本發(fā)明屬于巖土工程領(lǐng)域，具體涉及一種承壓型卵礫石土層擴(kuò)體錨桿及其施工方法。

背景技術(shù)：

在交通、建筑、市政、水電、礦山建設(shè)等行業(yè)內(nèi)的邊坡、基坑、隧道、地下管線和抗浮工程中，各種類型的土層錨桿技術(shù)被廣泛應(yīng)用。針對(duì)卵礫石層進(jìn)行錨桿施工時(shí)，由于卵礫石層地層硬度大，可鉆性差、無泥質(zhì)膠結(jié)，沖洗液漏失嚴(yán)重，易發(fā)生坍塌、掉塊。這種地層的深基坑支護(hù)若采用普通的擴(kuò)體錨桿或者是帶囊袋的擴(kuò)體錨桿在卵礫石層施工時(shí)，施工難度大，工效低，工程造價(jià)高。除此之外，在此種土層中成孔難度本身很大，擴(kuò)孔就更加困難，礫石渣體也很難清出孔外，即便清出，塌孔的幾率也很大，以至于造成錨桿桿體與注漿管等無法下放至孔底或帶囊袋的錨桿入孔后囊袋無法充分打開，嚴(yán)重影響擴(kuò)體錨桿的施工質(zhì)量和錨桿承載力發(fā)揮。業(yè)內(nèi)對(duì)在此種土層中施工擴(kuò)體錨桿基本束手無策。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種承壓型卵礫石土層擴(kuò)體錨桿及其施工方法，該施工方法工藝簡單、工效高、成本低、無污染、所用設(shè)備少，技術(shù)先進(jìn)、單樁抗拔力提高，經(jīng)濟(jì)更優(yōu)。

為了解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案：

一種承壓型卵礫石土層擴(kuò)體錨桿，包括鋼筋、承載體和注漿管，承載體的中部設(shè)有中心螺紋孔，中心螺紋孔與鋼筋相匹配，承載體的兩側(cè)設(shè)有半圓開口，半圓開口與注漿管相匹配，注漿管為空心管，注漿管的上端開口，注漿管的下端封閉，注漿管的側(cè)壁上設(shè)有注漿孔。

進(jìn)一步，注漿孔包括上注漿孔和下注漿孔，上注漿孔設(shè)置于注漿管的上側(cè)壁上，下注漿孔設(shè)置于注漿管的下側(cè)壁上。

進(jìn)一步，上注漿孔在注漿管的同一水平的截面上設(shè)有一個(gè)。

進(jìn)一步，下注漿孔在注漿管的同一水平的截面上設(shè)有三個(gè)。

進(jìn)一步，注漿管包括第一注漿管和第二注漿管，半圓開口包括第一半圓開口和第二半圓開口，第一半圓開口位于承載體的一側(cè)，第二半圓開口位于承載體的另一側(cè)，第一注漿管與第一半圓開口相匹配，第二注漿管與第二半圓開口相匹配。

進(jìn)一步，承載體的數(shù)量至少設(shè)有兩個(gè)，承載體與兩側(cè)注漿管采用點(diǎn)焊連接。

一種承壓型卵礫石土層擴(kuò)體錨桿施工方法，其特征在于包括以下步驟：

(a)測量放線：先根據(jù)施工總平面圖上設(shè)置的卵礫石地施工位置設(shè)置坐標(biāo)、基線、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及標(biāo)高控制點(diǎn)，用經(jīng)緯儀和鋼尺進(jìn)行網(wǎng)點(diǎn)測設(shè)，在卵礫石地施工位置區(qū)域建立施工控制點(diǎn)，并在施工控制點(diǎn)處設(shè)立安全立柱；然后根據(jù)施工總平面圖上確定的每根擴(kuò)體錨桿的位置，對(duì)所有的錨桿進(jìn)行編號(hào)，并通過經(jīng)緯儀和鋼尺標(biāo)出各個(gè)錨桿孔位的具體坐標(biāo)；最后根據(jù)各個(gè)錨桿孔位的地面高程，確定的每個(gè)錨桿孔位的鉆孔深度。

(b)根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況對(duì)套管、錨桿和鉆機(jī)進(jìn)行布置安裝與調(diào)試，根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用相應(yīng)直徑的套管，鉆桿穿過套管，兩者同軸。

(c)鉆機(jī)鉆孔：先將鉆機(jī)移至第一個(gè)錨桿孔位點(diǎn)，啟動(dòng)鉆機(jī)，鉆桿與套管共同鉆進(jìn)，當(dāng)鉆桿到達(dá)指定標(biāo)高位置時(shí)，鉆桿停止工作，并將鉆桿取出，套管留在卵礫石地層內(nèi)。

(d)注漿管注漿：先在套管內(nèi)下放錨桿，待錨桿下放到指定位置后拔出套管，使鉆桿鉆成的孔失去護(hù)壁作用造成塌孔效應(yīng)；然后連接注漿泵通過錨桿上的注漿管進(jìn)行壓力注漿，水泥漿從注漿管的上注漿孔和下注漿孔噴出，并通過卵礫石地層中空隙形成滲流，與周圍的卵礫石土混合形成水泥土，注漿完畢后斷開上部與注漿泵的連接，第一個(gè)錨桿孔位施工完畢。

