一种具有引孔与喷浆双重作用的扩大头锚索及其施工方法与流程

本技术涉及基坑支护的领域，尤其是涉及一种具有引孔与喷浆双重作用的扩大头锚索及其施工方法。

背景技术：

1、在建造建筑物时，会在预定位置挖出基坑，再往基坑位置打入管桩后灌注混凝土形成地基，之后在地基上建造施工；为增强地基的抗拔能力，通常会在基坑侧边打入锚索，灌注混凝土形成地基后，通过锚索将地基与土体连接，最终达到增强地基稳定性的效果。

2、现有的，先将引孔钻头安装在钻杆上，使用钻机将钻杆朝预定位置钻入，挖出预定深度的锚孔后，将引孔钻头和钻杆退出锚孔，更换高压喷浆钻头，在高压喷浆钻头上套入固定有锚索的锚板，再次使用钻机将钻杆钻入锚孔将锚索端部顶入锚孔底部；同时使用高压泵将混凝土旋喷入锚孔内，调整高压泵提高混凝土浆液的压强，高压浆液将锚孔底部撑开形成锚索的扩大头；退出钻杆并再次进行高压旋喷，从而通过混凝土将锚索定位于锚孔内。

3、针对上述中的相关技术，在将锚索放入锚孔的过程中，钻孔和喷浆需要分步骤进行，增加了施工步骤，降低工效，不利于在预定工期内完成施工。

技术实现思路

1、为了将扩孔、喷浆一次完成，提高锚索施工工效，本技术提供一种具有引孔与喷浆双重作用的扩大头锚索及其施工方法。

2、第一方面，本技术提供的一种具有引孔与喷浆双重作用的扩大头锚索，采用如下技术方案：

3、一种具有引孔与喷浆双重作用的扩大头锚索，包括锚索和引孔钻尖；所述引孔钻尖用于配合钻杆使用，所述钻杆一端用于连接于钻机、另一端可拆卸式连接于所述引孔钻尖；所述钻杆侧壁沿周向间隔开设有喷浆孔；所述钻杆上套设有限位环，所述钻杆上套设有第一锚板，所述第一锚板滑移式安装于所述钻杆，所述第一锚板位于所述钻杆靠近所述引孔钻尖的一端，所述第一锚板抵接于所述限位块靠近所述引孔钻尖的一侧，所述锚索其中一端固定连接于所述第一锚板；所述扩大头锚索还包括用于将所述引孔钻尖从所述钻杆上拆除的拆卸组件。

4、通常在基坑侧壁打入锚索时，先用引孔钻头在预定位置挖出锚孔，再使用喷浆钻头套上锚索，一边旋喷一边将锚索带到预定位置后，喷浆钻头再次旋喷退出从而完成对锚索的定位；因为需要分步施工，会降低工效，减慢施工进度；通过采用上述技术方案，当需要将锚索打入基坑四周的土体时，启动钻机，将钻杆旋转钻入土体挖出锚孔，同时通过套在钻杆上的第一锚板将锚索的一端带到锚孔底部预定位置；在挖孔的过程中，施工人员使用高压泵将混凝土通过喷浆孔喷入锚孔与钻杆之间的间隙，到达底部时，因为引孔钻尖的横截面直径大于锚板横截面直径，在钻杆退出钻孔时，可能出现将第一锚板顶出锚孔的情况，所以使用拆卸组件将引孔钻尖从钻杆上拆卸；继续喷浆直至在锚孔底部形成锚索扩大头，然后一边退出钻杆，一边往锚孔内喷浆，直至钻杆完全退出锚孔；该方案一来将两种钻头的作用合并，在成孔的过程中同时喷浆，减少了施工流程，提高了工效，二来将原本需要两种钻头改进为只需一种钻头，减少了施工成本。

5、优选的，所述钻杆上套设有第二锚板，所述第二锚板位于所述第一锚板与所述引孔钻尖之间，所述第二锚板上沿周向设置有若干第一连接杆，各所述第一连接杆一端均固定连接于所述第一锚板、另一端均固定连接于所述第二锚板，所述锚索穿设于所述第一锚板的一端固定连接于所述第二锚板。

6、通过采用上述技术方案，在形成扩大头后，提升了锚索上的混凝土与土体间的抗拔力，但是仍然可能出现锚索脱离混凝土的情况，所以在第一锚板的基础上套设第二锚板，使用第一连接杆将第一锚板与第二锚板固定，锚索同时固定在第一锚板和第二锚板上，当对锚孔内灌注混凝土时，混凝土填满第一锚板与第二锚板之间，待混凝土凝固之后将第一锚板和第二锚板固定，同时将连接于第一锚板和第二锚板的锚索固定，提高了锚索与混凝土之间的连接，从而提高了锚索整体的抗拔力；再者第一连接杆的材质可选用废弃钢筋，既提高了连接强度，又减少了项目的成本。

