旋噴注漿一體化鉆頭和錨索的配合結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種旋噴注漿一體化鉆頭和錨索的配合結構，屬于固定建筑物的土層的鉆進【技術領域】。該配合結構包括內部具有空腔的鉆頭本體和錨索承載板，鉆頭本體設有注漿噴嘴、輔助噴嘴和控制閥，鉆頭本體是階梯狀鉆頭本體，階梯狀鉆頭本體上套穿有推板。該旋噴注漿一體化鉆頭和錨索的配合結構可以在鉆進式錨索施工中的鉆進的過程中同時跟進多個錨索承載體從而提高單根錨桿承載力。
【專利說明】旋噴注漿一體化鉆頭和錨索的配合結構

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種鉆頭，屬于固定建筑物的土層的鉆進【技術領域】。

【背景技術】
[0002]在交通、市政、建筑、水電、礦山工程的基坑、邊坡、隧道和地下管線工程建設中， 申請人:在鉆進式錨索施工中發(fā)現(xiàn)問題如下:
[0003]I)傳統(tǒng)的鉆進式錨索因鉆頭的限制只能跟進一個承載板，一個承載板上設有多個錨索，比如:6個錨索設在一個承載板上，這個承載板受力就非常集中，因此整個錨索的抗拔力很難提聞；
[0004]2)錨索承載體的強度直接影響到錨索的抗拔力，影響錨索承載體強度的因素主要是水泥的摻量比例，水泥摻量越高強度越高，但是現(xiàn)有的鉆進式錨索施工，僅僅靠旋噴切割來增加承載體中的水泥摻量的比例，由于注漿噴嘴與承載板的位置相隔較遠，使得增加承載體中的水泥摻量的比例的施工消耗成本較大且很難實現(xiàn)；
[0005]3) 一般旋噴錨樁的破壞，是承載體和它周邊的旋噴體(即核心體)之間出現(xiàn)破裂，決定強度的大小，普通旋噴錨樁的施工都是使用大壓力把旋噴錨樁的周邊部分水泥摻量提高，這樣旋噴錨樁的周邊部分強度高，而核心部分強度反而低，所以造成承載板前端的樁體抗壓強度低，樁體被承載板壓裂破壞，旋噴錨樁的抗拔力偏低。
實用新型內容
[0006]本實用新型要解決的第一個技術問題是，針對現(xiàn)有技術不足，提出在鉆進式錨索施工中的鉆進的過程中可以同時跟進多個錨索承載體從而改變單根錨桿受力的旋噴注漿一體化鉆頭和錨索的配合結構。
[0007]本實用新型要解決的第二個技術問題是，在解決第一個技術問題基礎上，提出一種將多個錨索承載體快速固定的旋噴注漿一體化鉆頭和錨索的配合結構。
[0008]本實用新型要解決的第三個技術問題是，在解決上述技術問題基礎上，提出一種將多個錨索承載體牢固固定的旋噴注漿一體化鉆頭和錨索的配合結構。
[0009]本實用新型為解決上述第一個技術問題提出的技術方案是:一種旋噴注漿一體化鉆頭和錨索的配合結構，包括內部具有空腔的鉆頭本體和錨索承載板，所述鉆頭本體的側壁上設有與所述空腔相連通的注漿噴嘴和輔助噴嘴，所述注漿噴嘴和輔助噴嘴均連接有控制閥，所述鉆頭本體是階梯狀鉆頭本體，所述階梯狀鉆頭本體是由從鉆頭本體的頭部到柄部的至少兩段直徑依次變大的圓柱組成，每段圓柱上套穿有推板；當所述鉆頭本體鉆進時，每個推板緊貼在一個錨索承載板的一側面和每段圓柱與相鄰段圓柱之間的定位軸肩面上，當所述鉆頭本體退出時，所述錨索承載板與鉆頭本體和推板相分離。
[0010]本實用新型由于鉆頭本體是階梯狀鉆頭本體，階梯狀鉆頭本體是由從鉆頭本體的頭部到柄部的至少兩段直徑依次變大的圓柱組成，每段圓柱上套穿有推板；當鉆頭本體鉆進時，每個推板緊貼在一個錨索承載板的一側面和每段圓柱與相鄰段圓柱之間的定位軸肩面上，當鉆頭本體退出時，錨索承載板與鉆頭本體和推板相分離，由此帶來:
