边坡偏心潜孔锤全套管跟管施工的全套管拔出设备的制作方法

1.本实用新型专利涉及锚索施工的技术领域，具体而言，涉及边坡偏心潜孔锤全套管跟管施工的全套管拔出设备。


背景技术：

2.在松散填石边坡上进行锚索钻进施工时，存在以下问题，1)、履带式锚索钻机重量大，普通脚手架作业平台难以满足作业需求；2)、填石分布多、块度大、硬度高，普通的锚索钻机成孔破岩效率低、钻进速度慢、综合成本高；3)、钻机钻进时，松散填石边坡的松散填土容易发生塌孔，造成成孔困难，极大地影响成孔和锚体质量。
3.在深圳盐田区资源化利用环境园边坡支护工程中，该边坡为松散填石边坡，坡顶修建道路时形成，主要由开山填石、松散填土修筑而成，坡底与园区建筑物最小距离不足4m，坡脚设置有砌石挡墙，边坡支护设计采用预应力锚索+格构梁 +砼挡板支护。
4.在实际施工中，在锚孔钻进过程中，搭设钢管脚手架施工，作业空间狭小，只能满足小型设备操作，钻孔需穿越边坡砌石挡墙和深厚填石地层，普通回转钻头钻进遇不规则填石时发生卡钻、套管断裂，钻进非常困难；同时，边坡松散填土钻进过程发生塌孔，极大地影响了施工的效率和质量。
5.另外，在边坡施工锚索孔后，在锚索孔内嵌套有全套管，但是，由于脚手架的作业空间小，导致能以将锚索孔内的全套管拔出的问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供边坡偏心潜孔锤全套管跟管施工的全套管拔出设备，旨在解决现有技术中，难以将边坡的锚索孔内的全套管拔出的问题。
7.本实用新型是这样实现的，边坡偏心潜孔锤全套管跟管施工的全套管拔出设备，包括固定在边坡的挡墙上的底座、所述底座中设有与锚索孔位对齐的拔出孔，所述底座的两侧分别设置有垂直于挡墙的液压泵，两个所述液压泵布置在拔出孔的两侧；
8.所述液压泵具有朝外延伸的活塞杆，两个所述活塞杆之间连接有卡座，所述卡座的两端分别连接在活塞杆上，所述卡座中设有卡孔和卡瓦，所述卡孔与锚索孔位对齐布置；
9.所述全套管依序穿过拔出孔以及卡孔，所述卡瓦嵌入在全套管与卡孔之间的间隙，将所述全套管与卡孔相对固定，所述液压泵驱动活塞杆朝外移动，所述卡座带动全套管背离锚索孔朝外移动。
10.进一步的，所述卡座与边坡的挡墙平行布置。
11.进一步的，所述卡座具有背离挡墙的外端，所述卡瓦设置在所述卡座的外端。
12.进一步的，所述卡瓦的内端嵌入在全套管与卡孔之间的间隙中，所述卡瓦的外端显露在外。
13.进一步的，所述卡瓦呈环片状，所述卡瓦具有形成在外周的外侧壁以及内侧壁，所述卡瓦的内侧壁夹持在全套管的外周，所述卡孔的边缘抵压在所述卡瓦的外侧壁。
14.进一步的，所述卡瓦的内侧壁凸设有多个抵接在全套管外周的凸环，所述凸环沿着卡瓦的周向环绕布置，多个所述凸环沿着所述卡瓦的轴向间隔布置。
15.进一步的，所述凸环中设置有缺口，所述缺口朝向全套管的外周布置。
16.进一步的，所述卡瓦的外侧壁设有多个凸条，所述凸条沿着卡瓦嵌入全套管与卡孔之间的间隙的方向延伸，多个所述凸条沿着卡瓦的周向间隔布置，所述卡孔的边缘抵接在多个凸条上。
17.进一步的，所述卡瓦的外端的外周朝外凸设有外扩环。
18.进一步的，沿着自内而外的方向，所述外扩环朝向挡墙倾斜布置。
19.与现有技术相比，本实用新型提供的边坡偏心潜孔锤全套管跟管施工的全套管拔出设备，底座固定在挡墙上，全套管穿过拔出孔以及卡孔，穿设在卡座中，通过卡瓦将卡座与全套管相对固定，通过液压泵驱动朝外移动，则可以实现将全套管拔出锚索孔的操作，结构简单，可以直接布置在脚手架上操作。
附图说明
20.图1是本实用新型提供的偏心潜孔锤与全套管配合的剖切示意图；
21.图2是图1中的放大示意图；
22.图3是本实用新型提供的管靴的剖切示意图；
23.图4是本实用新型提供的边坡偏心潜孔锤全套管跟管施工的全套管拔出设备的主视示意图；
24.图5是本实用新型提供的支撑架与边坡配合的主视示意图；
25.图6是本实用新型提供的偏心圆块的主视示意图；
