CN101942834B - 一种防止钻孔流水喷砂的锚杆施工方法 - Google Patents

Abstract

一种防止钻孔流水喷砂的锚杆施工方法，即是通过一种防喷堵头的掩护，将钻头、钻杆、锚具、锚筋等封闭在钻孔内，也就是把他们控制在止水帷幕内。防水堵头的外缘与止水帷幕上的钻孔壁通过快凝材料紧密结合在一起，钻杆从防水堵头进入到止水帷幕的后面，从而将孔内水土流失的通道给封堵起来。为了控制在高压旋喷或注浆过程中产生较高压力对周边环境的影响以及对止水帷幕及围护结构的影响，也为了使部分被置换水土能及时从内部排出，我们还在防喷堵头中设置了一个泄压管来控制排出量。通过在粉土、粉砂等具有高水压的粉性土砂性土地层中施工应用，取得了很好的工程效果，产生了良好的社会与经济效益。

Description

一种防止钻孔流水喷砂的锚杆施工方法

技术领域

本发明涉及岩土工程中对软弱岩土加固和支护的一种施工技术，尤其是在高水位下的粉土、砂质粉土、粉砂、细砂、砂砾等地层中，斜向钻孔并防止流水喷砂的施工技术。

背景技术

在高水位下的粉土、砂质粉土、粉砂、细砂、砂砾等地层中，通过斜向钻孔旋喷或搅拌加固，或施工锚杆、土钉，或注浆加固，或施工斜锚桩时，常常在钻穿止水帷幕后，在水压力的作用下出现大量的流水喷砂现象，造成对被加固或支护边坡周边环境的危害。随着基坑开挖深度越来越大、地下水压力也越来越高，迫切需要解决能控制斜向钻孔防喷的施工难题。

在较高的水压作用下，一旦钻穿止水帷幕，止水帷幕后的水、土、砂便沿着钻孔壁与钻杆的间隙，向外挤出或喷射，如不能及时控制，则很快便引起地层的沉陷，从而危及临近建筑物、构筑物及道路管线的安全，同时外流的水土将注入的浆液带走，从而影响支护与加固效果。

目前，在水压力较低时，采用小钻头和一次性钻杆的施工方法，以减少钻孔与钻杆之间的间隙，可以减少水土流失，勉强能在一些水压力较低、周边环境要求较低的地区使用。但是这种施工方法仍不能有效控制水土流失，和地面的沉降难题。当水压力较大时，水、土、砂及浆液沿着钻孔壁与钻杆的间隙，向外挤出的压力也很大，浆液随水土的流失将很快、流量很大，注浆或旋喷的效果也就无法保证了，这不仅很快危及临近建筑物、构筑物及道路管线的安全，而且对施工人员和施工设备产生危险。可以说，目前还没有更有效的施工方法来控制斜向钻孔的水土流失问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服现有技术存在的问题，提供一种防止钻孔流水喷砂的锚杆施工方法，在具有较高水压的流砂地层中斜向钻孔，可以控制漏水喷砂。

为了解决上述问题本发明的技术方案是这样的：

一种防止钻孔流水喷砂的锚杆施工方法，包括以下步骤：

1、调制防喷填料

根据锚杆施工的要求，调制一定量的快速凝固、粘结性强防喷填料。

2、钻件组装

将钻杆与钻头组装在一起，放在需钻孔的位置旁边；

3、初钻孔

用开孔钻头在止水帷幕上相应位置按设计角度开孔，所述开孔不钻穿止水帷幕。

4、钻件安装到钻孔中

抽出钻具，再将准备好的锚固件、钻杆、旋喷钻头安装到第三步骤中钻出的钻孔中。

5、开孔密封

用步骤1中调制的防喷填料，填充到步骤3的钻孔中，构成防喷堵头，且步骤4中的锚固件、钻杆穿过防喷堵头。

6、继续钻孔

待步骤5中的防喷填料凝固后，钻机沿设计方向继续向前钻进到设计的位置；钻进中可以高压旋喷浆液，或注浆，并同时将需要插入的锚筋、锚锭板等徐徐带入到钻孔中；在钻进过程中，通过穿越防喷堵头的压力调控管控制钻孔内的压力和钻进时需置换返出的水、土数量。

钻杆和锚筋穿过防喷填料构成的防喷堵头时，钻杆和锚筋需要不时的进行前后移动，防止其与防喷填料凝固在一起；锚筋上涂有防止被防喷填料凝固的油性涂层。

7、回退钻杆，钻孔封闭

钻进到位后，回退钻杆，在钻杆退出立即将钻孔封闭；封闭可以采用步骤1中的防喷填料将钻孔的出口封闭，或者在退出钻杆2临近出口时，用准备好的塞子，立即把出口塞紧。

防喷堵头中部具有一可让钻杆通过的钻杆孔，钻杆孔的旁边设置有一水土置换控制孔，防喷堵头上还均布有锚筋孔。

有益效果，本发明所述的施工方法，有效的解决了斜向钻孔中流水喷砂的难题。且施工方法简单，防喷效果好，省时省力。使原被否定的主动支护与加固技术得到了广泛的应用，产生了良好的经济效益。

