CN116104121A - 锚杆基础施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于建筑基础施工技术领域，公开一种锚杆基础施工方法，包括以下步骤：S1、根据承台的中心确定所有锚孔的中心位置；S2、在锚孔的中心位置钻孔；S3、封堵保护钻设成型后的锚孔；S4、按照预设钻孔顺序，重复步骤S2和步骤S3，施工完成单个承台中所有锚孔；S5、开挖承台的基坑；S6、去除锚孔的封堵，在锚孔内插设锚杆并注浆。施工时，先钻设出该承台中所有的锚孔，再开挖承台的基坑，避免了施工锚孔时深基坑作业，有效降低施工难度，且安全系数高。在开挖基坑前，封堵保护钻设成型后的锚孔，避免开挖基坑时的碎屑掉入锚孔内，减少后期清理工作量。采用本施工方法施工依次施工所有锚杆基础，能够缩短施工周期。

Description

锚杆基础施工方法

技术领域

本发明涉及建筑基础施工技术领域，尤其涉及一种锚杆基础施工方法。

背景技术

电力铁塔的多个支腿各自坐落于一个承台上，承台的施工工序包括锚杆基础的施工和承台的成型施工，施工时首先施工锚杆基础，再浇筑形成混凝土承台。具体地，锚杆基础的施工工序包括：开挖承台基坑；在承台基坑的底部钻设锚杆孔洞；在开挖完成的锚杆孔洞内插设锚杆并注浆锚固。锚杆基础施工完成后，在基坑内施工钢筋笼、支设模板并安装地脚螺栓，随后浇筑混凝土以成型上方的承台。

现有技术存在以下缺陷：锚杆基础施工时首先开挖基坑，之后在承台基坑的底部施工锚杆孔洞，基坑深度可达几米，在施工锚杆孔洞时需作业人员于深基坑内作业，施工难度大，安全隐患高，且存在地面作业人员及器械掉落基坑的风险。另外，在基坑开挖完成后、锚杆孔洞施工前，为防止基坑塌陷，需要对基坑进行支护处理，工序较复杂，施工效率较低。

因此，亟需一种锚杆基础施工方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锚杆基础施工方法，简化塔基础施工工序，缩短施工周期，且有效提高作业安全性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种锚杆基础施工方法，依次施工每个承台对应的锚杆基础，单个承台对应的锚杆基础施工方法包括以下步骤：

S1、根据承台的中心确定所有锚孔的中心位置；

S2、在所述锚孔的中心位置钻孔；

S3、封堵保护钻设成型后的所述锚孔；

S4、按照预设钻孔顺序，重复步骤S2和步骤S3，施工完成单个承台中所有所述锚孔；

S5、开挖承台的基坑；

S6、去除所述锚孔的封堵，在所述锚孔内插设锚杆并注浆。

作为本发明提供的锚杆基础施工方法的优选方案，在所述S3中采用气囊封堵保护所述锚孔，所述采用气囊封堵保护所述锚孔的方法包括：

S31、测量确定所述气囊在所述锚孔内的预设封堵深度位置；

S32、将所述气囊置于所述锚孔孔口位置并充气，直至所述气囊涨紧于所述锚孔内，记录充气压力数据；

S33、排放所述气囊内部分气体，并下放所述气囊至所述预设封堵深度位置；

S34、所述气囊内充气至所述S32中记录的充气压力。

作为本发明提供的锚杆基础施工方法的优选方案，所述S5包括以下步骤：

在承台区域内按一定间距依次钻设多个辅助孔，以破坏岩体完整性，所述辅助孔的深度与承台的基坑深度一致；

在所有所述辅助孔钻设完成后，使用破碎工具在承台区域内进行岩体破碎和清坑工作，完成基坑的开挖；

若基坑开挖超过设计埋深，超过部分用同垫层等级混凝土或铺石灌浆垫层找平至基底。

作为本发明提供的锚杆基础施工方法的优选方案，单个承台区域的多个所述锚孔呈M行N列矩阵分布，在单个承台区域内所钻设的多个所述辅助孔呈(M+1)行(N+1)列矩阵分布，且(M+1)行所述辅助孔与M行所述锚孔依次交替设置、(N+1)列所述辅助孔与N列所述锚孔依次交替设置。

作为本发明提供的锚杆基础施工方法的优选方案，在单个承台区域钻设多个所述辅助孔的步骤包括：

R1、钻设首行首列的所述辅助孔；

R2、按照S型曲线依次钻设剩余所述辅助孔。

作为本发明提供的锚杆基础施工方法的优选方案，在所述S6中使用注浆单元进行压力注浆，所述注浆单元包括注浆泵、注浆管、密封装置、排气阀，所述密封装置密封安装于所述锚孔的孔口位置，所述注浆管的一端连接于所述注浆泵，另一端贯穿所述密封装置，所述排气阀设置于所述密封装置，所述注浆泵上设置有注浆旁通阀；

