[发明专利]设置旋喷式钢绞线地锚的方法及设备

说明书

技术领域

本发明涉及固定工程结构、设备等地锚的设置方法及其设备，具体的说是设置旋喷式钢 绞线地锚的方法与设备。

背景技术

目前，采用缆绳固定工程结构、设备等方式的有地拗、横担、土锚或桩等。如果采用地 拗、横担、土锚或打入桩等方式锚固，只能适用于锚固力较小的场合；如果采用灌注桩等方 式锚固，虽能加大锚固力，但也增加了设置的条件、成本和时间。

发明内容

本发明的目的是提供一种设置旋喷式钢绞线地锚的方法及设备。在不挖开地面的情况 下，采用二重管旋喷地锚钻头钻入地层深处，形成内有钢绞线锚头花，直径为1～2m、高约 2m的水泥土混合料团块的地锚，为需较大锚力固定的工程结构、设备等，提供一种新锚固 方法。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明设置旋喷式钢绞线地锚的方法的特点是按如下过程进行：

a、在需要设置地锚的地面上，安置钻机和堆筑钻孔区域的出渣围堰；在所述钻机上安 装二重管旋喷地锚钻头，所述二重管旋喷锚钻头具有独立设置的中心孔和侧部射浆孔；

b、按设定的钻杆角度开钻，在钻孔的同时，泥浆泵依次通过输浆管、钻杆顶端连接的 输液器、钻杆以及二重管旋喷地锚钻头的侧部射浆孔向钻孔内旋喷粘土泥浆进行护壁与出 渣；

c、在钻孔达设定深度时，钻头继续旋转但不进尺，泥浆泵停止输送粘土泥浆；搅拌机 开始搅拌水泥浆槽内的水泥浆，并由泥浆泵从水泥浆槽内抽取水泥浆输送给钻头；所述二重 管旋喷地锚钻头在旋转的同时，通过其侧部射浆孔向钻孔内喷射水泥浆，形成旋喷，由喷射 出的水泥浆切割、剥落、破碎及搅拌钻孔地基土；在所述二重管旋喷地锚钻头形成旋喷的同 时，来回多次提钻和下钻，形成水泥土混合料团块；再将钻头停在1/3提钻高度处，泥浆泵 保持压力五分钟后卸压；

d、从钻杆的顶端卸下输液器和输浆管，更换安装顶推管千斤顶；将内穿有钢绞线的顶 推管插入千斤顶的顶推孔中，用螺纹接头在顶推管的尾部逐节接长顶推管，由千斤顶顶推， 顶推管带动钢绞线穿过钻杆以及钻头的中心孔插入水泥土混合料团块，然后退回顶推管，使 前端带有弯钩的钢绞线锚头花滞留在尚未凝固的水泥土混合料团块中；泥浆泵再次压入水泥 浆，与此同时边旋转边提钻直至从钻孔中退出钻头，以水泥浆在钢绞线的外部形成水泥土混 合料保护层；

e、在地面上绷直钢绞线，将钢绞线固定在水泥土混合料保护层的中间位置处，待水泥 土混合料团块凝固即完成一根地锚的设置。

本发明设置旋喷式钢绞线地锚的方法的特点也在于：

在所述步骤b中，由泥浆泵输送粘土泥浆进行护壁与出渣的压浆压力为0.5～1.0Mpa；

在所述步骤c中，由泥浆泵输送水泥浆以形成水泥土混合料团块时的压浆压力为6.3～ 21Mpa；

在所述步骤d中，泥浆泵再次压入水泥浆以形成钢绞线外部水泥土混合料保护层的压浆 压力为1～3Mpa；

所述钻头钻孔时的旋转速度为10～20r/min；旋喷时的旋转速度为1～5r/min；提钻 时的旋转速度为5～10r/min。

应用在本发明方法中的钢绞线锚头花的结构特点是：所述的钢绞线锚头花是在距钢绞线 端部不小于50cm处，由一束钢丝绞线向外分散成呈伞骨状，各根钢丝的端部向外呈弯钩。

应用在本发明方法中的钢绞线顶推管的结构特点是所述的钢绞线顶推管为等直径圆管， 第一根顶推管的前端在其内侧壁上沿轴向设有疏丝槽，第一根顶推管的尾端为螺纹连接端， 连接在所述第一根顶推管之后的其余各根顶推管在两端均设置为螺纹连接端。

应用在本发明方法中的二重管旋喷地锚钻头的特点是具有依次连接并与钻头中轴线同 轴设置的切削刀架、切削刀架座、导向管和钻杆接头，在所述钻头中，沿轴线贯穿钻头的中 心孔和出口端轴线与钻头轴线垂直的侧部射浆孔相互独立设置，在所述中心孔的出口端设置 有可被顶推出的帽塞。

本发明二重管旋喷地锚钻头的结构特点也在于：

所述切削刀架为十字形状，切削刀架的前端和外侧边上焊接有硬质合金钢块作为刀刃， 切削刀架的中心为圆形通孔，帽塞插入在圆形通孔中，在所述圆形通孔与帽塞之间对应设置 有轴向凸筋和凹槽；所述的切削刀架座是具有中心通孔的柱状体，所述帽塞的前端插入在切 削刀架座的中心通孔中，在所述帽塞与切削刀架座之间设置有弹簧自锁卡；所述钻头上的侧 部射浆孔位于切削刀架座的侧部。