一种抗浮锚杆的新型施工方法与流程

1.本发明属于抗浮锚杆技术领域，具体涉及一种抗浮锚杆的新型施工方法。


背景技术：

2.抗浮锚杆，是建筑工程地下结构抗浮措施的一种。抗浮锚杆，指的是抵抗其上建筑物向上移位而设置的结构构件，与地下水位高低及变化情况有关，与抗压桩受力方向相反。
3.抗浮锚杆包括普通抗浮锚杆和扩大头抗浮锚杆，普通抗浮锚杆包括开设在土体中的锚孔、埋设在锚孔里的锚杆以及填充锚孔和锚杆的注浆体；锚杆包括锚杆钢筋以及由锚杆钢筋包围的注浆管，同时为了便于定位，在锚孔中还设置有对中支架，由于整个锚孔的直径大小都一致， 锚杆结构与岩土体接触面积小，从而导致锚杆结构与岩土体粘结力低；为了增加锚杆结构与岩土体的粘结力，通常采用增加锚杆长度的方式；但是由于锚杆存在着应力集中现象，因此锚杆超过一定长度后，粘结力增加效果甚微。
4.而为了提高抗浮锚杆的抗浮能力，出现了扩大头抗浮锚杆，扩大头抗浮锚杆与普通抗浮锚杆的最大区别是：在锚孔的底部设置有扩大头，浇筑完成后在锚孔的底部形成扩大头段，从而提高抗浮锚杆的抗拔能力。例如申请号为201220060959.0的专利公开的一种扩底预应力抗浮锚杆，包括穿过防水底板的金属波纹管，金属波纹管伸入到防水底板下部的锚杆孔的下端部，锚杆孔的下端部为杆端扩大头；所述防水底板中金属波纹管的外部预埋有钢套管；所述金属波纹管中贯穿有钢绞线，钢绞线的上端固定于锚具上，下端锚固于杆端扩大头内的锚定板上，锚定板安装在锚头上；所述金属波纹管和钢套管之间设有二次注浆导管。
5.抗浮锚杆的施工工序主要包括：锚杆加工与组装、钻孔——锚杆的插入——灌浆——养护——锚杆抗浮能力检测。其中在钻孔的过程中，锚杆钻孔需要穿过覆盖层（自由段）达到稳定层（锚杆段），锚孔的钻进一般采用冲击钻机进行钻进。但是锚孔在钻进的时候，时常会出现掉钻的情况，出现掉钻的情况，一般都需要进行捞钻作业（即重新将钻头套上再提取出来），而捞钻作业花费的时间相当长；如果捞钻不成功就只能重新钻孔。因此，一旦出现掉钻势必而大大延长施工周期，并提高施工成本。
6.同时在利用冲击钻进行钻进的时候，也经常出现塌孔的问题。


技术实现要素：

7.本发明为了解决采用冲击钻机钻进锚孔时易出现掉钻、跨孔而导致施工周期和施工成本高的问题，而提供一种抗浮锚杆的新型施工方法，避免了掉钻和跨孔的问题，能够大大提高抗浮锚杆的施工效率，从而降低抗浮锚杆的施工成本；同时还能够提高抗浮锚杆与注浆体连接的紧密性，使得锚杆与注浆体整体性更好，提高抗浮锚杆的抗拔能力。
8.为解决技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种抗浮锚杆的新型施工方法，其特征在于,包括：（1）测量放线，确定各个抗浮锚杆的位置;
（2）利用长螺旋钻机夹持住注浆花管并带动注浆花管转动进行钻进形成锚孔，所述注浆花管圆周壁上开设有若干注浆孔；（3）向注浆花管内注入水泥浆，水泥浆凝固后形成与注浆花管相互连接的注浆体从而完成抗浮锚杆的施工。
9.在一些实施例中，所述注浆花管的下段设置有呈螺旋状的螺旋刀片，所述螺旋刀片上方的注浆花管的外围均匀设置有多根加强条，所述加强条上开设有截面呈“凸”字型的凹槽，所述凹槽内安装有多个相互间隔设置的切割刀片，所述切割刀片延伸出注浆花管的长度大于螺旋刀片延伸出注浆花管的长度。
