CN109339070A - 一种旋喷植锚桩及其施工方法 - Google Patents

一种旋喷植锚桩及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种旋喷植锚桩及其施工方法，其包括旋喷而成的桩本体及固定在桩本体内部的锚杆，所述桩本体自上而下依次包括同轴且一体成型的第一圆柱体、第二圆柱体及第三圆柱体，所述第一圆柱体、第二圆柱体及第三圆柱体的直径依次递增。本发明所述的一种旋喷植锚桩抗拔能力强，而且该旋喷植锚桩的施工方法较为简单。

Description

一种旋喷植锚桩及其施工方法
技术领域
本发明涉及锚杆桩技术领域，特别是指一种旋喷植锚桩及其施工方法。
背景技术
边坡支护是工程建设中常用的一种能够使得边坡达到稳定和安全要求的工程措施，常见的边坡支护方式有锚杆桩支护、抗滑桩支护、重力式挡土墙支护等，而其中锚杆桩支护能够使得岩土边坡形成一个复合整体，增加边坡的稳定性，并改善和提高滑动面的抗滑性能，并且锚杆桩支护还具有工程造价低，施工工期短，在工程完工后，不需要花费大量人力﹑物力来养护维修的优点，使得锚杆桩支护在边坡支护施工中得到了广泛的应用。
现有锚杆桩支护中使用的锚杆桩通常包括桩本体及固定在桩本体内部的锚杆，所述桩本体通过先钻取锚孔，然后向锚孔内注入水泥浆并植入锚杆，待水泥浆凝固后而形成锚杆桩；由于现有的锚孔在钻孔时一般直接用钻机进行钻孔，这使得成型的锚杆桩一般呈现圆柱体，锚杆桩的抗拔能力主要靠锚杆桩侧壁与土层之间的摩擦力来提供，而且由于水泥浆收缩比较大，导致现有的锚杆桩的侧壁与土层结合不紧密，这些使得现有的锚杆桩的抗拔能力较低。并且采用钻机先钻孔再灌注水泥浆，先成型的锚孔比较容易塌方，导致施工难度较大，施工效果差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗拔能力强的旋喷植锚桩及其施工方法。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种旋喷植锚桩，其包括旋喷而成的桩本体及固定在桩本体内部的锚杆，所述桩本体自上而下依次包括同轴且一体成型的第一圆柱体、第二圆柱体及第三圆柱体，所述第一圆柱体、第二圆柱体及第三圆柱体的直径依次递增。
所述第一圆柱体的直径为125mm～175mm，所述第二圆柱体的直径为175mm～225mm，所述第三圆柱体的直径为225mm～275mm。
所述第三圆柱体的高度为2m～4m，所述第二圆柱体的高度为2m～4m。
所述锚杆为螺纹钢或型钢或空心钢管。
所述的一种旋喷植锚桩的施工方法，其包括以下步骤：
取孔步骤：在高压旋喷钻孔设备的钻杆上安装旋喷钻头，旋喷钻头以第一速度在土层上进行钻孔并同时以第一旋喷压力旋喷水泥浆，当钻孔到预定深度时，完成取孔施工，获得成形的成孔；
分段扩孔步骤：旋喷钻头以第二速度在成孔内往复移动并同时以第一旋喷压力旋喷水泥浆，通过控制旋喷钻头在成孔内分别对应第一圆柱体、第二圆柱体及第三圆柱体的三个区域内的移动次数来对成孔的三个区域分别进行扩孔，从而获得成形的锚孔，该锚孔自上而下依次包括同轴设置的第一圆柱孔、第二圆柱孔及第三圆柱孔，所述第一圆柱孔、第二圆柱孔和第三圆柱孔的直径依次递增，所述第一圆柱孔、第二圆柱孔和第三圆柱孔内分别成型有第一圆柱体、第二圆柱体及第三圆柱体；
