CN113502827A

CN113502827A - 一种适用于回填土的高压旋喷锚杆及注浆方法

Info

Publication number: CN113502827A
Application number: CN202110826297.7A
Authority: CN
Inventors: 王一帆; 张志海; 鲍黎明; 赵海莲; 陈先平
Original assignee: China First Metallurgical Group Co Ltd
Current assignee: China First Metallurgical Group Co Ltd
Priority date: 2021-07-21
Filing date: 2021-07-21
Publication date: 2021-10-15

Abstract

一种适用于回填土的高压旋喷锚杆及注浆方法，涉及锚杆领域。该适用于回填土的高压旋喷锚杆包括锚杆、与锚杆平行布置且相互连接的注浆管及套设于锚杆和注浆管上的高压旋喷钻管，锚杆的一端依次连接有阻隔圆盘和钻头，注浆管的端部抵压阻隔圆盘的侧壁，高压旋喷钻管靠近阻隔圆盘的一端设有侧部喷口。本实施例还提供了使用适用于回填土的高压旋喷锚杆的注浆方法。本实施例提供的适用于回填土的高压旋喷锚杆及注浆方法能同时完成锚杆定位与周围成孔效果，并使用两次注浆分别对土壤进行改善和对锚杆进行加固，能够有效的防治边坡松动和分离。

Description

一种适用于回填土的高压旋喷锚杆及注浆方法

技术领域

本申请涉及锚杆领域，具体而言，涉及一种适用于回填土的高压旋喷锚杆及注浆方法。

背景技术

锚杆支护是岩土加固的一种重要形式，其由于具有的安全、高效、低成本等优点越来越得到认可，在岩土工程领域得到了广泛的应用。但在传统施工方式上还主要以钻机取孔和锚杆注浆的方式进行作业，导致其在回填土及软土层的加固效果不佳，且锚杆支护也有其局限性，主要表现在受土体性质影响较大，当土层软弱时，锚杆的抗拔效果不佳，且成孔较难，难以满足使用的需求。

发明内容

本申请的目的在于提供一种适用于回填土的高压旋喷锚杆及注浆方法，能同时完成锚杆定位与周围成孔效果，并使用两次注浆分别对土壤进行改善和对锚杆进行加固，能够有效的防治边坡松动和分离。

本申请的实施例是这样实现的：

本申请实施例提供一种适用于回填土的高压旋喷锚杆，其包括锚杆、与锚杆平行布置且相互连接的注浆管及套设于锚杆和注浆管上的高压旋喷钻管，锚杆的一端依次连接有阻隔圆盘和钻头，注浆管的端部抵压阻隔圆盘的侧壁，高压旋喷钻管靠近阻隔圆盘的一端设有侧部喷口。

在一些可选的实施方案中，锚杆的外壁设有至少一个沿其周向间隔布置的定位筋，高压旋喷钻管的内壁设有至少两个沿其周向间隔布置的钻管卡板，钻管卡板用于阻挡随锚杆旋转的定位筋。

在一些可选的实施方案中，定位筋为几字形且两端分别与锚杆外壁连接。

在一些可选的实施方案中，钻头为多个沿锚杆轴线周向布置的三棱柱相互连接组成。

本申请还提供了一种注浆方法，采用上述的适用于回填土的高压旋喷锚杆进行，包括以下步骤：

开挖基坑后进行坡面处理，随后将钻机与高压旋喷钻管连接，将锚杆插入高压旋喷钻管，使锚杆一端连接的阻隔圆盘与高压旋喷钻管连接，随后使用钻机驱动高压旋喷钻管和锚杆连接的钻头从预设角度钻入基坑的坡面；

