可多次拆装的锚索施工系统及其施工方法_3

文档序号:8918603阅读:来源:国知局
2具有与钻杆 中心孔管道21相接通的中心孔管道21,所述钻杆加长杆22前端连接有加长杆接头24,所 述加长杆接头24与所述钻杆接头23紧密的连接,所述加长杆接头24与所述钻杆接头23 内孔、加长杆的中心孔管道21均联通。可根据需要对不同深度的土层进行扩孔。
[0025] 其中,如图2-6所示,所述钻杆20前端可拆卸的设置钻头组件60,所述钻头组件 60包括钻头61、连接杆62,所述钻头61与连接杆62的前端通过花键63卡接,所述连接杆 62的后端与所述钻杆前端螺接,所述连接杆62具有与所述钻杆中心孔管道21相接的内孔 64,所述内孔64 -直延伸至所述连接杆62前端并于外界相通形成直喷喷嘴65,所述内孔 64与外界相通的口部为半径逐渐缩小的锥孔66,所述钻头61顶部设置与所述直喷喷嘴口 同轴的中孔611 ;还包括有直喷喷嘴密封阀67,所述直喷喷嘴密封阀67为球形或锥形,所述 直喷喷嘴密封阀67的外径大于所述直喷喷嘴口部锥孔66的最小内径。所述钻杆20的中 心孔管道21中冲入高压水(或水泥浆),当无需扩孔时,高压水(或水泥浆)由直喷喷嘴65中 向前喷出,对钻头前方的土壤进行冲切,当需要对周边土壤进行扩孔时,向所述钻杆20的 中心孔管道21中投入所述直喷喷嘴密封阀67,所述直喷喷嘴密封阀67延所述中心孔管道 21 -直下落至所述直喷喷嘴口部的锥孔66中,堵住所述直喷喷嘴65的出水线路,从而迫使 高压水从连接杆62中部设置的侧喷喷嘴68中喷出,对连接杆62四周的土壤进行旋切、扩 孔、置换、搅拌形成一个扩大段,在进行扩孔操作的同时,向该段土壤中注浆,使土壤、水、注 浆液混为一体,凝固后强度更强,同时,由于该段土壤上方的土壤(即扩大段前端的土壤)未 被扩孔时扰动、破坏,仍为原始的密实状态(在扩大段前端面受力时,其原始的土体就像其 天然的垫板一样),因此整体的抗拉强度增强,另外,直喷喷嘴65向前喷水也可以减少钻头 钻洞的阻力,减少能耗,减少施工时间,从而降低成本。
[0026] 其中,所述连接杆62中部设置所述内孔64连通的侧喷喷嘴68,所述侧喷喷嘴口直 径与所述直喷喷嘴口直径比为1:10-15,所述侧喷喷嘴68为两个以上。按实际施工需要设 置侧喷喷嘴68数量,提供不同钻孔强度及速度。
[0027] 其中,如图7所示,所述解锁部11包括锚索导向体111和锁片112,所述锁片112 卡接于锚索导向体111尾端,锁片112咬合钢绞线30,固定钢绞线30。还可以锁片112内 侧设置涨紧簧,解锁时增大锁片112咬合钢绞线30的口部张开角,进而控制解锁部11,对钢 绞线30进行回收。所述解锁部锁片与钢绞线可多次进行咬合(锁定)与拆装(解锁) 其中,所述钢绞线30设置在套管中,所述解锁部通过其内螺旋与所述套管连接。套管 的设置将混凝土与钢绞线30相互隔离开,使钢绞线30的回收变得容易。
[0028] 其中,所述钢绞线30包括由两根以上钢丝绑扎缠绕形成的钢丝捆束,所述套管与 钢丝捆束之间具有间隙,该间隙中填充填充物。利于钢绞线30的回收。
[0029] 本发明提供的可多次拆装的锚索施工系统的施工方法,包括以下步骤: (1) 组装,将钻杆插入到承载板和螺旋加强箍筋的中心通孔中,插合好后在钻杆的头部 插入钻头组件; (2) 钻孔,钻头与钻杆内通孔相通形成直喷喷嘴,通过钻头进行直喷钻孔至所需长度形 成自由段,当进行扩大段打孔时,将直喷喷嘴密封阀放入到钻头,封住直喷喷嘴口,通过钻 杆上的侧喷喷嘴进行360度旋喷钻孔至所需长度形成扩大段;本实施例中直喷喷嘴密封阀 从钻杆的最尾端的中心通孔内放入到钻头; (3) 钻孔完成后,将钻头自动脱洛; (4) 拔出钻杆,通过注浆管进行注浆; (5) 张拉锁定锚索; (6) 逐级卸载,锚索回收。
