自進(jìn)式錨索及其施工裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出一種自進(jìn)式錨索及其施工裝置，可以解決現(xiàn)有預(yù)應(yīng)力錨索遇到高水頭砂層、流塑砂土地層條件容易塌孔，難以施工的問(wèn)題。所述自進(jìn)式錨索，包括鉆桿、注漿鉆具和多個(gè)鋼絞線束，注漿鉆具包括鉆頭和管體，管體上設(shè)有出漿孔；鋼絞線束的前端由承壓板固定，承壓板的中心套設(shè)孔階梯孔，連接件上安裝有軸承，承壓板的前端小孔直徑大于軸承的內(nèi)徑和管體徑且小于軸承的外徑。將鋼絞線束通過(guò)承壓板設(shè)置在鉆桿上，在鉆桿鉆進(jìn)的過(guò)程中可直接將鋼束帶入土體形成錨索，并由注漿鉆具進(jìn)行注漿、擴(kuò)孔，則能夠?qū)崿F(xiàn)鉆進(jìn)、帶索、注漿、擴(kuò)孔的一體化施工，避免了現(xiàn)有技術(shù)先鉆孔再鉆進(jìn)錨索當(dāng)遇到高水頭砂層、流塑砂土地層條件時(shí)導(dǎo)致塌孔，難以施工的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】自進(jìn)式錨索及其施工裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及建筑工程【技術(shù)領(lǐng)域】常用的錨固結(jié)構(gòu)及施工裝置，具體涉及一種自 進(jìn)式錨索及其施工裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著各地城市化進(jìn)程的加快和汽車工業(yè)的發(fā)展，地下室基坑支護(hù)越來(lái)越成為建設(shè) 工程的關(guān)鍵技術(shù)。
[0003] 預(yù)應(yīng)力錨索是基坑支護(hù)項(xiàng)目中常用的一種支護(hù)構(gòu)件，即先由鉆具在巖土層內(nèi)鉆 孔，再將錨桿插入，使其一端錨固在穩(wěn)固巖土層內(nèi)（稱內(nèi)錨頭)，然后在另一個(gè)自由端(稱外 錨頭）進(jìn)行張拉，對(duì)面層施加壓力對(duì)不穩(wěn)定的巖土體進(jìn)行錨固，這種方法稱預(yù)應(yīng)力錨索。在 預(yù)應(yīng)力錨索實(shí)際施工時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到高水頭砂層、流塑砂土地層條件，大量流砂流泥，鉆孔 完畢拔出鉆具后，流砂流泥地質(zhì)條件很容易造成塌孔，造成錨桿不能插入，難以施工，且還 會(huì)造成地表下陷，嚴(yán)重影響基坑安全和周邊環(huán)境的安全。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型提出一種自進(jìn)式錨索及其施工裝置，將鉆進(jìn)、帶索、注漿、擴(kuò)孔一體化 施工，可以解決現(xiàn)有技術(shù)預(yù)應(yīng)力錨索遇到高水頭砂層、流塑砂土地層條件容易塌孔，難以施 工的問(wèn)題。
[0005] 為了達(dá)到上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種自進(jìn)式錨索，包括具有注 漿腔的鉆桿、與鉆桿通過(guò)一連接件固連的前端注漿鉆具和位于鉆桿外圍的多個(gè)鋼絞線束， 所述注漿鉆具包括鉆頭和具有注漿腔的管體，所述管體上設(shè)有靠近鉆頭的出漿孔；所述鋼 絞線束的前端由套設(shè)在所述連接件上的承壓板固定，所述承壓板的中心套設(shè)孔為由前端小 孔和后端大孔構(gòu)成的階梯孔，所述連接件上安裝有軸承，所述軸承位于所述承壓板中心套 設(shè)孔的后端大孔內(nèi)，所述承壓板中心套設(shè)孔的前端小孔直徑大于所述軸承的內(nèi)徑和所述注 漿鉆具的管體外徑且小于所述軸承的外徑。
[0006] 所述承壓板上在其中心套設(shè)孔的外圍圓周布設(shè)有多個(gè)鋼束孔，所述鋼絞線束的前 端對(duì)應(yīng)插設(shè)在所述鋼束孔內(nèi)且由擠壓套固定。
[0007] 在所述承壓板的圓周邊緣處布設(shè)多個(gè)豁口。
[0008] 所述軸承與所述承壓板中心套設(shè)孔的后端大孔為間隙配合。
[0009] 所述注漿鉆具還包括設(shè)置在其注漿腔內(nèi)的單向閥，所述單向閥位于所述出漿孔的 后側(cè)。