植入锚杆步骤：将制作好的锚杆插入至锚孔的底部，完成所述一种旋喷植锚桩的施工。
在所述分断扩孔步骤和所述植入锚杆步骤之间还包括包括振捣补浆步骤：首先将旋喷钻头从锚孔中退出，其次往锚孔插入振动棒来将水泥浆振捣均匀，然后将振动棒从锚孔中退出，最后将旋喷钻头伸入锚孔内，旋喷钻头在锚孔内以第二旋喷压力旋喷水泥浆进行补浆，补浆完成后，旋喷钻头退出锚孔。
所述成孔的孔径为100mm～110mm，所述第一圆柱孔的孔径为125mm～175mm，所述第二圆柱孔的孔径为175mm～225mm，所述第三圆柱孔的孔径为225mm～275mm。
所述第一旋喷压力为15MPa，所述第二旋喷压力为3MPa，所述第一速度为0.5m/min，所述第二速度为0.2m/min。
在所述分断扩孔步骤中，所述旋喷钻头在对应第三圆柱体的区域内移动次数为三次，所述旋喷钻头在对应第二圆柱体的区域内移动次数为两次，所述旋喷钻头在对应第一圆柱体的区域内移动次数为一次。
在所述植入锚杆步骤中，将制作好的锚杆插入至锚孔的底部后，往锚孔插入振动棒对锚孔内的水泥浆振捣并移动锚杆以使得锚杆与锚孔同轴；当锚杆与锚孔同轴后，将振动棒从锚孔中退出。
采用上述方案后，本发明所述的一种旋喷植锚桩具有以下优点：
一方面，本发明所述的一种旋喷植锚桩的桩本体由旋喷而成，能使得桩本体侧壁与土层结合紧密，使得桩本体侧壁与土层之间的摩擦力大；另一方面，桩本体自上而下依次包括同轴且一体成型的第一圆柱体、第二圆柱体及第三圆柱体，所述第一圆柱体、第二圆柱体及第三圆柱体的直径依次递增，使得土层可以对第二圆柱体和第三圆柱体的上端面施压；这两方面使得本发明所述的一种旋喷植锚桩的抗拔能力强。
本发明所述的一种旋喷植锚桩的施工方法具有以下优点：
1、本发明通过通过旋喷钻头边钻孔边旋喷水泥浆的方法来进行取孔施工，使得成孔施工效果好，不会发生塌方问题；
2、本发明旋喷钻头以第二速度在成孔内往复移动并同时以第一旋喷压力旋喷水泥浆来完成分段扩孔施工，施工简单，能使得锚孔周围的土层强度提高，而且能使得所述第一圆柱孔、第二圆柱孔和第三圆柱孔内分别成型的第一圆柱体、第二圆柱体及第三圆柱体均与土层结合紧密，这些使得最终成型的旋喷植锚桩抗拔能力强。
附图说明
图1为本发明的成孔的剖视图；
图2为本发明的锚孔的剖视图；
图3为本发明的一种旋喷植锚桩的剖视图。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
如图3所示，本发明揭示了一种旋喷植锚桩，其包括旋喷而成的桩本体1及固定在桩本体1内部的锚杆2，所述桩本体1自上而下依次包括同轴且一体成型的第一圆柱体11、第二圆柱体12及第三圆柱体13，所述第一圆柱体11、第二圆柱体12及第三圆柱体13的直径依次递增。其中所述第一圆柱体11的直径为125mm～175mm，所述第二圆柱体12的直径为175mm～225mm，所述第三圆柱体13的直径为225mm～275mm；所述第三圆柱体13的高度为2m～4m，所述第二圆柱体12的高度为2m～4m；所述锚杆2可以为螺纹钢或型钢或空心钢管。