[0030] 其中,所述钻头直径大于所述承载板直径,所述钻杆直径小于其穿过的所述承载 板中心通孔的直径。
[0031] 如图8所示,具体施工工艺流程如下: (1) 锚孔放线、锚索制作 根据基坑围护剖面图,按设计要求,将锚索孔口位置标高准确测放在围护粧的内侧,并 用油漆做好标记,孔位误差不得超过±l〇cm,如遇特殊情况需设计同意方可调整;为提高 工作效率在锚孔放线的同时进行锚索制作,以备用; (2) 钻机就位 根据锚索孔口标高进行调整作业面高程,确保锚索倾角误差不大于± 1°,孔位误差不 得超过±l〇cm; (3) 锚索组件跟进 将钻杆插入已制作好的锚索组件内逐个承载板预留的中孔内,形成串联(钻杆上在制 作时留有几个台座,当插入一定位置后其台座刚好抵着承载板;钻杆的外径与承载板的内 径留有一定间隙,在钻杆旋转时锚索杆体不会旋转),锚索杆体通过钻杆前端的钻头轨迹被 带入锚索孔内,原钻头的直径大于锚索承载板的直径,且该锚索承载板在被钻头带入时仅 靠在钻头的后面,故,锚索杆体在被安放时阻力较小,安放方便、快捷; (4) 成孔 钻孔前应熟知地下土层发布并充分明确地下各种埋设管线、管道的埋设标高及走向, 钻孔时应避开地下各种埋设管线、管道及其他障碍物;自由段成孔,开启钻杆前端的直喷喷 嘴,喷射压力10~15MPa,喷射流量100~120L/min,转进速度根据土层泛水实时进行调 整; 水泥浆拌制 水泥浆拌制应与成孔同时进行,在水泥浆拌制时应严格控制水泥含量及水灰比,水灰 比1 :1 ;水泥浆存放时应不间断进行搅拌,且存放时间不大于4小时; (5) 扩孔 当需要扩孔时,先把一种特制的钻头前端的直喷喷嘴封闭(闭合)阻断高压水或水泥浆 的流出,从而使水或水泥浆在高压泵的作用下瞬间在钻杆的内部积聚形成高压状态,迫使 钻杆内的高压水或水泥浆从钻杆前端侧面预留的两个常开的侧喷喷嘴内喷射出去,形成高 压流束;通过高压流束对锚索孔壁土体进行旋切、搅拌、置换,使锚固体的最底段将形成一 个扩大头,该扩大头是一个复合受力体,它有自由段、普通锚固段、扩大头锚固段三部分组 成,它既有普通段的摩阻力又有扩大头段的摩阻力,尤其是其扩大头前端的端阻力更大,由 于其受力的机理不同,它不仅离散性小、朔性位移小,而且受力稳定大大增强了基坑的安全 性;扩孔时应严格控制钻杆钻入步进速度及钻杆旋转速度;根据扩孔时的土层泛水情况进 行调整扩孔压力; (6) 扩孔完毕、回撤钻杆 当扩孔至需要长度后,撤回钻杆;钻杆的最前端与钻头通过花键连接,在钻杆回撤到一 定长度后则钻杆、钻头自动脱离,钻头留入土层中;钻头是用一种高强塑料制作,且体积较 小,对后续工程施工基本上不产生影响;为防止误操作,其钻头与钻杆的脱离长度(即钻杆 回撤脱离长度)留有较长一段,短行程内钻头、钻杆不会误脱离; 二次水泥浆拌制 在撤回钻杆的同时进行水泥浆的二次拌制,在水泥浆拌制时应严格控制水泥含量及水 灰比,水灰比1 :2 ;水泥浆存放时应不间断进行搅拌,且存放时间不大于4小时; (7) 注浆 一次注浆:在钻杆撤出后,由锚索杆体内预制的一根注浆管已随锚索杆体被插入锚索 孔底,通过后台的注浆泵与注浆管的最上口螺丝连接、密封,注入水泥浆(稀释水泥砂浆), 直到水泥浆溢出锚索孔口为止;注浆压力1~2MPa 二次注浆:二次注浆应与第一次注浆间隔时间为4~5小时,注浆压力3~4MPa,待 压力达到7~8MPa时停止注浆,改为孔口补浆,直至锚索孔口饱满盈实为止; (8) 锚固体养护 为节省锚固体养护周期,在注浆时可以适量添加早强剂,锚固体养护周期一般受当时 的
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