[0010] 所述自進(jìn)式錨索還包括高壓注漿時(shí)置于所述注漿腔內(nèi)用于堵塞所述單向閥的滾 動(dòng)體和安裝在所述注漿鉆具的管體上的噴嘴，所述噴嘴包括與所述注漿鉆具的注漿腔連通 的噴嘴體，所述噴嘴體上與所述注漿鉆具的注漿腔連通端安裝有壓力膜。
[0011] 本實(shí)用新型還提出了一種自進(jìn)式錨索施工裝置，包括高壓注漿泵、錨桿機(jī)和安裝 在錨桿機(jī)上的自進(jìn)式錨索，所述高壓注漿泵通過(guò)注漿管路與所述自進(jìn)式錨索的鉆桿注漿腔 及單向注漿鉆具注漿腔連通，所述自進(jìn)式錨索為上述的自進(jìn)式錨索。
[0012] 本實(shí)用新型自進(jìn)式錨索將鋼絞線束通過(guò)承壓板設(shè)置在鉆桿上，在鉆桿鉆進(jìn)的過(guò)程 中可直接將鋼束帶入土體形成錨索，并由注漿鉆具進(jìn)行注漿、擴(kuò)孔，則能夠?qū)崿F(xiàn)鉆進(jìn)、帶索、 注漿、擴(kuò)孔的一體化施工，避免了現(xiàn)有技術(shù)先鉆孔再鉆進(jìn)錨索當(dāng)遇到高水頭砂層、流塑砂土 地層條件時(shí)導(dǎo)致塌孔，難以施工的問(wèn)題；同時(shí)，減少了施工設(shè)備，簡(jiǎn)化了施工工藝，提高了施 工效率，節(jié)約了工程成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1為的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中承壓板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖3為圖2的縱向剖視圖；
[0016] 圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中噴嘴的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖5為本實(shí)用新型自進(jìn)式錨索施工裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
[0019] 參照?qǐng)D1至圖4,本實(shí)施例自進(jìn)式錨索，包括鉆桿1、固連于鉆桿1前端的注漿鉆具 2和位于鉆桿1外圍的多個(gè)鋼絞線束3。注漿鉆具2包括鉆頭2. 1和具有注漿腔2. 2的管 體2. 3,管體2. 3上設(shè)有靠近鉆頭2. 1的出漿孔2. 4,鉆桿1與注漿鉆具2通過(guò)一連接件4 固連，鉆桿1的注漿腔1. 1與注漿鉆具2的注漿腔2. 2連通，形成完整的注漿通道；鋼絞線 束3的前端由一承壓板5固定，承壓板5為一圓環(huán)狀鋼板或其他硬質(zhì)材料板，套設(shè)在連接件 4上，其中心套設(shè)孔為由前端小孔5. 1和后端大孔5. 2構(gòu)成的階梯狀孔，連接件4上安裝有 軸承6,其位于承壓板5的后端大孔5. 2內(nèi)，具體位于階梯狀中心套設(shè)孔的臺(tái)階部位，且，同 時(shí)還小于軸承6的外徑。這樣一來(lái)，在鉆桿1鉆進(jìn)過(guò)程中，承壓板5能夠被軸承6阻擋，不 會(huì)向鉆桿1后端方向移動(dòng)，進(jìn)而能夠隨鉆桿1、連接件4和注漿鉆具2前進(jìn)過(guò)程中順利地帶 入土體形成錨索；待噴射注漿完畢后，拔出鉆桿1及注漿鉆具2時(shí)，由于將承壓板5的前端 小孔5. 1的直徑大于管體2. 3的外徑，則不會(huì)帶出承壓板5,使鋼絞線束3、承壓板5留置于 土層內(nèi)進(jìn)行錨固，鉆桿1與注漿鉆具2可以重復(fù)使用，大大降低了設(shè)備成本。
[0020] 另外，軸承6起到滑動(dòng)和帶動(dòng)前進(jìn)的作用，鉆桿1、注漿鉆具2旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)過(guò)程中，保 證承壓板5和鋼絞線束3只前進(jìn)而不跟隨旋轉(zhuǎn)；連接件4為兩端具有內(nèi)螺紋的短鋼管，其一 端與鉆桿1螺紋連接，另一端通過(guò)絲扣7與注漿鉆具2相連，保證了連接可靠性；注漿鉆具 2的鉆頭優(yōu)選合金鉆頭，更容易鉆進(jìn)且具有較高的耐用性。
