一种旋喷锚索钻体及旋喷锚索的施工工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑施工领域，适用于旋喷锚索施工技术领域。
【背景技术】
[0002]普通高压旋喷锚索施工，是利用穿过锚固承压板的旋喷钻头边旋喷边钻进，钻进过程即开始扰动，其对自由段及非有效锚固段的扰动也较大，这就对地层造成了不必要的影响，会增加基坑外侧地层的初始沉降量。
[0003]为避免这种情况出现，一般采用跟管钻进至锚固段再开始旋喷的工艺。但是跟管钻进对钻机及施工作业条件要求较高，施工速度较慢。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提供一种旋喷锚索钻体，通过对钻杆的改进，可以从常压钻进成孔状态方便地切换至高压旋喷扩孔状态，结构简单、使用方便，具有良好的实用价值；本发明提出一种旋喷锚索的施工工艺，常压无扰动钻进成孔后，经简单操作后即可开始有效的底部高压旋喷注浆，该工艺施工效率较高、造价合理，可有效加快钻孔速度，简化工艺步骤。
[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:一种旋喷锚索钻体，其特征在于:包括双管旋喷钻杆、变径联动卡槽钻杆、锚头和封底钢珠；双管旋喷钻杆的后端与变径联动卡槽钻杆的前端连接，变径联动卡槽钻杆的后端与锚头连接，封底钢珠位于双管旋喷钻杆与变径联动卡槽钻杆的连接处；变径联动卡槽钻杆包括联动卡槽钻杆、变径口和定位卡槽，联动卡槽钻杆的前端设置有内孔，内孔为与双管旋喷钻杆后端相配合的内孔，联动卡槽钻杆内孔后端部分设置有变径口及定位卡槽；锚头包括承压板、钢绞线、三翼钻头、空心联动杆和活络环，承压板上固定有钢绞线，三翼钻头的钻杆穿过承压板，三翼钻头的钻杆与承压板之间留有空隙，三翼钻头的钻杆与位于承压板后侧的空心联动杆的后端焊接连接，空心联动杆与承压板之间设置有活络环，空心联动杆的前端设置有运动定位销，三翼钻头的前端带有常压出浆口 ；封底钢珠的直径小于内管的内径且大于变径口的内径。
[0006]双管旋喷钻杆包括旋喷钻杆、旋喷孔和内管，旋喷钻杆前端为中空圆管，后端为圆台状结构，空心圆柱状的内管穿出旋喷钻杆，旋喷孔是穿透旋喷钻杆及内管的通孔。
[0007]旋喷钻杆的后端与联动卡槽钻杆前端的内孔插接连接。
[0008]运动定位销滑动安装于定位卡槽中。
[0009]三翼钻头的钻杆与承压板之间的空隙为5mm。
[0010]本发明所述的旋喷锚索施工工艺，包括以下步骤:
O制作钢绞线:在现场平坦开阔地制作钢绞线；
2)装配旋喷锚索钻体:将双管旋喷钻杆、变径联动卡槽钻杆和锚头进行装配连接；
3)钻进成孔:将双管旋喷钻杆上的旋喷孔用密封胶带密封，开启常压注浆泵带动旋喷锚索钻体进行常压(不超过5MPa)钻进，空心联动杆带动三翼钻头钻进，三翼钻头前端的常压出浆口呈开放状态，水泥浆液从常压出浆口流出；
4)送钢绞线:常压钻进至设计深度后，固定于承压板上的钢绞线送至设计深度；
5)投封底钢珠:冲洗双管旋喷钻杆内壁完成后，向双管旋喷钻杆的内管投放封底钢珠，然后开启注浆泵及空压机，逐渐增加注浆压力，将封底钢珠推至变径联动卡槽钻杆内的变径口处，将变径口封堵；
6)旋喷扩孔:退出变径联动卡槽钻杆，分离锚头；封底钢珠封堵变径口后，双管旋喷钻杆内的压力增大，浆液冲破旋喷孔上的密封胶带，开始高压喷浆，当注浆压力达到20MPa后，匀速提升旋喷锚索钻体，进行高压旋喷扩孔施工，形成圆柱形水泥土锚固体，将锚头留在锚固体中；
7)锚索张拉锁定:锚索施工完成10天后，整体锚索先预张拉至轴向承载力标准值的25%，然后再张拉至轴向承载力标准值的105%，持荷时间不小于5分钟，然后退至承载力标准值的85%进行锁定。
[0011 ] 旋喷扩孔时，高压喷射注浆水泥采用强度等级为P042.5纯水泥浆，水灰比1:1。旋喷扩孔时，端部3.0m扩大头部分，旋喷压力不小于20MPa，旋喷锚索钻体给进和提升速度不大于20cm/min，来回往复3次；锚固段其它部分旋喷压力不小于15MPa，旋喷锚索钻体给进和提升速度不大于30cm/min，喷楽量不小于40L/min。
[0012]旋喷扩孔时，旋喷锚索钻体均匀提升或下沉，由上而下或由下而上进行高压喷射扩孔。