26.图7是本实用新型提供的卡瓦的剖切示意图。
具体实施方式
27.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
28.以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。
29.本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
30.参照图1-7所示，为本实用新型提供的较佳实施例。
31.边坡偏心潜孔锤全套管跟管施工方法，适用于施工场地狭小、在脚手架平台上实施的高边坡304锚索孔钻进施工；适用于穿越砌石挡墙、松散填石或硬岩地层的锚索孔钻进施工；适用于钻孔深度不大于40m(跟管全套管长度不大于40m)、孔径不大于300mm的锚索孔施工。
32.边坡偏心潜孔锤全套管跟管施工的全套管拔出设备，包括以下施工步骤：
33.1)、在边坡304上定位锚索孔位；在边坡304上搭设脚手架，脚手架上具有水平布置的工作台，工作台上设有支撑架300，支撑架300上具有导向面，导向面呈倾斜状与坡面垂直，在支撑架300的后端设置有钻机301；
34.2)、在导向面上设置同心潜孔锤，同心潜孔锤具有第一钻杆以及第一钻头，所述第一钻头连接在第一钻杆的前端，第一钻杆的后端与钻机301连接，第一钻头与锚索孔位对齐垂直；钻机301带动第一钻杆转动，同时，带动第一钻头转动，利用钻机301驱动第一钻头钻穿边坡304上的挡墙后，将同心潜孔锤从导向面上拆卸下来；
35.3)、在导向面上布置偏心潜孔锤，偏心潜孔锤具有第二钻杆102以及第二钻头104，第二钻杆102外套设有全套管第二钻杆102的后端与钻机301连接，所述第二钻头104连接在第二钻杆102的前端，第二钻头104穿过全套管，延伸至全套管的前方，第二钻杆102的前部具有穿过全套管前端的前沿段，前沿段上套设有直径小于全套管的直径的偏心圆块103，偏心圆块103块具有偏心条槽 1031，偏心条槽1031的内端起于偏心圆块103的中心，偏心条槽1031的外端沿着偏心圆块103的径向延伸，偏心条槽1031的宽度大于前沿段的直径；
36.第二钻头104与锚索孔位对齐垂直，第二钻杆102正转，带动第二钻头104 朝内钻进边坡304的填石层以及土层，形成锚索孔，全套管插入在锚索孔内；
37.当钻机301正转时，第二钻头104以及第二钻杆102随着转动，在离心力的作用下，此时，第二钻杆102穿过在偏心条槽1031的外端中，偏心圆块103呈偏心布置，当钻机301反转时，第二钻杆102则穿过偏心条槽1031的内端，此时，则不偏心布置。
38.4)、第二钻杆102反转，并将第二钻杆102、第二钻头104以及偏心圆块 103朝外退出全套管；
39.5)、将锚索放置在锚索孔内，往锚索孔内第一常压注浆后，将全套管从锚索孔内拔出；
40.6)、往锚索孔内第二次高压注浆，待锚索孔内的浆体的强度达到设定要求后，张拉所述锚索并锁定锚索。
41.上述提供的边坡偏心潜孔锤全套管跟管施工方法，具有以下技术优点：
42.1)、破岩效率高，采用偏心潜孔锤钻进，对填石层以及土体进行高频往复冲击，破岩效率高，钻进速度快，大大提高施工工效；
43.2)、锚固质量好，采用偏心潜孔锤全套管护壁钻进施工，在提升破岩效率的同时，有效防止了成孔过程中的塌孔，并在一次注浆后拔除护壁全套管，确保了成孔和锚固体的质量；
44.3)、操作简便，可在通常的脚手架平台上作业，只需将钻机301在支撑架 300上简单固定，操作简便，同时，套管拔管速度快。
45.4)、综合成本低，锚索孔的钻进施工对脚手架的工作台要求低，钻进效率高，施工工期大大缩短，总体综合施工成本低。
46.施工步骤1)中，支撑架300上设有导轨，导轨与导向面同向延伸布置，导轨上设置移动座，钻机301连接在移动座上；在施工步骤2)及施工步骤3)中，当第一钻头或第二钻头104钻进时，移动座沿着导轨移动，便于驱动第一钻杆以及第二钻杆102的前进或后退。
