易塌孔地层锚索成孔设备及同步洗孔注浆施工方法技术

本发明专利技术公开了一种易塌孔地层锚索成孔设备及同步洗孔注浆施工方法，易塌孔地层锚索成孔设备由合金钻头

【技术实现步骤摘要】
易塌孔地层锚索成孔设备及同步洗孔注浆施工方法


[0001]本专利技术涉及预应力锚索施工，具体涉及一种易塌孔地层锚索成孔设备及同步洗孔注浆施工方法
。

技术介绍

[0002]在边坡及基坑施工中，采用预应力锚索结构进行支护能取得较好的效果
。
但是，在碎石层
、
卵石层
、
高含水软土地层等地质条件不良
、
水文条件复杂地层进行成孔时难度较大，成孔后拔出钻杆时锚孔极易变形甚至塌孔，严重影响施工效率，基坑边坡的安全难以得到保证
。
且传统预应力锚索对于易塌孔地层锚索施工存在清孔不彻底
、
浆液扩散渗透等问题，导致锚固段承载能力有限，施工质量较难保证，存在较大的安全隐患
。
[0003]因此，有必要对易塌孔地层预应力锚索成孔设备及施工方法进行优化和改进
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对现有预应力锚索施工存在的问题，提出了一种易塌孔地层锚索成孔设备及同步洗孔注浆施工方法
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案
。
[0006]易塌孔地层锚索成孔设备，由合金钻头
、
钻杆
、
转换节段
、
转换仓接头
、
预应力锚索
、
锚固板
、
对中支架
、
注水管
、
注浆管组成；合金钻头顶部设有外螺纹，内部设有注浆通道，注浆通道顶部设有注浆管连接嘴，注浆通道底端依次设有逆止阀和高压喷嘴，并于合金钻头四周设有环向轴承槽
A
，轴承槽
A
内设有轴承
A
；合金钻头顶部依次接长钻杆
、
转换节段和转换仓接头；钻杆包括连接合金钻头的吸渣钻杆和上部依次螺纹接长的连接钻杆，钻杆底部设有连接用内螺纹，顶部设有连接用外螺纹，吸渣钻杆杆身上设有吸渣孔，吸渣孔内安装浆塞，并于吸渣孔上部
20~50cm
设有喷水嘴；转换节段设于连接钻杆和转换仓接头之间，上下端部均设有内螺纹；转换仓接头由上部封闭盖板
、
固定接头
、
下部转动接头和底板组成，转换仓接头内部由仓壁从内向外分隔成注浆转换仓
、
注水转换仓和吸渣转换仓；封闭盖板上设有注水口
、
注浆口和出渣口；固定接头底部设有大于固定接头直径的轴承扩大仓，轴承扩大仓内部设有轴承
B
和卡簧，固定接头内部三个仓壁底部均设有半圆形截面的光滑端部，光滑端部上设有
1~3
道密封环槽，并于密封环槽内设置密封环；转动接外仓壁设有外螺纹，仓壁顶部设有与光滑端部匹配的
U
型环槽，密封环
、
仓壁光滑端部与
U
型环槽形成的密封空间内填充润滑油脂；底板上中心处设有中心板，外部设有外环板，且二者之间设有连接杆进行连接，中心板上设有注水管连接嘴和注浆管连接嘴；预应力锚索设于钻杆四周，通过底部的锚固板和固定螺母固定于合金钻头轴承
A
上；锚固板上设有钻杆孔，且在钻杆孔外侧均匀设置多个锚索孔；锚固板的钻杆孔上部还设有和轴承外径相同的轴承槽
B
；对中支架间隔设于预应力锚索上，将多束钢绞线整合成一个整体；注水管和注浆管设于钻杆内部，注浆管两端分别连接合金钻头和转换仓接头上的注浆管连接嘴，注水管两端分别连接吸渣钻杆喷水嘴和转换仓接头上的注水管连接嘴
。
[0007]优选地，轴承
A
内径环安装于合金钻头的轴承槽
A
内部，外径环安装于锚固板的轴承槽
B
内部，轴承槽
A
与轴承
A
内径相同，轴承槽
B
与轴承
A
的外径相同
。
[0008]优选地，浆塞设有楔形安装口，设于吸渣孔内部，吸渣前通过负压抽离吸渣孔