[0021] 鋼絞線束在承壓板5上的固定選用在承壓板5圓周布設(shè)多個(gè)鋼束孔5. 3,多個(gè)鋼束 孔5. 3位于承壓板5的中心套設(shè)孔的外圍，鋼絞線束3的前端對(duì)應(yīng)插設(shè)在鋼束孔5. 3內(nèi)且 分別由擠壓套8固定。當(dāng)然，也可采用其他固定方式，比如焊接等，在此不做具體限制。同 時(shí)，為減小鉆進(jìn)時(shí)的阻力，在承壓板5的圓周邊緣處布設(shè)多個(gè)豁口 5. 4,則在鉆進(jìn)過(guò)程中，砂 土?xí)幕砜?5. 4向外涌出，減小鉆進(jìn)阻力。
[0022] 為便于噴射注漿完畢后，鉆桿1及注漿鉆具2的拔出，軸承6與承壓板5的后端大 孔5. 2為間隙配合，即具有一定間隙，避免產(chǎn)生摩擦力。
[0023] 為防止停止注漿或接長(zhǎng)鉆桿1時(shí)注漿鉆具2外的砂土流入鉆具內(nèi)堵塞出漿孔2. 4， 本實(shí)施例中注漿鉆具2還包括設(shè)置在其注漿腔2. 2內(nèi)的單向閥2. 5,單向閥2. 5位于出漿孔 2. 4的后側(cè)。單向閥2. 5只能向出漿孔2. 4所在方向打開(kāi)，鉆進(jìn)時(shí)漿液通過(guò)單向閥2. 5涌向 出漿孔2. 4處，而停止注漿或接長(zhǎng)鉆桿時(shí)單向閥2. 5能夠阻止鉆具外的砂土流入鉆具內(nèi)。
[0024] 由于在鉆進(jìn)過(guò)程中，涌出的砂土量較大，除容易堵塞出漿孔2. 4外也會(huì)造成較大 阻力，為能夠盡可能地清除砂土，本實(shí)施例自進(jìn)式錨索還包括滾動(dòng)體9 (比如鋼球等）和安 裝在注漿鉆具2的管體2. 3上的噴嘴10 ;噴嘴10包括與注漿鉆具2的注漿腔2. 2連通的 噴嘴體10. 1，噴嘴體10. 1上與注漿腔2. 2的連通端安裝有壓力膜10. 2。壓力膜10. 2為 承受壓力為l〇_15MPa的塑料膜或其他材質(zhì)膜體，在鉆進(jìn)過(guò)程中，可先通入低壓的清水或漿 液，清水或漿液通過(guò)單向閥2. 5和出漿孔2. 4涌出鉆具外，鉆桿1帶動(dòng)鋼絞線束3向砂土層 預(yù)定深入鉆進(jìn)；當(dāng)按設(shè)計(jì)要求鉆進(jìn)至剩余1-2支鉆桿1時(shí)，自鉆桿1的外端放入滾動(dòng)體9， 在其自身重力下滾至單向閥2. 5處堵住單向閥，高壓泵向注漿腔2. 2輸送高壓漿液，當(dāng)輸送 的漿液達(dá)到一定壓力后(一般l〇_15MPa)，達(dá)到壓力膜10. 2的極限承受壓力，壓力膜10. 2破 裂，漿液自噴嘴體10. 1噴射出，向周圍砂土高壓切割，繼續(xù)慢速（10_20cm/min)將鉆桿1向 前鉆進(jìn)并旋轉(zhuǎn)噴射漿液，壓力保持在15_35MPa，直至設(shè)計(jì)深度。
[0025] 壓力膜10. 2的安裝是在噴嘴體10. 1上與注漿腔2. 2的連通端設(shè)置安裝凹槽 10. 3,安裝凹槽10. 3與噴嘴體10. 1連通且安裝凹槽10. 3內(nèi)固設(shè)有與其內(nèi)壁密封配合的 壓緊短管10. 4,壓緊短管10. 4采用薄壁鋼管，與噴嘴體10. 1通過(guò)膠粘固定，從而將壓力膜 10. 2壓緊在噴嘴體10. 1上。
[0026] 參照?qǐng)D5,本實(shí)施例還提出了一種自進(jìn)式錨索施工裝置，包括高壓注漿泵11、錨桿 機(jī)12和錨桿機(jī)12上的自進(jìn)式錨索M，高壓注漿泵11通過(guò)注漿管路13與自進(jìn)式錨索Μ的鉆 桿1的注漿腔1. 1及注漿鉆具2的注漿腔2. 2連通，自進(jìn)式錨索Μ的具體結(jié)構(gòu)參見(jiàn)本實(shí)用 新型自進(jìn)式錨索的實(shí)施例及附圖1至附圖3的描述，在此不再贅述。
[0027] 具體的，采用本實(shí)施例自進(jìn)式錨索施工裝置的最佳施工方法及步驟如下：
[0028] ( 1)錨桿機(jī)使用鉆具將帷幕樁開(kāi)孔；
[0029] (2)將組裝好的鋼絞線束、注漿鉆具固定于鉆桿上，鉆進(jìn)過(guò)程中，通過(guò)注漿泵以低 壓清水或漿液向鉆頭供應(yīng)，清水或漿液通過(guò)單向閥涌出鉆頭以外，鉆桿帶鋼絞線束形成的 錨索向砂土層預(yù)定深度鉆進(jìn)；
