[发明专利]多向锚桩一次成型的钻具

说明书

一、技术领域

本发明涉及岩土工程中对软弱土体加固和支护的一种成锚桩施工钻具。

二、背景技术

在软弱土层中构建地下设施(地下室、人防工程、地下交通隧道等)，由于土体的软 弱松散，使得土体本身的强度很低和自稳性很差，在构建这些地下建筑物时，必须对土 体边坡进行加固与支护。目前通常施工的垂直锚桩、水平锚桩及倾斜锚桩(简称多向锚桩) 的成型工艺复杂、成桩施工时间长。尤其在淤泥质土或砂土层中，锚桩成型往往难以成 功。由于砂土层的塌孔，淤泥质土的流动，使得锚筋的插入非常困难。为了提高工效和 成桩效果，需要采用特殊的钻具和方法。

三、发明内容

通过专用机具，按确定的角度(10～90度)，一次性施工成型大直径的加筋水泥土锚 桩。

本发明专利的具体内容如下：

1、锚桩一次性旋喷施工成型的钻具

采用高中压旋喷方法施工的锚桩时，利用本发明的专用钻具，可将需要插入的锚筋、 锚锭板等与旋喷钻具组合在一起，可按设计的成锚方向(10～90度)，一边旋喷施工不同 直径的旋喷桩体，一边将需要插入的锚筋、锚锭板等徐徐带入，当得到设计位置时，钻 杆回退，旋喷钻头便缓缓与锚锭板脱离，旋喷钻头在钻杆回退过程中可以继续旋喷水泥 浆液，从而将旋喷成孔时的破碎土体及泥浆，由水泥浆液冲至孔外，从而保证了加筋水 泥土锚桩体的质量。

旋喷钻具的结构详见图1。

2、锚桩一次性搅拌旋喷施工成型的钻具

在砂性土层中，采用旋喷搅拌的方法施工锚桩时，利用本发明的专用钻具，可将需 要插入的锚筋、锚锭板等与搅拌旋喷钻具组合在一起，可按设计的成锚方向(10～90度)， 一边搅拌旋喷施工不同直径的水泥土桩体，一边将需要插入的锚筋、锚锭板等徐徐带入， 当得到设计位置时，钻杆回退，搅拌旋喷钻头与锚锭板一起与钻杆脱离，在钻杆回退过 程中由钻杆可以继续向孔内注入水泥浆液，从而将原成孔时的破碎土体及泥浆，由水泥 浆液带至孔外，从而保证了加筋水泥土锚桩体的质量。

搅拌旋喷钻具的结构详见图2，其中单个叶片的形状如图2-1所求，三个叶片拼焊 后的形态如图2-2所示。

四、附图说明

图1旋喷钻具的结构

1-旋喷孔；2-旋喷钻头；3---导向套；4---锚筋固定挤压套；5---锚锭板；6---耐 磨环；7---减阻环；8---锚锭板定位托环；9---锚筋；10钻杆连接螺纹。

图2搅拌旋喷钻具的结构

1-旋喷孔(2～3mm)；2---搅拌叶片焊接段(直径50mm厚壁钢管)；3---锚筋锚栓段； 4---锚锭板；5---转动减阻环；6---锚筋与锚锭板连接孔；7---锚具定位板；8---一次 性搅拌旋喷钻具与钻杆连接段；

图2-1单个搅拌叶片的形状

图2-2三个搅拌叶片的组合形状

9---三个搅拌叶片连接的焊缝；10---叶片固定的钢管；11---搅拌叶片。

五、具体实施方式

(一)、锚桩一次性旋喷施工成型钻具的加工制造：

(1)旋喷钻头采用高强合金钢制成，做成球型结构；

(2)导向套采用厚壁钢管制成，厚度为5mm；

(3)耐磨环采用黄铜材料制成，厚度为15mm，其它尺寸如图1所标；

(4)减阻环采用高强合金钢丝制成，直径为6mm，其它尺寸如图1所标；

(5)锚锭板定位托环，由普通钢板制成，厚度为15mm，用于定位锚锭板和相对 运动的钻杆(锚锭板不动，而钻杆转动)；

(6)锚锭板，采用钢板制成，其形状为圆形或多边形，改变其直径和厚度实现锚 固力的变化，材料为Q235；厚度为8-25mm，圆形的直径或多边形的边长为 100-180mm；

(7)锚筋，由钢绞线、钢丝绳、钢筋或钢管制成，钢绞线主要是1860级冷拔钢 丝，钢筋主要为HPB335Q钢筋，钢管为厚壁无缝钢管；

(二)、锚桩一次性搅拌旋喷施工成型钻具的加工制造

(1)搅拌叶片采用厚度为8mm的合金钢板制成；

(2)搅拌叶片焊接在厚壁钢管上，钢管采用直径50mm厚壁焊管；

(3)转动减阻环采用高强合金钢丝制成，直径为6mm，其它尺寸如图2所标；