本发明所述的一种旋喷植锚桩具有抗拔能力强的优点，原因在于：一方面，本发明所述的一种旋喷植锚桩的桩本体1由旋喷而成，能使得桩本体1侧壁与土层结合紧密，使得桩本体1侧壁与土层T之间的摩擦力大；而且所述桩本体1自上而下依次包括同轴且一体成型的第一圆柱体11、第二圆柱体12及第三圆柱体13，所述第一圆柱体11、第二圆柱体12及第三圆柱体13的直径依次递增，这使得土层T可以对第二圆柱体12和第三圆柱体13的上端面施压；这两方面使得本发明所述的一种旋喷植锚桩的抗拔能力强。
配合图1至图3所示，本发明还揭示了所述的一种旋喷植锚桩的施工方法，该施工方法包括以下步骤：
取孔步骤：在高压旋喷钻孔设备的钻杆上安装旋喷钻头，旋喷钻头以第一速度在土层T上进行钻孔并同时以第一旋喷压力旋喷水泥浆，当钻孔到预定深度时，完成取孔施工，获得成形的成孔K1；其中所述第一速度可以为0.5m/min，所述第一旋喷压力可以为15MPa，所述成孔K1的孔径可以为100mm～110mm；
分段扩孔步骤：旋喷钻头以第二速度在成孔K1内往复移动并同时以第一旋喷压力旋喷水泥浆，通过控制旋喷钻头在成孔K1内分别对应第一圆柱体11、第二圆柱体12及第三圆柱体13的三个区域内的移动次数来对成孔K1的三个区域分别进行扩孔，从而获得成形的锚孔K2，该锚孔K2自上而下依次包括同轴设置的第一圆柱孔K21、第二圆柱孔K22及第三圆柱孔K23，所述第一圆柱孔K21、第二圆柱孔K22和第三圆柱孔K23的直径依次递增，所述第一圆柱孔K21、第二圆柱孔K22和第三圆柱孔K23内分别成型有第一圆柱体11、第二圆柱体12及第三圆柱体13；其中所述第二速度可以为0.2m/min ，所述旋喷钻头在对应第三圆柱体13的区域内移动次数为三次，所述旋喷钻头在对应第二圆柱体12的区域内移动次数为两次，所述旋喷钻头在对应第一圆柱体11的区域内移动次数为一次；所述第一圆柱孔K21的孔径为125mm～175mm，所述第二圆柱孔K22的孔径为175mm～225mm，所述第三圆柱孔K23的孔径为225mm～275mm；
植入锚杆步骤：将制作好的锚杆2插入至锚孔K2的底部。
在所述分断扩孔步骤和所述植入锚杆步骤之间还可包括振捣补浆步骤：首先将旋喷钻头从锚孔K2中退出，其次往锚孔K2插入振动棒来将水泥浆振捣均匀，然后将振动棒从锚孔K2中退出，最后将旋喷钻头伸入锚孔K2内，旋喷钻头在锚孔K2内以第二旋喷压力旋喷水泥浆进行补浆，补浆完成后，旋喷钻头退出锚孔K2；其中第二旋喷压力为3MPa。
在所述植入锚杆步骤中，将制作好的锚杆2插入至锚孔K2的底部后，往锚孔K2插入振动棒对锚孔内的水泥浆振捣并移动锚杆2以使得锚杆2与锚孔K2同轴；当锚杆2与锚孔K2同轴后，将振动棒从锚孔K2中退出。
本发明的施工方法具有以下优点：
1、本发明通过通过旋喷钻头边钻孔边旋喷水泥浆的方法来进行取孔施工，使得成孔K1施工效果好，不会发生塌方问题；
2、本发明旋喷钻头以第二速度在成孔K1内往复移动并同时以第一旋喷压力旋喷水泥浆来完成分段扩孔施工，施工简单，能使得锚孔K2周围的土层强度提高，而且能使得所述第一圆柱孔K21、第二圆柱孔K22和第三圆柱孔K23内分别成型的第一圆柱体11、第二圆柱体12及第三圆柱体13均与土层T结合紧密，这些使得最终成型的旋喷植锚桩抗拔能力强。
由于本发明的施工方法可以使得锚孔K2周围的土层强度提高，并且能使得成型的旋喷植锚桩抗拔能力强，因此本发明的施工方法可以作为地下室底板上浮且裂开冒水补救措施，用于加固地下室底板，使得地下室恢复原样。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (10)

