智能检测扩孔孔径的锚索施工方法技术

本发明专利技术涉及地基与基础工程技术领域，公开了智能检测扩孔孔径的锚索施工方法。包括以下步骤：1)、测量确定锚索孔位且标示醒目的标志，对照标志安装钻机；2)、钻机定位和调整角度后进行钻进成孔，使用高压空气将孔内岩粉及水体全部清除出孔外；3)、更换扩孔钻头加水进行扩孔，扩孔完成后再注水洗孔两到三次；4)、洗孔完成后超声孔径探头的电缆通过钻杆穿出与后台测读设备连接，借助超声对扩孔进行孔径实时探测，并同步进行修、洗孔；5)、洗孔完成后，通过注浆管向孔内注入水泥浆，注浆时边灌注边拔出注浆管，孔内水泥浆注满后及时置放锚杆(索)杆体；6)、制作锚头台座进行锚杆(锚索)的张拉。工艺简单，施工方便高效，质量可控。质量可控。质量可控。

【技术实现步骤摘要】
智能检测扩孔孔径的锚索施工方法


[0001]本专利技术涉及地基与基础工程
，具体而言，涉及智能检测扩孔孔径的锚索施工方法。

技术介绍

[0002]扩大头锚杆(索)由于能提供较高的承载力，变形较小，可靠度高，与传统锚杆(索)相比，有较大的优势，因此，在基坑支护中得到了较为广泛的应用。扩大头锚杆(索)技术的思路来自扩大头桩，首先利用一般的钻杆进行钻孔，到设计深度后，把钻杆端部改为扩孔钻头，扩孔刀片在压力作用下逐渐张开而形成扩孔。
[0003]机械扩孔扩大锚杆(索)施工常常会遇到扩孔段的直径和长度难以探测的问题，不容易保证扩孔质量从而影响锚固力。然而，通常只有在只有在锚杆(索)试验完成后通过开挖直接测量扩孔段的直径和长度，但该方法无法应用到锚固工程的扩孔段的检测中，因为这样势必破坏锚杆(索)。因此实际的锚固工程中只能根据注浆量等施工参数按相关经验粗略估计扩体效果，造成扩孔孔径检测准确性很差，影响了锚固工程的精准施工。
[0004]因此，我们推出了智能检测扩孔孔径的锚索施工方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供智能检测扩孔孔径的锚索施工方法，旨在解决上述
技术介绍
中，现有的锚固工程中只能根据注浆量等施工参数按相关经验粗略估计扩体效果，造成扩孔孔径检测准确性很差，影响了锚固工程的精准施工的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：智能检测扩孔孔径的锚索施工方法，包括以下施工步骤：
[0007]1)、测量定位，根据设计的锚杆(索)标高和平面位置确定锚索孔位，标示醒目的标志，对照标志安装钻机使其就位，将钻机的钻杆对准孔位，调整好角度，机脚坐落平整地面进行稳固；
[0008]2)、钻机定位和调整钻杆角度后，便启动进行钻进成孔，用钻杆下端的普通钻头成孔至扩孔起点处，钻机完成常规段的定位孔道的钻进后将钻杆从其内部抽出，并使用高压空气将孔内岩粉及水体全部清除出孔外；
[0009]3)、钻机成孔和吹孔完成后在钻杆的底部换上扩孔钻头重新放置于定位孔道内进行扩孔，扩孔完成后，将其扩孔钻头置入孔底，加水至孔口溢出，再加气进行清洗，加气清洗过程中应将扩孔钻头慢速提升，并将钻头反复提升和送入孔底两到三次，洗孔一次完成后，再进行注水洗孔两到三次；
[0010]4)、洗孔完成后，将扩孔钻头提升至扩孔起点处，然后将扩孔钻头上的超声孔径探头的电缆通过钻杆延伸出来与后台测读设备连接，电缆和后台测读设备间安装导线滑环式旋转接头进行连接，接着借助超声孔径探头对扩孔进行孔径实时探测，并同步进行修孔、洗孔；
[0011]5)、洗孔完成后，通过注浆管向孔内注入水泥浆，并当注浆管的孔口溢出浆液时停止注浆，且在注浆时边灌注边拔出注浆管，孔内水泥浆注满后，及时置放锚杆(索)杆体，置放过程中应顺其孔内角度置放，完成此根锚杆(索) 施工；
