[发明专利]一种用于套取锚索的钻具及跟管套取锚索的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于套取锚索的钻具及跟管套取锚索的施工方法。

背景技术

盾构技术在城市地铁建设中具有越来越重要的地位，特别是穿越一些重要建筑物、重要 市政设施和地质复杂地段。但是盾构施工遇到地下锚索、锚杆等深基坑支护结构时容易导致 刀盘缠绕锚索、锚杆，螺旋机缠绕锚索、锚杆等情况，导致盾构机长时间停机，无法正常施 工。而且刀盘拉拔锚索、锚杆时有可能导致地层大面积被扰动，地表沉降超标，地下管线破 裂、建筑物沉降、倾斜等不良后果。因此，在盾构施工前预先对地层中的锚索、锚杆进行清 除处理显的十分必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于套取锚索的钻具及跟管套取锚索的施工方法，要解决盾构 施工中遇到地下锚索、锚杆等深基坑支护结构时要对锚索或锚杆预先清除的技术问题；并解 决清除锚索或锚杆时所需钻孔工具的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

这种用于套取锚索的钻具，由钻头和钻杆连接而成，所述钻头与钻杆由螺纹丝扣连接， 钻杆是端部带螺纹丝扣的中空、高强合金钢管，钻头是一个在前端均匀分布有一圈合金钢齿 的一段中空合金钢管。

所述钻头前端的管壁呈内高外低的台阶形，管壁外侧的低阶处和管壁内侧的高阶处内外 交错焊有齿块，齿块是矩形、L形和Π形，矩形或L形齿块嵌入并焊接在管壁前端外侧的低阶 处，Π形齿块骑在管壁前端内侧的高阶处、并与之焊接。

所述钻头前端的管壁呈内高外低的台阶形，管壁外侧的低阶处间隔开有与钻杆连接的螺 孔，合金钢齿嵌入并焊接于管壁外侧的低阶处和管壁内侧的高阶处。

所述钻头前端的合金钢齿是在钻头前端切削形成的合金钢齿，或在钻头端部切削成齿 槽、齿槽内嵌入并加焊齿块形成的合金钢齿，所述合金钢齿是锯齿形齿或矩形齿。

所述合金钢齿与相邻的合金钢齿之间开有三角形豁口或沟槽形豁口。

所述钻头上的螺纹丝扣为内丝扣或外丝扣，相应钻杆上的螺纹丝扣为外丝扣或内丝扣。

所述钻杆的长度为每节1～2m，各节之间采用螺纹丝扣连接。

采用所述套取锚索的钻具跟管套取锚索的施工方法，其步骤如下：

步骤1，首先根据调查的锚索资料布置机具设备、确定钻进角度、钻杆直径、分节长度 和钻头型式，对钻机停放位置基础进行平整硬化，并设置水平钻机行走轨道，基坑内钢围檩 拆除后，固定锚索头；然后根据基坑围护结构施工图纸及现场导线控制点，使用检测仪测定 所有锚索的平面坐标和高程、初始钻进角度。

步骤2，在平整硬化的施工作业面上，根据水平钻机尺寸铺设轨道，在已经铺设好的轨 道上安装水平钻机设备，组装调试，试运行。

步骤3，在掌子面上沿锚索向里开挖深度1m、直径0.5m以上的导洞，大致了解锚索的倾 角及方位角，将由钻头和钻杆组成的套取锚索的钻具安装在水平钻机上，试验钻进一段距 离。

步骤4，把锚索头用钢筋焊接固定在水平钻机套管中央位置，钻具安装到位，对准孔 位，并调整钻机使其与已探明的锚索倾角及方位角保持一致。

步骤5，开始钻进，每钻进1节钻杆长度，需要接长1节钻杆，每次接管时都应测量锚索 头的位置，如发现锚索缩进，再次钻进前应采取措施将锚索头拉至原位，并用穿过钻机轴心 经进水口固定在钻机机架后部的Φ10mm的圆钢筋拉住锚索，避免锚索受到损伤。

步骤6，钻机在钻进过程中要保持钻头平稳钻进，在钻进过程中，施工人员必须观察进 尺及钻机扭矩变化，然后根据实际情况调整钻进角度和方向，确保钻头不在切割锚索。

步骤7，钻进深度接近设计深度时，根据钻进时钻头发出的声音及钻进压力判断是否钻 至锚索根部，确认钻头钻至锚索根部后停钻取锚索。

步骤8，当钻头全部钻透锚索长度范围内的锚固体后，锚索与周围地层之间的粘结力解 除，然后用机械设备或人工取锚索。

步骤9，拔除锚索。

步骤10，及时向锚索孔内回填水泥砂浆。

步骤11，钻机移动到下一个要拔除的锚索位置，进行下一根锚索拔除施工循环，重复步 骤5-9。

所述步骤6中，每钻进1节，测量一下钻杆角度，及时纠正偏差，保证钻进角度在锚索变 化角度范围内，保持锚索正好在套管的中央位置。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：