[0011]在鉆進式錨索施工中，將每段圓柱上套穿一個推板和錨索承載板，每個推板緊貼在一個錨索承載板的一側面和每段圓柱與相鄰段圓柱之間的定位軸肩面上，每個錨索承載板上都分別固定有幾根錨索，這樣將單個錨索承載板的固定的錨索，分成多個錨索承載板上分別固定的錨索，大大提高單根錨桿的承載力；在鉆頭本體鉆進時，鉆頭本體通過每段圓柱與相鄰段圓柱之間的定位軸肩面將推板向前推進，推板再將錨索承載板向前推進，這樣，鉆頭本體鉆進的過程中可以同時跟進多個承載板，當鉆頭本體退出時，錨索承載板與鉆頭本體和推板相分離，完成了將旋噴錨索由單錨索承載板受力轉變成多個錨索承載板分散型受力，實現(xiàn)了單根錨桿從壓力集中型到壓力分散型錨桿的轉變，從而大大提高錨索的抗拔力。
[0012]本實用新型為解決上述第二個技術問題，對上述技術方案的改進是:每段圓柱上設有一個注漿噴嘴，每段圓柱上的注漿噴嘴靠近每段圓柱套穿的錨索承載板處。
[0013]鉆頭本體鉆進到預定位置后，通過控制閥關閉輔助噴嘴，開啟注漿噴嘴進行旋噴注漿，由于每段圓柱上設有一個注漿噴嘴，每段圓柱上的注漿噴嘴靠近每段圓柱套穿的錨索承載板處，可以通過每個注漿噴嘴單獨對一個錨索承載板進行快速準確注漿固定，這樣帶來錨索承載板的水泥摻量明顯提升，從而促使錨索承載板強度提高進而提高錨索的抗拔力。
[0014]本實用新型為解決上述第三個技術問題，對上述技術方案的改進是:所述注漿噴嘴是低壓注漿噴嘴。
[0015]由于注漿噴嘴是低壓注漿噴嘴，這樣，通過每個注漿噴嘴單獨對一個錨索承載板進行快速準確注漿固定時，錨索承載板的核心部分水泥摻量高，錨索承載板的周邊部分水泥摻量低，這樣可以提高旋噴體核心部分強度，決定旋噴樁強度的關鍵是核心部分的強度，這樣，可以提高承載體的抗拔力。
[0016]上述技術方案的變化之一是:所述鉆頭本體的頭部制為鉆尖，所述輔助噴嘴是高壓噴嘴，所述輔助噴嘴靠近所述鉆頭本體的頭部。
[0017]由于輔助噴嘴是高壓噴嘴，鉆頭本體可以通過高壓噴嘴對土層進行切割鉆進，這樣，對鉆頭本體的頭部要求不高，有利于保護鉆頭，延長鉆頭的工作時間，提高鉆頭的工作效率。
[0018]上述技術方案的變化之二是:所述輔助噴嘴設于垂直所述鉆頭本體軸向。
[0019]上述技術方案的變化之三是:所述空腔是由位于所述鉆頭本體的頭部的第一空腔和位于所述鉆頭本體的柄部的第二空腔上下相疊構成的階梯空腔，所述第一空腔的直徑小于第二空腔的直徑，所述輔助噴嘴與第一空腔相連通，所述注漿噴嘴與第二空腔相連通，所述控制閥包括可投放的鋼球和設于第二空腔內且可在第二空腔內滑動的閥座，所述閥座沿軸向均設有過液孔，每個注漿噴嘴處對應設有一個閥座，相鄰的兩個閥座彼此連接，靠近第一空腔處的閥座的過液孔直徑小于遠離第一空腔處的閥座的過液孔直徑，所述鋼球可投放的封堵在靠近第一空腔處的閥座的過液孔上，靠近第一空腔處的閥座的底端設有彈簧。
[0020]上述技術方案的完善之一是:所述鉆頭本體的頭部的鉆尖是圓錐形。
[0021]上述技術方案的完善之二是:所述鉆頭本體的頭部的鉆尖是圓球形。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0023]圖1是本實用新型實施例旋噴注漿一體化鉆頭和錨索的配合結構的結構示意圖。