[0012]6)、制作锚头台座，待锚固体的强度达到设计强度后，进行锚杆(锚索) 的张拉，完成此根的张拉锁定，并按上述操作步骤移至下一桩根杆(索)进行施工。
[0013]进一步地，施工步骤2)中的普通钻头钻进成孔施工过程中应观察地层土质情况，复核其与地勘报告的差异，钻进过程中发现异常或卡钻应停止钻进，查明原因并处理后再继续进行钻进成孔；对地质条件复杂区域(出现地下水位高、砂层较厚的情况)，可在钻进过程中使用钢套管，或者调整护壁泥浆比重以防止孔壁塌陷。
[0014]进一步地，施工步骤4)中的扩孔探测步骤如下：
[0015]1)、收紧电缆后，在操作测读设备点击“实测孔深”按钮，确定扩孔起点处孔深，然后放松电缆并打开超声孔径探头开关，慢速将扩孔钻头推至孔底，在此过程中观察电脑界面上孔径观察窗口显示值是否小于设计孔径值；
[0016]2)、并在扩孔钻头到达孔底后，再次收紧电缆后，在操作测读设备点击“实测孔深”按钮，确定扩孔终点处孔深，从而得到扩孔长度；
[0017]3)、若扩孔段长度及直径不满足则继续扩孔直至满足设计要求并洗孔。
[0018]进一步地，超声孔径探头测量孔径主要通过声学参数计算法对测量结果进行判断，利用测量得到的声学参数值，通过计算得到桩孔深度上每一测点的孔径的具体值，其计算方法如下：
[0019]假设已测得孔某位置深度上探头中心与四个方向孔壁的距离l1、l2、l3和l4值，O为桩孔中心点，O1点为探头中心点；
[0020]当l1≥l2，l3≥l4时：
[0021][0022]式中：l1—探头换能器方向Ⅰ至孔壁的水平距离；
[0023]l2—探头换能器方向Ⅱ至孔壁的水平距离；
[0024]l3—探头换能器方向Ⅲ至孔壁的水平距离；
[0025]l4—探头换能器方向Ⅳ至孔壁的水平距离；
[0026]D—孔的平均直径。
[0027]当l2≥l1、l4≥l3或其它情况时，同以上方法一样可以求得孔径的平均值。只要在计算机进行数据处理时，在程序中对l1、l2、l3和l4的大小加以判别，采用相应的公式就可以求得孔径平均值D。
[0028]进一步地，施工步骤1)中钻杆的底部设置有上部钻头，上部钻头的两侧外壁上靠近底部处分别对称设置有连杆机构，连杆机构的底端分别活动连接于下部钻头的两侧外壁上，连杆机构的外壁上分别均匀设置有凸齿，且下部钻头顶端固定连接有复位弹簧，复位弹簧的上端设置于上部钻头的底部，下部钻头上安装有超声孔径探头，超声孔径探头固定连接电缆的一端，电缆的另一端延伸至钻杆的内部，其末端从钻杆的一侧外壁上延伸出来电性连接导线滑环式旋转接头，导线滑环式旋转接头与测读设备相连接。
[0029]进一步地，钻杆呈连续的中空分节式结构，每节所述的钻杆内壁上分别设置有活
动式定位支架，活动式定位支架用于夹持限位钻杆内部的电缆。
[0030]进一步地，超声孔径探头的两侧内壁上靠近顶部处分别对称设置有发射端，其两侧内壁上靠近底部处分别对称安装有接受端，接受端分别对应发射端设置，且发射端与接受端分别用于探头超声波的发射和接收，且发射端与接受端端头均延伸至其壳体外部。
[0031]进一步地，施工步骤3)中扩孔采用加水扩孔，扩孔过程中控制扩孔速度，不可强行进行扩孔，扩孔过程中发现异常或卡钻应停止扩孔，查明原因并处理后再继续进行钻进成孔。
[0032]进一步地，导线滑环式旋转接头包括一端延伸至测读设备内部的主体，主体的外壁上设置有限位环，限位环贴合测读设备外壁设置，且主体靠近测读设备的一端外壁上设置有定子，定子通过导线与测读设备电性连接，其另一端外壁上设置有转子轴，转子轴的内腔设置有转子，转子通过导线与电缆远离超声孔径探头的一端相连接。