所述使用注浆单元进行压力注浆的方法包括以下步骤：

S61、所述注浆泵的进料端插入注浆料桶，启动所述注浆泵以通过所述注浆管向所述锚孔内注浆；

S62、当所述排气阀排出浆料后，关闭所述排气阀；

S63、当注浆压力达到设计压力后，打开所述注浆旁通阀；

S64、逐渐关闭所述注浆旁通阀，并使注浆压力稳定在设计压力范围内注浆；

S65、待所述注浆料桶内的浆料液面持续在设计保压时长T内无下降，关闭所述注浆泵；

S66、拆除所述密封装置，并在所述锚孔孔口内灌满浆料，完成所述锚孔的注浆。

作为本发明提供的锚杆基础施工方法的优选方案，在所述S5之后、所述S6之前还包括锚孔的成孔质量检查工序，所述成孔质量检查工序包括以下步骤：

检测所述锚孔的直径D1是否符合0mm≤D1-D≤20mm，D为所述锚孔的设计直径；

检测所述锚孔的孔深L1是否符合0mm≤L1-L≤100mm，L为所述锚孔的设计孔深；

检测所述锚孔的垂直度V是否符合V≤0.8％L，所述垂直度V为所钻设的锚孔轴线相对设计锚孔轴线的垂直度。

作为本发明提供的锚杆基础施工方法的优选方案，所有所述锚孔的施工均通过钻机设备完成，所述钻机设备包括可拆卸连接的液压钻机单元、空压机组单元、除尘单元、注浆单元以及操作台单元，所述空压机组单元与所述液压钻机单元的气动潜孔锤连接；

钻设所有承台的所述锚孔的施工步骤包括：

W1、根据电力铁塔基础的多个承台的布局确定出固装区域，根据承台对应的多个所述锚孔的分布，确定所述液压钻机单元的行走路线；

W2、在所述固装区域布置所述空压机组单元、所述除尘单元的除尘器以及所述注浆单元的注浆泵和注浆料桶，在任意一个承台上布置所述液压钻机单元，在施工空地根据视线需求放置所述操作台单元，所述操作台单元与所述液压钻机单元、所述空压机组单元、所述除尘单元以及所述注浆单元均通讯连接；

W3、在承台的第一个所述锚孔孔口位置设置所述除尘单元的集尘罩，所述集尘罩与所述除尘器之间通过风管连通；

W4、所述液压钻机单元在承台的第一个所述锚孔的中心位置进行钻孔，之后根据所述行走路线依次钻设完成该承台中所有所述锚孔；

W5、在钻设完成单个承台所有所述锚孔后，所述空压机组单元为所述注浆泵提供动力，以完成该承台所有所述锚孔的注浆；

W6、所述液压钻机单元行走至下一个待施工的承台，并重复步骤W4和步骤W5，直至完成所有承台中所有所述锚孔的施工。

作为本发明提供的锚杆基础施工方法的优选方案，多个待施工的承台包括承台A、承台B、承台C以及承台D，所述承台A、所述承台B、所述承台C以及所述承台D顺次连接为矩形；

所述固装区域设置于所述矩形的中心位置；或者，所述固装区域设置于所述矩形的外部，并位于所述矩形的对称线上。

作为本发明提供的锚杆基础施工方法的优选方案，所述液压钻机单元包括可拆卸连接的：

底盘模块，包括可拆卸连接的履带模块和回转框架，所述回转框架通过回转轴转动连接于所述履带模块的桥架上，所述回转框架上设置有多个高度可调的钻机支腿；

钻臂模块，设置于所述回转框架上，所述钻臂模块通过钻杆连接所述气动潜孔锤；

液压驱动模块，设置于所述回转框架上，所述液压驱动模块包括至少三个液压输出接口，至少一个所述液压输出接口用于驱动所述履带模块行走，至少一个所述液压输出接口与所述钻臂模块连接，以驱使所述钻杆旋转和推进，至少一个所述液压输出接口连接所述除尘器。

本发明的有益效果：

本发明提供的锚杆基础施工方法，在施工单个承台对应的锚杆基础时，先钻设出该承台中所有的锚孔，再开挖承台的基坑，如此一来，避免了施工锚孔时深基坑作业，仅需通过相关设备在施工地面钻设出锚孔即可，相比于现有技术在施工锚孔前需要额外对基坑进行支护处理的工序，本施工方法有效降低了施工难度，且安全系数高。进一步地，在开挖基坑前，封堵保护钻设成型后的锚孔，避免开挖基坑时的碎屑掉入锚孔内，减少后期清理工作量。采用本施工方法施工完成一个锚杆基础后，依次施工剩余的所有的锚杆基础，能够缩短施工周期。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的锚杆基础施工方法的作业流程图；

