自進式錨索及其施工裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提出一種自進式錨索及其施工裝置，可以解決現(xiàn)有預應力錨索遇到高水頭砂層、流塑砂土地層條件容易塌孔，難以施工的問題。所述自進式錨索，包括鉆桿、注漿鉆具和多個鋼絞線束，注漿鉆具包括鉆頭和管體，管體上設有出漿孔；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。將鋼絞線束通過承壓板設置在鉆桿上，在鉆桿鉆進的過程中可直接將鋼束帶入土體形成錨索，并由注漿鉆具進行注漿、擴孔，則能夠實現(xiàn)鉆進、帶索、注漿、擴孔的一體化施工，避免了現(xiàn)有技術先鉆孔再鉆進錨索當遇到高水頭砂層、流塑砂土地層條件時導致塌孔，難以施工的問題。
【專利說明】自進式錨索及其施工裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及建筑工程【技術領域】常用的錨固結構及施工裝置，具體涉及一種自 進式錨索及其施工裝置。
【背景技術】
[0002] 隨著各地城市化進程的加快和汽車工業(yè)的發(fā)展，地下室基坑支護越來越成為建設 工程的關鍵技術。
[0003] 預應力錨索是基坑支護項目中常用的一種支護構件，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)，然后在另一個自由端(稱外 錨頭）進行張拉，對面層施加壓力對不穩(wěn)定的巖土體進行錨固，這種方法稱預應力錨索。在 預應力錨索實際施工時，經(jīng)常會遇到高水頭砂層、流塑砂土地層條件，大量流砂流泥，鉆孔 完畢拔出鉆具后，流砂流泥地質條件很容易造成塌孔，造成錨桿不能插入，難以施工，且還 會造成地表下陷，嚴重影響基坑安全和周邊環(huán)境的安全。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型提出一種自進式錨索及其施工裝置，將鉆進、帶索、注漿、擴孔一體化 施工，可以解決現(xiàn)有技術預應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 工的問題。
[0005] 為了達到上述技術目的，本實用新型的技術方案是：一種自進式錨索，包括具有注 漿腔的鉆桿、與鉆桿通過一連接件固連的前端注漿鉆具和位于鉆桿外圍的多個鋼絞線束， 所述注漿鉆具包括鉆頭和具有注漿腔的管體，所述管體上設有靠近鉆頭的出漿孔；所述鋼 絞線束的前端由套設在所述連接件上的承壓板固定，所述承壓板的中心套設孔為由前端小 孔和后端大孔構成的階梯孔，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 設孔的后端大孔內(nèi)，所述承壓板中心套設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孔的外圍圓周布設有多個鋼束孔，所述鋼絞線束的前 端對應插設在所述鋼束孔內(nèi)且由擠壓套固定。
[0007] 在所述承壓板的圓周邊緣處布設多個豁口。
[0008] 所述軸承與所述承壓板中心套設孔的后端大孔為間隙配合。
[0009] 所述注漿鉆具還包括設置在其注漿腔內(nèi)的單向閥，所述單向閥位于所述出漿孔的 后側。
[0010] 所述自進式錨索還包括高壓注漿時置于所述注漿腔內(nèi)用于堵塞所述單向閥的滾 動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] 本實用新型還提出了一種自進式錨索施工裝置，包括高壓注漿泵、錨桿機和安裝 在錨桿機上的自進式錨索，所述高壓注漿泵通過注漿管路與所述自進式錨索的鉆桿注漿腔 及單向注漿鉆具注漿腔連通，所述自進式錨索為上述的自進式錨索。
[0012] 本實用新型自進式錨索將鋼絞線束通過承壓板設置在鉆桿上，在鉆桿鉆進的過程 中可直接將鋼束帶入土體形成錨索，并由注漿鉆具進行注漿、擴孔，則能夠實現(xiàn)鉆進、帶索、 注漿、擴孔的一體化施工，避免了現(xiàn)有技術先鉆孔再鉆進錨索當遇到高水頭砂層、流塑砂土 地層條件時導致塌孔，難以施工的問題；同時，減少了施工設備，簡化了施工工藝，提高了施 工效率，節(jié)約了工程成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013] 圖1為的結構示意圖；
[0014] 圖2為本實用新型實施例中承壓板的結構示意圖；
[0015] 圖3為圖2的縱向剖視圖；
[0016] 圖4為本實用新型實施例中噴嘴的結構示意圖；
[0017] 圖5為本實用新型自進式錨索施工裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細地說明。
[0019] 參照圖1至圖4,本實施例自進式錨索，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上設有靠近鉆頭2. 1的出漿孔2. 4,鉆桿1與注漿鉆具2通過一連接件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)狀鋼板或其他硬質材料板，套設在連接件 4上，其中心套設孔為由前端小孔5. 1和后端大孔5. 2構成的階梯狀孔，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孔的臺階部位，且，同 時還小于軸承6的外徑。這樣一來，在鉆桿1鉆進過程中，承壓板5能夠被軸承6阻擋，不 會向鉆桿1后端方向移動，進而能夠隨鉆桿1、連接件4和注漿鉆具2前進過程中順利地帶 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，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，則不會帶出承壓板5,使鋼絞線束3、承壓板5留置于 土層內(nèi)進行錨固，鉆桿1與注漿鉆具2可以重復使用，大大降低了設備成本。
