專利名稱：一種鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬巖土錨固系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿及其使用方 法。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展，各個城市的大型和超高層建筑大量涌現(xiàn)。迄今為 止，全國高度超過200米的超高層建筑已達(dá)數(shù)十余幢?；庸こ坛尸F(xiàn)出場地緊湊、工程距離 近、基礎(chǔ)越來越深、規(guī)模和尺寸愈來愈大等特點(diǎn)。深基礎(chǔ)施工是大型和高層建筑施工中極其 重要的環(huán)節(jié)，而深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)無疑是保證深基礎(chǔ)順利施工的關(guān)鍵。基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工要綜合考慮工程地質(zhì)與水文條件、基礎(chǔ)類型、基坑開挖深度、 降排水條件、周邊環(huán)境、基坑周邊荷載、施工季節(jié)、支護(hù)結(jié)構(gòu)使用期限等因素?；又ёo(hù)施 工控制的關(guān)鍵是基坑的穩(wěn)定性、地面變形及地下水的控制、防止基坑隆起、管涌與流砂等險 情，并要根據(jù)地質(zhì)、環(huán)境因素的變化適時地調(diào)整支護(hù)方案。鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿是目前深基坑支護(hù)工程中采用較多的一種支護(hù)方式。作為 一種先進(jìn)的支護(hù)加固技術(shù)，在巖土質(zhì)高邊坡和大跨度地下工程，特別是在不良地質(zhì)條件下， 國內(nèi)外已進(jìn)行了廣泛而成功的應(yīng)用?，F(xiàn)有注漿錨桿普遍存在施工速度慢，鉆機(jī)扭矩要求大，單位面積錨固力小，不能用 于巖體破碎帶松散體，鋼絞線在旋進(jìn)過程中易絞線等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而為錨固施工提供一種造價低廉，工期快， 鋼絞線旋進(jìn)平穩(wěn)、順暢，施工占地小，施工簡單，安全性好，鉆機(jī)扭矩要求小，適宜多種土體 的鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿。本發(fā)明還提供一種與上述裝置相配套的鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿使用方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿，它包括鉆尖連接管、與所述鉆尖連接管端部固接的 鉆尖、滑鍵套及錨桿工作件托套；所述錨桿工作件托套與滑鍵套的外壁固定套接；所述鉆 尖連接管與滑鍵套固定相接。作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明在所述鉆尖連接管的外壁固定設(shè)有隔離套板。作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述錨桿工作件托套的外壁固定設(shè)有鋼絞線掛耳。進(jìn)一步地，本發(fā)明在所述錨桿工作件托套的外壁固定設(shè)有附加注漿管掛耳。更進(jìn)一步地，本發(fā)明所述鉆尖連接管一端部的橫截面為“0”型結(jié)構(gòu)；所述滑鍵套 內(nèi)壁的橫截面為“0”型結(jié)構(gòu)；所述鉆尖連接管與滑鍵套內(nèi)壁插接固定。另外，本發(fā)明所述鉆尖可采用螺旋鉆尖結(jié)構(gòu)；所述螺旋鉆尖包括一字鉆尖、側(cè)壁配 有出漿孔的中空螺旋鉆桿；所述一字鉆尖的底部與中空螺旋鉆桿的頂部固定相接。其次，本發(fā)明所述鉆尖采用三葉片鉆尖結(jié)構(gòu)。
