可排氣自進式錨杆的製作方法

2023-12-10 01:12:26 1

專利名稱：可排氣自進式錨杆的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及用於巖土工程錨固的設施，具體來說是採用自迸式中空錨杆、 並與鑽機配套使用，具有錨孔鑽進功能、鑽孔時注水排渣功能以及注漿功能、注 漿時排氣功能的錨杆錨固體系。
背景技術：
自進式錨杆由中空錨杆體和鑽孔用的錨頭組成。自進式錨杆系統除了具有鑽 頭(合金鑽頭)成本較高的缺點外，廣泛應用於鬆軟巖土層的錨固工程中，如， 常應用在塌孔作業以及危險作業施工中，由於其鑽孔、注漿作業一次進行，具有 節省工時、縮短工期的優點。
錨杆體系對巖土層的支護作用， 一方面，通過錨頭與巖壁形成錨固力，從而 控制巖體變形，另一方面，更重要的是通過包含錨杆體在內的注漿固結體將鬆散 的巖土層固結為一體，形成錨固支護作用。因此，巖土工程錨固質量的好壞，一 是由錨杆的壽命所決定(錨杆長期處於地層中，其金屬錨杆體難免受到各種化學 侵蝕和電化學侵蝕而喪失應有的機械性能，這由錨杆的材質以及相應防腐措施所 決定)；二是由錨孔內的水泥砂漿充填質量所決定(錨孔內砂漿充填不飽滿，注漿 固結體內形成空洞、裂縫，導致其錨固作用下降)。錨孔內水泥砂漿的充填是否飽 滿往往取決於注漿過程中是否能將錨孔內空氣順利排出的問題。而現有自進式中 空錨杆在鑽孔後注漿施工時錨孔內空氣的排出方面存在問題，特別是在有上傾角 或向上注漿時，不能順利排出錨孔內空氣，從而造成注漿不飽滿，、注漿質量欠佳 的缺陷。例如，施工時，各器件的連接方式為錨頭旋接在錨杆體(錨杆體之間 用連接套加長)上，錨杆體與纖尾分別旋接在纖套上，纖尾由鑽機驅動。鑽孔施 工時，鑽機驅動纖尾轉動，最終使錨頭(起鑽頭作用)轉動在巖土中鑽迸，同時， 從纖尾內腔注水，經纖套、中空錨杆及連接套最後從錨頭上的開孔流出，再從錨 孔前部向後部孔口流出，水從錨孔內向外的流出過程中，同時將孔內巖屑、碎石 帶出錨孔外；注漿施工時，水泥砂漿經上述同一注水通道從錨頭頂部開孔流出後， 在錨孔內從前向後逐步進行充填，並同時將錨孔內空氣從內向外排出。在有一定上傾角注漿或向上注漿情況下，水泥砂漿從錨頭出來後，由於自身重力原因，首 先將錨孔後部(錨孔開孔部位)充填而封堵其排氣通道，最終造成錨孔前部空氣 難以順利排出，導致錨孔內砂漿充填不飽滿的弊端。

實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種兼具鑽孔、注水、注槳、排氣功能的可排氣自 進式錨杆，以徹底解決向上注漿時錨孔內空氣的排出問題。
本新型的目的是這樣實現的 一種可排氣自進式錨杆，包括鑽進式錨頭，中 空錨杆，用作旋接在中空錨杆與由鑽機驅動的纖尾之間的纖套，纖套為多功能纖 套，它是截面形狀類似"H"形的旋轉體，其內設置有連通中空錨杆與纖尾的通道， 該通道內沿纖套軸線一側布置的豎向通道以及沿纖套橫向設置，其一端分別連通 豎向通道、另一端分別連通纖尾和中空錨杆的兩個水平通道組成，且豎向通道內 徑大於等於連接與中空錨杆連通的水平通道的內徑，小於等於直接與纖尾連通的 水平通道的內徑；還具有用於注漿施工時，插入豎向通道內而封堵水平通道的下 沉式導管以及用於前期鑽孔施工時堵塞在豎向通道開口上的膠塞；還具有用於注 漿施工時錨孔內排氣的多功能連接套其上、下端均設有用於連接中空錨杆的內 螺紋，其內設有連通中空錨杆的出漿通道，出漿通道的出漿口設置在其側面上， 其內設有與中空錨杆連通的排氣通道，排氣通道後端插接排氣管，排氣管後端在 錨孔施工時旋接在多功能纖套的豎向通道上，在注漿施工時伸出止漿塞以外。