(e)最后重復(fù)上述步驟(c)和步驟(d),完成每個(gè)錨桿孔位的擴(kuò)體錨桿施工。

進(jìn)一步，在步驟(d)中，壓力注漿的漿體水灰比控制在0.45-0.55，注漿的壓力控制在2.5-3.5mpa。

進(jìn)一步，在步驟(d)中，在完成擴(kuò)體錨桿孔位注漿后，根據(jù)形成類似卵石混凝土的擴(kuò)大頭體，對(duì)擴(kuò)大頭體進(jìn)行補(bǔ)漿處理，提高整體抗拔承載力。

進(jìn)一步，補(bǔ)漿的漿體水灰比控制在0.55-0.65，注漿的壓力控制在2.5-3.5mpa。

由于采用上述技術(shù)方案，具有以下有益效果：

本發(fā)明為一種承壓型卵礫石土層擴(kuò)體錨桿施工方法，該施工方法工藝簡單、工效高、成本低、無污染、所用設(shè)備少。擴(kuò)體錨桿在卵礫石地層中鉆孔為套管護(hù)壁鉆進(jìn)成孔，防止卵礫石地層塌孔，易于下放鋼筋、承載體與注漿管；無常規(guī)擴(kuò)體錨的獨(dú)立擴(kuò)孔步驟；在鉆孔期間，套管起到護(hù)壁作用，拔管時(shí)土體失去支擋作用而坍塌，對(duì)桿體上的承載體形成掩埋壓重效果。采用壓力注漿，利用卵礫石土空隙形成漿液滲透效果，使?jié){液與周圍卵礫石土混合形成卵礫石混凝土類似物，因錨桿各部位注漿孔設(shè)置的不同而形成錨桿下端擴(kuò)體效果。由于擴(kuò)體部分以上土層的重力以及應(yīng)力擴(kuò)散作用，大大提高了錨桿的承載力。具體具有以下有益效果：

1.技術(shù)先進(jìn)：通過對(duì)錨桿端部周圍土體的改良處理，形成擴(kuò)大頭的結(jié)實(shí)體，配合桿體上的承載體以及兩側(cè)注漿管，形成非常穩(wěn)定的錨固作用，從而提供比普通錨桿更大的承載力。

2.施工工藝簡單，速度快，工期更?。翰捎锰坠茏o(hù)壁，鉆孔時(shí)不會(huì)產(chǎn)生類似傳統(tǒng)擴(kuò)體錨桿施工時(shí)的塌孔，整個(gè)施工過程中鉆孔速度快，鋼筋、承載體和注漿管的下放順暢，工藝簡單高效。

3.單樁抗拔力提高，經(jīng)濟(jì)更優(yōu)：因該技術(shù)充分利用且增強(qiáng)了土的力學(xué)性能，在提供相同抗拔力的情況下，原材料的消耗大大降低。從某種程度上具有節(jié)能、施工的性質(zhì)，是一種綠色施工技術(shù)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

圖1為本發(fā)明中一種承壓型卵礫石土層擴(kuò)體錨桿施工方法的施工狀態(tài)示意圖；

圖2為本發(fā)明中承壓型卵礫石土層擴(kuò)體錨桿施工完畢的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中一種承壓型卵礫石土層擴(kuò)體錨桿的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明中圖3中a向的截面示意圖；

圖5為本發(fā)明中圖3中b向的截面示意圖。

圖中：1-鉆機(jī)；2-鉆桿；3-套管；4-卵礫石層；5-注漿管；6-錨桿；7-鋼筋；8-承載體；9-中心螺紋孔；10-半圓開口；11-上注漿孔；12-下注漿孔；13-第一注漿管；14-第二注漿管；15-第一半圓開口；16-第二半圓開口；17-外接注漿管。

具體實(shí)施方式

如圖3至圖5所示，一種承壓型卵礫石土層擴(kuò)體錨桿，包括鋼筋7、承載體8和注漿管，承載體8的中部設(shè)有中心螺紋孔9，中心螺紋孔9與鋼筋7相匹配，承載體8的兩側(cè)設(shè)有半圓開口10，半圓開口10與注漿管相匹配，注漿管為空心管，注漿管的上端開口，注漿管的下端封閉，注漿管的側(cè)壁上設(shè)有注漿孔。

注漿孔包括上注漿孔11和下注漿孔12，上注漿孔11設(shè)置于注漿管的上側(cè)壁上，下注漿孔12設(shè)置于注漿管的下側(cè)壁上。

上注漿孔11在注漿管的同一水平的截面上設(shè)有一個(gè)。

下注漿孔12在注漿管的同一水平的截面上設(shè)有三個(gè)。

注漿管包括第一注漿管13和第二注漿管14，半圓開口10包括第一半圓開口15和第二半圓開口16，第一半圓開口15位于承載體8的一側(cè)，第二半圓開口16位于承載體8的另一側(cè)，第一注漿管13與第一半圓開口15相匹配，第二注漿管14與第二半圓開口16相匹配。