10.在一些实施例中，所述切割刀片包括变径段切割刀片和等直径段切割刀片，所述变径段切割刀片位于螺旋刀片与等直径段切割刀片之间，所述变径段切割刀片延伸出注浆花管的长度沿着螺旋刀片至等直径段切割刀片的方向逐渐增大。
11.在一些实施例中，所述切割刀片包括刀翼和连接部，所述连接部与加强条的凹槽相互适配，所述凹槽的内壁上安装有弹性锁定销，所述连接部上具有与弹性锁定销相互适配的销孔。
12.在一些实施例中，当长螺旋钻机带动注浆花管完成锚孔钻进时，向加强条的凹槽内插入推杆从而推动切割叶片使得切割叶片上的销孔与凹槽内的弹性锁定销相互分离，从而使得切割叶片能够在加强条的凹槽内向下滑动。
13.在一些实施例中，所述连接部的下端还连接有定位杆，以使得当切割刀片在凹槽内滑动时上下相邻的切割刀片之间的间距相同。
14.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明的抗浮锚杆的新型施工方法，长螺杆钻机工作时带动注浆花管进行转动，从而利用注浆花管下段的螺旋刀片进行钻进，然后再利用切割刀片进行切割钻进扩孔，从而形成锚孔，然后将切割刀片上的销轴孔与加固条上的弹性锁定销相互分离，从而使得各个切割刀片向下滑落，使得各个切割刀片均位于注浆花管的下段；然后向注浆花管内贯入水泥浆进行注浆，水泥浆从注浆花管的各个注浆孔内喷射出填充满锚孔，带水泥浆凝固后形成注浆体完成抗浮锚杆的施工。相比于现有技术采用冲击钻机钻进锚孔的方式，本发明直接利用注浆花管进行钻进，并且注浆花管一直在支撑着锚孔，从而使得避免了掉钻的情况，从而提高施工效率和降低施工成本；同时也减少了对土体的扰动作用，利用切割刀片能够对锚孔壁进行支撑，从而减少了塌孔的问题。
15.本发明减少了提取钻头和放入锚杆的工序，进一步提高抗浮锚杆的施工效率。
16.本发明利用螺旋刀片起到主要切割钻进的作用，而利用切割刀片起到扩孔的作用，切割刀片同时还起到扶正和定位的作用，使得注浆花管位于锚孔的中央位置，不再需要安装对中支架；并且当切割刀片滑落至注浆花管下段的时候，切割刀片还能够提到承载板的作用，提高与注浆体粘结的紧密性，使得注浆花管与注浆体形成一个有机整体，提高抗浮锚杆的抗拔能力。
17.本发明利用螺旋刀片和切割刀片共同作用来实现锚孔的钻进，从而使得锚孔孔壁与注浆花管之间具有足够的空间，从而确保浇筑形成的注浆体能够与土体和注浆花管连接紧密性更好，使得抗浮锚杆与土体的整体性更高，从而达到提高抗浮锚杆的抗拔能力的作用。
附图说明
18.图1为本发明一实施例的结构示意图；图2为本发明的注浆花管的俯视图结构示意图；图3为本发明的注浆花管上的切割刀片下落之后的结构示意图；图中标记：1、注浆花管，2、注浆孔，3、螺旋刀片，4、加固条，41、凹槽，42、弹性锁定销，5、切割刀片，51、变径段切割刀片，52、等直径段切割刀片。
具体实施方式
19.下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。
20.在本发明的描述中，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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