本新型工作過程如下
鑽孔施工同時進行注水或充氣(高壓氣，此處以注水為例加以敘述)操作， 水順次流經纖尾和多功能纖套(此時，纖套的豎向通道內未插入導管、膠塞將其 出口封堵，水從一個水平通道進入、從另一水平通道流出)，從纖套的水平通道流 出、再順次流經中空錨杆(指中空錨杆杆體、下同)、以及錨頭，從錨頭上開孔流 出進入錨孔前部，再經錨孔從前向後(即從內向外)流出、同時帶出鑽孔形成的 碎石；鑽孔施工後期(以錨孔深度8米為例，僅剩下0.5米的洞待鑽)，可將多功 能連接套經中空錨杆(注槳用，尺寸較短)連接在多功能纖套前端，同時，將排 氣管一端連接多功能連接套的排氣通道，另一端插入該纖套的豎向通道之中，並 將與中空錨杆連通的水平通道封堵(此時，豎向通道上的膠塞取下，排氣管下端 高於與纖尾連通的水平通道之上、而低於與中空錨杆連通的水平通道之上，將與中空錨杆連通的水平通道封堵)，再完成餘下的鑽孔施工。
鑽孔時，水的流徑途徑則是纖尾一多功能纖套的豎向通道一排氣管一多功 能連接套的排氣通道一中空錨杆一錨頭。
注漿施工時，取下多功能纖套，將多功能連接套後端的中空錨杆作為注漿管 用與注漿機連接，同時，使排氣管(從多功能纖套上旋下)外端伸出止漿塞以外。 注漿時，槳料經注漿機加壓，經中空錨杆、再經多功能連接套的注漿通道流出， 進入錨孔後部，從錨孔後部向前部逐步充填，直至最後將中空錨杆的內腔全部充 滿，注漿的同時，錨孔內空氣的流動途徑為從錨孔後部向前部一錨頭—中空錨 杆一多功能連接套的排氣通道一排氣管一止漿塞以外。
與現有技術相比，本新型具有以下特點和優點-
1、 構思巧妙、結構簡單，製造成本增加少，施工使用方便、鑽進注漿一次完成。
2、 徹底解決了注漿時錨孔內空氣排出的難題，提高了注漿錨固工程質量。 在鑽孔施工時同時注水以排出錨孔內碎土、碎石，注漿施工時同時排出錨孔
內空氣，由於漿料在錨孔內是從後向前(以鑽進方向為準、下同)逐步充填，而 空氣在錨孔內從後向前排出，再經錨固系統內部(錨頭、中空錨杆以及多功能連 接套、排氣管等)從前向後、最後排出錨孔外。徹底解決了向上注漿施工時的錨 孔內空氣排出的問題。
3、 多功能纖套可反覆使用，有利於降低施工成本，多功能纖套僅在錨孔階段 使用，注漿階段時取下供下次再用。
4、 多功能連接套內設有注漿通道以及排氣通道(排氣管節)，它是解決注漿 時排氣的關鍵部件，當然也可以應用在整個錨孔注水或充氣過程中，也可以(最 好)僅用在鑽孔尾期作業中。


圖1圖2分別是多功能纖套的主視圖(剖面)和左視圖； 圖3圖4是多功能連接套的主視圖(剖面)和左視圖； 圖5是鑽孔施工前期時(鑽孔前期不用多功能連接套)本新型的結構圖； 圖6是鑽孔施工後期(鑽孔後期使用多功能連接套)本新型的結構圖； 圖7是注漿施工時本新型的結構圖(圖6中的多功能纖套已取下)；圖8是圖6所示多功能纖套和多功能連接套的放大圖。
具體實施方式
圖1圖2示出，多功能纖套1是截面形狀類似"H"形的旋轉體，其內設置有 連通中空錨杆5與纖尾8的通道(圖6)，該通道由沿纖套軸線一側布置的豎向通 道lc以及沿纖套橫向設置，其一端分別連通豎向通道、另一端分別連通纖尾8和 中空錨杆的兩個水平通道la、 lb組成，且豎向通lc道內徑大於等於連接與中空 錨杆連通的水平通道lb的內徑，小於等於直接與纖尾連通的水平通道la的內徑； 還具有用於前期鑽孔施工時堵塞在豎向通道開口上的膠塞2;豎向通道前端設有 M6內螺紋ld。圖3圖4中，多功能連接套3上、下端均設有用於連接中空錨杆6、 5的內螺紋，其內設有連通中空錨杆5的出漿通道3a，出漿通道3a的出漿口設置 在其側面上，該連接套內設有與中空錨杆6連通的排氣通道3b，排氣通道後端插 接排氣管4，排氣管4的後端為被斜向切去一部分的斜口形狀。排氣管後部在鑽孔 施工時插入多功能纖套的豎向通道內、將水平通道lb封堵，在注漿施工時伸出止 漿塞9以外(圖7)。多功能連接套3上設置(螺紋連接)有一個用作鑽孔時保護 排氣管4的套管(圖中未示出)。舉例來說，多功能連接套內的豎向通道的內徑為 6mm，水平通道lb的內徑為5mm，另一水平通道la的內徑為7ram。