。
[0009]优选地，合金钻头
、
钻杆
、
转换节段与转换仓接头涉及的内螺纹和外螺纹互相匹配，且进行上下连接成整体
。
[0010]优选地，注浆口在锚孔钻进过程中注清水切割，辅助成孔，在钻杆拔除过程中注水泥浆高压旋喷，形成注浆锚固段；注水口在钻杆拔除过程中注清水清孔；出渣口在钻杆拔除过程中负压吸出孔中泥渣混合物
。
[0011]优选地，卡簧设于轴承
B
底部的轴承扩大仓卡簧槽内，将轴承
B
限制于轴承扩大仓内；轴承
B
外径与轴承扩大仓内径相同，内径与转动接头仓壁外径相同，从而使转动接头相对于固定接头转动
。
[0012]优选地，封闭盖板和底板直径与转换仓接头外径相同，且分别固定于固定接头和转动接头顶部和底部；底板上中心板直径与注水转换仓直径相同，连接杆处于吸渣转换仓内部
。
[0013]优选地，注浆管内水泥浆从注浆口注入到转换仓接头，通过注浆管运输并从合金钻头高压喷嘴高压喷出；注水管内清水从注水口注入到转换仓接头，通过注水管运输并从吸渣钻杆喷水嘴喷出；锚孔泥渣混合物从吸渣钻杆吸渣孔流入，从钻杆内部向转换仓接头流动，并从出渣口排出
。
[0014]优选地，易塌孔地层锚索成孔设备及同步洗孔注浆施工方法，包括以下步骤：
S1、
引孔：在坡面进行深度
1.0m
的引孔钻设
。
[0015]S2、
钻杆安装：依次组装合金钻头
、
吸渣钻杆
、
连接钻杆
、
转换节段和转换仓接头，
S2.1、
在吸渣钻杆吸渣孔安装与吸渣孔等截面的浆塞；
S2.2、
在合金钻头轴承槽
A
内安装轴承
A
和锚固板，顶部注浆管连接嘴上连接注浆管，并在吸渣钻杆喷水嘴上连接注水管；
S2.3、
将吸渣钻杆与合金钻头通过连接螺纹形成整体，并在吸渣钻杆上安装
1~2
节连接钻杆；
S2.4、
在顶节连接钻杆上安装转换节段
。
[0016]S3、
连接转换仓接头：将注水管
、
注浆管分别与转换仓接头注水管连接嘴
、
注浆管连接嘴连接，形成压力通道，并将连接转换仓接头通过螺纹连接到转换节段顶部
。
[0017]S4、
预应力锚索安装：制作设计长度的预应力锚索，将预应力锚索穿过锚固板上锚索孔，并用固定螺母固定
。
[0018]S5、
注水辅助切割锚孔：
S5.1、
钻机循环钻进并同步通过注浆管注入高压水切割成孔；
S5.2、
连接钻杆全部钻进至锚孔时，反循环拆除本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
易塌孔地层锚索成孔设备，其特征在于，由合金钻头（1）
、
钻杆（2）
、
转换节段（3）
、
转换仓接头（4）
、
预应力锚索（5）
、
锚固板（7）
、
对中支架（
24
）
、
注水管（
15
）
、
注浆管（
16
）组成；所述的合金钻头（1）顶部设有外螺纹（
802
），内部设有注浆通道（
101
），注浆通道（
101
）顶部设有注浆管连接嘴（
1002
），注浆通道（
101
）底端依次设有逆止阀（
104
）和高压喷嘴（
103
），并于合金钻头（1）四周设有环向轴承槽
A
（
102
），轴承槽
A
（
102
）内设有轴承
A
（
601
）；所述的合金钻头（1）顶部依次连接钻杆（2）
、
转换节段（3）和转换仓接头（4）；所述的钻杆（2）包括连接合金钻头（1）的吸渣钻杆（
201
）和上部依次螺纹接长的连接钻杆（
202
），钻杆（2）底部设有连接用内螺纹（
801
），顶部设有连接用外螺纹（
802
），所述的吸渣钻杆（
201
）杆身上设有吸渣孔（
203
），吸渣孔（
203
）内安装浆塞（
25
），并于吸渣孔（
203
）上部
20~50cm
设有喷水嘴（
