一種自鑽式螺旋錨杆及其隨鑽注漿攪拌固化施工工藝的製作方法

2023-12-10 03:33:46

專利名稱：一種自鑽式螺旋錨杆及其隨鑽注漿攪拌固化施工工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及建築施工基坑支護工程的施工設備和施工方法，特別是一種自鑽式螺旋錨杆及其隨鑽注漿攪拌固化施工工藝，適用於軟土地區錨拉邊坡的支護工程，尤其是適用於黃河三角洲那樣的軟土地區基礎建設的基坑支護工程中。
背景技術：
黃河三角洲地區屬第四紀新近沉積的粘性土、粉土及粉砂構成的衝積平原，地下水埋深較淺，一般不超過lm。針對地下水豐富的軟土地區，為了保持基坑外環境不受影響，一般不允許坑外降水。在不能進行坑外降水的情況下，傳統的基坑支護工程採用的預成孔預應力錨杆施工技術，由於施工程序比較繁瑣，機械操作複雜，易產生漏水流沙現象以及施工效率低等原因使其難以實現。在坑外不進行降水的情況下，夯擊式技術非常適合地下水豐富的軟土地區的基坑支護錨杆施工，但在該種地區採用夯擊式擊入預應力錨杆進行基坑支護，存在一定的弊端。這種錨杆的前端扁狀，杆體上設有出漿孔，先夯入地層再注水泥漿。在其注漿過程中，注漿時間、注漿壓力、注漿量很難控制，導致注漿效果受到很大影響，無法達到預期的預應力效果。目前施工現場常用的錨杆還有預成孔錨杆，這種錨杆是在基坑壁上按設計要求長度進行鑽孔，鑽孔後將鋼絞線或者鋼筋連同注漿管，如PVC管，一同放入孔中，然後進行注漿。該工藝施工造價低，但在飽和軟土地區應用預成孔後容易造成塌孔現象，嚴重降低了工作效率，且採用後注漿的注漿效果也不理想。

發明內容
本發明的目的是提供一種自鑽式螺旋錨杆及其隨鑽注漿攪拌固化施工工藝，可以在類似黃河三角洲軟土地區的軟地層的基坑支護工程中使用。解決目前軟土地區基坑支護工程中錨杆注漿效果不好、抗拉力不足的問題。本發明的技術解決方案是
一種自鑽式螺旋錨杆包括錨杆杆體，其杆體上設有出漿孔，錨杆杆體的前端封閉，將螺旋葉片焊接在錨杆杆體的前端，在螺旋葉片後面的錨杆杆體上焊接攪拌片。一種自鑽式螺旋錨杆的隨鑽注漿攪拌固化施工工藝，將多功能鑽機和注漿管與錨杆杆體的後端連接或者與加長錨杆的後端連接，在錨杆杆體鑽進的同時注水泥漿，邊鑽進邊注漿，使其漿體從錨杆杆體的出漿孔射出，與前端螺旋葉片切削下得土體攪合在一起，螺旋葉片後面設置的攪拌片，將土體與水泥漿均勻攪拌，固化後形成不規則的錨固體，增加其錨固力。本發明具有以下顯著的效果
本發明可以集預成孔錨杆和夯擊式錨杆的優點於一體，適用於坑外不降水的情況，採用出漿孔及隨鑽注漿攪拌固化工藝，注漿效果好。使用自鑽式螺旋錨杆鑽進，採用樁錨支護方式，工期短，工程造價較低，不影響地下室結構施工。自鑽式螺旋錨杆的鑽進與注漿一體化，避免了後注漿對基坑側壁產生的壓力影響，同時可對注漿壓力進行有效的控制，可保證注漿質量。通過對螺旋錨杆施加預應力，能夠主動控制土體變形，調整土體應力狀態，有利於邊坡的穩定性。本自鑽式螺旋錨杆施工安全性高,抗拔力強,更能確保周邊環境安全。主要體現在