[0024]圖2是圖1的鉆頭本體的結構示意圖。
[0025]圖3是圖1的鉆頭本體退出施工狀態(tài)圖。
[0026]圖4是圖1的控制閥的結構示意圖。
[0027]圖5是圖3的A-A結構示意。
[0028]圖6是圖3的B-B結構示意。
[0029]圖7是圖3的C-C結構示意。
[0030]圖8是圖3的Al-Al結構示意。
[0031]圖9是圖3的Bl-Bl結構示意。
[0032]圖10是圖3的Cl-Cl結構示意。

【具體實施方式】
實施例
[0033]本實施例的旋噴注漿一體化鉆頭和錨索的配合結構，如圖1至圖4所示，包括內部具有空腔I的鉆頭本體2和錨索承載板7。鉆頭本體2的側壁上設有與空腔I相連通的注漿噴嘴3和輔助噴嘴4，注漿噴嘴3和輔助噴嘴4均連接有控制閥5。
[0034]鉆頭本體2是階梯狀鉆頭本體。階梯狀鉆頭本體是由從鉆頭本體的頭部到柄部的至少兩段直徑依次變大的圓柱組成。每段圓柱上套穿有推板6。
[0035]當鉆頭本體2鉆進時，每個推板3緊貼在一個錨索承載板7的一側面和每段圓柱與相鄰段圓柱之間的定位軸肩面上，當鉆頭本體2退出時，錨索承載板7與鉆頭本體2和推板6相分尚。
[0036]如圖5至圖7所示，推板6可以采用圓形墊片，靠近鉆頭本體的頭部的圓柱上套穿的推板6與鉆頭本體相配合的內徑小，靠近鉆頭本體的柄部的推板6與鉆頭本體相配合的內徑大。如圖8至圖10所示，與每段圓柱上套穿的推板6緊貼的錨索承載板7只固定2個錨索，這樣，與原有的單個錨索承載板固定6個錨索相比，分散了受力。錨索包括錨具8和預應力筋9，預應力筋比如鋼絞線等。
[0037]本實施例的每段圓柱上設有一個注漿噴嘴3，每段圓柱上的注漿噴嘴3靠近每段圓柱套穿的錨索承載板7處。
[0038]本實施例的注漿噴嘴3是低壓注漿噴嘴。
[0039]本實施例的鉆頭本體2的頭部制為鉆尖，輔助噴嘴4是高壓噴嘴，輔助噴嘴4靠近鉆頭本體2的頭部。
[0040]本實施例的輔助噴嘴4設于垂直鉆頭本體2軸向。
[0041]本實施例的鉆頭本體2的頭部的鉆尖是圓錐形。當然本實施例的鉆頭本體2的頭部的鉆尖是圓球形，或者其它形狀，等等。
[0042]本實施例的空腔I是由位于所述鉆頭本體的頭部的第一空腔1-1和位于鉆頭本體的柄部的第二空腔1-2上下相疊構成的階梯空腔。第一空腔1-1的直徑小于第二空腔1-2的直徑。輔助噴嘴4與第一空腔1-1相連通，注漿噴嘴3與第二空腔1-2相連通。
[0043]控制閥5包括可投放的鋼球5-1和設于第二空腔1-2內且可在第二空腔內滑動的閥座5-2。閥座5-2沿軸向均設有過液孔5-3。每個注漿噴嘴3處對應設有一個閥座5-2，相鄰的兩個閥座5-2彼此連接，靠近第一空腔1-1處的閥座5-2的過液孔直徑小于遠離第一空腔1-1處的閥座5-2的過液孔直徑。
[0044]鋼球5-1可投放的封堵在靠近第一空腔1-1處的閥座5-2的過液孔上，靠近第一空腔1-1處的閥座5-2的底端設有彈簧5-4。
[0045]本實施例的旋噴注漿一體化鉆頭和錨索的配合結構的施工方法，包括以下步驟:
[0046]I)將推板6、錨索承載板7和鉆頭本體2進行裝配:每段圓柱上套穿一個推板6和錨索承載板7，每個推板6緊貼在一個錨索承載板7的一側面和每段圓柱與相鄰段圓柱之間的定位軸肩面上，每個錨索承載板7上均固定有錨索；
[0047]2)鉆頭本體2進行鉆進:通過控制閥5關閉注漿噴嘴3，開啟輔助噴嘴4，進行鉆孔，鉆頭本體2鉆進時，鉆頭本體通過每段圓柱與相鄰段圓柱之間的定位軸肩面將推板6向前推進，推板6再將錨索承載板7向前推進；