204
）；所述的转换节段（3）设于连接钻杆（
202
）和转换仓接头（4）之间，上下端部均设有内螺纹（
801
）；所述的转换仓接头（4）由上部封闭盖板（
403
）
、
固定接头（
401
）
、
下部转动接头（
402
）和底板（
404
）组成，转换仓接头（4）内部由仓壁（
4010
）从内向外分隔成注浆转换仓
、
注水转换仓和吸渣转换仓；所述的封闭盖板（
403
）上设有注水口（
407
）
、
注浆口（
408
）和出渣口（
409
）；所述的固定接头（
401
）底部设有大于固定接头（
401
）直径的轴承扩大仓（
405
），轴承扩大仓（
405
）内部设有轴承
B
（
602
）和卡簧（
11
），所述的固定接头（
401
）内部三个仓壁（
4010
）底部均设有半圆形截面的光滑端部（
4011
），光滑端部（
4011
）上设有
1~3
道密封环槽（
4013
），并于密封环槽（
4013
）内设置密封环（
23
）；所述的转动接头（4）外仓壁（
4010
）设有外螺纹（
802
），仓壁（
4010
）顶部设有与光滑端部（
4011
）匹配的
U
型环槽（
4012
），所述的密封环（
23
）
、
仓壁（
4010
）光滑端部（
4011
）与
U
型环槽（
4012
）形成的密封空间内填充润滑油脂（
12
）；所述的底板（
404
）上中心处设有中心板（
4041
），外部设有外环板（
4042
），且二者之间设有连接杆（
4043
）进行连接，中心板（
4041
）上设有注水管连接嘴（
1001
）和注浆管连接嘴（
1002
）；所述的预应力锚索（5）设于钻杆（2）四周，通过底部的锚固板（7）和固定螺母（
13
）固定于合金钻头（1）轴承
A
（
601
）上；所述的锚固板（7）上设有钻杆孔（
702
），且在钻杆孔（
702
）外侧均匀设置多个锚索孔（
703
）；所述的锚固板（7）的钻杆孔（
702
）上部还设有和轴承（6）外径相同的轴承槽
B
（
701
）；所述的对中支架（
24
）间隔设于预应力锚索（5）上，将多束钢绞线整合成一个整体；所述的注水管（
15
）和注浆管（
16
）设于钻杆（2）内部，注浆管（
16
）两端分别连接合金钻头（1）和转换仓接头（4）上的注浆管连接嘴（
1002
），注水管（
15
）两端分别连接吸渣钻杆（
201
）喷水嘴（
204
）和转换仓接头（4）上的注水管连接嘴（
1001
）
。2.
根据权利要求1所述的易塌孔地层锚索成孔设备，其特征在于，所述的轴承
A
（
601
）内径环安装于合金钻头（1）的轴承槽
A
（
102
）内部，外径环安装于锚固板（7）的轴承槽
B
（
701
）内部，轴承槽
A
（
102
）与轴承
A
（
601
）内径相同，轴承槽
B
（
701
）与轴承
A
（
601
）的外径相同
。3.
根据权利要求1所述的易塌孔地层锚索成孔设备，其特征在于，所述的浆塞（
25
）设有楔形安装口，设于吸渣孔（
203
）内部，吸渣前通过负压抽离吸渣孔（
203
）
。4.
根据权利要求1所述的易塌孔地层锚索成孔设备，其特征在于，所述的合金钻头（1）
、
钻杆（2）
、
转换节段（3）与转换仓接头（4）涉及的内螺纹（
801
）和外螺纹（
802
）互相匹配，且进行上下连接成整体
。
5.
根据权利要求1所述的易塌孔地层锚索成孔设备，其特征在于，所述的注浆口（
408
）在锚...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：江苏路博建设发展有限公司，
类型：发明
国别省市：