CN117662211A - 使用双层钻杆钻孔安装锚索的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使用双层钻杆钻孔安装锚索的施工方法，涉及锚索安装技术领域。本发明采用双层钻杆结构进行深基坑护壁钻孔，达到钻孔深度后，先拆卸内管，内管拆卸过程中，不断向外管内腔注清水，对外管内腔进行清理，起到二次清孔作用，之后以外管作为孔道支撑护壁安装锚索，防止孔道塌陷，保证锚索顺利穿入孔道内，锚索安装完成后注入泥浆，将清水排出，待泥浆固化后拆卸外管，完成锚索安装和灌注，保证了水泥灌浆的配合比和锚索灌注体的施工质量符合要求。

Description

使用双层钻杆钻孔安装锚索的施工方法

技术领域

本发明涉及锚索安装技术领域，尤其涉及一种使用双层钻杆钻孔安装锚索的施工方法。

背景技术

基坑深度较深时，大部分地区都含有较大水量，且锚索孔孔径较大，在200mm左右，钻孔过程中容易塌孔，无法保证锚索顺利安装和后期注浆。现有基坑内钻孔安装锚索的施工方法主要有：（1）采用单钻杆钻孔设备进行钻孔。到设计要求深度后，反方向转动钻管将管收回来，人工安装锚索，但是单钻杆的成孔效果差，锚索孔的底部含水多，土层较软，钻杆抽出后孔底发生塌陷，锚索安装困难，注浆不密实，整体质量难保证；（2）采用单钻杆钻孔设备钻孔，完成钻孔后，将单钻杆和钻孔设备主体拆分，单钻杆留在孔内，锚索安装完成后再将单钻杆接到钻孔设备上反向转将单钻杆抽出，此方法中单钻杆下部内腔会进入部分钻孔的泥沙浆液，阻碍锚索下放，泥沙浆液混入水泥浆中，影响注浆后的固化强度，施工质量难以保证。

发明内容

本发明提供了一种使用双层钻杆钻孔安装锚索的施工方法，目的是解决深基坑护壁钻孔安装锚索注浆时孔道塌陷、注浆不密实的技术问题。

为实现此技术目的，本发明采用如下方案：

使用双层钻杆钻孔安装锚索的施工方法，包括如下步骤：

S1、深基坑开挖至设定标高后，将钻孔设备运输到相应标高处，调整钻杆参数满足设计要求；

S2、清水通过注水管流入钻杆内，钻杆对准基坑护壁钻孔；

其特征在于：

钻杆为双层钻杆，双层钻杆包括外管和套在外管里面的内管，外管通过若干段外支管拼接而成，外管远端设置有前端开口的外管钻头；内管通过若干段内支管拼接而成，内管近端与注水管连通，内管远端设置有内管钻头，内管钻头开设有喷水孔；

S3、开启钻孔设备，外管和内管同步向基坑护壁土层内钻入，钻入过程中清水经注水管、内管最终由喷水孔喷出，将钻孔产生的大部分泥沙混合物冲至沉淀池，剩余部分流入内、外管的夹层中，形成锚索孔后，将外管从钻孔设备主体上拆卸分离，整根外管留在锚索孔内，内管随着钻孔设备反方向转动，将内支管从外管中逐段卸下取出；

内支管取出过程中注水管一直向内管注水，使得外管内部保持注满清水状态，起到二次清理锚索孔的作用；

S5、内管全部取出后，顺着外管的内腔插装锚索，锚索安装完成后注入拌制好的水泥浆，将外管内的清水排出，外管起到支护孔壁、防塌陷的作用；

S6、静置后，将外管重新与钻孔设备主体连接，反向钻动外管，将外支管逐段从锚索孔内卸下，完成钻孔、锚索安装和注浆。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明采用双层钻杆结构进行深基坑护壁钻孔，达到钻孔深度后，先拆卸内管，内管拆卸过程中，不断向外管内腔注清水，对外管内腔进行清理，起到二次清孔作用，之后以外管作为孔道支撑护壁安装锚索，防止孔道塌陷，保证锚索顺利穿入孔道内，锚索安装完成后注入泥浆，将清水排出，待泥浆固化后拆卸外管，完成锚索安装和灌注，保证了水泥灌浆的配合比和锚索灌注体的施工质量符合要求。

进一步的，内支管之间、外支管之间均通过螺纹连接，内管、外管与钻孔设备之间为可拆卸连接。

进一步的，注水管通过旋转接头与内管端部连接。

进一步的，外管直径是内管直径的2~4倍，外管直径为150mm~250mm。

进一步的，注水管上装有注水阀，注水管内液体为高压水。

附图说明

图1为本发明实施例提供的使用双层钻杆钻孔的施工状态图；

图2为双层钻杆的结构示意图；

图3为图2中A-A面剖视图；

图4为图3中B处的放大图；

图中标记为：1、钻孔设备；2、蓄水池；3、注水管；4、双层钻杆；41、外管；42、外管钻头；43、内管；44、内管钻头；45、外支管；46、内支管；47、喷水孔；5、基坑内壁。

具体实施方式

为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明，但本发明并不仅仅限于此。

如图1至图4所示，本发明提供的一种使用双层钻杆钻孔安装锚索的施工方法，包括如下步骤：

S1、深基坑开挖至设定标高后，将钻孔设备1（所用钻孔设备为采购设备，为现有技术，如同创钻机）运输至相应标高处，钻孔设备1的驱动臂端部与双层钻杆4的一端可拆卸连接，调整双层钻杆4的角度、长度和接管数量，满足钻孔要求。

