桩效果，需采用本发明的专用钻具，具体有：1、锚桩一次性旋喷施工成型的钻具；2、锚桩一次性搅拌旋喷施工成型的钻具。利用本发明的专用钻具，可将需要插入的锚筋、锚锭板等与搅拌旋喷钻具组合在一起，将需要插入的锚筋、锚锭板等徐徐带入，当得到设计位置时，钻杆回退，搅拌旋喷钻头与锚锭板一起与钻杆脱离。

Description

多向锚桩一次成型的钻具

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成锚桩施工钻具。

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，使得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。目前通常施工的垂直锚桩、水平锚桩及倾斜锚桩(简称多向锚桩)的成型工艺复杂、成桩施工时间长。尤其在淤泥质土或砂土层中，锚桩成型往往难以成功。由于砂土层的塌孔，淤泥质土的流动，使得锚筋的插入非常困难。为了提高工效和成桩效果，需要采用特殊的钻具和方法。

三、发明内容

通过专用机具，按确定的角度(10～90度)，一次性施工成型大直径的加筋水泥土锚桩。

本发明专利的具体内容如下：

1、锚桩一次性旋喷施工成型的钻具

采用高中压旋喷方法施工的锚桩时，利用本发明的专用钻具，可将需要插入的锚筋、锚锭板等与旋喷钻具组合在一起，可按设计的成锚方向(10～90度)，一边旋喷施工不同直径的旋喷桩体，一边将需要插入的锚筋、锚锭板等徐徐带入，当得到设计位置时，钻杆回退，旋喷钻头便缓缓与锚锭板脱离，旋喷钻头在钻杆回退过程中可以继续旋喷水泥浆液，从而将旋喷成孔时的破碎土体及泥浆，由水泥浆液冲至孔外，从而保证了加筋水泥土锚桩体的质量。

旋喷钻具的结构详见图1。

2、锚桩一次性搅拌旋喷施工成型的钻具

在砂性土层中，采用旋喷搅拌的方法施工锚桩时，利用本发明的专用钻具，可将需要插入的锚筋、锚锭板等与搅拌旋喷钻具组合在一起，可按设计的成锚方向(10～90度)，一边搅拌旋喷施工不同直径的水泥土桩体，一边将需要插入的锚筋、锚锭板等徐徐带入，当得到设计位置时，钻杆回退，搅拌旋喷钻头与锚锭板一起与钻杆脱离，在钻杆回退过程中由钻杆可以继续向孔内注入水泥浆液，从而将原成孔时的破碎土体及泥浆，由水泥浆液带至孔外，从而保证了加筋水泥土锚桩体的质量。

搅拌旋喷钻具的结构详见图2，其中单个叶片的形状如图2-1所求，三个叶片拼焊后的形态如图2-2所示。

四、附图说明

图1旋喷钻具的结构

1-旋喷孔；2-旋喷钻头；3---导向套；4---锚筋固定挤压套；5---锚锭板；6---耐磨环；7---减阻环；8---锚锭板定位托环；9---锚筋；10钻杆连接螺纹。

图2搅拌旋喷钻具的结构

1-旋喷孔(2～3mm)；2---搅拌叶片焊接段(直径50mm厚壁钢管)；3---锚筋锚栓段；4---锚锭板；5---转动减阻环；6---锚筋与锚锭板连接孔；7---锚具定位板；8---一次性搅拌旋喷钻具与钻杆连接段；

图2-1单个搅拌叶片的形状

图2-2三个搅拌叶片的组合形状

9---三个搅拌叶片连接的焊缝；10---叶片固定的钢管；11---搅拌叶片。

五、具体实施方式

(一)、锚桩一次性旋喷施工成型钻具的加工制造：

(1)旋喷钻头采用高强合金钢制成，做成球型结构；

(2)导向套采用厚壁钢管制成，厚度为5mm；

(3)耐磨环采用黄铜材料制成，厚度为15mm，其它尺寸如图1所标；

(4)减阻环采用高强合金钢丝制成，直径为6mm，其它尺寸如图1所标；

(5)锚锭板定位托环，由普通钢板制成，厚度为15mm，用于定位锚锭板和相对运动的钻杆(锚锭板不动，而钻杆转动)；

(6)锚锭板，采用钢板制成，其形状为圆形或多边形，改变其直径和厚度实现锚固力的变化，材料为Q235；厚度为8-25mm，圆形的直径或多边形的边长为100-180mm；

