CN106087992B - 不会塌孔的高压射水钻进并扩孔的锚杆桩 - Google Patents

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Abstract

本发明不会塌孔的高压射水钻进并扩孔的锚杆桩主要用于建筑工程领域锚杆桩施工；它是利用高压射水原理对锚杆桩进行钻进并扩孔，钻杆部分设备简单且重量轻，制造成本及维修费用低，钢绞线在钻杆内穿入，穿入简单容易，不存在塌孔的问题；本发明主要由钻进喷射钻杆1、扩孔喷射钻杆2、支撑架A3、钢绞线4、支撑架B5、圆形护筒19组成；其主要施工过程是：由钻进喷射钻杆1喷射高压水流对桩孔进行钻进，再将扩孔喷射钻杆2插入溢流通道9内，对桩端土层进行扩孔，扩孔完成后抽出扩孔喷射钻杆2，然后在溢流通道9内插入钢绞线4使钢绞线4伸入桩端的空腔16内，最后用钻进喷射钻杆1对桩孔进行注浆，注浆完成后抽出钻进喷射钻杆1，施工完成。

Description

不会塌孔的高压射水钻进并扩孔的锚杆桩
技术领域
本发明主要用于建筑工程领域锚杆桩施工。
背景技术
目前已授权的和已申请的锚杆桩都没有考虑桩孔的塌孔问题，致使钢绞线穿入桩孔内困难，甚至穿不进去；机械钻杆钻进方式设备复杂，制造成本及维修费用高。
发明内容
本发明解决了上述问题，它是利用高压射水原理对锚杆桩进行钻进并扩孔，钻杆部分设备简单且重量轻，制造成本及维修费用低，钢绞线在钻杆内穿入，穿入简单容易，不存在塌孔的问题；本发明主要由钻进喷射钻杆（1）、扩孔喷射钻杆（2）、支撑架A（3）、钢绞线（4）、支撑架B（5）、圆形护筒（19）组成；钻进喷射钻杆（1）由外套管（6）、内套管（7）、喷射孔（8）、封头板（10）、环形刀（21）组成；钻进喷射钻杆（1）的前端用封头板（10）将外套管（6）的内壁与内套管（7）的外部焊接成整体，外套管（6）与内套管（7）之间形成压水仓（20），内套管（7）的内壁形成开口的溢流通道（9），封头板（10）开有多个喷射孔（8），封头板（10）上固定有环形刀（21），钻进喷射钻杆（1）配备有相应的压力水设备；扩孔喷射钻杆（2）有高压喷头（11），高压喷头（11）的前端开有前喷嘴（13），高压喷头（11）的圆锥面开有多个侧喷嘴（12），扩孔喷射钻杆（2）固定有支撑架A（3），支撑架A（3）是镂空的且可以在溢流通道（9）内滑动，扩孔喷射钻杆（2）与钻进喷射钻杆（1）可共用压力水设备，但扩孔喷射钻杆（2）的水压力比钻进喷射钻杆（1）的水压力大；钢绞线（4）固定有多个支撑架B（5），支撑架B（5）可以在溢流通道（9）内滑动；其主要施工过程与工作原理是：步骤一、先将圆形护筒（19）插入土层（14）中一定深度，再将钻进喷射钻杆（1）的环形刀（21）对准锚杆桩的桩位并插入土层中，此时封头板（10）接触到土层，启动钻进喷射钻杆（1）的压力水设备，高压水流进入压水仓（20）并通过多个喷射孔（8）向土层进行射水，同时将钻进喷射钻杆（1）前端的环形刀（21）边推进边射水，射出的水与土混合成泥浆并有一定的压力，这种混合泥浆会自动经过溢流通道（9）排除，由于环形刀（21）的切土作用，可以将桩周边的土切削整齐同时也减小了喷射水流对桩周边土的扰动，射出的高压平行水流逐渐将土层切削成圆柱形的桩孔，桩孔施工完成后，关闭钻进喷射钻杆（1）的压力水设备；步骤二、将扩孔喷射钻杆（2）插入溢流通道（9