21.结合附图，本发明的抗浮锚杆的新型施工方法，包括：（1）测量放线，确定各个抗浮锚杆的位置;其中，测量放线来确定抗浮锚杆的位置属于现有技术，本领域的技术人员都能明白和理解，在此不再赘述。
22.（2）利用长螺旋钻机夹持住注浆花管1并带动注浆花管转动进行钻进形成锚孔，所述注浆花管1圆周壁上开设有若干注浆孔2；其中，注浆花管1的上部具有连接部，用于与长螺旋钻机相互连接，在一些实施例中，注浆花管1通过螺纹与长螺旋钻机之间实现可拆卸连接；在一些实施例中，注浆花管1的上部通过卡接的方式与长螺旋钻机相互连接，例如将注浆花管1的上部截面设计为正方形、正五边形或者正六边形，直接通过卡接的方式实现与长螺旋钻机的连接，从而利用长螺旋钻机带动注浆花管进行转动；（3）向注浆花管内注入水泥浆，水泥浆凝固后形成与注浆花管相互连接的注浆体从而完成抗浮锚杆的施工。即是说，本发明直接利用注浆花管来作为抗浮锚杆的锚杆体，从而将现有技术中的锚孔的钻进和下锚杆两道工序融合为一体，从而降低施工周期，最主要的是本发明能够避免利用冲击钻成孔时出现的掉钻以及塌孔的问题，达到提高施工效率、降低施工成本的目的。
23.在一些实施例中，所述注浆花管1的下段设置有呈螺旋状的螺旋刀片3，所述螺旋刀片3上方的注浆花管1的外围均匀设置有多根加强条4，所述加强条4上开设有截面呈“凸”字型的凹槽41，所述凹槽41内安装有多个相互间隔设置的切割刀片5，所述切割刀片5延伸出注浆花管1的长度大于螺旋刀片3延伸出注浆花管1的长度。即是说切割刀片旋转时形成的锚孔的内径大于螺旋刀片旋转时形成的锚孔的内径。从而利用变径段切割刀片和等直径段切割刀片进行切割，提高锚孔钻进的效率。
24.优选的，注浆花管1的外围设置有3根加强条4或者4根加强条4，各个加强条4上的切割刀片5形成螺旋状，即是说，各个加强条4上的切割刀片5的安装高度各不相同并按照螺旋线的方向进行排布，从而使得各个加强条4上的切割刀片5整体上呈螺旋状分布。从而便于利用切割刀片5进行钻进。
25.在一些实施例中，所述切割刀片5包括变径段切割刀片51和等直径段切割刀片52，所述变径段切割刀片51位于螺旋刀片3与等直径段切割刀片52之间，所述变径段切割刀片延伸出注浆花管的长度沿着螺旋刀片至等直径段切割刀片的方向逐渐增大。即是说变径段切割刀片的各个切割刀片延伸出注浆花管的从下至上长度逐渐增大，从而利用变径段切割刀片逐步进行扩孔。
26.在一些实施例中，所述切割刀片包括刀翼和连接部，所述连接部与加强条的凹槽41相互适配，所述凹槽41的内壁上安装有弹性锁定销42，所述连接部上具有与弹性锁定销相互适配的销孔。其中利用截面为“凸”字型的凹槽，既能够防止切割刀片发生转动的情况，同时又能够利用弹性锁定销与销孔的配合将切割刀片5的位置进行调整，从而当需要使用切割刀片进行切割的时候，切割刀片均匀分布在注浆花管1的外围，当需要利用切割刀片5作为承载板（承压板）的时候，切割刀片能够下放至注浆花管1的下段（即抗浮锚杆的锚固段），从而利用切割刀片来提高与注浆体连接的紧固性。
27.在一些实施例中，当长螺旋钻机带动注浆花管1完成锚孔钻进时，向加强条4的凹槽41内插入推杆从而推动切割叶片5使得切割叶片5上的销孔与凹槽41内的弹性锁定销42相互分离，从而使得切割叶片5能够在加强条的凹槽内向下滑动。其中推杆作为辅助工具，用于插入到凹槽41中并将切割刀片向下压滑落至注浆花管1的下段。