图2是本发明具体实施方式提供的钻机设备的结构示意图；

图3是本发明具体实施方式提供的固装区域的布置示意图；

图4是本发明具体实施方式提供的气囊的工作示意图；

图5是本发明具体实施方式提供的单个承台上钻设的多个辅助孔的示意图；

图6是本发明具体实施方式提供的承台位置钻设辅助孔后的剖面视图；

图7是本发明具体实施方式提供的注浆单元的结构示意图。

图中：

100、承台；200、锚孔；300、锚杆；401、气囊；402、充气管；500、辅助孔；600、固装区域；

1、液压钻机单元；2、空压机组单元；3、除尘单元；4、注浆单元；5、操作台单元；6、多通连接器；7、压缩空气软管；

11、底盘模块；12、钻臂模块；13、液压驱动模块；14、钻杆；15、气动潜孔锤；

111、履带模块；112、回转框架；113、回转轴；114、钻机支腿；

131、第二动力模块；132、液压系统模块；

21、第一动力模块；22、空压机模块；

31、除尘器；32、集尘罩；

41、注浆泵；42、注浆管；43、密封装置；44、排气阀；45、注浆旁通阀；46、注浆料桶；47、进气开关阀。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。

在本发明中，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。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

电力铁塔的每个塔腿均坐落于一个承台100上，承台100的下方需要施工锚杆基础，以保证承台100的稳固。如图1所示，本实施例提供一种锚杆基础施工方法，采用该施工方法依次施工每个承台100对应的锚杆基础，可有效提高施工效率，降低安全风险。单个承台100对应的锚杆基础施工方法包括以下步骤：

S1、根据承台100的中心确定所有锚孔200的中心位置；

S2、在锚孔200的中心位置钻孔；

S3、封堵保护钻设成型后的锚孔200；

S4、按照预设钻孔顺序，重复步骤S2和步骤S3，施工完成单个承台100中所有锚孔200；

S5、开挖承台100的基坑；

S6、去除锚孔200的封堵，在锚孔200内插设锚杆300并注浆。

本实施例提供的锚杆基础施工方法，在施工单个承台100对应的锚杆基础时，先钻设出该承台100中所有的锚孔200，再开挖承台100的基坑，如此一来，避免了施工锚孔200时深基坑作业，仅需通过相关设备在施工地面钻设出锚孔200即可，相比于现有技术在施工锚孔200前需要额外对基坑进行支护处理的工序，本施工方法有效降低了施工难度，且安全系数高。进一步地，在开挖基坑前，封堵保护钻设成型后的锚孔200，避免开挖基坑时的碎屑掉入锚孔200内，减少后期清理工作量。采用本施工方法施工完成一个锚杆基础后，依次施工剩余的所有的锚杆基础，能够缩短施工周期。

本实施例中，所有锚孔200的施工均通过钻机设备完成，参见图2和图7，钻机设备包括可拆卸连接的液压钻机单元1、空压机组单元2、除尘单元3、注浆单元4、操作台单元5，空压机组单元2与液压钻机单元1的气动潜孔锤15连接，为气动潜孔锤15提供驱动力。具体地，参见图2，空压机组单元2设置有多个(本实施例设置有4个)，每个空压机组单元2均包括可拆卸连接的第一动力模块21和空压机模块22，第一动力模块21用于为空压机模块22提供动力，以使空压机模块22压缩空气。第一动力模块21可选为发动机。多个空压机模块22通过多通连接器6并联合流后的压缩空气为气动潜孔锤15提供钻孔动力，保证动力足够。进一步地，空压机模块22与多通连接器6逐渐通过压缩空气软管7连接。

除尘单元3包括可拆卸连接的除尘器31和集尘罩32，集尘罩32罩设于所钻设的锚孔200的孔口位置，除尘器31与集尘罩32之间通过风管连接，利用负压除尘技术，在钻孔过程同步进行废渣处理和除尘。注浆单元4用于对锚孔200进行注浆，其包括可拆卸连接的注浆泵41、注浆料桶46以及注浆管42，注浆泵41将注浆料桶46内的浆料通过注浆管42泵入插设有锚杆300的锚孔200内。

上述多个单元之间可拆卸连接，使得整个钻机设备为模块化结构，在运输上下山时可拆分为单个单元进行运输，提高便利性，降低运输难度。

本实施例中，钻设所有承台100的锚孔200的施工步骤包括：

W1、根据电力铁塔基础的多个承台100的布局确定出固装区域600，根据承台100对应的多个锚孔200的分布，确定液压钻机单元1的行走路线；

W2、在固装区域600布置空压机组单元2、除尘单元3的除尘器31以及注浆单元4的注浆泵41和注浆料桶46，在任意一个承台100上布置液压钻机单元1，在施工空地根据视线需求放置操作台单元5，操作台单元5与液压钻机单元1、空压机组单元2、除尘单元3以及注浆单元4均通讯连接；