上述鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿的使用方法，可按如下步驟依次實(shí)施(1)將錨桿工作件固定套裝于錨桿工作件托套上；(2)將錨桿工作件托套與滑鍵套的外壁固定套接；(3)將鉆尖連接管固定套接于滑鍵套的內(nèi)壁；(4)將空心鉆桿的端部與滑鍵套的端部連接；(5) 一邊旋轉(zhuǎn)空心鉆桿進(jìn)行鉆孔、注漿，一邊將錨桿工作件托套帶入土體中；(6)將步驟(5)中的空心鉆桿前端與滑鍵套分離，將上述空心鉆桿移出，其余部件 留在孔中。作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述步驟(1)中的錨桿工作件為鋼絞線。作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述步驟(1)中的錨桿工作件為鋼絞線及附加注漿 管；當(dāng)步驟(6)執(zhí)行完畢后，通過留存在孔中的附加注漿管進(jìn)行多次注漿。本發(fā)明鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿最大的優(yōu)點(diǎn)是在同等級抗拉能級錨桿的基礎(chǔ)上抗 剪能力提高數(shù)倍以上?？箯澞芰μ岣邤?shù)倍以上，而且土體注漿作業(yè)可以通過鉆錨一次完成， 使得本發(fā)明錨桿能夠適應(yīng)于任何巖土地層。本發(fā)明通過設(shè)置錨桿工作件托套外掛鋼絞線形式，可使施工速度明顯加快，同時， 由于旋進(jìn)方式的改進(jìn)，使鉆機(jī)扭矩要求減小，單位面積錨固力增大，鋼絞線旋進(jìn)平穩(wěn)、順暢； 如果配合理想的鉆尖，本發(fā)明可廣泛適宜各類巖體破碎帶松散體。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅局 限于下列內(nèi)容的表述。圖1為本發(fā)明一種實(shí)施方式整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2-1為本發(fā)明鉆尖及鉆尖連接管結(jié)構(gòu)示意圖；圖2-2為本發(fā)明鉆尖連接管A-A向剖視圖；圖2-3為本發(fā)明鉆尖連接管B-B向剖視圖；圖3為本發(fā)明錨桿工作件托套結(jié)構(gòu)示意圖；圖4-1為本發(fā)明滑鍵套結(jié)構(gòu)示意圖；圖4-2為本發(fā)明滑鍵套C-C向剖視圖；圖5為本發(fā)明另一種實(shí)施方式整體結(jié)構(gòu)示意具體實(shí)施例方式如圖1所示，一種鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿，它包括鉆尖連接管2、與所述鉆尖連接 管2端部固接的鉆尖1、滑鍵套5及錨桿工作件托套3 ；所述錨桿工作件托套3與滑鍵套5 的外壁固定套接；所述鉆尖連接管2與滑鍵套5固定相接。參見圖2-1、圖2-2及圖2-3所示，若鉆尖采用三葉片鉆尖結(jié)構(gòu)，本發(fā)明在所述鉆尖 連接管2的外壁可固定設(shè)有隔離套板4。參見圖3所示，為使鋼絞線托掛方便，本發(fā)明所述錨桿工作件托套3的外壁可固定 設(shè)有鋼絞線掛耳6。參見圖3所示，另外，為滿足多次注漿的需要，本發(fā)明在所述錨桿工作件托套3的外壁可固定設(shè)有附加注漿管掛耳7。參見圖2-2、圖4-1及圖4-2所示，本發(fā)明所述鉆尖連接管2 —端部的橫截面為“0” 型結(jié)構(gòu)；所述滑鍵套5內(nèi)壁的橫截面為“0”型結(jié)構(gòu)；所述鉆尖連接管2與滑鍵套5內(nèi)壁插接 固定。參見圖5所示，本發(fā)明所述鉆尖采用螺旋鉆尖結(jié)構(gòu)；所述螺旋鉆尖包括一字鉆尖 10、側(cè)壁配有出漿孔12的中空螺旋鉆桿11 ；所述一字鉆尖10的底部與中空螺旋鉆桿11的 頂部固定相接。當(dāng)錨桿工作端到達(dá)設(shè)定位置時，可通過中空螺旋鉆桿11中的出漿孔12向 土體內(nèi)進(jìn)行注漿。本發(fā)明所述鉆尖采用金剛石鉆頭或硬質(zhì)合金鉆頭。一種鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿的使用方法，可按如下步驟依次實(shí)施(1)將錨桿工作件固定套裝于錨桿工作件托套3上；(2)將錨桿工作件托套3與滑鍵套5的外壁固定套接；(3)將鉆尖連接管2固定套接于滑鍵套5的內(nèi)壁；(4)將空心鉆桿9的端部與滑鍵套5的端部連接；(5) 一邊旋轉(zhuǎn)空心鉆桿9進(jìn)行鉆孔、注漿，一邊將錨桿工作件托套3帶入土體中；(6)將步驟5中的空心鉆桿9前端與滑鍵套5分離，將上述空心鉆桿9移出，其余 部件留在孔中。