47.施工步骤1)中，依照施工图要求，测放出锚索孔位，做出明显标记。遇既有刷方坡
体不平顺或特殊困难场地时，经设计监理单位确认，在确保坡体稳定和结构安全的前提下，适当放宽定位精度或调整锚索孔位的定位。
48.脚手架采用钢管搭建、脚手架的间距满足钻机301和人员操作所需的强度和作业面空间要求。脚手架上的工作台满铺模板，模板与脚手架之间用铁丝绑扎牢固，脚手架的外侧搭设防护栏杆，采用密目式安全网做全封闭，不留空隙，在脚手架上搭设施工人员上下的钢管人行爬梯。
49.当支撑架300上方的脚手架尚未拆除时，钻机301通过悬挂在工作台上方的数个手拉葫芦和人工配合进行起吊移位；若支撑架300上方的脚手架已拆除完毕，则利用塔吊吊装及人工辅助的方式移位。起吊移位过程中保持钻机301平稳，控制钻机301下放速度。
50.支撑架300的导向面上纵向板302，纵向板302与导向面垂直；纵向板302 中设有定位孔305，纵向板302的上部及下部分别凸设有朝前延伸的嵌入条303，嵌入条303与纵向板302垂直，边坡304的挡墙上分别设有两个嵌入槽，两个嵌入槽分别布置在锚索孔位的上方及下方；
51.施工步骤1)中，两个嵌入条303分别对应嵌入在两个嵌入槽中，纵向板302 抵接在挡墙上，定位孔305与锚索孔位正对齐；施工步骤2)中，第一钻头钻穿挡墙过程中，第一钻头及第一钻杆穿过所述定位孔305；施工步骤3)中，第二钻头104钻进填石层及土层的过程中，第二钻头104、偏心圆块103、第二钻杆 102以及全套管穿过所述定位孔305。
52.这样，纵向板302抵接在挡墙上，且通过两个嵌入条303分别嵌入在嵌入槽中，可以使得纵向板302与坡体之间连接稳固，当钻机301带动第一钻杆以及第二钻杆102进行钻进的过程中，避免支撑架300振动过大，导致钻进偏位的问题。
53.本实施例中，两个嵌入条303之间设置有呈上下布置的连接条，连接条的上端及下端分别对应与两个嵌入条303连接，这样，当其中一个嵌入条303由于振动移位时，另一个嵌入条303通过连接条可以牵动着，进一步保证嵌入条303稳固在嵌入槽中的结构。
54.全套管包括管体100以及管靴101，管靴101螺纹连接在管体100的前端；管靴101的内侧壁设有朝外布置的第一台阶环1011，第一台阶环1011环绕管靴101的周向布置，第二钻杆102的外周设有朝内布置的第二台阶环1021，第二台阶环1021环绕第二钻杆102的周向布置；施工步骤3)中，第二台阶环1021自外而内抵接在第一台阶环1011上。
55.这样，第二钻头104在坡体中钻进的过程中，通过第一台阶环1011与第二台阶环1021的相互抵接限制作用，全套管也随之跟进在锚索孔中，起到护壁作用。
56.实际安装过程中，将装有管靴101的全套管的前端插入在锚索孔中，然后将偏心潜孔锤的第二钻杆102从全套管的尾部伸进全套管内，第二钻头104以及前沿段从全套管的前端伸出，且第一台阶环1011与第二台阶环1021抵接配合。
57.第二钻杆102的外周设有倾斜布置的过渡台阶环1022，过渡台阶环1022环绕第二钻杆102的周向布置，过渡台阶环1022的外端对接在所述第二台阶环1021 的内端，过渡台阶环1022的内端朝向第二钻杆102倾斜布置，且过渡台阶环1022 的倾斜角度大于第二台阶环1021的倾斜角度。
58.当第一台阶环1011与第二台阶环1021配合后，通过在第二钻杆102的外周设置过渡台阶环1022，则便于第二钻杆102与全套管之间的过渡配合，避免第二钻杆102与全套管之间出现干涉，且第二钻杆102在转动过程中，便于第二钻杆 102在径向有一定尺寸的波
动，避免出现第二钻头104卡死的现象。
59.沿着偏心条槽1031自内而外的方向，偏心条槽1031的宽度逐渐缩小，这样，当偏心潜孔锤处于工作状态时，此时，第二钻杆102正转，第二钻杆102与偏心条槽1031的外端配合，避免偏心圆块103在偏心转动过程中，出现串动的现象。