28.在一些实施例中，所述连接部的下端还连接有定位杆，以使得当切割刀片5在凹槽内滑动时上下相邻的切割刀片之间的间距相同。即是说，每一个切割刀片5的下端均连接有定位杆，通过定位杆来保持上下相邻的切割刀片5之间的间距，从而使得当切割刀片下落至注浆花管1的下段时能够切割刀片能够均匀分布，从而使得各个切割刀片5作为承载板能够均匀受力。
29.本发明的抗浮锚杆的新型施工方法，长螺杆钻机工作时带动注浆花管进行转动，从而利用注浆花管下段的螺旋刀片进行钻进，然后再利用切割刀片进行切割钻进扩孔，从而形成锚孔，然后将切割刀片上的销轴孔与加固条上的弹性锁定销相互分离，从而使得各个切割刀片向下滑落，使得各个切割刀片均位于注浆花管的下段；然后向注浆花管内贯入水泥浆进行注浆，水泥浆从注浆花管的各个注浆孔内喷射出填充满锚孔，带水泥浆凝固后形成注浆体完成抗浮锚杆的施工。相比于现有技术采用冲击钻机钻进锚孔的方式，本发明直接利用注浆花管进行钻进，并且注浆花管一直在支撑着锚孔，从而使得避免了掉钻的情况，从而提高施工效率和降低施工成本；同时也减少了对土体的扰动作用，利用切割刀片能够对锚孔壁进行支撑，从而减少了塌孔的问题。
30.本发明减少了提取钻头和放入锚杆的工序，进一步提高抗浮锚杆的施工效率。
31.本发明利用螺旋刀片起到主要切割钻进的作用，而利用切割刀片起到扩孔的作用，切割刀片同时还起到扶正和定位的作用，使得注浆花管位于锚孔的中央位置，不再需要安装对中支架；并且当切割刀片滑落至注浆花管下段的时候，切割刀片还能够提到承载板的作用，提高与注浆体粘结的紧密性，使得注浆花管与注浆体形成一个有机整体，提高抗浮
锚杆的抗拔能力。
32.本发明利用螺旋刀片和切割刀片共同作用来实现锚孔的钻进，从而使得锚孔孔壁与注浆花管之间具有足够的空间，从而确保浇筑形成的注浆体能够与土体和注浆花管连接紧密性更好，使得抗浮锚杆与土体的整体性更高，从而达到提高抗浮锚杆的抗拔能力的作用。
33.现有技术中，例如申请号为cn201921938264.6的专利公开了一种预制自钻螺杆抗浮锚杆，该专利在锚杆的下段设置有螺旋翼片，通过螺旋翼片进行钻进，锚孔的内径与螺纹翼片的外径相同，但是由于锚孔的内径与锚管体之间的间距仅仅是螺旋翼片延伸出锚管体的长度，因此，锚孔内水泥浆填充的范围仅仅是锚管体外壁至螺旋翼片之间的间距（除去锚管体内的区域），从而使得注浆体（即凝固后的水泥浆）截面尺寸较小，使得注浆体与锚孔周壁的土体结合能力较差，使得抗浮锚杆的抗拔能力较差。而如果是增大螺旋翼片的尺寸来提高锚管体与锚孔之间的间距，虽然能够提高注浆体与土体结合的作用力，但是螺旋翼片尺寸过大会导致钻进效率低（即一次性钻进的尺寸较大的锚孔，会导致钻进效率低）。本发明利用螺旋刀片进行第一次钻进，利用切割刀片进行第二次钻进，既能够确保注浆花管（即抗浮锚杆的锚杆体）与锚孔之间具有足够的间距来填充注浆体，以确保注浆体与土体结合的紧密性，同时也能够提高锚孔钻进的效率；同时还能够利用切割刀片来提高注浆花管与注浆体之间连接的紧密性。综上，本发明能够提高钻进效率，同时提高抗浮锚杆与土体的整体性以及注浆花管与注浆体之间的紧密性，达到提高抗浮锚杆抗拔能力的目的。