本發(fā)明所述步驟(1)中的錨桿工作件可選擇鋼絞線。本發(fā)明所述步驟(1)中的錨桿工作件也可選擇鋼絞線及附加注漿管；當(dāng)步驟(6) 執(zhí)行完畢后，通過留存在孔中的附加注漿管進(jìn)行多次注漿。本發(fā)明鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿是利用空心鉆桿，在桿體端部通過錨桿工作件托套 外掛鋼絞線，并聯(lián)接一次性鉆頭，利用鉆機(jī)將桿體打入地層，再通過桿體的中孔向地層注 漿，使鋼絞線外裹水泥砂漿或水泥凈漿體，沿通長與周圍土體接觸，并形成一個結(jié)合體，以 群體起作用。在土體發(fā)生變形的條件下通過與土體接觸面上的粘結(jié)摩擦力，使錨桿被動受 力，并主要通過受拉給土體以約束，加固或使其穩(wěn)定。錨桿的設(shè)置方向與土體可能發(fā)生的主 拉應(yīng)變方向大體一致，接近水平并向下呈不大的傾角。本發(fā)明所述鉆頭依據(jù)土體結(jié)構(gòu)不同可采用多種形式，較為理想的是螺旋葉片式鉆 頭。本發(fā)明可通過內(nèi)置于中空鉆桿內(nèi)的注漿管實(shí)現(xiàn)二次注漿，其具體施工步驟如下(1)中空鉆桿與滑鍵套連接；(2)鋼絞線固定于錨桿工作件托套上；(3)將錨桿工作件托套安置在滑鍵套上；(4)鉆頭與滑鍵套相連接；(5)采用螺旋葉片式鉆頭鉆過自由段，在錨固段邊鉆進(jìn)邊注漿；(6)如需二次注漿，可在中空鉆桿內(nèi)放置1根注漿管；(7)取出中空鉆桿鉆桿，將鉆頭及鋼絞線與注漿管留在孔中。本工法適用于一般工業(yè)與民用建(構(gòu))筑物的基坑(槽)和管溝臨時性支護(hù)工 程。在地下水位低的地區(qū)或能保持降水至基坑底面以下，有一定膠結(jié)能力和密實(shí)程度的地 層，如粘土、粉土、砂土、圓礫與卵石地層均可應(yīng)用，特別適用于普通錨桿或土釘無法成孔的砂卵石地層。應(yīng)用于暗挖隧道超前支護(hù)、徑向支護(hù)及高大邊坡的防護(hù)方面，能很好的改良地 層，達(dá)到理想的支護(hù)效果。一、鉆孔鉆孔一般采用地質(zhì)鉆機(jī)，鉆頭視不同情況采用金剛石鉆頭、硬質(zhì)合金鉆頭、麻花鉆 頭等。鉆孔要求保證長度、方向、傾斜度。擴(kuò)孔采用偏銑鉆進(jìn)行擴(kuò)孔。二、鋼絞線的制作和安裝鋼絞線的直徑為一般為18mm，鋼絞線的端部可壓有鋼絞線托帽13，鋼絞線加工前 應(yīng)進(jìn)行調(diào)直、除油、除銹、去污等處理。錨桿安裝前，檢查注漿器具的工作性能。三、注漿注漿水泥為普硅425號水泥，砂子用質(zhì)地堅(jiān)硬的天然砂，注漿用水為拌制混凝土 用水，外加劑可用XPM高效減水劑。注漿壓力一序孔為1.5Mpa 二序孔為2Mpa。施工時視現(xiàn) 場具體情況及洞壁變形觀測結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。漿液配比為水灰砂=0.5 1 1，外加 劑為水泥重量的5%。四、錨桿端頭處理待注漿強(qiáng)度達(dá)到70 %后，用高標(biāo)號水泥砂漿將孔口抹平，錨桿外露部分用防腐漆 涂上。五、檢查安全監(jiān)測周邊收斂監(jiān)測5米一個測量斷面，3個測點(diǎn)，施工期每天測量兩次(采用收劍計(jì)) 用水平儀測量頂拱不沉，每20米設(shè)3個測點(diǎn)。施工期每天測兩次。六、拉拔試驗(yàn)每300根錨桿取6根作拉拔試驗(yàn)，3. 3米長錨桿拉拔力要求達(dá)到7噸?？梢岳斫獾厥?