[0033]本专利技术提出的智能检测扩孔孔径的锚索施工方法，在传统的机械扩孔锚杆(索)钻头扩孔机构部位安装超声孔径探头，将钻杆局部中间掏空后将探头固定，同时使超声孔径探头内部的发射端和接受端外露，并将电缆通过钻杆穿出，连接到后台的测读设备，利用超声波原理实时精准探测扩孔段的直径和长度，并根据探本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.智能检测扩孔孔径的锚索施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：1)、测量定位，根据设计的锚杆(索)标高和平面位置确定锚索孔位，标示醒目的标志，对照标志安装钻机使其就位，将钻机的钻杆(1)对准孔位，调整好角度，机脚坐落平整地面进行稳固；2)、钻机定位和调整钻杆(1)角度后，便启动进行钻进成孔，用钻杆(1)下端的普通钻头成孔至扩孔起点处，钻机完成常规段的定位孔道的钻进后将钻杆(1)从其内部抽出，并使用高压空气将孔内岩粉及水体全部清除出孔外；3)、钻机成孔和吹孔完成后在钻杆(1)的底部换上扩孔钻头重新放置于定位孔道内进行扩孔，扩孔完成后，将其扩孔钻头置入孔底，加水至孔口溢出，再加气进行清洗，加气清洗过程中应将扩孔钻头慢速提升，并将钻头反复提升和送入孔底两到三次，洗孔一次完成后，再进行注水洗孔两到三次；4)、洗孔完成后，将扩孔钻头提升至扩孔起点处，然后将扩孔钻头上的超声孔径探头(7)的电缆(8)通过钻杆(1)延伸出来与后台测读设备(10)连接，电缆(8)和后台测读设备(10)间安装导线滑环式旋转接头(9)进行连接，接着借助超声孔径探头(7)对扩孔进行孔径实时探测，并同步进行修孔、洗孔；5)、洗孔完成后，通过注浆管向孔内注入水泥浆，并当注浆管的孔口溢出浆液时停止注浆，且在注浆时边灌注边拔出注浆管，孔内水泥浆注满后，及时置放锚杆(索)杆体，置放过程中应顺其孔内角度置放，完成此根锚杆(索)施工；6)、制作锚头台座，待锚固体的强度达到设计强度后，进行锚杆(锚索)的张拉，完成此根的张拉锁定，并按上述操作步骤移至下一桩根杆(索)进行施工。2.如权利要求1所述的智能检测扩孔孔径的锚索施工方法，其特征在于：施工步骤2)中的普通钻头钻进成孔施工过程中应观察地层土质情况，复核其与地勘报告的差异，钻进过程中发现异常或卡钻应停止钻进，查明原因并处理后再继续进行钻进成孔；对地质条件复杂区域(出现地下水位高、砂层较厚的情况)，可在钻进过程中使用钢套管，或者调整护壁泥浆比重以防止孔壁塌陷。3.如权利要求1所述的智能检测扩孔孔径的锚索施工方法，其特征在于：施工步骤4)中的扩孔探测步骤如下：1)、收紧电缆(8)后，在操作测读设备(10)点击“实测孔深”按钮，确定扩孔起点处孔深，然后放松电缆(8)并打开超声孔径探头(7)开关，慢速将扩孔钻头推至孔底，在此过程中观察电脑界面上孔径观察窗口显示值是否小于设计孔径值；2)、并在扩孔钻头到达孔底后，再次收紧电缆(8)后，在操作测读设备(10)点击“实测孔深”按钮，确定扩孔终点处孔深，从而得到扩孔长度；3)、若扩孔段长度及直径不满足则继续扩孔直至满足设计要求并洗孔。4.如权利要求3所述的智能检测扩孔孔径的锚索施工方法，其特征在于：超声孔径探头(7)测量孔径主要通过声学参数计算法对测量结果进行判断，利用测量得到的声学参数值，通过计算得到桩孔深度上每一测点的孔径的具体值，其计算方法如下：假设已测得...

【专利技术属性】
技术研发人员：严树，房江锋，罗辉翔，张家明，王伟杰，
申请(专利权)人：深圳宏业基岩土科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：