施工人员通过操作台单元5可控制液压钻机单元1前进、后退、转弯等自行走功能，以及能够控制空压机组单元2、除尘单元3和注浆单元4的启闭和功率调节等；

W3、在承台100的第一个锚孔200孔口位置设置除尘单元3的集尘罩32，将集尘罩32与除尘器31之间通过风管连通；

W4、液压钻机单元1在承台100的第一个锚孔200的中心位置进行钻孔，之后根据行走路线依次钻设完成该承台100中所有锚孔200；

W5、在钻设完成单个承台100所有锚孔200后，空压机组单元2为注浆泵41提供动力，以完成该承台100所有锚孔200的注浆；

W6、液压钻机单元1行走至下一个待施工的承台100，并重复步骤W4和步骤W5，直至完成所有承台100中所有锚孔200的施工。

在步骤W2中，参见图3，施工过程中，空压机组单元2、除尘单元3的除尘器31以及注浆单元4的注浆泵41和注浆料桶46均固定于固装区域600内而不移动，整个钻孔施工过程以及注浆过程中，仅液压钻机单元1按照所设定的行走路线在承台100中的各个锚孔200之间依次行走以完成施工，在单个承台100的锚杆基础施工完成后，液压钻机单元1按照行走路线行走至下一个待施工的承台100，并施工该承台100的所有锚孔200。同样地，液压钻机单元1在承台100之间的行走时，固装区域600内的所有部件均不随之移动，提高了操作灵活性，避免频繁转移设备，有效提高施工效率。

通常来说，电力铁塔的多个待施工的承台100包括承台A、承台B、承台C以及承台D，承台A、承台B、承台C以及承台D顺次连接为矩形。如图3中(a)图和(b)图所示，给出了固装区域600相对四个承台100的布置位置示意图。参见图3中(a)图，固装区域600设置于矩形的中心位置，固装区域600中的空压机组单元2、除尘器31以及注浆泵41和注浆料桶46等部件与每个承台100位置的距离相当，液压钻机单元1绕固装区域600的周向依次行走至各个待施工的承台100，并完成锚杆基础的施工。或者，参见图3中(b)图，固装区域600设置于矩形的外部，并位于矩形的对称线上。此时固装区域600不占用矩形内部的空间，仅需要布置足够长的管线连接到液压钻机单元1即可。

具体地，参见图2，液压钻机单元1包括可拆卸连接的底盘模块11、钻臂模块12以及液压驱动模块13。

底盘模块11包括可拆卸连接的履带模块111和回转框架112，履带模块111包括桥架和设置于桥架两侧的两个行走履带，回转框架112通过回转轴113转动连接于履带模块111的桥架上，且回转轴113的中心与桥架的中心在同一竖直线上。回转框架112上设置有多个高度可调的钻机支腿114，通过调节钻机支腿114的高度可调节回转框架112的水平度，当履带模块111行走时，钻机支腿114收起，不支撑地面。当钻机支腿114支撑地面时，履带模块111可随桥架相对回转框架112转动，以实现履带模块111的转弯。本实施例中，通过钻机支腿114和履带模块111交替支撑地面以实现回转框架112和履带模块111的相对转动。

参见图2，钻臂模块12设置于回转框架112上，钻臂模块12通过钻杆14连接气动潜孔锤15。气动潜孔锤15在空压机组单元2的驱动下钻设锚孔200。液压驱动模块13设置于回转框架112上，液压驱动模块13包括至少三个液压输出接口，至少一个液压输出接口用于驱动履带模块111行走，至少一个液压输出接口与钻臂模块12连接，以驱使钻杆14旋转和推进，从而使气孔潜孔锤旋转并推进，钻设出达到设计孔深的锚孔200。至少一个液压输出接口连接除尘器31，以驱使除尘器31运转，抽取钻孔时的碎屑残渣。

进一步地，液压驱动模块13包括可拆卸连接的第二动力模块131和液压系统模块132，第二动力模块131用于为液压系统模块132提供动力，可选为发动机等。液压系统模块132包括至少三个液压输出接口。

以下结合图1至图7详细阐述本实施例提供的锚杆基础施工方法。

如图1所示，首先要完成施工前的准备工作，施工准备工作包括以下工序：

1、施工图纸、岩土报告等设计文件齐全，施工图纸通过图纸会检。

2、制订完备的施工方案、安全保证措施、工期计划，并通过审核流程。

3、施工前，由方案编制人组织所有进场人员参加施工技术交底，主要内容包括施工图交底、施工流程及操作要点、质量安全要求和施工计划安排。使全体施工人员掌握施工的技术要点、安全质量要求和施工验收规定。