I、本發明中的自鑽式螺旋錨杆製作簡便，構造簡單，通過在錨杆端部焊接螺旋葉片，在軟土地區該葉片具有極強的穿透力，降低了鑽進難度，且螺旋葉片的結構形式能有效地提高錨杆在各個土層中的抗拔力。2、本發明中使用帶有螺紋的無縫鋼管材料，在配合螺旋葉片完成鑽孔的同時，提高了錨杆杆體的側摩阻力。3、本發明自鑽式螺旋錨杆上的出漿孔位於螺旋葉片後側，在錨杆旋轉推進土層的過程中進行壓力注漿，漿體從出漿孔射出，與前端螺旋葉片切削下得土體攪合在一起，螺旋葉片後面設置攪拌片，能將土體與水泥漿均勻攪拌，使土體與漿體充分結合，固化後形成不規則的錨固體，增加其錨固力，保證其支護工程的有效性。4、本發明結構設計簡單，易於施工，施工工藝安全可靠。通過本發明的實施，提高了施工效率和施工質量，提高了經濟效益。


附圖為本發明自鑽式螺旋錨杆的結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明做進一步的詳述，參見附圖，一種自鑽式螺旋錨杆包括錨杆杆體3，其杆體上設有出漿孔2，錨杆杆體3的前端封閉，將螺旋葉片I焊接在錨杆杆體3 的前端，在螺旋葉片I後面的錨杆杆體3上焊接攪拌片4。一種實施例的出漿孔2設置在螺旋葉片I後側的錨杆杆體3上,其孔徑是4mm — 8mm,如5mm、7mm、8mm等。出眾孔2直接設置在錨杆杆體3上時，其孔徑要小一些，可加大其噴射能力，防止土體堵塞出漿孔2。另一種實施例的出漿孔2是焊接在錨杆杆體3上的出漿管，設置在螺旋葉片I的後側，其出漿管是直管或者是錐形管，其管口直徑是8mm — 12臟，如9mm、IOmm等等，使用焊接的出漿管作為出漿孔2，更有利於防止泥土堵塞。錨杆杆體3是無縫螺紋鋼管，其前端至少設有一個螺旋葉片1，該螺旋葉片I距錨杆杆體3的前端部IOcm - 15cm,更利於鑽進；螺旋葉片I之間的間距在25cm - 35cm,螺旋葉片I與錨杆杆體3的螺旋夾角在28度一 32度之間；在螺旋葉片 I後面15cm - 25cm處設置攪拌片4。攪拌片4在錨杆杆體3上交錯設置，至少設有3片， 攪拌片4之間的間距在15cm - 25cm之間，與錨杆杆體3的夾角在40度一 50度之間。圖示的螺旋葉片I設置了 2片，攪拌片4設置了 4片。錨杆杆體3的後端通過連接套5連接加長錨杆6，更適用於深而大的基坑支護工程。使用一種自鑽式螺旋錨杆的隨鑽注漿攪拌固化施工工藝，將多功能鑽機和注漿管與錨杆杆體3的後端連接或者與加長錨杆6的後端連接,在錨杆杆體3鑽進的同時注水泥漿，邊鑽進邊注漿，使其漿體從錨杆杆體3的出漿孔2射出，與前端螺旋葉片I切削下得土體攪合在一起，螺旋葉片I後面設置的攪拌片4，將土體與水泥漿均勻攪拌，固化後形成不規則的錨固體，增加其錨固力。注水泥漿時的隨鑽注漿壓力是2 Mpa — 5Mpa，可根據錨固體的實際大小和所在地層位置調整注漿壓力；水泥漿的水灰比是O. 45 :1 — O. 50 :1。根據本自鑽式螺旋錨杆的施工特點，採用型號為MDL-120D1型多功能鑽機為鑽進施工設備並同時注漿。使用時，將MDL-120D1型多功能鑽機的動力連接套與錨杆杆體3的後端或者是與加長錨杆6的後端連接，將動力連接套後端的防鑽接頭與注漿管連接並通過注漿管與注漿設備連接。待錨固體達到設計的強度要求後，再對本螺旋錨杆施加預應力。首先將槽鋼懸掛在本錨杆上，為使本錨杆與腰梁能協同作用，在槽鋼的張拉側加一塊襯板，張拉後以螺栓鎖定。張拉鎖定應注意各部件結合緊密，應在施加預應力後持續十分鐘再對螺栓進行鎖定，以保證施加的預應力達到設計要求。