）内并将高压喷头（11）的前端接触到桩的土层，启动扩孔喷射钻杆（2）的压力水设备，同时将扩孔喷射钻杆（2）缓慢向前推进，高压水流同时向正前方及周边方向喷射，将桩端土层扩大成空腔（16），同时切削后的混合泥浆从扩孔喷射钻杆（2）与溢流通道（9）之间的空隙排除，扩孔完成后，关闭扩孔喷射钻杆（2）的压力水设备，并抽出扩孔喷射钻杆（2）；步骤三、将钢绞线（4）安装支撑架B（5）并将钢绞线（4）从溢流通道（9）内穿入至空腔（16）并留一定的锚固长度，此时桩孔由于受到钻进喷射钻杆（1）的支撑作用桩孔不会塌孔，钢绞线（4）也能非常顺利地穿入空腔（16）；步骤四、将钻进喷射钻杆（1）的压力水设备的水换成水泥浆液，将水泥浆液由封头板（10）的多个喷射孔（8）压入空腔（16）内，随着水泥浆液的逐步增加，水泥浆液会逐步充满整个空腔（16）内，此时逐步将钻进喷射钻杆（1）向外抽，水泥浆液会逐步充满桩孔并逐步将溢流通道（9）的混合泥浆挤出，最后水泥浆液充满整个桩孔，钻进喷射钻杆（1）也全部抽出，钢绞线（4）及支撑架B（5）将永久埋在桩孔内，整个施工完成。
附图说明
附图标记说明：1-钻进喷射钻杆，2-扩孔喷射钻杆，3-环形支撑架A，4-钢绞线，5-环形支撑架B，6-外套管，7-内套管，8-喷射孔，9-溢流通道，10-封头板，11-高压喷头，12-侧喷嘴，13-前喷嘴，14-土层，15-水泥浆液，16-空腔，17-压力水流动方向，18-冲刷后的泥水流动方向，19-圆形护筒,20-压水仓，21-环形刀。
图1是本发明钻进喷射钻杆1钻进的纵向剖面示意图。
图2是将扩孔喷射钻杆2插入溢流通道9内准备扩孔的纵向剖面示意图。
图3是扩孔喷射钻杆2将桩端土层扩大成空腔16的纵向剖面示意图。
图4是将钢绞线4从溢流通道9内穿入至空腔16的纵向剖面示意图。
图5是将水泥浆液15压入空腔16及桩孔内，钻进喷射钻杆1逐渐抽出的纵向剖面示意图。
图6是本发明钻进喷射钻杆1的前端及圆形护筒19的侧立面图。
图7是本发明钻进喷射钻杆1的纵向剖面示意图。
图8是本发明高压喷头11的剖面大样图。
图9是本发明环形刀21的平面及剖面图。
具体实施方式
发明内容已经详细说明了本发明的具体实施方式，这里不再重复，需说明如下：一. 参见图1及图9，在钻进喷射钻杆1边推进边喷射高压水时，环形刀21先切入桩孔周边的土，环形刀21的刀尖比喷射孔8的位置靠前，因此在喷射过程中环形刀21对桩孔周边的土形成一个保护圈，因此射水流对桩孔周边的土扰动小。二. 参见图2及图8，高压喷头11的前端有前喷嘴13，高压喷头11的圆锥面有多个侧喷嘴12，前喷嘴13将扩孔部分的土向前切削一段距离，多个侧喷嘴12则将孔洞扩大，切削后的混合泥浆从扩孔喷射钻杆2与溢流通道9之间的空隙排除；扩孔喷射钻杆2固定有支撑架A3，支撑架A3是镂空的且可以在溢流通道9滑动，这种设计是为了将高压喷头11定位且能保证切削后的混合泥浆从扩孔喷射钻杆2与溢流通道9之间的空隙排除。三. 参见图5，当水泥浆液由封头板10的多个喷射孔8压入空腔16及桩孔内时，水泥浆液对桩孔的反用力将封头板10向外推，因此在注浆过程中很容易将钻进喷射钻杆1抽出。四. 参见图4及图5，钢绞线4固定有多个支撑架B5主要是为了将钢绞线4定位，可以保证钢绞线4在桩孔内全部被水泥浆液15包裹，待水泥浆液15凝固后即能保证钢绞线4不会锈蚀又能增加锚杆对周边土的摩擦力。

