钻孔液压扩大网笼现浇锚固体施工机头及其施工方法
【技术领域】
[0001]本发明提出了一种用于自然边坡或者人工边坡加固的钻孔液压扩大网笼现浇锚固体施工机头及其施工方法。该钻孔施工机头挂载铁丝网笼在钻进边坡面至设定深度后，在钻头上提的过程中能够对附近的铁丝网笼进行扩撑，从而能够大大增加锚固体的锚固面积和加筋面积，增强了边坡的抗滑力，避免了由于边坡内部抗剪强度的降低或者外力影响破坏了边坡应力平衡而造成的边坡失稳、泥石流等地质灾害，提高了边坡的稳定安全性。本发明使钻孔、注浆、铺放铁丝网笼以及扩大网笼实现了一体化，可以应用于自然土质边坡或者新开挖填筑的人工边坡，提高抗滑安全系数，降低地质灾害风险，属于土木建筑工程及岩土工程等相关技术领域。
【背景技术】
[0002]无论是自然边坡或是人工开挖堆填的边坡，都可能因为内部抗剪强度的降低或者在雨水冲刷、风化作用、地震等外力作用下发生泥石流、滑坡、渐进滑塌等地质灾害。在软粘土地区，特别在植被破坏较严重的情况下，强降水后极易形成泥石流灾害。因此在土木建筑工程中，不可避免地会遇到边坡加固问题。在目前的边坡加固措施中，通常采用坡面格栅和打设锚杆等方法进行加固，但是在长期的雨水冲刷掏空、重力蠕变滑移作用下，格栅块体容易造成脱落破坏，锚杆也容易因为锈蚀而导致失效。同时由于目前钻机钻出的锚孔一般都是圆柱形的，直径较小，导致其形成的锚固体抗拔力较小，变形较大。因此考虑发明一种能够扩大网笼现浇锚固体施工机头及其施工方法，这样既可以通过扩撑作用形成不规则的锚孔来增加锚固体的抗拔力，也能通过现浇作用来防止加筋体被锈蚀，提高了边坡的整体稳定性。
【发明内容】
[0003]本发明提出了一种用于自然边坡或者人工边坡加固的钻孔液压扩大网笼现浇锚固体施工机头及其施工方法。施工机头能够挂载铁丝网笼，机头上的喷浆孔能够在钻头钻进的同时对钻孔进行泥浆护壁，施工机头上的液压顶撑头可以在施工机头上提的过程中对附近的铁丝网笼进行扩撑，从而能够大大增加锚固体的锚固面积和加筋面积，增强了边坡的抗滑力，避免了由于边坡内部抗剪强度的降低或者外力影响破坏了边坡应力平衡而造成的边坡失稳、泥石流等地质灾害，提高了边坡的稳定安全性。本发明主要适用与人工开挖和填筑的边坡，也可应用于自然边坡的护坡加固。
[0004]本发明的解决方案
本发明提出一种钻孔液压扩大网笼现浇锚固体施工机头及其施工方法。其整体结构包含7个部分:1)钻进螺旋头。2)液压顶撑头。3)铁丝网笼挂钩。4)喷浆孔。5)液压进油管和出油管。6)钻进顶杆。7)铁丝网笼。
[0005]其中钻进螺旋头是直螺旋单旋单头的结构，其位于施工机头的最前端，与施工机头连接在一起； 其中液压顶撑头是一种上宽下窄顶部呈伞状的结构，4个液压顶撑头上下左右均匀分布在施工机头上，其位置位于钻进螺旋头和铁丝网笼挂钩和喷浆孔的后方，位于液压进油管和出油管和钻进顶杆的前部，液压顶撑头可以在液压的作用下自由伸缩；
其中铁丝网笼挂钩是有折角的挂钩结构，其位于施工机头上下两侧，处于钻进螺旋头和液压顶撑头之间；
其中喷浆孔是焊接在施工机头上的出浆管口，出浆管埋设于施工机头内部，为直管结构，喷浆孔位于钻进螺旋头和液压顶撑头之间，与铁丝网笼挂钩位置靠近，分布于施工机头的左右两侧；
其中液压进油管和出油管位于施工机头后侧，呈上下分布，与施工机头外侧接触部分采用法兰连接；
其中钻进顶杆位于施工机头正后方，液压进油管和出油管两管之间，与施工机头采用焊接连接；