施工前的准备工作就绪后，首先进行场地清理工作，具体包括以下步骤：

1、分坑。根据设计图纸，用测量仪器复核塔位的档距、标高，并确定各塔腿中心位置。

2、基面清理。基面清理具体包括：

(1)施工基面宜采用人工方式清理，清理表层植被及根植土，不应破坏施工基面完整性，清理基面范围至少2m×2m。

(2)在塔基范围或者周边需清理空压机组单元2和除尘器31等的放置平台(上述的固装区域600)，离塔中心距离不宜大于50m，场地宜小于6平方米。

(3)基面清理过程中，采用经纬仪随时观测各基础腿工作面与中心桩之间高差，以及各基础腿工作面之间相对高差。

(4)当不易标记孔位或锚孔200孔口难于成形时，可在钻孔工作面上浇筑砂浆层，达到强度后在砂浆层上标记钻孔位置。

随后使设备系统就位，主要为模块化钻机设备的就位，包括以下步骤：

1、将液压钻机单元1拆分为多个模块(上述内容已阐述液压钻机单元1包括可拆卸连接的多个模块)，采用2t载重的轻型卡车运输至施工塔位附近卸车点；随后，采用1t级索道将各模块运输至山地施工塔位附近；最后采用人抬、临时轨道小车、液压绞车的方式运输至施工塔位。

2、根据塔位实际地形情况，将空压机组单元2和除尘器31等放置于固装区域600。并连接相应管线，以使钻孔施工过程中固装区域600内的部件无需搬运，仅需要液压钻机单元1在各个承台100之间行走、以及在承台100的多个孔位之间行走。具体布置方式参见图3，前面已详述。设备放置地面尽量垫平，避免设备运行振动导致移位或倾覆，固装区域600位置尽量兼顾工地所有施工孔位，减少现场二次拆解搬运工作，必要时增加管线长度。其中，多个空压机组单元2可集中摆放，相互间距0.5m左右，确保设备散热通风。

3、完成钻机设备的组装，具体包括：按预先规划，确定各单元模块放置位置，确定管线连接铺设走向；拼装空压机组单元2；液压钻机单元1的底盘模块11在钻孔施工位置组装；拼装液压钻机单元1的液压驱动模块13：第二动力模块131与液压系统模块132在回转框架112上安装就位，并连接液压管路；拼装钻臂模块12于回转框架112上，并连接相应管线；连接剩余所有管线，确保无遗漏，以保证设备能够正常工作。

在设备系统就位后，需要对设备系统进行施工前检查工作，具体包括：

1、液压钻机单元1检查：检查液压钻机单元1各模块的油路、气路、管线连接是否正确、可靠；检查钻杆14、气动潜孔锤15安装是否正确。

2、空压机组单元2检查：检查第一动力模块21、传动皮带张紧装置是否可靠；燃油箱油量是否充足，燃油箱是否变形；检查第一动力模块21的电瓶接线、急停按钮是否复位。

3、除尘单元3检查：检查除尘单元3的管线连接是否正确。

4、确认无误后启动钻机设备进行空钻、冲击等动作，同时观察液压驱动模块13及空压机模块22指示压力，确保其工作正常。

在上述步骤完成且无误后，进行步骤S1：锚孔放样。具体地，根据设计图纸，用经纬仪确定基坑中心，再根据基坑中心位置放样确定各锚孔200的中心位置并做出标识。

在步骤S2中，开启液压钻机单元1，控制其前进、后退、转向等行走操作，根据钻孔点位做的标识，行走至锚孔200的放样点。之后，放下钻机支腿114，用垫块垫平，调节钻机支腿114，以使液压钻机单元1处于水平。然后，调节钻臂模块12处于垂直。完成上述步骤后，进行钻孔作业，具体地，先启动除尘单元3，再开启空压机组单元2，使气动潜孔锤15推进钻孔。后续还包括接杆、清孔以及拆杆作业，接杆是在上级钻杆的基础上连接下级钻杆，以能够钻设形成设计孔深的锚孔200，钻杆14数量可根据设计孔深设定，接杆和拆杆可通过扳手实施。在钻设到设计孔深后，停止气动潜孔锤15推进钻孔，压缩空气吹气3min～5min清孔。

在钻孔过程中，通过操作台单元5控制除尘单元3的启闭，使钻孔施工过程中粉尘和废渣快速被清理。在除尘器31的排泄端采用编制袋集中收集吸出的粉尘和废渣，避免风吹后二次污染。

本实施例中，可选地，参见图4，在S3中采用气囊401封堵保护锚孔200，采用气囊401封堵保护锚孔200的方法包括：

S31、测量确定气囊401在锚孔200内的预设封堵深度位置；

S32、将气囊401置于锚孔200孔口位置并充气，直至气囊401涨紧于锚孔200内，记录充气压力数据；

参见图4，气囊401的上端连接有充气管402，充气管402可连接供气设备。充气管402为软管，软管套设于气囊401的气嘴上，隔着软管可将气嘴拧松或拧紧。供气设备上设置有充气压力指示模块，用于指示充气压力，当充气压力单位时间的增量明显减小时，说明气囊401已经涨紧于锚孔200内。随后静置一段时间，以观察气囊401和供气设备上气阀的密封可靠性。