，以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本 發(fā)明實(shí)施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行 修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿，其特征在于，包括鉆尖連接管O)、與所述鉆尖連接管 ⑵端部固接的鉆尖(1)、滑鍵套(5)及錨桿工作件托套(3)；所述錨桿工作件托套(3)與 滑鍵套(5)的外壁固定套接；所述鉆尖連接管( 與滑鍵套(5)固定相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿，其特征在于在所述鉆尖連接管(2) 的外壁固定設(shè)有隔離套板G)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿，其特征在于所述錨桿工作件托套 (3)的外壁固定設(shè)有鋼絞線掛耳(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿，其特征在于在所述錨桿工作件托 套(3)的外壁固定設(shè)有附加注漿管掛耳(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿，其特征在于所述鉆尖連接管(2) 一端部的橫截面為“0”型結(jié)構(gòu)；所述滑鍵套(5)內(nèi)壁的橫截面為“0”型結(jié)構(gòu)；所述鉆尖連接 管⑵與滑鍵套(5)內(nèi)壁插接固定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、3、4或5所述的鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿，其特征在于所述鉆尖采 用螺旋鉆尖結(jié)構(gòu)；所述螺旋鉆尖包括一字鉆尖(10)、偵彳壁配有出漿孔(12)的中空螺旋鉆桿 (11)；所述一字鉆尖(10)的底部與中空螺旋鉆桿(11)的頂部固定相接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 5之任一所述的鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿，其特征在于所述鉆尖 采用三葉片鉆尖結(jié)構(gòu)。
8.—種如權(quán)利要求3所述鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿的使用方法，其特征在于，按如下步 驟依次實(shí)施(1)將錨桿工作件固定套裝于錨桿工作件托套(3)上；(2)將錨桿工作件托套( 與滑鍵套(5)的外壁固定套接；(3)將鉆尖連接管O)固定套接于滑鍵套(5)的內(nèi)壁；(4)將空心鉆桿(9)的端部與滑鍵套(5)的端部連接；(5)一邊旋轉(zhuǎn)空心鉆桿(9)進(jìn)行鉆孔、注漿，一邊將錨桿工作件托套( 帶入土體中；(6)將步驟(5)中的空心鉆桿(9)前端與滑鍵套(5)分離，將上述空心鉆桿(9)移出， 其余部件留在孔中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿的使用方法，其特征在于所述步驟(1) 中的錨桿工作件為鋼絞線。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿的使用方法，其特征在于所述步驟 (1)中的錨桿工作件為鋼絞線及附加注漿管；當(dāng)步驟(6)執(zhí)行完畢后，通過留存在孔中的附 加注漿管進(jìn)行多次注漿。
全文摘要
本發(fā)明屬建筑基坑支護(hù)系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿及其使用方法。鉆桿帶進(jìn)式預(yù)應(yīng)力錨桿包括鉆尖連接管(2)、與所述鉆尖連接管(2)端部固接的鉆尖(1)、滑鍵套(5)及錨桿工作件托套(3)；錨桿工作件托套(3)與滑鍵套(5)的外壁固定套接；鉆尖連接管(2)與滑鍵套(5)固定相接，其使用方法包括(1)將錨桿工作件固定套裝于錨桿工作件托套上；將錨桿工作件托套與滑鍵套的外壁固定套接；(3)將鉆尖連接管固定套接于滑鍵套的內(nèi)壁；(4)一邊旋轉(zhuǎn)空心鉆桿進(jìn)行鉆孔、注漿，一邊將錨桿工作件托套帶入土體中。本發(fā)明施工速度快，鉆機(jī)扭矩要求小，單位面積錨固力大，適宜巖體破碎帶松散體，鋼絞線旋進(jìn)順暢。
文檔編號E21D20/00GK102128039SQ201010010159
公開日2011年7月20日 申請日期2010年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月20日
發(fā)明者孫平平, 張丙吉, 楊子?xùn)|, 沙正 申請人:沙正