1.一种旋喷植锚桩，其特征在于：包括旋喷而成的桩本体及固定在桩本体内部的锚杆，所述桩本体自上而下依次包括同轴且一体成型的第一圆柱体、第二圆柱体及第三圆柱体，所述第一圆柱体、第二圆柱体及第三圆柱体的直径依次递增。
2.如权利要求1所述的一种旋喷植锚桩，其特征在于：所述第一圆柱体的直径为125mm～175mm，所述第二圆柱体的直径为175mm～225mm，所述第三圆柱体的直径为225mm～275mm。
3.如权利要求1所述的一种旋喷植锚桩，其特征在于：所述第三圆柱体的高度为2m～4m，所述第二圆柱体的高度为2m～4m。
4.如权利要求1所述的一种旋喷植锚桩，其特征在于：所述锚杆为螺纹钢或型钢或空心钢管。
5.如权利要求1所述的一种旋喷植锚桩的施工方法，其包括以下步骤：
取孔步骤：在高压旋喷钻孔设备的钻杆上安装旋喷钻头，旋喷钻头以第一速度在土层上进行钻孔并同时以第一旋喷压力旋喷水泥浆，当钻孔到预定深度时，完成取孔施工，获得成形的成孔；
分段扩孔步骤：旋喷钻头以第二速度在成孔内往复移动并同时以第一旋喷压力旋喷水泥浆，通过控制旋喷钻头在成孔内分别对应第一圆柱体、第二圆柱体及第三圆柱体的三个区域内的移动次数来对成孔的三个区域分别进行扩孔，从而获得成形的锚孔，该锚孔自上而下依次包括同轴设置的第一圆柱孔、第二圆柱孔及第三圆柱孔，所述第一圆柱孔、第二圆柱孔和第三圆柱孔的直径依次递增，所述第一圆柱孔、第二圆柱孔和第三圆柱孔内分别成型有第一圆柱体、第二圆柱体及第三圆柱体；
植入锚杆步骤：将制作好的锚杆插入至锚孔的底部，完成所述一种旋喷植锚桩的施工。
6.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于：在所述分断扩孔步骤和所述植入锚杆步骤之间还包括振捣补浆步骤：首先将旋喷钻头从锚孔中退出，其次往锚孔插入振动棒来将水泥浆振捣均匀，然后将振动棒从锚孔中退出，最后将旋喷钻头伸入锚孔内，旋喷钻头在锚孔内以第二旋喷压力旋喷水泥浆进行补浆，补浆完成后，旋喷钻头退出锚孔。
7.如权利要求6所述的施工方法，其特征在于：所述成孔的孔径为100mm～110mm，所述第一圆柱孔的孔径为125mm～175mm，所述第二圆柱孔的孔径为175mm～225mm，所述第三圆柱孔的孔径为225mm～275mm。
8.如权利要求7所述的施工方法，其特征在于：所述第一旋喷压力为15MPa，所述第二旋喷压力为3MPa，所述第一速度为0.5m/min，所述第二速度为0.2m/min。
9.如权利要求8所述的一种旋喷植锚桩的施工方法，其特征在于：在所述分断扩孔步骤中，所述旋喷钻头在对应第三圆柱体的区域内移动次数为三次，所述旋喷钻头在对应第二圆柱体的区域内移动次数为两次，所述旋喷钻头在对应第一圆柱体的区域内移动次数为一次。
10.如权利要求5或6所述的施工方法，其特征在于：在所述植入锚杆步骤中，将制作好的锚杆插入至锚孔的底部后，往锚孔插入振动棒对锚孔内的水泥浆振捣并移动锚杆以使得锚杆与锚孔同轴；当锚杆与锚孔同轴后，将振动棒从锚孔中退出。
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