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为本发明所述的钻件初钻孔时结构示意图；

图2为本发明所述的防喷堵头密封结构示意图；

图3为本发明所述的钻件钻孔全程结构示意图；

图4为本发明所述的钻孔封闭后结构示意图；

图5为本发明所述的钻孔封闭后截面结构示意图。

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。

一种防止钻孔流水喷砂的锚杆施工方法，包括以下步骤：

1、调制防喷填料

根据锚杆施工的要求，调制一定量的快速凝固、粘结性强防喷填料。防喷填料一般为快速水泥，以及类似的快速凝结材料。

2、钻件组装

将钻杆与开孔钻头组装在一起，放在需钻孔的位置旁边。

3、初钻孔

参看图1，用开孔钻头3在止水帷幕5上相应位置按设计角度开孔，开孔不钻穿止水帷幕5；钻孔后预留止水帷幕的厚度为0.5-10cm。止水帷幕5的内侧为维护结构6，钻头3从维护结构6侧开始钻起。钻杆2前端的钻头3低于自然地面10，钻杆2的后端为驱动钻杆2转动的钻机1，钻出的钻孔4为盲孔。

4、钻件安装到钻孔中

参看图2，抽出钻具，将准备好锚固件7、钻杆2、钻头3(此时为旋喷钻头)安装到第3步骤中钻出的钻孔4中。

5、开孔密封

用步骤1中调制的防喷填料，填充到步骤3的钻孔4中，构成防喷堵头，且使得步骤4中的锚固件、钻杆穿过防喷堵头8。

6、继续钻孔

参看图3，待步骤5中的防喷填料凝固后，钻机1上的钻杆2沿设计方向继续向前钻进到设计的位置，钻进中可以高压旋喷浆液，或注浆，并同时将需要插入的锚筋、锚锭板等徐徐带入到钻孔中。在钻进过程中，通过穿越防喷堵头8的压力调控管9控制钻孔内的压力和钻进时需置换返出的水、土数量。钻孔所在的土层为粉土、砂性地层11。压力调控管9穿过防喷堵头8内的水土置换控制孔2(此处再结合参看图1和图2)。

继续旋喷钻进时，钻杆2和锚筋穿过防喷填料构成的防喷堵头时，需要不时的进行前后移动，防止其与防喷填料凝固在一起。锚固件如锚筋上涂有防止被防喷填料凝固的油性涂层。

7、回退钻杆，钻孔封闭

参看图4，钻进到位后，回退钻杆2，在钻杆2退出后，立即封闭钻孔，用步骤1中的防喷填料封闭；或者在退出钻杆2临近出口时，用准备好的塞子，立即把出口塞紧。

最后等待钻孔内水泥浆初凝后，将锚筋张拉锁定。

参看图5防喷堵头为圆形，由快速水泥等材料现场在钻孔中形成，防喷堵头8的中心设置有一钻杆孔83，钻杆孔83用于是钻杆进出，正常钻孔时，钻杆要不停旋转进出，防止钻杆凝固在防喷堵头8上。防喷堵头8上钻杆孔83的旁边有一水土置换控制孔82，水土置换控制孔用于控制钻孔内部的水土置换量和钻孔内压。另外防喷堵头8上还均布有锚筋孔84，锚筋孔84用于将穿过锚筋。锚筋孔84可以根据需要进行设置一定数量，如三个锚筋孔84。防喷堵头8主要采用水泥基凝胶材料来加工，如快速水泥等。

本发明有效的解决了斜向钻孔中流水喷砂的难题。且施工方法简单，防喷效果好，省时省力。使原被否定的主动支护与加固技术得到了广泛的应用，产生了良好的经济效益。

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 (3)

1.一种防止钻孔流水喷砂的锚杆施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）、调制防喷填料

根据锚杆施工的要求，调制一定量的快速凝固、粘结性强防喷填料；

2）、钻件组装

将钻杆与开孔钻头组装在一起，放在需钻孔的位置旁边；

3）、初钻孔

用开孔钻头在止水帷幕上相应位置按设计角度开孔，所述开孔不钻穿止水帷幕，具体为钻孔后预留止水帷幕的厚度为0.5-10cm；

4）、钻件安装到钻孔中

抽出钻具，再将准备好的锚固件、钻杆、旋喷钻头安装到第三步骤中钻出的钻孔中；

5）、开孔密封

用步骤1中调制的防喷填料，填充到步骤3的钻孔中，构成防喷堵头，且步骤4中的锚固件、钻杆穿过防喷堵头；

6）、继续钻孔

待步骤5中的防喷填料凝固后，钻机沿设计方向继续向前钻进到设计的位置；钻进中可以高压旋喷浆液，或注浆，并同时将需要插入的锚筋、锚锭板徐徐带入到钻孔中；在钻进过程中，通过穿越防喷堵头的压力调控管控制钻孔内的压力和钻进时需置换返出的水、土数量；

7）、回退钻杆，钻孔封闭

钻进到位后，回退钻杆，在钻杆退出立即将钻孔封闭；封闭可以采用步骤1中的防喷填料将钻孔的出口封闭，或者在退出钻杆临近出口时，用准备好的塞子，立即把出口塞紧。

2.根据权利要求1所述的一种防止钻孔流水喷砂的锚杆施工方法，其特征在于，防喷堵头中部具有一可让钻杆通过的钻杆孔，钻杆孔的旁边设置有一水土置换控制孔，防喷堵头上还均布有锚筋孔。

3.根据权利要求1所述的一种防止钻孔流水喷砂的锚杆施工方法，其特征在于，步骤6）中，钻杆和锚筋穿过防喷填料构成的防喷堵头时，钻杆和锚筋需要不时的进行前后移动，防止其与防喷填料凝固在一起；锚筋上涂有防止被防喷填料凝固的油性涂层。

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