[发明专利]一种水下锚杆施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及水工建筑施工技术领域，具体为一种水下锚杆施工方法。 

背景技术

在南水北调中线工程配套项目兴隆水利枢纽施工中，由于未按计划破堰施工，基坑非正常进水导致电站引水渠混凝土底板扰动破坏。引水渠基础全部为粉细砂层，混凝土底板扰动后，底部的粉细砂随涌水流动，部分混凝土底板抬动或塌陷破坏，底板下部可能存在粉细砂流失后形成的局部空腔。

由于基坑已经进水，对电站引水渠底板的修复只能在水下进行施工。水下修复施工主要包括清除底板上的淤砂、对抬动混凝土板拆除、塌陷区域回填等工序，最后采用25cm厚模袋混凝土对引水区底板进行整体覆盖。考虑到模袋混凝土和原混凝土底板之间存在为清除干净的粉细淤砂层，抗滑系数较低，另外混凝土底板下部可能存在局部的脱孔区域，需要在引水渠表面布置锚杆，增加模袋混凝土的抗滑性，并尽可能对底部脱孔区进行充填注浆。 

发明内容

 本发明的目的是提供一种水下锚杆施工方法，能够克服现有工程条件的限制，采用水上施工平台在水深20m左右的模袋混凝土表面进行钻孔注浆安装水下锚杆。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水下锚杆施工方法，具体包括以下步骤：

1）施工平台定位   在待施工点上方的水面上设置水上施工平台，用于放置钻机及灌浆泵；

2）钻孔放样   在原混凝土底板上方的模袋混凝土层进行钻孔放样，确定钻孔孔位；

3）水下套管安装  孔位放样完毕后，先在套管底部安装同口径钻头，采用套管根据孔位直接钻孔，套管直径大于锚杆孔孔径，当钻头钻入模袋混凝土层10～15cm后停止钻孔，将套管水上管口固定；这样套管底端的金刚石钻头嵌入混凝土中，顶端露出水面，形成一个水底至水面的水下套管孔；

4）钻孔  选取比套管管径小的钻杆及钻头，穿过套管孔进行钻孔，所钻孔为锚杆孔，锚杆孔依次穿过模袋混凝土层、碎石层、钢筋混凝土板层，其中穿过钢筋混凝土板层后继续钻入细砂层或者基岩层中；钻入的具体深度根据实际情况进行确定，一般细砂层的深度为1.5m以上，基岩层为5m左右。

5）水下锚杆安装  钻孔完毕后提起钻杆及钻头，在钻杆底端连接中空锚杆，钻杆底端的外层设有可卡紧锚杆孔的橡胶塞和限位板，钻机钻杆带动锚杆钻入步骤4）中所述的粉细砂层，水下锚杆安装到位；

6）注浆  通过钻机的机身钻杆将水下锚杆下压，锚杆孔口的阻塞器配合限位板变形将孔口阻塞，然后通过灌浆泵及钻杆对水下中空锚杆进行注浆，充填锚杆孔内的空隙以及混凝土板底的脱孔区；

7）退除钻杆及套管  注浆结束后，将水下锚杆与钻杆分离，拆除钻杆及套管，完成水下锚杆的施工。

进一步的，步骤1）中所述的水上施工平台采用浮筒制成。

步骤2）所述钻孔放样时，水上施工平台在水面没有参考定位的设施，为了方便定位，可采取GPS和激光测距仪进行水面量测确定钻孔的位置。

所述的水下套管的上方设有限位圈，该限位圈可依托附近的施工平台设置，用于防止套管在平面方向移动过大，致使管底被破坏。

步骤3）中套管底部安装的钻头为金刚石钻头。

步骤6）中注浆时选用水灰比为0.5～0.8：1的水泥浆进行灌注。可先用较稀的浆液灌注，达到充分渗透的目的，后逐步提高浆液浓度，采用浓浆封孔，灌浆效果好。

所述中空锚杆上设有单向止退装置，通过其控制锚杆的单向转动。

具体施工中还可以根据需要调整套管、钻杆及钻头的大小，其中套杆的内径大于钻杆的外径。

所述中空锚杆上设有单向止退装置，通过其控制锚杆的单向转动，所述单向止退装置及即在中空锚杆的外壁上设置至少一片直角三角钢板；其中一条直角边位于锚杆上，与锚杆的轴线方向平行，另一条直接边与锚杆外壁相切，且该直角边的长度使得锚杆安装到锚杆孔内后该直角边处于紧撑状态，以此可以控制锚杆的单向转动。

传统的锚杆施工均是在无水干地条件下直接施工作业，本发明通过先安装水下套管，在套管内钻孔形成锚杆安装孔，然后通过钻杆进行水下锚杆安装、孔口阻塞封闭、水下锚杆注浆、退除钻杆等工序流程，对处于水下的水工建筑物进行锚杆施工。本发明使得水下建筑物需要修复或者加固的情况下，可以直接在有水的条件下进行施工，满足工程实际的需要。 

附图说明

图1是本明发实施例1中的施工状态图。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

实施例1：