使用泥浆泵将水泥浆通入高压旋喷钻管内经侧部喷口喷出进行注浆；

待钻头钻入至预设深度后停止钻入，关闭泥浆泵后，将高压旋喷钻管拔出，通过注浆管进行二次注浆作业；

二次注浆后进行钢筋网绑扎及喷锚作业。

本申请的有益效果是：本实施例提供的适用于回填土的高压旋喷锚杆包括锚杆、与锚杆平行布置且相互连接的注浆管及套设于锚杆和注浆管上的高压旋喷钻管，锚杆的一端依次连接有阻隔圆盘和钻头，注浆管的端部抵压阻隔圆盘的侧壁，高压旋喷钻管靠近阻隔圆盘的一端设有侧部喷口。本实施例还提供了使用适用于回填土的高压旋喷锚杆的注浆方法。本实施例提供的适用于回填土的高压旋喷锚杆及注浆方法将锚杆和高压旋喷钻管结合在一起，使锚杆通过连接的钻头和高压旋喷钻管的力学作用被带入土中，从而同时完成锚杆定位与周围成孔效果并使用两次注浆分别对土壤进行改善和对锚杆进行加固，使锚杆、混凝土喷层和边坡形成共同作用的体系，能够有效的防治边坡松动、分离，具有操作简便、可行性强、工期短、成本低、安全稳定性好的优点，减少了注浆锚杆的成孔工序及其不确定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的适用于回填土的高压旋喷锚杆的剖视图；

图2为沿图1中A-A剖面线的剖视图；

图3为本申请实施例提供的适用于回填土的高压旋喷锚杆中高压旋喷钻管的剖视图；

图4为沿图3中B-B剖面线的剖视图；

图5为本申请实施例提供的适用于回填土的高压旋喷锚杆中钻头和阻隔圆盘连接的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的适用于回填土的高压旋喷锚杆钻入基坑边坡时的结构示意图。

图中：100、锚杆；110、注浆管；120、高压旋喷钻管；130、阻隔圆盘；140、钻头；150、侧部喷口；160、定位筋；170、钻管卡板；200、钻机；210、泥浆泵。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以下结合实施例对本申请的适用于回填土的高压旋喷锚杆及注浆方法的特征和性能作进一步的详细描述。

如图1、图2、图3、图4和图5所示，本申请实施例提供一种适用于回填土的高压旋喷锚杆，其包括锚杆100、与锚杆100平行布置且相互连接的注浆管110及套设于锚杆100和注浆管110上的高压旋喷钻管120，锚杆100的一端依次连接有阻隔圆盘130和钻头140，锚杆100和阻隔圆盘130同轴连接，注浆管110的端部抵压阻隔圆盘130远离钻头140一侧侧壁，高压旋喷钻管120靠近阻隔圆盘130的一端设有侧部喷口150。锚杆100的外壁设有两组沿其轴向间隔布置的定位筋160，每组定位筋160均包括三个沿锚杆100周向间隔布置的定位筋160，定位筋160为几字形且两端分别与锚杆100外壁连接；高压旋喷钻管120的内壁设有两组沿其轴向间隔布置的钻管卡板170，每组钻管卡板170均包括两个沿其周向间隔布置的钻管卡板170，钻管卡板170用于阻挡随锚杆100旋转的定位筋160；钻头140为四个沿锚杆100轴线周向布置的三棱柱相互连接组成。

如图6所示，本申请还提供了一种注浆方法，其是采用上述的适用于回填土的高压旋喷锚杆进行，包括以下步骤：

开挖基坑后，在基坑表面预留20cm的保护层，随后人工对基坑的坡面进行修整处理，清除松动的土体；

随后将钻机与高压旋喷钻管120的一端连接，将锚杆100一端插入高压旋喷钻管120内，使锚杆100另一端连接的阻隔圆盘130与高压旋喷钻管120另一端相互抵压，随后使用钻机驱动高压旋喷钻管120和锚杆100连接的钻头140从预设角度钻入基坑坡面；

待高压旋喷钻管120上设置的侧部喷口150进入土层后，使用泥浆泵210将水泥浆通入高压旋喷钻管120内经侧部喷口150喷出进行注浆；

待钻头140钻入至基坑坡面内预设深度后停止钻入，关闭泥浆泵210后，将高压旋喷钻管120拔出，使锚杆100及其连接的注浆管110留置于土层内，将M20水泥砂浆通过注浆管110注入土层内进行二次注浆作业；