承載體8的數(shù)量至少設(shè)有兩個(gè)，承載體8與兩側(cè)注漿管5采用點(diǎn)焊連接。

如圖1至圖2所示，一種承壓型卵礫石土層擴(kuò)體錨桿施工方法，包括以下步驟：

(a)測量放線：先根據(jù)施工總平面圖上設(shè)置的卵礫石地施工位置設(shè)置坐標(biāo)、基線、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及標(biāo)高控制點(diǎn)，用經(jīng)緯儀和鋼尺進(jìn)行網(wǎng)點(diǎn)測設(shè)，在卵礫石地施工位置區(qū)域建立施工控制點(diǎn)，并在施工控制點(diǎn)處設(shè)立安全立柱；然后根據(jù)施工總平面圖上確定的每根錨桿6的位置，對(duì)所有的錨桿6進(jìn)行編號(hào)，并通過經(jīng)緯儀和鋼尺標(biāo)出各個(gè)錨孔位的具體坐標(biāo)；最后根據(jù)各個(gè)錨孔位的地面高程，確定的每個(gè)錨孔位的鉆孔深度。

(b)設(shè)備組裝與調(diào)試：根據(jù)施工現(xiàn)場具體情況對(duì)套管、錨桿和鉆機(jī)進(jìn)行布置安裝與調(diào)試，根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用相應(yīng)直徑的套管3，鉆桿2穿過套管3，兩者同軸。

(c)鉆機(jī)鉆孔：先將鉆機(jī)1搬運(yùn)至第一個(gè)錨孔位點(diǎn)，啟動(dòng)鉆機(jī)1，鉆桿2與套管3共同鉆進(jìn)，當(dāng)鉆桿2到達(dá)指定標(biāo)高位置時(shí)，鉆桿2停止工作，并將鉆桿2取出，套管3留在卵礫石地層內(nèi)。套管3跟進(jìn)施工方法使錨桿在卵礫石層4施工時(shí)鉆進(jìn)不塌孔，桿體和注漿管5入孔更順暢；

(d)注漿管5注漿：先在套管3內(nèi)下放錨桿6，錨桿6內(nèi)帶有承載體8、鋼筋7和中下部位管壁上設(shè)置有小孔的注漿管5，待錨桿6下放到指定位置后拔出套管3，使鉆桿2鉆成的孔失去護(hù)壁作用造成塌孔效應(yīng)；然后連接注漿泵通過外接注漿管17和注漿管5進(jìn)行壓力注漿，壓力注漿的漿體水灰比控制在0.45-0.55，注漿的壓力控制在2.5-3.5mpa。水泥漿從注漿管5的上注漿孔11和下注漿孔12噴出，并通過卵礫石地層中空隙形成滲流，與周圍的卵礫石土混合形成水泥土。上注漿孔11內(nèi)流出的漿液與鉆桿2鉆成的孔壁的卵礫石相結(jié)合，下注漿孔12內(nèi)流出的漿液與鉆桿2鉆成的孔的底部的卵礫石相結(jié)合。待錨桿6的齡期達(dá)到，錨桿6的中下部周圍就會(huì)形成類似卵石混凝土的擴(kuò)大頭體，充分利用拔套管3后卵礫石易塌孔的屬性，化不利因素為有利因素，充分發(fā)揮錨桿承載體的承載性能。完成錨孔位注漿后，最后斷開注漿管上部與注漿泵的連接，第一個(gè)錨孔位施工完畢。充分利用卵礫石與水泥漿混合形成的水泥土體的咬合特性和高強(qiáng)度特性，保證錨桿擴(kuò)大頭體的強(qiáng)度且較大程度的增加了擴(kuò)體部分提供的抗拔力。

(e)最后重復(fù)上述步驟(c)和步驟(d),完成每個(gè)錨孔位的錨桿6施工。

該施工方法工藝簡單、工效高、成本低、無污染、所用設(shè)備少。錨桿6在卵礫石地層中鉆孔為套管3護(hù)壁鉆進(jìn)成孔，防止卵礫石地層塌孔，易于下放鋼筋7、承載體8與注漿管5；無常規(guī)擴(kuò)體錨的獨(dú)立擴(kuò)孔步驟；在鉆孔期間，套管3起到護(hù)壁作用，拔管時(shí)土體失去支擋作用而坍塌，對(duì)桿體上的承載體形成掩埋壓重效果。采用壓力注漿，利用卵礫石土空隙形成漿液滲透效果，使?jié){液與周圍卵礫石土混合形成卵礫石混凝土類似物，由于擴(kuò)體部分以上土層的重力以及應(yīng)力擴(kuò)散作用，大大提高了錨桿的承載力。

以上僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的技術(shù)特征并不局限于此。任何以本發(fā)明為基礎(chǔ)，為解決基本相同的技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果，所作出地簡單變化、等同替換或者修飾等，皆涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。