[0013]本发明提出的旋喷锚索钻体在常压钻进成孔时，水泥浆液从三翼钻头的常压出浆口流出，钻至设计深度后，向双管旋喷钻杆的内管投放封底钢珠封堵变径口后，调整注浆压力，打开旋喷孔后即可开始有效的底部高压旋喷注浆，同一钻体可完成常压钻孔及旋喷扩孔两道工序，使用方便、施工效率高，具有良好的实用价值。
[0014]旋喷锚索的施工工艺的有益效果:在常压钻进状态下无扰动地进行钻进成孔及钢绞线送入，常压钻进完成后，投加封底钢珠封堵变径口，利用压力打开旋喷孔，即可简单有效的开始锚索底部高压旋喷，既节省了施工时间，又避免了不必要的施工扰动。该工艺具备施工效率高、成孔效果好、造价合理的优点，可有效加快钻孔速度，简化工艺步骤，减少对周边扰动，有效保护临近建筑物及构筑物，是一项具有较高实用价值的施工工艺。
【附图说明】
[0015]图1为旋喷锚索钻体示意图；
图2为销头不意图；
图3为图2的a-a剖面图；
图4为锚头正视图；
图5为双管旋喷钻杆及变径联动卡槽钻杆示意图；
图6为常压钻进成孔状态示意图；
图7为旋喂'扩孔状态不意图；
图8为腰梁立面示意图；
图9为腰梁平面示意图；
图10为图9的A-A尚]面不意图。
[0016]图中，1-三翼钻头，2-承压板，3-活络环，4-空心联动杆，5-钢绞线，6_运动定位销，7-常压出浆口，8-密封胶带，9-旋喷孔，10-联动卡槽钻杆，11-定位卡槽，12-变径口，13-旋喷钻杆，14-内管，15-封底钢珠，16-槽钢，17-M12锚具，18- NI锚垫板，19- N2锚垫板，20-斜肋板，21-连接缀板，22-加劲肋板，23-支护粧。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示的旋喷锚索钻体，由双管旋喷钻杆、变径联动卡槽钻杆、锚头和封底钢珠组成。双管旋喷钻杆的后端与变径联动卡槽钻杆的前端连接，变径联动卡槽钻杆的后端与锚头连接，封底钢珠位于双管旋喷钻杆与变径联动卡槽钻杆的连接处。
[0018]双管旋喷钻杆包括旋喷孔9、旋喷钻杆13和内管14，旋喷钻杆13前端为中空圆管，后端为圆台状结构，圆柱形的中空内管14从旋喷钻杆13穿出，旋喷孔9是穿透旋喷钻杆13及内管14的通孔；变径联动卡槽钻杆包括联动卡槽钻杆10，变径口 12和定位卡槽11，联动卡槽钻杆10的前端内部设置有内孔，内孔为可以与旋喷钻杆13后端相配合的内孔，联动卡槽钻杆10的内孔后端部分设置有变径口 12及定位卡槽11 ;锚头由承压板2、钢绞线5、三翼钻头1、空心联动杆4和活络环3组成，承压板上固定有钢绞线5，三翼钻头I的钻杆穿过承压板2，钻杆与承压板之间有5_的空隙，三翼钻头I的钻杆与承压板2后侧的空心联动杆4的后端焊接连接，空心联动杆4与承压板2之间设置有活络环，三翼钻头的前端带有常压出浆口 7 ;封底钢珠15的直径小于内管14的内径且大于变径口 12的内径。
[0019]如图2、图3及图4所示，锚头由承压板2、钢绞线5、三翼钻头1、空心联动杆4和活络环3组成，承压板2固定有钢绞线5，三翼钻头I的钻杆穿过承压板2并与位于承压板2后侧的空心联动杆4的后端焊接连接，三翼钻头I的钻杆与承压板2之间有5mm的空隙，空心联动杆4与承压板2之间设置有活络环，活络环3的使用是为了保证承压板2不随钻进过程而同步转动，避免钢绞线5缠绕在钻杆上。空心联动杆4的前端设置有运动定位销6，三翼钻头I的前端带有常压出浆口 7。
[0020]如图5所不，双管旋喷钻杆包括旋喷孔9、旋喷钻杆13和内管14，旋喷钻杆13前端为中空圆管，后端为圆台状结构，圆柱形的中空内管14从旋喷钻杆13穿出，旋喷孔9是穿透旋喷钻杆13及内管14的通孔；变径联动卡槽钻杆包括联动卡槽钻杆10，变径口 12和定位卡槽11，联动卡槽钻杆10的前端内部设置有内孔，内孔为与旋喷钻杆13后端相配合的内孔，内孔后端设置有变径口 12及定位卡槽11。
[0021]双管旋喷钻杆的后端插入变径联动卡槽钻杆前端的内孔，即可完成双管旋喷钻杆与变径联动卡槽钻杆两部分的连接；定位卡槽11与运动定位销6连接，从而实现变径联动卡槽钻杆与锚头两部分的连接。
[0022]采用上述旋喷锚索钻体进行旋喷锚索施工时，工