二次注浆后进行钢筋网绑扎及喷锚作业，并在施工完成后应进行抗拔力检测和验收。

本实施例提供的适用于回填土的高压旋喷锚杆及注浆方法通过在锚杆100及其连接的钻头140之间设置阻隔圆盘130与高压旋喷钻管120可拆卸连接，使钻机利用高压旋喷钻管120经阻隔圆盘130将锚杆100通过钻头140钻入土层中，从而同时完成锚杆100定位与周围成孔效果，减少了成孔步骤避免了回填土及软土区域成孔困难的问题，并进而利用两次注浆分别对土壤进行改善和对锚杆100进行加固，将锚杆100、混凝土喷层和边坡形成共同作用的整体体系，有效的防治边坡松动和分离，具有操作简便、可行性强、工期短、成本低、安全稳定性好的优点，且减少了注浆锚杆的成孔工序及其不确定性，宜于推广应用。

其中，同时使用钻机200将高压旋喷钻管120钻入土层时利用其侧壁的侧部喷口150注浆，实现了入土时的同步高压旋喷效果，改善了钻头140后部成孔的土质情况，增强了其稳定性；利用锚杆100外壁连接的定位筋160与高压旋喷钻管120内壁设有的钻管卡板170相互阻挡配合，能够利用定位筋160来保证锚杆100的位置准确，并利用定位筋160来作为旋转受力的介质，来接收高压旋喷钻管120旋转时的推力驱动锚杆100转动钻入土层。采用钻头140、阻隔圆盘130、定位筋160在二次注浆完成后与渗入土层中的浆体共同形成倒刺效果，增强了其抗拔性能，两次注浆的方式时，第一次为钻入时的同步高压旋喷注浆，具有喷射全面能够有效改善回填土力学性能的优点，二次注浆能够将浆体有效渗入土层内缝隙，形成倒刺效果提高土层抗拔性能；在钻头140钻入土层的过程中，阻隔圆盘130能够有效将土层进行隔离挤压，增强了区域内的土层紧密度，也使锚杆100的钢筋部位形成了孔洞便于注浆。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims

1.一种适用于回填土的高压旋喷锚杆，其特征在于，其包括锚杆、与所述锚杆平行布置且相互连接的注浆管及套设于所述锚杆和所述注浆管上的高压旋喷钻管，所述锚杆的一端依次连接有阻隔圆盘和钻头，所述注浆管的端部抵压所述阻隔圆盘侧壁，所述高压旋喷钻管靠近所述阻隔圆盘的一端设有侧部喷口。

2.根据权利要求1所述的适用于回填土的高压旋喷锚杆，其特征在于，所述锚杆的外壁设有至少一个沿其周向间隔布置的定位筋，所述高压旋喷钻管的内壁设有至少两个沿其周向间隔布置的钻管卡板，所述钻管卡板用于阻挡随所述锚杆旋转的所述定位筋。

3.根据权利要求1所述的适用于回填土的高压旋喷锚杆，其特征在于，所述定位筋为几字形且两端分别与所述锚杆外壁连接。

4.根据权利要求1所述的适用于回填土的高压旋喷锚杆，其特征在于，所述钻头为多个沿所述锚杆轴线周向布置的三棱柱相互连接组成。

5.一种注浆方法，采用如权利要求1-4中任一项所述的适用于回填土的高压旋喷锚杆进行，其特征在于，包括以下步骤：

开挖基坑后进行坡面处理，随后将钻机与高压旋喷钻管连接，将锚杆插入所述高压旋喷钻管，使所述锚杆一端连接的所述阻隔圆盘与所述高压旋喷钻管抵压，随后使用钻机驱动所述高压旋喷钻管和所述锚杆连接的钻头从预设角度钻入所述基坑的坡面；

使用泥浆泵将水泥浆通入所述高压旋喷钻管内经所述侧部喷口喷出进行注浆；

待所述钻头钻入至预设深度后停止钻入，关闭所述泥浆泵后，将所述高压旋喷钻管拔出，通过注浆管进行二次注浆作业；

二次注浆后进行钢筋网绑扎及喷锚作业。