双层钻杆4包括外管41和内管43，外管41包含多段外支管45，相邻两段外支管45采用螺纹连接形式连接，外管41的一端与钻孔设备1的驱动臂可拆卸连接，外管41的另一端固定有外管钻头42。外管钻头42的前端为开口结构，内管钻头44由此开口伸出，组装后内管钻头42和外管钻头44共同组成双层钻杆4的钻头结构。

内管43套装在外管41的管腔中，其结构与外管41结构相似，内管43也是由多段内支管46螺纹连接而成，内管43的一端与与钻孔设备1的驱动臂可拆卸连接，且内管43通过旋转接头与注水管3连通，内管43的另一端固定有内管钻头44，内管钻头44上开设有喷水孔47。

优选的，外管41直径是内管43直径的2~4倍，外管41直径为150mm~250mm。

S2、开挖蓄水池2，蓄水池2与注水管3连通，注水管3上安装有注水阀。前期蓄水池2内放置清水，且清水抽进注水管内时为高压水，后期注浆过程蓄水池2内放置一定比例的水泥浆/彭润土浆液，用于钻孔过程中向孔内注浆，同时起到支撑孔壁的作用。

S3、清水通过注水管3流入内管43中，双层钻杆4对准基坑内壁5开始钻动。

S4、开启设备时，内管43和外管41套在一起同步转动，向基坑内壁5土层内钻入，此过程中注水管3的清水不断进入内管43中，之后由喷水孔47带压喷出，带动钻出的泥沙混合物由锚杆孔的孔壁与外管之间的缝隙流出进入沉淀池，沉淀后二次利用。

锚索孔形成后，先将外管41从驱动臂上拆卸分离，整根外管41留在锚索孔内，之后启动钻孔设备1，使内管43反转，每转出一段，将剩余内管的裸露端部紧固在钻孔设备1的夹持卸扣器单元上，取下完全能裸露的内支管，然后在将剩余内管与驱动臂连接，重复前述操作，将内管43逐段由外管41中转出，直到内支管46全部拆出。

内支管46取出过程中注水管3一直向内管43注水，使得外管41内部保持注满清水状态，起到二次清理锚索孔的作用，保证注浆密实。

S5、内管43全部取出后，顺着外管41的内腔插装锚索，此时，外管41起到支撑保护锚索孔侧壁、防止塌孔、定位锚索保证其顺利穿入的作用，锚索安装完成后注入搅拌好的水泥浆，将外管41内的清水排出。

S6、静置数分钟后，将外管41重新与钻孔设备1主体连接，反向转动外管41，逐段拆卸，使外管41逐渐从锚索孔中脱离，直到全部取出，完成钻孔、锚索安装和注浆。

整个工艺过程中，利用双层钻杆有效防止塌孔，保证了锚索顺利安装；内管不断注清水，保证了水泥灌浆的配合比和锚索灌注体的质量。

最后，需要注意的是：以上列举的仅是本发明的优选实施例，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种使用双层钻杆钻孔安装锚索的施工方法，包括如下步骤：

S1、深基坑开挖至设定标高后，将钻孔设备运输到相应标高处，调整钻杆参数满足设计要求；

S2、清水通过注水管流入钻杆内，钻杆对准基坑护壁钻孔；

其特征在于：

钻杆为双层钻杆，双层钻杆包括外管和套在外管里面的内管，外管通过若干段外支管拼接而成，外管远端设置有前端开口的外管钻头；内管通过若干段内支管拼接而成，内管近端与注水管连通，内管远端设置有内管钻头，内管钻头开设有喷水孔；

S3、开启钻孔设备，外管和内管同步向基坑护壁土层内钻入，钻入过程中清水经注水管、内管最终由喷水孔喷出，将钻孔产生的大部分泥沙混合物冲至沉淀池，剩余部分流入内、外管的夹层中，形成锚索孔后，将外管从钻孔设备主体上拆卸分离，整根外管留在锚索孔内，内管随着钻孔设备反方向转动，将内支管从外管中逐段卸下取出；

内支管取出过程中注水管一直向内管注水，使得外管内部保持注满清水状态，起到二次清理锚索孔的作用；

S5、内管全部取出后，顺着外管的内腔插装锚索，锚索安装完成后注入拌制好的水泥浆，将外管内的清水排出，外管起到支护孔壁、防塌陷的作用；

S6、静置后，将外管重新与钻孔设备主体连接，反向钻动外管，将外支管逐段从锚索孔内卸下，完成钻孔、锚索安装和注浆。

2.根据权利要求1所述的使用双层钻杆钻孔安装锚索的施工方法，其特征在于，内支管之间、外支管之间均通过螺纹连接，内管、外管与钻孔设备之间可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的使用双层钻杆钻孔安装锚索的施工方法，其特征在于，注水管通过旋转接头与内管端部连接。

4.根据权利要求1所述的使用双层钻杆钻孔安装锚索的施工方法，其特征在于，外管直径是内管直径的2~4倍，外管直径为150mm~250mm。

5.根据权利要求1所述的使用双层钻杆钻孔安装锚索的施工方法，其特征在于，注水管上装有注水阀，注水管内液体为高压水。