一种提高螺旋式锚杆极限抗拔承载力的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术一种提高螺旋式锚杆极限抗拔承载力的装置。所述装置包括多节相互连接的螺旋钻杆、设置在最前端螺旋钻杆前端的钻头和设置在多节螺旋钻杆尾端的钻机动力头连接件，在与钻头连接的一节螺旋钻杆的螺旋叶片外缘设有宽度相同的螺旋状扩孔叶片。本实用新型专利技术制作简单、方便，可以在螺旋钻进时使孔体断面增大，从而提高锚杆的极限抗拔承载力，能有效解决成孔过程中现场螺旋钻进设备的螺旋钻杆和钻头规格达不到设计要求的成孔直径特别是非常规孔径的问题，保证成孔孔径符合设计要求，保证了锚杆锚固效果，并且该装置制作简便、现场易操作、节约成本、利于推进工期。

Device for improving ultimate pull-out bearing capacity of spiral anchor rod

The utility model relates to a device for improving the ultimate pull-out bearing capacity of screw type anchor rod. The device comprises a plurality of interconnected spiral drill rods, a drill bit arranged at the front end of a spiral drill rod and a drill power head connecting piece arranged at the end of a plurality of spiral drill rods, and a spiral reaming blade with the same width is arranged on the outer edge of the spiral blade of a spiral drill rod connected with a drill bit. The utility model has the advantages of simple and convenient fabrication, enlarging the cross section of the hole body during the spiral drilling, thereby increasing the ultimate pull-out bearing capacity of the bolt, effectively solving the problem that the spiral drill pipe and the drill bit specifications of the field spiral drilling equipment can not meet the design requirements, especially the non-conventional hole diameter, and ensuring the success of the drilling process. The hole diameter conforms to the design requirements, guarantees the anchorage effect of the bolt, and the device is simple to make, easy to operate on site, saves costs, and is conducive to advancing the construction period.