S33、排放气囊401内部分气体，并下放气囊401至预设封堵深度位置；

下放气囊401时可使用柔性工具将其推进至孔内，避免损坏气囊401。

S34、气囊401内充气至S32中记录的充气压力，以确保气囊401在锚孔200内胀紧，牢靠封堵锚孔200。同时，胀紧于锚孔200内的气囊401可稳定位于预设封堵深度位置，在后续施工过程中不会窜动。

可以理解的是，气囊401的充气压力应小于气囊401自身的承压力值。

在对单个承台100所有的锚孔200进行封堵保护后，进行步骤S5：

S51、如图5和图6所示，在承台100区域内按一定间距依次钻设多个辅助孔500，以破坏岩体完整性，辅助孔500的深度与承台100的基坑深度一致；

S52、在所有辅助孔500钻设完成后，使用破碎工具在承台100区域内进行岩体破碎和清坑工作，完成基坑的开挖；示例性地，破碎工具为风镐。

S53、若基坑开挖超过设计埋深，超过部分用同垫层等级混凝土或铺石灌浆垫层找平至基底；基坑的坑深以设计图纸的施工基面为准，坑深的允许偏差为0mm～+100mm，同基坑在允许范围内按最深一坑操平。

如图6所示，h为基坑的设计坑深，在钻设辅助孔500时，可使辅助孔500达基坑的设计坑深，图6中H为锚杆300插入承台100下方土体的深度，即锚固深度，在锚固深度范围内进行注浆作业。

图5示出的是多个辅助孔500的排布示意图。单个承台100区域的多个锚孔200呈M行N列矩阵分布，在单个承台100区域内所钻设的多个辅助孔500呈(M+1)行(N+1)列矩阵分布，且(M+1)行辅助孔500与M行锚孔200依次交替设置、(N+1)列辅助孔500与N列锚孔200依次交替设置。具体到本实施例中的图5，多个锚孔200呈3×3矩阵分布，多个辅助孔500呈4×4矩阵分布，3行锚孔200和4行辅助孔500之间依次交替设置，3列锚孔200和4列辅助孔500之间依次交替设置。进一步地，各行锚孔200和各行辅助孔500之间的行距、各列锚孔200和各列辅助孔500之间的列距相等，以均匀性破坏岩体完整性。

如图5所示，在单个承台100区域钻设多个辅助孔500的步骤包括：

R1、钻设首行首列的辅助孔500；

R2、按照S型曲线依次钻设剩余辅助孔500。

液压钻机单元1按照图5中箭头的顺序依次施工多个辅助孔500，缩短施工路程，避免重复行走。

如图1所示，在S5之后、S6之前还包括锚孔200的成孔质量检查工序，成孔质量检查工序包括以下步骤：

检测锚孔200的直径D1是否符合0mm≤D1-D≤20mm，D为锚孔200的设计直径；即锚孔200的直径D1不应小于设计直径，但不能超过设计直径+20mm。

检测锚孔200的孔深L1是否符合0mm≤L1-L≤100mm，L为锚孔200的设计孔深；即锚孔200的孔深L1不应小于设计孔深，也不宜超过设计孔深+100mm。

检测锚孔200的垂直度V是否符合V≤0.8％L，垂直度V为所钻设的锚孔轴线相对设计锚孔轴线的垂直度。

成孔质量检查完毕并合格后，取出锚孔200内的封堵气囊401，进行注浆作业。浇筑前，应检查锚孔200内有无残渣或杂物，如有杂物需清理后方可开展后续工作。本实施例的步骤S6中，使用钻机设备的注浆单元4进行压力注浆，如图7所示，注浆单元4包括注浆泵41、注浆管42、密封装置43、排气阀44以及注浆料桶46，密封装置43密封安装于锚孔200的孔口位置，注浆管42的一端连接于注浆泵41，另一端贯穿密封装置43，排气阀44设置于密封装置43，注浆泵41上设置有注浆旁通阀45和进气开关阀47。其中，注浆泵41利于模块化钻机设备的空压机模块22提供的压缩空气驱动实现压力注浆，具体参见图7，注浆泵41的一端通过压缩空气软管7与空压机模块22连接，并通过进气开关阀47控制进气量大小。

