專利名稱：一種變直徑的多向錨固樁的制作方法
—種變直徑的多向錐固樁
一、 駄領(lǐng)域
本發(fā)明涉:s^ix程中對軟弱巖土加固和支護的一種錨固方法，尤其^軟弱巖土體進
行主動加固和支護的一5N"^。
二、 背景駄
在對軟弱巖土層進行加固與支護時，目前常用的方法有擋土墻和支架支護結(jié)構(gòu)，他們均 屬于被動支護方法；而常用的主動支護方法有注漿加固、錨桿加固、掛網(wǎng)噴射混凝土加固、
水泥土攪拌加固以及旋噴加固等。這種主動加固和支護方法，由于能有效提高巖土的自身強 度，可以大降低支護與加固成本而被人們所推崇。但由于軟弱巖土體與錨固體的粘結(jié)力有限， 僅注漿、旋噴、攪拌或錨拉對軟弱巖土體的強度和整體性的提髙作用不大、增強速度較慢， 且增強效果難以控制等原'因，常常限制了他們的應(yīng)用范圍， 一般只能作為一種輔助支護與加 固措施來應(yīng)用，例如在基坑和隧道的支護中常用這類支護方法作輔助支護。因此，在巖土工 程的加固與支護技術(shù)中急需一種將軟弱巖土快速增強的錨固方法。
三
發(fā)明內(nèi)容
通過專用機具，按設(shè)計的方向在軟弱巖土層中旋轉(zhuǎn)攪拌鉆進，同時噴注水泥漿等膠凝材 料與被切削破碎的巖土體充分混合，同時加入快強劑，控制攪拌旋轉(zhuǎn)方向、旋噴壓力，加入 專用筋固件形成一個變直徑的斜向錨固體。通過快錨件，使錨筋材料與所形成的水泥破碎巖 土混合體緊密粘結(jié)在一起，快速產(chǎn)生較髙的錨固力。通過控制噴注壓力、鉆進速度、水泥漿 等膠凝體的注入量，在不同的軟弱巖土中形成變直徑的斜向錨固樁體，其錨固體結(jié)構(gòu)如圖1 所示。
本發(fā)明專利的具體內(nèi)容如下
1、使軟弱巖土體快速錨固的方法
在軟弱、破碎巖土體中，通過攪拌、旋噴或旋噴攪拌的機具，將水泥漿液等凝膠材料與 巖土體混合膠結(jié)，加入專用的快強劑，和快速錨固件，可使軟弱巖土體達到快速增強和提髙 其整體性的效果。
專用快強劑(鈣鹽類復(fù)合劑)可使巖土與水泥漿液等凝膠體混合物的強度在24小時達 到原來的3倍以上，從而使被加固和支護的巖土體快速增強；通過專用速錨件，在24小時內(nèi)可對錨筋施加預(yù)錨力，通過80KN到240KN的預(yù)錨力，使 被加固的巖土體在錨固范圍內(nèi)形成整體，增加其強度和承載力。 2、變直徑的多向錨固樁結(jié)構(gòu)
巖土的分層與分區(qū)成積特征，使得對其加固時應(yīng)有針對性，通過攪拌、旋噴或旋噴攪拌 的機具，噴射水泥漿等凝膠材料，在軟弱的巖土層中形成與巖土混合的大直徑斜向樁體，在 較高強度的巖土層中形成與巖土混合的小直徑斜向樁體，從而形成一個完整的變直徑的斜向 或水平向或垂直方向的錨樁加固體。達到了降低加固成本、ii髙加固效率的目標。 在軟弱巖土體中形成與巖土混合的斜向樁體直徑可在400咖至1200咖之間。 使用該斜向錨樁體所組成的支護結(jié)構(gòu)，能完全取代深基坑支護中常用的地下連續(xù)墻、樁 墻及樁錨結(jié)構(gòu)等，并將常規(guī)基坑支護使用的內(nèi)支撐全部取消，具有安全、經(jīng)濟、方便施工與 縮短工期、對周邊環(huán)境影響小、適用不同土層等優(yōu)點。此外，該斜向錨樁體的加固與支護范 圍不受基坑深度限制，具用廣泛的適用性。這種斜向錨樁體用于地下隧道或地下巷道的加固 與支護可取代常用的鋼筋混凝土墻體和金屬支架，具有施工安全、方便、經(jīng)濟和縮短工期等 優(yōu)點。
四

(正文內(nèi)容) 圖l變直徑斜錨固樁的結(jié)構(gòu)圖
l-巖土與水泥漿等膠凝劑混合形成的樁體；2-錨筋與錨錠板的聯(lián)接件；3-錨筋；4-變大 .直徑的樁體；5-加固巖土的邊界線；6-錨樁的端頭墊板；7-加載二根錨筋的錨錠板；8-錨具。
五、 具f4^U;式:
(一)、巖土被快速錨固的變徑斜向樁體成型方法
(1) 按設(shè)計要求的方向(水平、斜向或和垂直)確定鉆進方法；
(2) 用旋轉(zhuǎn)切削方式破碎軟弱巖土；