(7)锚筋，由钢绞线、钢丝绳、钢筋或钢管制成，钢绞线主要是1860级冷拔钢丝，钢筋主要为HPB335Q钢筋，钢管为厚壁无缝钢管；

(二)、锚桩一次性搅拌旋喷施工成型钻具的加工制造

(1)搅拌叶片采用厚度为8mm的合金钢板制成；

(2)搅拌叶片焊接在厚壁钢管上，钢管采用直径50mm厚壁焊管；

(3)转动减阻环采用高强合金钢丝制成，直径为6mm，其它尺寸如图2所标；

(4)锚具定位环，由普通钢板制成，厚度为15mm，用于定位锚锭板和相对运动的钻杆(锚锭板不动，而钻杆转动)；

(5)锚锭板，采用钢板制成，其形状为圆形或多边形，改变其直径和厚度实现锚固力的变化，材料为Q235；厚度为8-25mm，圆形的直径或多边形的边长为100-180mm；锚锭板加工，锚锭板上的锚筋孔按需连接的锚筋数量确定，钻孔直径＝锚筋体直径+2，在连接2根以上锚筋的锚锭板上，其中部需钻一个施工导向孔，直径为50-80mm；

(6)锚筋，由钢绞线、钢丝绳、钢筋或钢管制成，钢绞线主要是1860级冷拔钢丝，钢筋主要为HPB335Q钢筋，钢管为厚壁无缝钢管。

Claims

1.一种锚桩一次性旋喷施工成型工具，包括钻杆、旋喷钻头、导向套、耐磨环、减阻环、锚锭板、锚锭板定位托环、锚筋和锚筋固定挤压套，其特征在于，所述旋喷钻头中部设置有旋喷孔，并且与所述钻杆顶端连接；所述导向套套在所述钻杆靠近旋喷钻头一端外侧；所述锚锭板设置在所述钻杆中部；两对所述锚锭板定位托环设置在所述锚锭板下方；两对所述耐磨环设置在两对所述锚锭板定位托环之间；所述减阻环设置在两对所述耐磨环之间；所述锚筋垂直穿过所述锚锭板边缘；所述锚筋固定挤压套套在所述锚筋前端；所述旋喷钻头采用高强合金钢制成，形状为球形；所述导向套采用厚壁钢管制成，厚度为5mm；所述锚锭板采用钢板制成，厚度为8-25mm，圆形的直径或多边形的边长为100-180mm；所述锚锭板定位托环由普通钢板制成，厚度为15mm；所述耐磨环采用黄铜材料制成，厚度为15mm；所述锚筋由钢绞线、钢丝绳、钢筋或钢管的其中一种制成；所述减阻环采用高强合金钢丝制成，厚度为15mm。

2.一种锚桩一次性搅拌旋喷施工成型工具，包括钻杆、搅拌叶片、厚壁钢管、转动减阻环、锚具定位环和锚锭板，其特征在于，所述厚壁钢管设置在钻杆顶部；所述钻杆顶部设置有一旋喷孔；所述搅拌叶片焊接在厚壁钢管上；所述锚锭板设置在所述钻杆中部；所述锚具定位板设置在所述锚锭板下方；所述转动减阻环设置在所述锚锭板和锚具定位板之间；所述锚锭板边缘设置有供锚筋穿过的圆孔；所述厚壁钢管采用直径为50mm的后壁焊管；所述搅拌叶片采用厚度为8mm的合金钢板制成；所述锚锭板采用钢板制成，厚度为8-25mm，圆形的直径或多边形的边长为100-180mm；所述锚具定位板由普通钢板制成，厚度为15mm；所述转动减阻环采用高强合金钢丝制成，直径为6mm。