在进行压力注浆前需要进行以下准备工作：

1、连接压缩空气软管7和注浆管42，通过吸排清水，测试确认注浆泵41运行正常，输出压力满足注浆压力要求。随后排空泵内清水。

2、放置锚杆300，并于孔口内安装密封装置43，将注浆管42的一端贯穿连接密封装置43。

3、确定液压系统模块132启动正常。

4、准备注浆料和清水，按压力注浆工艺设计和浆料使用要求配比，分别倒入注浆料桶46内。

5、启动液压驱动模块13的第二动力模块131和电动搅拌器，充分搅拌制浆。

进一步地，使用注浆单元4进行压力注浆的方法包括以下步骤：

S61、注浆泵41的进料端插入注浆料桶46，启动注浆泵41以通过注浆管42向锚孔200内注浆；

S62、当排气阀44排出浆料后，关闭排气阀44；

S63、当注浆压力达到设计压力后，打开注浆旁通阀45；

S64、逐渐关闭注浆旁通阀45，并使注浆压力稳定在设计压力范围内注浆；

S65、待注浆料桶46内的浆料液面持续在设计保压时长T内无下降，关闭注浆泵41；

S66、拆除密封装置43，并在锚孔200孔口内灌满浆料，完成锚孔200的注浆。

通过压力注浆可使浆液呈毛刺状填充于岩体内部，提高锚杆300的锚固能力和抗拔能力。

需要注意的是，应在浆料初凝时间内完成注浆，避免中途浆料凝集，影响浆液流动性、渗透率和固结效果；注浆应连续进行，直至最后完成；如果地质岩层可能存在裂隙或破碎层，同一承台100内的所有锚孔200应同时注浆，避免部分锚孔200内浆液渗透到临近锚孔200内，影响后续锚孔200注浆效果，具体可通过三通或分流排，使用一个注浆泵41同时向多个锚孔200内注浆；注浆结束后，应立即清洗注浆泵41和注浆管42，避免浆料在泵和管路内固结。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.锚杆基础施工方法，其特征在于，依次施工每个承台(100)对应的锚杆基础，单个承台(100)对应的锚杆基础施工方法包括以下步骤：

S1、根据承台(100)的中心确定所有锚孔(200)的中心位置；

S2、在所述锚孔(200)的中心位置钻孔；

S3、封堵保护钻设成型后的所述锚孔(200)；

S4、按照预设钻孔顺序，重复步骤S2和步骤S3，施工完成单个承台(100)中所有所述锚孔(200)；

S5、开挖承台(100)的基坑；

S6、去除所述锚孔(200)的封堵，在所述锚孔(200)内插设锚杆(300)并注浆。

2.根据权利要求1所述的锚杆基础施工方法，其特征在于，在所述S3中采用气囊(401)封堵保护所述锚孔(200)，所述采用气囊(401)封堵保护所述锚孔(200)的方法包括：

S31、测量确定所述气囊(401)在所述锚孔(200)内的预设封堵深度位置；

S32、将所述气囊(401)置于所述锚孔(200)孔口位置并充气，直至所述气囊(401)涨紧于所述锚孔(200)内，记录充气压力数据；

S33、排放所述气囊(401)内部分气体，并下放所述气囊(401)至所述预设封堵深度位置；

S34、所述气囊(401)内充气至所述S32中记录的充气压力。

3.根据权利要求1所述的锚杆基础施工方法，其特征在于，所述S5包括以下步骤：

在承台(100)区域内按一定间距依次钻设多个辅助孔(500)，以破坏岩体完整性，所述辅助孔(500)的深度与承台(100)的基坑深度一致；

在所有所述辅助孔(500)钻设完成后，使用破碎工具在承台(100)区域内进行岩体破碎和清坑工作，完成基坑的开挖；

若基坑开挖超过设计埋深，超过部分用同垫层等级混凝土或铺石灌浆垫层找平至基底。

4.根据权利要求3所述的锚杆基础施工方法，其特征在于，单个承台(100)区域的多个所述锚孔(200)呈M行N列矩阵分布，在单个承台(100)区域内所钻设的多个所述辅助孔(500)呈(M+1)行(N+1)列矩阵分布，且(M+1)行所述辅助孔(500)与M行所述锚孔(200)依次交替设置、(N+1)列所述辅助孔(500)与N列所述锚孔(200)依次交替设置。

5.根据权利要求4所述的锚杆基础施工方法，其特征在于，在单个承台(100)区域钻设多个所述辅助孔(500)的步骤包括：

R1、钻设首行首列的所述辅助孔(500)；

R2、按照S型曲线依次钻设剩余所述辅助孔(500)。

6.根据权利要求1所述的锚杆基础施工方法，其特征在于，在所述S6中使用注浆单元(4)进行压力注浆，所述注浆单元(4)包括注浆泵(41)、注浆管(42)、密封装置(43)、排气阀(44)，所述密封装置(43)密封安装于所述锚孔(200)的孔口位置，所述注浆管(42)的一端连接于所述注浆泵(41)，另一端贯穿所述密封装置(43)，所述排气阀(44)设置于所述密封装置(43)，所述注浆泵(41)上设置有注浆旁通阀(45)；