(3) 通過鉆桿壓注入膠凝體，膠凝體可以是水泥漿、石灰漿、化學(xué)膠凝劑、水泥砂 漿等；
(4) 通過鉆頭上的噴嘴噴注入膠凝漿液；
(5) —邊攪拌一邊噴注；
(6) 變化噴注壓力及鉆頭的旋轉(zhuǎn)速度與往復(fù)時間；
(7) 鉆頭往復(fù)運動，直到達設(shè)計的樁長和樁徑；(二) 、變直徑錨樁的成型方法
通過改變噴注壓力、噴注口的口徑與旋轉(zhuǎn)、推進、回退的速度及噴注工藝，在確定的位 置上，對形成的樁徑進行控制，可形成不同直徑的樁體，可在一根樁上多次改變樁徑。變直 徑的斜向錨樁結(jié)構(gòu)如圖l所示。成型的樁徑范圍在400咖到1200mm之間。
利用專用攪拌鉆頭，通過改變旋轉(zhuǎn)方向，達到變徑。
(三) 、加筋快錨的施工方法
(1) 、后加筋快錨先用旋轉(zhuǎn)鉆進的鉆頭在軟弱的巖土中形成變直徑的斜向樁體，退鉆 出孔，卸下鉆頭。然后將帶有錨頭的錨筋裝在鉆桿的前端，沿樁體的中心軸，通過鉆桿將鋼 鉸線頂入到樁體中。當達樁端時，退出鉆桿，同時沿鉆桿向內(nèi)壓槳，即可將帶有錨頭的鋼絞 線埋入到錨固體中。對于淤泥質(zhì)軟土，先通過旋噴形成斜向樁體，然后人工插入錨固件。
(2) —次性加筋快錨釆用帶有快速錨固件的一次性鉆頭， 一邊旋噴攪拌形成變直徑的 斜向樁體，同時將鋼鉸線帶入到樁體中。當達錨固樁端時，反向旋轉(zhuǎn)即可退出鉆桿，同時用 鉆桿一邊退出鉆桿一邊向內(nèi)壓漿，把帶有一次性鉆頭的錨固件埋入到這個變直徑的斜向攪拌 錨樁體。
權(quán)利要求
通過專用機具，按設(shè)計的方向在軟弱巖土層中旋轉(zhuǎn)攪拌鉆進，同時噴注水泥漿等膠凝材料與被切削破碎的巖土體充分混合，同時加入快強劑，控制攪拌旋轉(zhuǎn)速度、旋噴壓力，加入專用筋固件形成一個變直徑的斜向錨固體。通過快錨件，使錨筋材料與所形成的水泥破碎巖土混合體緊密粘結(jié)在一起，快速產(chǎn)生較高的錨固力。通過控制噴注壓力、鉆進速度、水泥漿等膠凝體的注入量，在不同的軟弱巖土中形成變直徑的斜向錨固樁體。本發(fā)明專利的
權(quán)利要求
1、軟弱巖土體快速錨固的方法在軟弱、破碎巖土體中，通過攪拌、旋噴或旋噴攪拌的機具，將水泥漿液等凝膠材料與巖土體混合膠結(jié)，加入專用的快強劑，和快速錨固件，可使軟弱巖土體被快速錨固和提高其整體性的效果。2、變直徑多向錨固樁的結(jié)構(gòu)針對不同的土層特點，在軟弱巖土體中形成水泥漿與巖土混合的變直徑多向(水平、垂直和斜向)錨固樁，變直徑范圍在400mm至1200mm之間。
1、 軟弱巖土體快速錨固的方法在軟弱、破碎巖土體中，通過攪拌、旋噴或旋噴攪拌的機具，將水泥漿液等凝膠材料與 巖土體混合膠結(jié)，加入專用的快強劑，和快速錨固件，可使軟弱巖土體被快速錨固和提高其 整體性的效果。
2、 變直徑多向錨固樁的結(jié)構(gòu)針對不同的土層特點，在軟弱巖土體中形成水泥漿與巖土混合的變直徑多向(水平、垂直和斜向)錨固樁，變直徑范圍在400mm至1200nim之間。
全文摘要
一種變直徑的多向錨固樁是巖土工程中對軟弱巖土加固和支護的一種錨固體。由于軟弱巖土體與錨固體的粘結(jié)力有限，僅注漿、旋噴、攪拌或錨拉對軟弱巖土體的強度和穩(wěn)定性的提高作用不大、增強速度較慢，且增強效果難以控制等原因，常常限制了他們的應(yīng)用范圍。因此，一種變直徑的多向錨固樁被發(fā)明，其具體特征如下通過專用機具，在軟弱巖土層中旋轉(zhuǎn)攪拌鉆進，同時噴注水泥漿等膠凝材料與被切削破碎的巖土體充分混合，同時加入快強劑，控制攪拌旋轉(zhuǎn)方向、旋噴壓力，并加入專用錨固件形成一個變直徑的多向錨固體。形成的錨固樁直徑可達300mm～15000mm。
文檔編號E02D5/22GK101649614SQ20081004170
公開日2010年2月17日 申請日期2008年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月14日
發(fā)明者劉全林, 宋偉民 申請人:劉全林;宋偉民