[发明专利]破碎地层中多级分段非连续跟管钻进锚索施工方法

说明书

本发明涉及破碎地层中多级分段非连续跟管钻进锚索施工方法，其特征在于，跟管仅设置在破碎地层中，对于非连续的层状破碎地层，可采取多级跟管进行护壁，后一级跟管可通过通过前一级跟管内腔到达破碎地层；锚索下放后，拔管时，通过跟管两端的内外螺纹和挡片，可逐级首尾相连一次性拔出所有跟管，并同步注浆形成锚杆结构。所述施工方法包括常规钻头开孔钻进、套管加工及组装、换钻头跟管至稳定土层、常规钻头进行稳定地层钻孔、钻进至设计孔深及清孔、下放预应力锚索及拔管钻杆、三级跟管拔管及同步注浆、二级和一级跟管拔管及同步注浆、预应力锚索张拉并锁定。本发明可有效维持孔壁稳定，并且多级套管使用结束后可根据需要拔出，回收再利用。

技术领域

本发明涉及边坡防护工程中的锚索施工，具体涉及一种破碎地层中多级分段非连续跟管钻进锚索施工方法。

背景技术

预应力锚索在施工过程中，成孔质量直接关系到锚索的拉拔性能，尤其在破碎、松散地层等复杂地质条件下成孔，采用常规的钻进技术难以保证成孔的质量，易出现塌孔、卡钻、埋钻等施工问题，而跟管钻进则施工不便，因摩阻力较大而导致拔管困难，影响预应力锚索施工效率和拉拔承载力。

发明内容

本发明的目的在于针对现有锚索跟管钻进及拔管施工中存在的问题，提出了一种在破碎地层中的多级分段非连续跟管钻进锚索施工方法，在破碎地层中采用多个不同直径的跟管套管和配套钻具钻进成孔，在稳定地层中无套管成孔，由此在钻孔中形成不连续的多级跟管，灌注浆液时逐级采用钻杆和特制连接头连续拔出跟管。

本发明涉及破碎地层中多级分段非连续跟管钻进锚索施工方法，采用如下技术方案：

S1、常规钻头开孔钻进：采用常规冲击钻头进行裸钻，先造孔1.0m深左右，给后续跟管钻进提供定位和导向；

S2、套管加工及组装：在套管前节上设置孔洞，转轴上安装弹簧、挡片及楔形限位片后，将转轴焊接在套管前节上的孔洞内，在孔洞外侧填充防水材料进行防水处理，随后将套管标准节和套管尾节依次安装到套管前节上；

S3、换钻头跟管至稳定土层：开钻前，将钻具组装好放入带有管靴的套管内，让偏心钻头伸出管靴，张开偏心钻头进行钻进，在确认钻头到达孔底后应先回转，待正常后，进行破碎地层跟管钻进；

S4、常规钻头进行稳定地层钻孔：脱开中心钻具的回转动力，缓慢提升中心钻具至偏心钻头后背与套管靴前端接触为止，用管子钳卡持钻杆，作反向回转，同时缓慢试提中心钻具，钻具取出后进行清孔和稳定地层常规钻孔；

S5、钻进至设计孔深及清孔：根据地层情况重复交替进行S3和S4，一级跟管采用最大直径套管和偏心钻头，二级跟管采用稍小直径的套管和相配套的偏心钻头，三级跟管采用小直径的套管和偏心钻头，钻孔结束后，拔出钻杆和钻具，并校核孔深和清孔；

S6、下放预应力锚索及拔管钻杆：将满足要求的预应力锚索、注浆管编束后随拔管钻杆一起下放至钻孔底部，注浆管头部距孔底为50~100mm；

S7、三级跟管拔管及同步注浆：预应力锚索下放完成后，拔管钻杆在三级跟管内部提升，直至拔管钻杆底端外螺纹触到三级跟管的内螺纹而无法继续提升；反向旋转拔管钻杆以旋进内螺纹上，直至由于挡片的阻挡而无法继续旋进为止；拔管钻杆和三级跟管形成了可靠连接后，采用拔管机提升拔管钻杆和三级跟管；拔管过程中同步注浆形成注浆体；

S8、二级、一级跟管拔管及同步注浆：继续提升拔管钻杆和跟管，按照S7所述方法相继拔出二级跟管和一级跟管，并同步注浆形成注浆体；

S9、预应力锚索张拉并锁定：注浆体达到规定强度后，对锚索进行分级张拉，每级按设计预应力的25%递增，每级稳定5min，最后一级超张拉110%并稳定20~30min，间隔6~10d后再进行补偿张拉，然后锁定，封闭锚头。