其中铁丝网笼是顶端有挂片的网笼状结构，采用高强铁丝制作形成，用于配合机头上的铁丝网笼挂钩施工；
主要施工方法:
1)、平整所要施工的场地，结束后对边坡进行测量放样，标记出钻孔位；
2)、钻孔作业前，根据锚固孔与坡面间的角度要求，调整好钻孔机的角度；
3)、启动钻机，将铁丝网笼挂载在施工机头的铁丝网笼挂钩上，开始钻进，钻进的同时从施工机头的喷浆孔喷出泥浆自动形成泥浆护壁，直至钻到设定的距离；
4)、向液压进油管里注油，顶升液压顶撑头来扩大钻孔底部的铁丝网笼，待扩撑完成后将油从液压出油管里抽出，恢复液压顶撑头至正常位置，将施工机头从钻孔中上移，上移的过程中隔段顶升液压顶撑头对所在位置的铁丝网笼进行扩撑，直至钻进从钻孔中完全移出；
5)、钻孔和扩大铁丝网笼完成后对钻孔现浇混凝土，直至锚固体施工完成。
[0006]本发明的优点
本发明提出的用于自然边坡或者人工边坡加固的钻孔液压扩大网笼现浇锚固体施工机头及其施工方法，使钻孔、注浆、铺放铁丝网笼以及扩撑网笼实现了一体化。施工机头可以挂载铁丝网笼，其在钻进的过程中自身能够喷浆对钻孔进行护壁，在上提的过程中能够通过施工机头上的液压顶撑头对附近的铁丝网笼进行扩撑，从而能够大大增加锚固体的锚固面积和加筋面积。待钻孔完成后可以通过现浇混凝土保护加筋体，从而增强了边坡的整体抗滑力，避免了由于边坡内部抗剪强度的降低或者外力影响破坏了边坡应力平衡而造成的边坡失稳、泥石流等地质灾害，提高了边坡的稳定安全性。其施工方法简单，操作方便，效率高。
[0007]
【附图说明】
[0008]附图1为钻孔扩大灌浆机头整体图附图2为铁丝网笼整体图
图中:1)钻进螺旋头，2 )液压顶撑头，3 )铁丝网笼挂钩，4 )喷浆孔，5 )液压进油管和出油管，6)钻进顶杆，7)铁丝网笼。
具体实施例
[0009]钻孔液压扩大网笼现浇锚固体施工机头的整体结构包含钻进螺旋头1)、液压顶撑头2)、铁丝网笼挂钩3)、喷浆孔4)、液压进油管和出油管5)、钻进顶杆6)、铁丝网笼7):
1)、钻进螺旋头采用直螺旋单旋单头结构，其位于施工机头的最前端，与施工机头连接在一起；
2)、液压顶撑头是一种上宽下窄顶部呈伞状的结构，4个液压顶撑头上下左右均匀分布在施工机头上，其位置位于钻进螺旋头和铁丝网笼挂钩和喷浆孔的后方，位于液压进油管和出油管和钻进顶杆的前部，液压顶撑头可以在液压的作用下自由伸缩；
3)、铁丝网笼挂钩为折角挂钩形结构，其位于施工机头上下两侧，处于钻进螺旋头和液压顶撑头之间；
4)、喷浆孔是焊接在施工机头上的出浆管口，出浆管设于施工机头内部，为直管结构，喷浆孔位于钻进螺旋头和液压顶撑头之间，与铁丝网笼挂钩位置靠近，分布于施工机头的左右两侧；
5)、液压进油管和出油管为管状结构，其可分为进油管和出油管，位于施工机头后侧，呈上下分布，与施工机头外侧接触部分采用法兰连接；
6)、钻进顶杆是无缝螺纹钢管，其位置位于施工机头正后方，液压进油管和出油管两管之间，与施工机头采用焊接连接；
7)、铁丝网笼顶端有挂片，呈网笼状结构，采用高强铁丝制作形成，用于配合机头上的铁丝网笼挂钩施工；
钻孔液压扩大网笼现浇锚固体施工机头的施工方法:
1、平整所要施工的场地，结束后对边坡进行测量放样，标记出钻孔位；
2、钻孔作业前，根据锚固孔与坡面间的角度要求，调整好钻孔机的角度；
3、启动钻机，将铁丝网笼7)挂载在钻进螺旋头1)的铁丝网笼挂钩3)上，开始钻进。钻进的同时从钻进螺旋头1)的喷浆孔4)喷出泥浆自动形成泥浆护壁，直至钻到设定的距离；