60.沿着偏心条槽1031的延伸方向，偏心条槽1031的外端朝外凹陷，形成外扩槽1032，外扩槽1032的直径小于偏心条槽1031的外端的宽度，以及小于前沿段的直径，这样，当前沿段与偏心条槽1031的外端配合时，不会陷入在外扩槽1032 中，而外扩槽1032的设置，可以在一定程度减缓前沿段两侧的重量差，当偏心圆块103在偏心转动过程中，出现卡住的情况下，则不会被卡死，可以在偏心圆块103的最大偏心直径与偏心块的直径之间灵活变动。
61.偏心条槽1031的内端朝内凹陷，形成与内扩槽1033，内扩槽1033的直径大于偏心条槽1031的内端的宽度。这样，当需要将偏心潜孔锤从全套管中退出时，此时，反转第二钻杆102，前沿段则与偏心条槽1031的内端配合，此时，则便于将偏心圆块103从全套管中退出。
62.由于第二钻杆102在钻进的过程中，可能会出现一定程度的偏斜，此时，在退出偏心潜孔锤的过程中，第二钻杆102并不一定能完全与全套管同轴布置，这样，在需要将偏心潜孔锤退出全套管时，为了避免反转后的偏心圆块103不能退出的问题，通过设置内扩槽1033，增加偏心条槽1031内端的可调节范围，即使出现第二钻杆102与全套管偏斜的现象，通过晃动第二钻杆102，可以使得前沿段在偏心条槽1031的内端以及内扩槽1033之间调节位置，便于将偏心圆块103 退出全套管。
63.偏心圆块103的外端的外周设有多个切割槽，多个所述切割槽沿着偏心圆块 103的周向间隔布置，相邻的切割槽之间形成切割块。这样，当偏心圆块103处于偏心转动时，便于利用切割快对土体进行切割。
64.本实施例还提供了边坡偏心潜孔锤全套管跟管施工的全套管拔出设备，其运用在上述方法的施工步骤5)中，用于将边坡的锚索孔中的全套管拔出。
65.边坡偏心潜孔锤全套管跟管施工的全套管拔出设备，包括固定在边坡的挡墙上的底座202、底座202中设有与锚索孔位对齐的拔出孔，底座202的两侧分别设置有垂直于挡墙的液压泵，两个液压泵布置在拔出孔的两侧；液压泵具有朝外延伸的活塞杆201，两个活塞杆201之间连接有卡座200，卡座200的两端分别连接在201上，卡座200中设有卡孔2042，卡孔2042与锚索孔位对齐布置；
66.全套管依序穿过拔出孔以及卡孔2042，卡瓦204嵌入在全套管与卡孔2042 之间的间隙203，将全套管与卡孔2042相对固定，液压泵驱动201朝外移动，卡座200带动全套管背离锚索孔朝外移动。
67.上述提供的边坡偏心潜孔锤全套管跟管施工的全套管拔出设备，底座202固定在挡墙上，全套管穿过拔出孔以及卡孔2042，穿设在卡座200中，通过卡瓦 204将卡座200与全套管相对固定，通过液压泵驱动201朝外移动，则可以实现将全套管拔出锚索孔的操作，结构简单，可以直接布置在脚手架上操作。
68.卡座200与边坡的挡墙平行布置，这样，可以保持卡座200与全套管之间保持垂直布置，便于将全套管从锚索孔内拔出。
69.卡座200具有背离挡墙的外端，卡瓦204设置在卡座200的外端，即卡座200 上具有
卡瓦204，这样，便于卡瓦204与卡座200之间的连接，也便于卡瓦204 将卡座200与全套管之间保持相对固定。
70.卡瓦204的内端嵌入在全套管与卡孔2042之间的间隙203中，卡瓦204的外端显露在外，这样，便于调节卡瓦204插入全套管与卡孔2042之间的间隙203 的深度，可以实现卡瓦204将卡座200与全套管相对固定，也可以便于将卡瓦204 与卡座200脱离连接，使得卡座200与全套管之间脱离相对固定。
71.卡瓦204呈环片状，卡瓦204具有形成在外周的外侧壁以及内侧壁，卡瓦204 的内侧壁夹持在全套管的外周，卡孔2042的边缘抵压在卡瓦204的外侧壁，这样，卡瓦204可以在全套管的圆周方向，限制卡座200与全套管之间的相对固定。