[0048]3)鉆頭本體2鉆進到預定位置后，通過控制閥5關閉輔助噴嘴4，開啟注漿噴嘴3進行旋噴注漿，將錨索承載板7進行固定；
[0049]4)退出鉆頭本體2，鉆頭本體2與錨索承載板7和推板6分離。
[0050]本實施例的旋噴注漿一體化鉆頭和錨索的配合結構的施工方法:5)上述步驟I中，每段圓柱上設有一個注漿噴嘴3，注漿噴嘴3是低壓注漿噴嘴，每段圓柱上的注漿噴嘴3靠近每段圓柱套穿的錨索承載板7處；鉆頭本體2的頭部制為鉆尖，輔助噴嘴4是高壓噴嘴，輔助噴嘴4靠近鉆頭本體2的頭部，輔助噴嘴4設于垂直鉆頭本體2軸向；
[0051]6)上述步驟2中，鉆頭本體2通過輔助噴嘴4噴出高壓流體進行土層切割鉆進。
[0052]本實用新型不局限于上述實施例。凡采用等同替換形成的技術方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種旋噴注漿一體化鉆頭和錨索的配合結構，包括內部具有空腔的鉆頭本體和錨索承載板，所述鉆頭本體的側壁上設有與所述空腔相連通的注漿噴嘴和輔助噴嘴，所述注漿噴嘴和輔助噴嘴均連接有控制閥，其特征在于:所述鉆頭本體是階梯狀鉆頭本體，所述階梯狀鉆頭本體是由從鉆頭本體的頭部到柄部的至少兩段直徑依次變大的圓柱組成，每段圓柱上套穿有推板；當所述鉆頭本體鉆進時，每個推板緊貼在一個錨索承載板的一側面和每段圓柱與相鄰段圓柱之間的定位軸肩面上，當所述鉆頭本體退出時，所述錨索承載板與鉆頭本體和推板相分離。
2.如權利要求1所述的旋噴注漿一體化鉆頭和錨索的配合結構，其特征在于:每段圓柱上設有一個注漿噴嘴，每段圓柱上的注漿噴嘴靠近每段圓柱套穿的錨索承載板處。
3.如權利要求2所述的旋噴注漿一體化鉆頭和錨索的配合結構，其特征在于:所述注漿噴嘴是低壓注漿噴嘴。
4.如權利要求1、2或3所述的旋噴注漿一體化鉆頭和錨索的配合結構，其特征在于:所述鉆頭本體的頭部制為鉆尖，所述輔助噴嘴是高壓噴嘴，所述輔助噴嘴靠近所述鉆頭本體的頭部。
5.如權利要求4所述的旋噴注漿一體化鉆頭和錨索的配合結構，其特征在于:所述輔助噴嘴設于垂直所述鉆頭本體軸向。
6.如權利要求5所述的旋噴注漿一體化鉆頭和錨索的配合結構，其特征在于:所述鉆頭本體的頭部的鉆尖是圓錐形。
7.如權利要求5所述的旋噴注漿一體化鉆頭和錨索的配合結構，其特征在于:所述鉆頭本體的頭部的鉆尖是圓球形。
8.如權利要求4所述的旋噴注漿一體化鉆頭和錨索的配合結構，其特征在于:所述空腔是由位于所述鉆頭本體的頭部的第一空腔和位于所述鉆頭本體的柄部的第二空腔上下相疊構成的階梯空腔，所述第一空腔的直徑小于第二空腔的直徑，所述輔助噴嘴與第一空腔相連通，所述注漿噴嘴與第二空腔相連通，所述控制閥包括可投放的鋼球和設于第二空腔內且可在第二空腔內滑動的閥座，所述閥座沿軸向均設有過液孔，每個注漿噴嘴處對應設有一個閥座，相鄰的兩個閥座彼此連接，靠近第一空腔處的閥座的過液孔直徑小于遠離第一空腔處的閥座的過液孔直徑，所述鋼球可投放的封堵在靠近第一空腔處的閥座的過液孔上，靠近第一空腔處的閥座的底端設有彈簧。
【文檔編號】E21B10/60GK203856403SQ201420142843
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權日:2014年3月27日
【發(fā)明者】周建明 申請人:蘇州市能工基礎工程有限責任公司