4、向液压进油管里注油，顶升液压顶撑头2)来扩大钻孔底部的铁丝网笼7)。待扩撑完成后将油从液压出油管里抽出，恢复液压顶撑头2)至正常位置，将钻进螺旋头1)从钻孔中上移。上移的过程中隔段顶升液压顶撑头2)对所在位置的铁丝网笼7)进行扩撑，直至钻进螺旋头1)从钻孔中完全移出；
5、钻孔和扩大铁丝网笼完成后对钻孔现浇混凝土，直至锚固体施工完成。
【主权项】
1.钻孔液压扩大网笼现浇锚固体施工机头及其施工方法，其整体结构包含钻进螺旋头、液压顶撑头、铁丝网笼挂钩、喷浆孔、液压进油管和出油管、钻进顶杆、铁丝网笼，其特征是: 1)、所述的钻进螺旋头采用直螺旋单旋单头结构，其位于施工机头的最前端，与施工机头连接在一起； 2)、所述的液压顶撑头是一种上宽下窄顶部呈伞状的结构，4个液压顶撑头上下左右均匀分布在施工机头上，其位置位于钻进螺旋头和铁丝网笼挂钩和喷浆孔的后方，位于液压进油管和出油管和钻进顶杆的前部，液压顶撑头可以在液压的作用下自由伸缩； 3)、所述的铁丝网笼挂钩为折角挂钩形结构，其位于施工机头上下两侧，处于钻进螺旋头和液压顶撑头之间； 4)所述的喷浆孔是焊接在施工机头上的出浆管口，出浆管设于施工机头内部，为直管结构，喷浆孔位于钻进螺旋头和液压顶撑头之间，与铁丝网笼挂钩位置靠近，分布于施工机头的左右两侧； 5)所述的液压进油管和出油管为管状结构，其可分为进油管和出油管，位于施工机头后侧，呈上下分布，与施工机头外侧接触部分采用法兰连接； 6)所述的钻进顶杆是无缝螺纹钢管，其位置位于施工机头正后方，液压进油管和出油管两管之间，与施工机头采用焊接连接； 7)所述的铁丝网笼顶端有挂片，呈网笼状结构，采用高强铁丝制作形成，用于配合机头上的铁丝网笼挂钩施工。2.基于权利要求1所述的钻孔液压扩大网笼现浇锚固体施工机头的施工方法，其特征包括: 1)、钻孔打设铁丝网笼，启动钻机，将铁丝网笼挂在钻进螺旋头的铁丝网笼挂钩上，开始钻进，钻进同时从钻进螺旋头的喷浆孔喷出泥浆自动形成泥浆护壁，直至钻到设定距离； 2)、铁丝网笼顶撑扩大，向液压进油管里注油，顶升液压顶撑头来扩大钻孔底部的铁丝网笼，待扩撑完成后将油从液压出油管里抽出，恢复液压顶撑头至正常位置，将钻进螺旋头从钻孔中上移，上移的过程中隔段顶升液压顶撑头对所在位置的铁丝网笼进行扩撑，直至钻进螺旋头从钻孔中完全移出； 3)、注浆锚固，钻孔和扩大铁丝网笼完成后对钻孔现浇混凝土，直至锚固体施工完成。
【专利摘要】本发明提出了一种用于自然边坡或者人工边坡加固的钻孔液压扩大网笼现浇锚固体施工机头及其施工方法。该钻孔施工机头挂载铁丝网笼在钻进边坡面至设定深度后，在钻头上提时，可以通过施工机头四面的液压顶撑头对附近的铁丝网笼进行扩撑。从而能够大大增加锚固体的锚固面积和加筋面积，增强了边坡的抗滑力，避免了由于边坡内部抗剪强度的降低或者外力影响破坏了边坡应力平衡而造成的边坡失稳、泥石流等地质灾害，提高了边坡的稳定安全性。本发明使钻孔、注浆、铺放铁丝网笼以及扩撑网笼实现了一体化，可以应用于自然土质边坡或者新开挖填筑的人工边坡，提高抗滑安全系数，降低地质灾害风险。其施工方法简单，操作方便，效率高。
【IPC分类】E02D15/08, E02D5/74, E02D15/04
【公开号】CN105256807
【申请号】CN201510615693
【发明人】周源, 高玉峰, 张飞, 张宁, 吴勇信, 陆志浩
【申请人】河海大学
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月24日