[0030] (3)當(dāng)按設(shè)計(jì)鉆進(jìn)至剩余1-2支鉆桿時(shí)，自鉆桿外端放入滾動(dòng)體堵塞單向閥，高壓 注漿泵向桿體輸送高壓漿液，當(dāng)輸送的漿液達(dá)到一定壓力后(一般l〇_15MPa)，噴嘴處的壓 力膜破裂，漿液自噴嘴射出，向周圍砂土高壓切割，繼續(xù)慢速將（10-20cm/min)鉆桿向前鉆 進(jìn)并旋轉(zhuǎn)噴射漿液，壓力保持在15_35MPa，直至設(shè)計(jì)深度；
[0031] (4)噴射注漿完畢，逐節(jié)拔出鉆桿及注漿鉆具，將鋼絞線束、承壓板留置于砂土層 內(nèi)，鉆桿與注漿鉆具重復(fù)使用；
[0032] (5)錨索施工完畢澆筑腰梁，待錨固段漿液凝固7-28天后，安設(shè)鋼墊板，按設(shè)計(jì)要 求對(duì)錨索進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉鎖定。
[0033] 以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本實(shí)用新型作其它形式 的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同 變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí) 質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保 護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種自進(jìn)式錨索，其特征在于：包括具有注漿腔的鉆桿、與鉆桿通過(guò)一連接件固連 的前端注漿鉆具和位于鉆桿外圍的多個(gè)鋼絞線束，所述注漿鉆具包括鉆頭和具有注漿腔的 管體，所述管體上設(shè)有靠近鉆頭的出漿孔；所述鋼絞線束的前端由套設(shè)在所述連接件上的 承壓板固定，所述承壓板的中心套設(shè)孔為由前端小孔和后端大孔構(gòu)成的階梯孔，所述連接 件上安裝有軸承，所述軸承位于所述承壓板中心套設(shè)孔的后端大孔內(nèi)，所述承壓板中心套 設(shè)孔的前端小孔直徑大于所述軸承的內(nèi)徑和所述注漿鉆具的管體外徑且小于所述軸承的 外徑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自進(jìn)式錨索，其特征在于：所述承壓板上在其中心套設(shè)孔的 外圍圓周布設(shè)有多個(gè)鋼束孔，所述鋼絞線束的前端對(duì)應(yīng)插設(shè)在所述鋼束孔內(nèi)且由擠壓套固 定。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自進(jìn)式錨索，其特征在于：在所述承壓板的圓周邊緣處布設(shè) 多個(gè)豁口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自進(jìn)式錨索，其特征在于：所述軸承與所述承壓板中心套設(shè) 孔的后端大孔為間隙配合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自進(jìn)式錨索，其特征在于：所述注漿鉆具還包括設(shè)置在其注 漿腔內(nèi)的單向閥，所述單向閥位于所述出漿孔的后側(cè)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的自進(jìn)式錨索，其特征在于：所述自進(jìn)式錨索還包括高壓注漿 時(shí)置于所述注漿腔內(nèi)用于堵塞所述單向閥的滾動(dòng)體和安裝在所述注漿鉆具的管體上的噴 嘴，所述噴嘴包括與所述注漿鉆具的注漿腔連通的噴嘴體，所述噴嘴體上與所述注漿鉆具 的注漿腔連通端安裝有壓力膜。
7. -種自進(jìn)式錨索施工裝置，包括高壓注漿泵、錨桿機(jī)和安裝在錨桿機(jī)上的自進(jìn)式錨 索，所述高壓注漿泵通過(guò)注漿管路與所述自進(jìn)式錨索的鉆桿注漿腔及單向注漿鉆具的注漿 腔連通，其特征在于：所述自進(jìn)式錨索為權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的自進(jìn)式錨索。
【文檔編號(hào)】E02D5/74GK203891016SQ201420266797
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】張啟軍 申請(qǐng)人:青島業(yè)高建設(shè)工程有限公司