72.卡瓦204的内侧壁凸设有多个抵接在全套管外周的凸环2045，凸环2045沿着卡瓦204的周向环绕布置，多个凸环2045沿着卡瓦204的轴向间隔布置。这样，通过间隔布置的凸环2045与全套管的外周的抵接，可以使得全套管与卡座 200之间更稳。
73.凸环2045中设置有缺口，缺口朝向全套管的外周布置，在保持凸环2045与全套管的外周的抵接，同时，当不需要全套管与卡座200之间相对固定时，便于将卡瓦204从全套管与卡孔2042之间的间隙203中退出。
74.卡瓦204的外侧壁设有多个凸条2044，凸条2044沿着卡瓦204嵌入全套管与卡孔2042之间的间隙203的方向延伸，多个凸条2044沿着卡瓦204的周向间隔布置，卡孔2042的边缘抵接在多个凸条2044上。这样，便于卡瓦204插入在全套管与卡孔2042之间的间隙203中，也可以使得卡瓦204的外侧壁与卡孔2042 的边缘卡合更为稳固。
75.卡瓦204的外端的外周朝外凸设有外扩环2043，这样，便于通过对外扩环 2043的操作，将卡瓦204插入在全套管与卡孔2042之间的间隙203中，也便于操作外扩环2043，将卡瓦204从全套管与卡孔2042之间的间隙203中脱离出来。
76.沿着自内而外的方向，外扩环2043朝向挡墙倾斜布置。这样，当不需要将卡瓦204置于全套管与卡孔2042之间的间隙203时，便于将卡瓦204拆卸出来。
77.卡座200利用卡瓦204与全套管进行固定布置，底座202固定在挡墙上，此时，伸长201，卡座200与底座202之间的距离变大，则可以将全套管从锚索孔中拔出设定距离，全套管拔出的设定距离与201伸长的距离是一致，由于全套管的长度较大些，这样，为了实现垂直拔出全套管，需要对全套管进行多次拔出操作。
78.将全套管拔出设定距离后，取下卡瓦204，松开卡座200与全套管的固定连接，201回缩，缩短卡座200与底座202之间的距离，然后再利用卡瓦204将卡座200与全套管固定连接，再继续以上的拔出操作，反复操作几次，则可以将全套管从锚索孔中拔出。
79.卡瓦204呈环片状，所述卡瓦204具有形成在外周的外侧壁以及垂直于挡墙的内侧壁，沿着自外而内的方向，外侧壁朝向全套管倾斜布置；
80.施工步骤5)中，当全套管从锚索孔中拔出设定长度后，在全套管上套设卡环，卡环包括套设在全套管外的环体以及设置在环体上同向延伸的多个长度可调的嵌入条303，多个嵌入条303沿着环体的圆周方向间隔环绕；环体固定在挡墙上，多个嵌入条303的外端嵌入在全套管与卡孔2042之间的间隙203中，当201 带动卡座200朝内移动时，嵌入条303的外端抵接着卡瓦204的内端，将卡瓦204 顶出全套管与卡孔2042之间的间隙203中。
81.这样，利用卡环可以将卡瓦204从全套管与卡孔2042之间的间隙203中退出，从而
卡座200与全套管脱离固定连接，此时，缩短嵌入条303的长度，重新调节卡座200在全套管的位置，重新通过卡瓦204将全套管与卡座200进行固定连接，从而，可以实现对全套管的再次拔出操作，反复操作，直至将全套管从锚索孔中拔出位置。
82.施工步骤5)中，第一次常压注浆是在全套管内进行的，采用bwf160/10 型注浆泵灌注，其最大流量160l，最大排出压力为10mpa，用胶管从注浆泵出浆口连接孔口注浆管，控制后台与注浆孔位的距离不大于50m。
83.注浆前，检查制浆设备电源线路、注浆泵活塞、压力表等是否正常，检查送浆及注浆管路连接是否畅通。检查合格后，开启注浆泵，将水泥浆注入孔内。当锚索孔的孔口溢出浆体浓度与注入浆体的浓度一致时停止注浆。
84.施工步骤6)中，锚索孔第一次常压注浆完成，拔出全套管后，锚索孔内的浆体养护4～6个小时后，对锚索孔内进行第二次高压注浆。
85.第二次高压注浆中，保持连续注浆，当遇松散填石层快速漏浆时，则采用间歇停泵2小时后再行注浆，反复循环直至压力满足设计要求。
86.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。