參見圖6，中空錨杆6旋接(GM25右旋波形螺紋)在鑽進式錨頭7與多功能 連接套3之間，排氣通道3b上插接排氣管4，排氣管4另一端插入多功能纖套1 的豎向通道lc之中，排氣管前端呈斜口狀，中空錨杆5旋接在多功能連接套與多 功能纖套之間，由鑽機驅動的纖尾8連接在多功能纖套後端。注漿時，如圖7所 示，拆卸取下多功能纖套，以中空錨杆為注漿管並與注漿機出口連接，進行注漿 操作，此時，排氣管4後端伸出止漿塞9以夕卜，也可伸出墊板10以外。中空錨杆5 上裝有墊板lO以及螺母ll。
鑽孔施工前期，不採用多功能連接套，多功能纖套前端直接與中空錨杆(錨 杆之間的加長採用常規連接套)連接，此時，纖套的豎向通道頂部開口上加設膠 塞2。
權利要求1、一種可排氣自進式錨杆，包括鑽進式錨頭(7)，中空錨杆，用作旋接在中空錨杆與由鑽機驅動的纖尾(8)之間的纖套，其特徵是所述纖套為多功能纖套(1)，它是截面形狀類似「H」形的旋轉體，其內設置有連通中空錨杆(5)與纖尾(8)的通道，該通道由沿纖套軸線一側布置的豎向通道(11)以及沿纖套橫向設置，其一端分別連通豎向通道、另一端分別連通纖尾(8)和中空錨杆的兩個水平通道(1a、1b)組成，還具有用於鑽孔前期施工時堵塞在豎向通道開口上的膠塞(2)；還具有用於注漿施工時錨孔內排氣的多功能連接套(3)其上、下端均設有用於連接中空錨杆(6、5)的內螺紋，其內設有連通中空錨杆(5)的出漿通道(3a)，出漿通道(3a)的出漿口設置在其側面上，其內設有與中空錨杆(6)連通的排氣通道(3b)，排氣通道後端插接排氣管(4)，排氣管後部在鑽孔施工時插入多功能纖套的豎向通道內而將水平通道(1b)封堵，在注漿施工時伸出止漿塞(9)以外。
2、 根據權利要求l所述可排氣自進式錨杆，其特徵是所述排氣管(4)的 後端為被切去一部分的斜口形狀。
3、 根據權利要求1或2所述可排氣自進式錨杆，其特徵是所述多功能纖 套(1)內通道中，該豎向通道(lc)內徑大於等於連接與中空錨杆連通的水平 通道(lb)的內徑，小於等於直接與纖尾連通的水平通道(la)的內徑。
4、 根據權利要求3所述可排氣自進式錨杆，其特徵是所述多功能連接套 內的豎向通道的內徑為6mm，水平通道(lb)的內徑為5mra,另一水平通道(la) 的內徑為7mm。
專利摘要一種可排氣自進式錨杆，由鑽頭、中空錨杆、多功能連接套、中空錨杆、多功能纖套以及纖尾順次連接組成；多功能纖套內設有連通其前部中空錨杆與後部纖尾的通道，該通道由豎向通道和兩個水平通道組成，多功能連接套內設有出漿通道以及排氣通道，出漿通道與其後部中空錨杆連通，出漿口位於其側面上，排氣通道與其前部中空錨杆連通，排氣通道後部插接排氣管，排氣管後部在錨孔施工時插入多過年纖套的豎向推動內將與中空錨杆連通的水平通道封堵，在注漿施工時伸出止漿塞以外。中空錨杆連通的水平通道封堵。本新型鑽孔時注水，注漿時排氣，特別是向上注漿時能有效排出錨孔內空氣，提高注漿錨固工程質量。
文檔編號E21D21/00GK201158819SQ20082006218
公開日2008年12月3日 申請日期2008年2月18日 優先權日2008年2月18日
發明者航 吳, 牛建文 申請人:成都現代萬通錨固技術有限公司