【技术实现步骤摘要】
一种提高螺旋式锚杆极限抗拔承载力的装置
本技术涉及岩土工程领域，具体涉及一种提高螺旋式锚杆极限抗拔承载力的锚杆螺旋钻进装置。
技术介绍
在岩土工程领域，如基坑和边坡支护工程，锚杆是常用的一种支护手段。锚杆的极限抗拔承载力标准值可按下式估算：Rk,j＝πdj∑qsk,ili式中：dj—第j层锚杆的锚固体直径；qsk,i—第j层锚杆锚固体与第i土层的极限粘结强度标准值；li—第j层锚杆滑动面以外的部分在第i土层中的长度。根据上述公式，在其他条件不变时，锚杆的极限抗拔承载力与其锚固体直径的大小成正比。因此锚孔施工是锚固工程质量控制的关键工序，必须保证成孔直径达到设计要求。锚孔施工应根据地层类型和钻孔直径、长度以及锚杆的类型选择合适的钻机和钻孔方法。螺旋钻进工艺常用在松软地层中，它是一种干式回转钻进方法，钻进时电动机通过减速器带动螺旋钻杆(螺旋钻杆是在圆柱杆上焊以螺旋叶片形状如麻花，钻杆连接翼状钻头)在钻压作用下钻头回转吃入地层，将地层按螺旋线切削下一层，切刮下的土质碎屑沿螺旋叶片上返输送到孔口。在目前的锚孔施工中，应用螺旋钻进工艺因为现场实际情况的限制常常达不到要求的孔径，主要有以下两方面原因：(1)现场螺旋钻进设备的螺旋钻杆和钻头的规格达不到设计要求的成孔直径尤其是非常规孔径；(2)施工过程中由于设计变更，部分锚杆设计孔径增大，而现场螺旋钻进设备的螺旋钻杆和钻头的规格不能满足要求的成孔直径。而施工方往往由于工期紧凑，来不及采购或定制满足要求的螺旋钻进设备，而采购或定制新的螺旋钻杆和钻头造成施工费用增大，且易造成新设备因后期闲置而出现资源浪费。
技术实现思路
本技术根据现有技术的不足提供一种制作简单、方便，能够提高螺旋式锚杆极限抗拔承载力的装置，该装置能够在螺旋钻进时使孔体断面增大，从而提高锚杆的极限抗拔承载力，能有效解决成孔过程中现场螺旋钻进设备的螺旋钻杆和钻头规格达不到设计要求的成孔直径特别是非常规孔径的问题，保证成孔孔径符合设计要求，保证了锚杆锚固效果，并且该装置制作简便、现场易操作、节约成本、利于推进工期。本技术提供的技术方案：所述一种提高螺旋式锚杆极限抗拔承载力的装置，其特征在于：所述装置包括多节相互连接的螺旋钻杆、设置在最前端螺旋钻杆前端的钻头和设置在多节螺旋钻杆尾端的钻机动力头连接件，在与钻头连接的一节螺旋钻杆的螺旋叶片外缘设有宽度相同的螺旋状扩孔叶片。本技术较优的技术方案：所述多节螺旋钻杆之间通过螺纹连接，钻机动力头连接件一端通过螺纹连接在螺旋钻杆的尾端，另一端与钻机动力头连接。本技术较优的技术方案：所述螺旋状扩孔叶片是由直径不小于2cm的圆盘钢筋制成，将钢筋沿着螺旋钻杆的螺旋叶片的旋转方向全长度连续的焊接在螺旋叶片的外边缘。本技术较优的技术方案：所述螺旋状扩孔叶片与最前端螺旋钻杆的螺旋叶片采用满焊的方式连接。本技术在传统锚杆螺旋钻进设备的基础上设置了前端“扩孔螺旋钻杆”，成孔直径与“扩孔螺旋钻杆”的外径一致，螺旋钻进时使孔体断面增大，能有效解决在成孔过程中现场螺旋钻进设备的螺旋钻杆和钻头规格达不到设计要求的成孔直径特别是非常规孔径的问题，保证成孔孔径符合设计要求，保证了锚杆锚固效果。本技术制作简单、方便，可以在螺旋钻进时使孔体断面增大，从而提高锚杆的极限抗拔承载力，能有效解决成孔过程中现场螺旋钻进设备的螺旋钻杆和钻头规格达不到设计要求的成孔直径特别是非常规孔径的问题，保证成孔孔径符合设计要求，保证了锚杆锚固效果，并且该装置制作简便、现场易操作、节约成本、利于推进工期。附图说明图1是技术的结构图；图2是本技术图1中A部位放大图；图3是本技术图的扩孔钢筋与螺旋叶片焊接断面示意图。图中，1—钻机动力头，2—钻机动力头连接件，3—螺旋钻杆，4—钻头，5—扩孔钢筋，3-1—螺旋叶片，3-2—螺旋钻杆中心杆。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步说明。如图1所示的一种提高螺旋式锚杆极限抗拔承载力的装置，其特征在于：包括多节相互连接的螺旋钻杆3、设置在最前端螺旋钻杆3前端的钻头4(图中以三角钻头为例)和设置在多节螺旋钻杆3尾端的钻机动力头连接件2，每节螺旋钻杆3的螺旋钻杆中心杆3-2一端设置成螺纹套，另一端设置成螺纹连接杆，多节螺旋钻杆3相互套接后并通过螺纹连接，钻头4也通过螺纹连接在最前端的螺旋钻杆3前端，钻机动力头连接件2一端通过螺纹连接在螺旋钻杆3的尾端，另一端与钻机动力头1连接。在与钻头4连接的一节螺旋钻杆3的螺旋叶片3-1外缘设有宽度相同的螺旋状扩孔叶片5。如图2所示，所述螺旋状扩孔叶片5是由直径不小于2cm的圆盘钢筋制成，将钢筋沿着螺旋钻杆的螺旋叶片3-1的旋转方向全长度连续的焊接在螺旋叶片3-1的外边缘，其连接方式采用满焊，确保其焊接牢固。本技术的工作原理：在锚杆钻机螺旋钻进设备的钻头4进入土层后，末端一节螺旋钻杆的螺旋叶片3-1外缘焊接有钢筋形成的螺旋状扩孔叶片5，螺旋状扩孔叶片5随钻头4同步转动，从而在钻头4转动时相对原螺旋钻杆3形成一节“扩孔螺旋钻杆”。当“扩孔螺旋钻杆”完全进入土体后，成孔直径与“扩孔螺旋钻杆”的外径一致，螺旋钻进时使孔体断面增大，从而保证成孔孔径满足设计要求，保证锚固效果。本技术以某实际工程为例，其具体实施如下：该工程中的现有的锚杆钻机螺旋钻进成孔最大孔径为150mm，但由于施工过程中设计变更，部分锚杆孔径变更为180mm，现场螺旋钻进设备的螺旋钻杆和钻头规格达不到要求的成孔直径。若采购或定制新的螺旋钻杆和钻头，螺旋钻杆综合单价约为1000元/节，钻头综合单价约为1500元/个。若一台钻机需要新套管15节、配套钻头1个，两台钻机施工共需要配套新套管30节、配套钻头2个。而该工程采用本技术中的结构，其造价仅为钢筋材料价及焊接费用，造价不足500元，相对于采购或定制新的螺旋钻杆和钻头可节约工程造价32000元，且能避免因定制新的螺旋钻杆和钻头而耽误工期。对采用锚杆特别多的桥梁工程、高边坡工程，采用本技术经济效益更加显著。本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高螺旋式锚杆极限抗拔承载力的装置，其特征在于：所述装置包括多节相互连接的螺旋钻杆(3)、设置在最前端螺旋钻杆(3)前端的钻头(4)和设置在多节螺旋钻杆(3)尾端的钻机动力头连接件(2)，在与钻头(4)连接的一节螺旋钻杆(3)的螺旋叶片(3‑1)外缘设有宽度相同的螺旋状扩孔叶片(5)。

【技术特征摘要】
1.一种提高螺旋式锚杆极限抗拔承载力的装置，其特征在于：所述装置包括多节相互连接的螺旋钻杆(3)、设置在最前端螺旋钻杆(3)前端的钻头(4)和设置在多节螺旋钻杆(3)尾端的钻机动力头连接件(2)，在与钻头(4)连接的一节螺旋钻杆(3)的螺旋叶片(3-1)外缘设有宽度相同的螺旋状扩孔叶片(5)。2.根据权利要求1所述的一种提高螺旋式锚杆极限抗拔承载力的装置，其特征在于：所述多节螺旋钻杆(3)之间通过螺纹连接，钻机动力头连接件(2)一端通过螺纹连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡建伟，赵旭荣，庞成立，张宏松，邓学灯，邓少林，
申请(专利权)人：中冶集团武汉勘察研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42