[0020] 另外，軸承6起到滑動和帶動前進的作用，鉆桿1、注漿鉆具2旋轉鉆進過程中，保 證承壓板5和鋼絞線束3只前進而不跟隨旋轉；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圓周布設多個鋼束孔5. 3,多個鋼束 孔5. 3位于承壓板5的中心套設孔的外圍，鋼絞線束3的前端對應插設在鋼束孔5. 3內(nèi)且 分別由擠壓套8固定。當然，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，為減小鉆進時的阻力，在承壓板5的圓周邊緣處布設多個豁口 5. 4,則在鉆進過程中，砂 土會從豁口 5. 4向外涌出，減小鉆進阻力。
[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鉆桿1時注漿鉆具2外的砂土流入鉆具內(nèi)堵塞出漿孔2. 4， 本實施例中注漿鉆具2還包括設置在其注漿腔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。單向閥2. 5只能向出漿孔2. 4所在方向打開，鉆進時漿液通過單向閥2. 5涌向 出漿孔2. 4處，而停止注漿或接長鉆桿時單向閥2. 5能夠阻止鉆具外的砂土流入鉆具內(nèi)。
[0024] 由于在鉆進過程中，涌出的砂土量較大，除容易堵塞出漿孔2. 4外也會造成較大 阻力，為能夠盡可能地清除砂土，本實施例自進式錨索還包括滾動體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膜體，在鉆進過程中，可先通入低壓的清水或漿 液，清水或漿液通過單向閥2. 5和出漿孔2. 4涌出鉆具外，鉆桿1帶動鋼絞線束3向砂土層 預定深入鉆進；當按設計要求鉆進至剩余1-2支鉆桿1時，自鉆桿1的外端放入滾動體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，當輸送 的漿液達到一定壓力后(一般l〇_15MPa)，達到壓力膜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 前鉆進并旋轉噴射漿液，壓力保持在15_35MPa，直至設計深度。
[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通過膠粘固定，從而將壓力膜 10. 2壓緊在噴嘴體10. 1上。
[0026] 參照圖5,本實施例還提出了一種自進式錨索施工裝置，包括高壓注漿泵11、錨桿 機12和錨桿機12上的自進式錨索M，高壓注漿泵11通過注漿管路13與自進式錨索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，自進式錨索Μ的具體結構參見本實用 新型自進式錨索的實施例及附圖1至附圖3的描述，在此不再贅述。
[0027] 具體的，采用本實施例自進式錨索施工裝置的最佳施工方法及步驟如下：
[0028] ( 1)錨桿機使用鉆具將帷幕樁開孔；
[0029] (2)將組裝好的鋼絞線束、注漿鉆具固定于鉆桿上，鉆進過程中，通過注漿泵以低 壓清水或漿液向鉆頭供應，清水或漿液通過單向閥涌出鉆頭以外，鉆桿帶鋼絞線束形成的 錨索向砂土層預定深度鉆進；
[0030] (3)當按設計鉆進至剩余1-2支鉆桿時，自鉆桿外端放入滾動體堵塞單向閥，高壓 注漿泵向桿體輸送高壓漿液，當輸送的漿液達到一定壓力后(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 進并旋轉噴射漿液，壓力保持在15_35MPa，直至設計深度；
[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，安設鋼墊板，按設計要 求對錨索進行預應力張拉鎖定。
[0033] 以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非是對本實用新型作其它形式 的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術人員可能利用上述揭示的技術內(nèi)容加以變更或改型為等同 變化的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術實 質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實用新型技術方案的保 護范圍。
【權利要求】
1. 一種自進式錨索，其特征在于：包括具有注漿腔的鉆桿、與鉆桿通過一連接件固連 的前端注漿鉆具和位于鉆桿外圍的多個鋼絞線束，所述注漿鉆具包括鉆頭和具有注漿腔的 管體，所述管體上設有靠近鉆頭的出漿孔；所述鋼絞線束的前端由套設在所述連接件上的 承壓板固定，所述承壓板的中心套設孔為由前端小孔和后端大孔構成的階梯孔，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孔的后端大孔內(nèi)，所述承壓板中心套 設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)權利要求1所述的自進式錨索，其特征在于：所述承壓板上在其中心套設孔的 外圍圓周布設有多個鋼束孔，所述鋼絞線束的前端對應插設在所述鋼束孔內(nèi)且由擠壓套固 定。
3. 根據(jù)權利要求2所述的自進式錨索，其特征在于：在所述承壓板的圓周邊緣處布設 多個豁口。
4. 根據(jù)權利要求2所述的自進式錨索，其特征在于：所述軸承與所述承壓板中心套設 孔的后端大孔為間隙配合。
5. 根據(jù)權利要求1所述的自進式錨索，其特征在于：所述注漿鉆具還包括設置在其注 漿腔內(nèi)的單向閥，所述單向閥位于所述出漿孔的后側。
6. 根據(jù)權利要求5所述的自進式錨索，其特征在于：所述自進式錨索還包括高壓注漿 時置于所述注漿腔內(nèi)用于堵塞所述單向閥的滾動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. -種自進式錨索施工裝置，包括高壓注漿泵、錨桿機和安裝在錨桿機上的自進式錨 索，所述高壓注漿泵通過注漿管路與所述自進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：所述自進式錨索為權利要求1至6中任一項所述的自進式錨索。
【文檔編號】E02D5/74GK203891016SQ201420266797
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年5月23日 優(yōu)先權日:2014年5月23日
【發(fā)明者】張啟軍 申請人:青島業(yè)高建設工程有限公司