權利要求
1.一種自鑽式螺旋錨杆，包括錨杆杆體(3)，其杆體上設有出漿孔(2)，其特徵是，錨杆杆體(3)的前端封閉，將螺旋葉片(I)焊接在錨杆杆體(3)的前端，在螺旋葉片(I)後面的錨杆杆體(3)上焊接攪拌片(4)。
2.根據權利要求I所述的一種自鑽式螺旋錨杆，其特徵是，所述出漿孔(2)設置在螺旋葉片(I)後側的錨杆杆體(3)上，其孔徑是4mm — 8mm。
3.根據權利要求I所述的一種自鑽式螺旋錨杆，其特徵是，所述的出漿孔(2)是焊接在錨杆杆體(3)上的出漿管，設置在螺旋葉片(I)的後側，其出漿管是直管或者是錐形管，其管口直徑是8mm — 12mm。
4.根據權利要求I或2或3所述的一種自鑽式螺旋錨杆，其特徵是，所述的錨杆杆體(3)是無縫螺紋鋼管，其前端至少設有一個螺旋葉片(I )，該螺旋葉片(I)距錨杆杆體(3)的前端部IOcm - 15cm ;螺旋葉片(I)之間的間距在25cm — 35cm,螺旋葉片(I)與錨杆杆體 (3)的螺旋夾角在28度一 32度之間；在螺旋葉片(I)後面15cm — 25cm處設置攪拌片(4)。
5.根據權利要求4所述的一種自鑽式螺旋錨杆，其特徵是，所述的攪拌片(4)在錨杆杆體(3)上交錯設置，至少設有3片，攪拌片(4)之間的間距在15cm — 25cm之間，與錨杆杆體(3)的夾角在40度一 50度之間。
6.根據權利要求5所述的一種自鑽式螺旋錨杆，其特徵是，所述的錨杆杆體(3)的後端通過連接套(5 )連接加長錨杆(6 )。
7.使用權利要求I一種自鑽式螺旋錨杆的隨鑽注漿攪拌固化施工工藝，其特徵是，在錨杆杆體(3)鑽進的同時注水泥漿，邊鑽進邊注漿，使其漿體從錨杆杆體(3)的出漿孔(2) 射出，與前端螺旋葉片(I)切削下得土體攪合在一起，螺旋葉片(I)後面設置的攪拌片(4)， 將土體與水泥漿均勻攪拌，固化後形成不規則的錨固體。
8.根據權利要求7所述的隨鑽注漿攪拌固化施工工藝，其特徵是，所述注水泥漿時的隨鑽注漿壓力是2 Mpa - 5Mpa，水泥漿的水灰比是O. 45 :1 — O. 50 :1。
全文摘要
本發明公開的是一種自鑽式螺旋錨杆及其隨鑽注漿攪拌固化施工工藝，適用於軟土地區錨拉邊坡的支護工程。螺旋錨杆的杆體上設有出漿孔，錨杆杆體的前端封閉，將螺旋葉片焊接在錨杆杆體的前端，在螺旋葉片後面的錨杆杆體上焊接攪拌片。使用螺旋錨杆的隨鑽注漿攪拌固化施工工藝，是在錨杆杆體鑽進的同時注水泥漿，邊鑽進邊注漿，使其漿體從錨杆杆體的出漿孔射出，與前端螺旋葉片切削下得土體攪合在一起，螺旋葉片後面設置的攪拌片，將土體與水泥漿均勻攪拌，固化後形成不規則的錨固體，增加其錨固力。本發明使鑽進與注漿一體化，避免了後注漿對基坑側壁產生的壓力影響，同時可對注漿壓力進行有效的控制，可保證注漿質量。
文檔編號E02D17/20GK102587366SQ201210064318
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月13日 優先權日2012年3月13日
發明者於華, 劉文清, 史青芬, 夏清策, 張軍, 楊月剛, 潘景龍, 王穎娟, 辛圳, 郭斌 申請人:勝利油田勝利工程建設(集團)有限責任公司