Claims (1)

1.不会塌孔的高压射水钻进并扩孔的锚杆桩，其特征是：它主要由钻进喷射钻杆（1）、扩孔喷射钻杆（2）、支撑架A（3）、钢绞线（4）、支撑架B（5）、圆形护筒（19）组成；钻进喷射钻杆（1）由外套管（6）、内套管（7）、喷射孔（8）、封头板（10）、环形刀（21）组成；钻进喷射钻杆（1）的前端用封头板（10）将外套管（6）的内壁与内套管（7）的外部焊接成整体，外套管（6）与内套管（7）之间形成压水仓（20），内套管（7）的内壁形成开口的溢流通道（9），封头板（10）开有多个喷射孔（8），封头板（10）上固定有环形刀（21），钻进喷射钻杆（1）配备有相应的压力水设备；扩孔喷射钻杆（2）有高压喷头（11），高压喷头（11）的前端开有前喷嘴（13），高压喷头（11）的圆锥面开有多个侧喷嘴（12），扩孔喷射钻杆（2）固定有支撑架A（3），支撑架A（3）是镂空的且可以在溢流通道（9）内滑动，扩孔喷射钻杆（2）与钻进喷射钻杆（1）可共用压力水设备，但扩孔喷射钻杆（2）的水压力比钻进喷射钻杆（1）的水压力大；钢绞线（4）固定有多个支撑架B（5），支撑架B（5）可以在溢流通道（9）内滑动；其主要施工过程与工作原理是：步骤一、先将圆形护筒（19）插入土层（14）中一定深度，再将钻进喷射钻杆（1）的环形刀（21）对准锚杆桩的桩位并插入土层中，此时封头板（10）接触到土层，启动钻进喷射钻杆（1）的压力水设备，高压水流进入压水仓（20）并通过多个喷射孔（8）向土层进行射水，同时将钻进喷射钻杆（1）前端的环形刀（21）边推进边射水，射出的水与土混合成泥浆并有一定的压力，这种混合泥浆会自动经过溢流通道（9）排除，由于环形刀（21）的切土作用，可以将桩周边的土切削整齐同时也减小了喷射水流对桩周边土的扰动，射出的高压平行水流逐渐将土层切削成圆柱形的桩孔，桩孔施工完成后，关闭钻进喷射钻杆（1）的压力水设备；步骤二、将扩孔喷射钻杆（2）插入溢流通道（9）内并将高压喷头（11）的前端接触到桩的土层，启动扩孔喷射钻杆（2）的压力水设备，同时将扩孔喷射钻杆（2）缓慢向前推进，高压水流同时向正前方及周边方向喷射，将桩端土层扩大成空腔（16），同时切削后的混合泥浆从扩孔喷射钻杆（2）与溢流通道（9）之间的空隙排除，扩孔完成后，关闭扩孔喷射钻杆（2）的压力水设备，并抽出扩孔喷射钻杆（2）；步骤三、将钢绞线（4）安装支撑架B（5）并将钢绞线（4）从溢流通道（9）内穿入至空腔（16）并留一定的锚固长度，此时桩孔由于受到钻进喷射钻杆（1）的支撑作用桩孔不会塌孔，钢绞线（4）也能非常顺利地穿入空腔（16）；步骤四、将钻进喷射钻杆（1）的压力水设备的水换成水泥浆液，将水泥浆液由封头板（10）的多个喷射孔（8）压入空腔（16）内，随着水泥浆液的逐步增加，水泥浆液会逐步充满整个空腔（16）内，此时逐步将钻进喷射钻杆（1）向外抽，水泥浆液会逐步充满桩孔并逐步将溢流通道（9）的混合泥浆挤出，最后水泥浆液充满整个桩孔，钻进喷射钻杆（1）也全部抽出，钢绞线（4）及支撑架B（5）将永久埋在桩孔内，整个施工完成。
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