7、优选的，所述拆卸组件包括钻机的回转组件，所述引孔钻尖设置有外螺纹，所述钻杆设置有螺纹孔，所述外螺纹与所述螺纹孔相适配，所述引孔钻尖螺纹安装于所述钻杆上；所述钻杆安装有用于将所述引孔钻尖定位于锚孔底部的定位组件。

8、通过采用上述技术方案，将引孔钻尖与钻杆螺纹连接，钻机的回转组件单向转动时，钻杆与引孔钻尖无法脱离，钻杆带动引孔钻尖整体钻入土体，形成锚孔，当钻出的锚孔深度达到预定深度时，定位组件将引孔钻尖定位，回转组件将钻杆朝反方向转动，将钻杆与引孔钻尖分离，引孔钻尖留在锚孔底部，钻杆退出锚孔，减少引孔钻尖将第一锚板和第二锚板顶出锚孔的情况；该方案在回转组件转动的过程中将引孔钻尖从钻杆上脱离，减少了施工人员的操作，加快了施工进程。

9、优选的，所述定位组件包括若干压块和定位板，若干所述压块沿周向间隔设置在所述引孔钻尖的底部，所述压块外侧壁开设有转动槽，所述定位板通过所述转动槽转动式安装于所述压块，所述钻杆上安装有用于驱使所述定位板转动至伸出所述压块外的驱动组件。

10、通过采用上述技术方案，因为引孔钻尖仅是抵在土体上，在回转组件驱使钻杆转动时，引孔钻尖难以转动，导致引孔钻尖难以从钻杆上脱离，从而在钻头整体从锚孔中退出时将锚索从锚孔中顶出；使用驱动组件驱使定位板转动至伸出压块外，定位板压入土体，将压块定位，从而将引孔钻尖定位在土体上；此时回转组件驱使钻杆转动，使引孔钻尖顺利与钻杆脱离，减少引孔钻尖将锚索从锚孔中顶出的情况。

11、优选的，所述驱动组件包括承压环和若干顶杆，所述承压环套设于所述钻杆上，所述承压环滑动式安装于所述钻杆，若干所述顶杆均固定安装于所述承压环朝向所述引孔钻尖的一侧；所述顶杆位于所述定位板与所述钻杆之间，所述顶杆远离所述承压环的一端抵接于所述定位板靠近所述钻杆的一侧。

12、通过采用上述技术方案，施工人员在钻杆对锚孔旋喷时，会先在锚孔孔壁处喷洒少量的混凝土进行护壁，然后到达锚孔底部后施工人员会加大灌注的混凝土压力，将钻杆周向的土体挤压，使得锚孔底部的空间大于前部空间，继续灌注混凝土将该处空隙填满；混凝土的压力挤压承压环，令承压环往靠近引孔钻尖方向滑移，从而使顶杆驱使定位板转动，将引孔钻尖定位于土体上，该驱动方式结构简单，且在原有的施工流程中驱动定位板转动，无需施工人员外加动力源，减少了施工成本。

13、优选的，所述第二锚板上沿周向间隔设置有第二连接杆，所述第二连接板穿设于所述承压环，所述第二连接杆一端固定连接于所述第二锚板、另一端固定连接于所述引孔钻尖。

14、通过采用上述技术方案，因为承压环套设在钻杆上，在下落过程中，可能会发生转动使顶杆不再抵接于定位板，使定位板定位失效；第二连接杆穿过承压环使承压环不再转动，顶杆能稳定驱使定位板转动，有利于引孔钻尖从钻杆上脱离；再者通过第二连接杆将引孔钻尖与第二锚板固定连接，进一步增强第二锚板在混凝土中的抗拔力，从而增强锚索的抗拔力。

15、优选的，所述定位板远离所述钻杆的一侧边设置有刃边。

16、通过采用上述技术方案，刃边使定位板更好的插入土体。

17、优选的，所述拆卸组件包括若干卡块和钻机的转动组件；若干所述卡块固定安装于所述引孔钻尖顶部，所述钻杆靠近所述引孔钻尖的一端开设有供所述卡块沿所述钻杆轴线方向滑入的滑移槽，所述钻杆在所述滑移槽的槽底侧壁延伸有供所述卡块卡入的卡接槽。