所述使用注浆单元(4)进行压力注浆的方法包括以下步骤：

S61、所述注浆泵(41)的进料端插入注浆料桶(46)，启动所述注浆泵(41)以通过所述注浆管(42)向所述锚孔(200)内注浆；

S62、当所述排气阀(44)排出浆料后，关闭所述排气阀(44)；

S63、当注浆压力达到设计压力后，打开所述注浆旁通阀(45)；

S64、逐渐关闭所述注浆旁通阀(45)，并使注浆压力稳定在设计压力范围内注浆；

S65、待所述注浆料桶(46)内的浆料液面持续在设计保压时长T内无下降，关闭所述注浆泵(41)；

S66、拆除所述密封装置(43)，并在所述锚孔(200)孔口内灌满浆料，完成所述锚孔(200)的注浆。

7.根据权利要求1所述的锚杆基础施工方法，其特征在于，在所述S5之后、所述S6之前还包括锚孔(200)的成孔质量检查工序，所述成孔质量检查工序包括以下步骤：

检测所述锚孔(200)的直径D1是否符合0mm≤D1-D≤20mm，D为所述锚孔(200)的设计直径；

检测所述锚孔(200)的孔深L1是否符合0mm≤L1-L≤100mm，L为所述锚孔(200)的设计孔深；

检测所述锚孔(200)的垂直度V是否符合V≤0.8％L，所述垂直度V为所钻设的锚孔轴线相对设计锚孔轴线的垂直度。

8.根据权利要求1所述的锚杆基础施工方法，其特征在于，所有所述锚孔(200)的施工均通过钻机设备完成，所述钻机设备包括可拆卸连接的液压钻机单元(1)、空压机组单元(2)、除尘单元(3)、注浆单元(4)以及操作台单元(5)，所述空压机组单元(2)与所述液压钻机单元(1)的气动潜孔锤(15)连接；

钻设所有承台(100)的所述锚孔(200)的施工步骤包括：

W1、根据电力铁塔基础的多个承台(100)的布局确定出固装区域(600)，根据承台(100)对应的多个所述锚孔(200)的分布，确定所述液压钻机单元(1)的行走路线；

W2、在所述固装区域(600)布置所述空压机组单元(2)、所述除尘单元(3)的除尘器(31)以及所述注浆单元(4)的注浆泵(41)和注浆料桶(46)，在任意一个承台(100)上布置所述液压钻机单元(1)，在施工空地根据视线需求放置所述操作台单元(5)，所述操作台单元(5)与所述液压钻机单元(1)、所述空压机组单元(2)、所述除尘单元(3)以及所述注浆单元(4)均通讯连接；

W3、在承台(100)的第一个所述锚孔(200)孔口位置设置所述除尘单元(3)的集尘罩(32)，所述集尘罩(32)与所述除尘器(31)之间通过风管连通；

W4、所述液压钻机单元(1)在承台(100)的第一个所述锚孔(200)的中心位置进行钻孔，之后根据所述行走路线依次钻设完成该承台(100)中所有所述锚孔(200)；

W5、在钻设完成单个承台(100)所有所述锚孔(200)后，所述空压机组单元(2)为所述注浆泵(41)提供动力，以完成该承台(100)所有所述锚孔(200)的注浆；

W6、所述液压钻机单元(1)行走至下一个待施工的承台(100)，并重复步骤W4和步骤W5，直至完成所有承台(100)中所有所述锚孔(200)的施工。

9.根据权利要求8所述的锚杆基础施工方法，其特征在于，多个待施工的承台(100)包括承台A、承台B、承台C以及承台D，所述承台A、所述承台B、所述承台C以及所述承台D顺次连接为矩形；

所述固装区域(600)设置于所述矩形的中心位置；或者，所述固装区域(600)设置于所述矩形的外部，并位于所述矩形的对称线上。

10.根据权利要求8所述的锚杆基础施工方法，其特征在于，所述液压钻机单元(1)包括可拆卸连接的：

底盘模块(11)，包括可拆卸连接的履带模块(111)和回转框架(112)，所述回转框架(112)通过回转轴(113)转动连接于所述履带模块(111)的桥架上，所述回转框架(112)上设置有多个高度可调的钻机支腿(114)；

钻臂模块(12)，设置于所述回转框架(112)上，所述钻臂模块(12)通过钻杆(14)连接所述气动潜孔锤(15)；

液压驱动模块(13)，设置于所述回转框架(112)上，所述液压驱动模块(13)包括至少三个液压输出接口，至少一个所述液压输出接口用于驱动所述履带模块(111)行走，至少一个所述液压输出接口与所述钻臂模块(12)连接，以驱使所述钻杆(14)旋转和推进，至少一个所述液压输出接口连接所述除尘器(31)。

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