18、通过采用上述技术方案，先将卡块通过卡接槽卡入钻杆，在钻孔时，转动组件单向转动，带动引孔钻尖转动，当引孔钻尖达到设计深度时，转动组件朝反方向转动，且带动钻杆从锚孔中退出，从而将卡块从钻杆上脱离，减少引孔钻尖将锚索从锚孔中带出的情况。

19、第二方面，本技术提供的一种具有引孔和喷浆双重作用的扩大头锚索施工方法，所述施工方法包括：

20、步骤一：将钻杆安装于钻机，将第一锚板和第二锚板整体套设于钻杆，将引孔钻尖安装在钻杆上；

21、步骤二：启动钻机和高压泵；

22、步骤三：引孔钻尖达到设计深度后，停止钻机，继续使用高压泵将混凝土浆液通入钻杆，并使用拆除组件将引孔钻尖与钻杆脱离；

23、步骤四：再次启动钻机，直至混凝土浆液溢出。

24、通过采用上述技术方案，使用可拆卸的引孔钻尖挖出锚孔，同时通过喷浆孔对锚孔内壁进行旋喷并通过钻杆将锚索带到锚孔底部后，使用拆卸组件将引孔钻尖分离，减少引孔钻尖离开锚孔时将锚索顶出锚孔的情况，再次旋喷将锚孔内充满混凝土浆液，混凝土浆液凝固后将锚索定位在锚孔内；该方案将两种不同作用的钻头合为一体，在引孔的基础上同时对锚孔内部喷浆，减少了施工步骤，有利于提高工效，加速施工进度。

25、优选的，所述步骤四中继续使用高压泵将混凝土浆液通入钻杆的施工方法还包括：

26、调节高压泵，在设计时间内，使混凝土在锚孔底部的喷浆压力高于在锚孔孔壁处的喷浆压力。

27、通过采用上述技术方案，通过高压泵调节混凝土浆液压强，使得混凝土浆液在锚孔底部将土体撑开形成扩大头，降低了施工人员在锚孔底部扩大空间的难度。

28、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

29、1. 通常在基坑侧壁打入锚索时，先用引孔钻头在预定位置挖出锚孔，再使用喷浆钻头套上锚索，一边旋喷一边将锚索带到预定位置后，喷浆钻头再次旋喷退出从而完成对锚索的定位；因为需要分步施工，会降低工效，减慢施工进度；通过采用上述技术方案，当需要将锚索打入基坑四周的土体时，启动钻机，将钻杆旋转钻入土体挖出锚孔，同时通过套在钻杆上的第一锚板将锚索的一端带到锚孔底部预定位置；在挖孔的过程中，施工人员使用高压泵将混凝土通过喷浆孔喷入锚孔与钻杆之间的间隙，到达底部时，因为引孔钻尖的横截面直径大于锚板横截面直径，在钻杆退出钻孔时，可能出现将第一锚板顶出锚孔的情况，所以使用拆卸组件将引孔钻尖从钻杆上拆卸；继续喷浆直至在锚孔底部形成锚索扩大头，然后一边退出钻杆，一边往锚孔内喷浆，直至钻杆完全退出锚孔；该方案一来将两种钻头的作用合并，在成孔的过程中同时喷浆，减少了施工流程，提高了工效，二来将原本需要两种钻头改进为只需一种钻头，减少了施工成本。

30、2. 将引孔钻尖与钻杆螺纹连接，钻机的回转组件单向转动时，钻杆与引孔钻尖无法脱离，钻杆带动引孔钻尖整体钻入土体，形成锚孔，当钻出的锚孔深度达到预定深度时，定位组件将引孔钻尖定位，回转组件将钻杆朝反方向转动，将钻杆与引孔钻尖分离，引孔钻尖留在锚孔底部，钻杆退出锚孔，减少引孔钻尖将第一锚板和第二锚板顶出锚孔的情况；该方案在回转组件转动的过程中将引孔钻尖从钻杆上脱离，减少了施工人员的操作，加快了施工进程。

31、3.在引孔钻尖达到设计深度后，施工人员会加大灌注的混凝土压力，将钻杆周向的土体挤压，使得锚孔底部的空间大于前部空间，继续灌注混凝土将该处空隙填满，此时混凝土的压力会挤压承压环，令承压环往靠近引孔钻尖方向移动，从而使顶杆通过导向面驱使定位板转动，从而将引孔钻尖定位于土体上，该驱动方式结构简单，且在原有的施工流程中驱动定位板转动，无需施工人员外加动力源，减少了施工成本。