[发明专利]一种大直径嵌岩抗浮锚杆的施工方法及用于该方法中的钻具

权利要求书

1.一种大直径嵌岩抗浮锚杆的施工方法，其特征在于该方法用于施工富水花岗岩地区的直径为220mm的大直径抗浮锚杆，其具体施工步骤如下：

(1)选用市场上现有的大直径深层搅拌桩机作为大直径抗浮锚杆施工机械，桩机钻杆为方形钻杆，其边长为145～155mm，对角边长为210～215mm，并采用钢板沿着钻杆长度方向将钻杆内腔分隔成两个腔体，分别形成输气通道和注浆通道；将搅拌钻头替换为空气潜孔锤，空气潜孔锤与钻杆的输气通道连通，并在钻杆的注浆通道底部设有注浆孔；

(2)采用改性的高分子聚合物为基料的速溶型高分子造浆剂在后台造浆池内配制黏度为25～30s的化学泥浆；并准备好空气压缩机，将空气压缩机的输气管与钻杆的输气通道连通，并将注浆管道与钻杆的注浆通道连通；

(3)场地整理平整后，大直径深层搅拌桩机按照设计要求的位置就位，开启空气压缩机，利用高压缩的空气带动潜孔锤进行钻孔，当钻至孔底的时，保持潜孔锤持续工作，在孔底停留2～4分钟，此时通过钻杆内的注浆通道将步骤(2)中配制好的化学泥浆注入钻孔中，并在潜孔锤的气流搅动下注入孔内的化学泥浆将钻孔底沉渣悬浮起来；

(4)在停留时间到达后，向上提升钻杆，并在提升钻杆的过程中持续注入化学泥浆，直到钻杆提升至孔口；

(5)待步骤(4)中的钻杆提升到地面后，利用吊车或者塔吊将制作好的锚杆快速下放进钻孔，然后将后台输浆管换至水泥浆池内进行锚杆的一次注浆，并通过锚杆的一次注浆将大部分化学泥浆置换出来，待水泥浆初凝后，进行二次劈裂注浆，完成锚杆的嵌入过程。

2.根据权利要求1所述一种大直径嵌岩抗浮锚杆的施工方法，其特征在于：所述步骤(1)中使用的大直径深层搅拌桩机的功率55KW，钻杆长度根据钻孔深度焊接，确保其钻孔深度达到设计要求。

3.根据权利要求1所述一种大直径嵌岩抗浮锚杆的施工方法，其特征在于：所述化学泥浆采用可利尔聚合物化学泥浆或奈普顿聚合物化学泥浆。

4.根据权利要求1所述一种大直径嵌岩抗浮锚杆的施工方法，其特征在于：所述空气压缩机采用21立方的空气压缩机。

5.根据权利要求1所述一种大直径嵌岩抗浮锚杆的施工方法，其特征在于：对于在步骤(3)的钻孔过程中和步骤(5)下锚杆过程中顺着钻孔返回地表大量泥浆要及时清理，避免堵塞孔口或再次落入孔内。

6.根据权利要求1所述一种大直径嵌岩抗浮锚杆的施工方法，其特征在于：所述步骤(5)中通过锚杆的一次注浆和二次劈裂注浆均采用水灰比0.49:1的纯水泥浆。

7.一种用于权利要求1至6任意一项中所述的大直径嵌岩抗浮锚杆施工方法中的钻具，其特征在于：包括钻杆(1)和空气潜孔锤(7)，所述钻杆(1)为方形钻杆，其边长为145～155mm，对角边长为210～215mm，在钻杆(1)的底部设有空气潜孔锤连接口(8)，空气潜孔锤(7)通过空气潜孔锤连接口(8)与钻杆(1)连接；所述钻杆(1)内腔通过钢板(2)沿着钻杆轴向分隔形成输气通道(3)和注浆通道(4)，且空气潜孔锤连接口(8)置于输气通道(3)的下方；在钻杆(1)的顶部分别设有与输气通道(3)和注浆通道(4)连通的输气管道接口(3-1)和注浆管道接口(4-1)，在钻杆(1)底部对应注浆通道的位置设有注浆口(9)。

8.根据权利要求7所述的一种用于大直径嵌岩抗浮锚杆施工方法中的钻具，其特征在于：所述空气潜孔锤连接口(8)置于钻杆(1)底部中心位置，所述钢板(2)置于偏向注浆通道(4)的一侧，形成的输气通道(3)截面积大于注浆通道(4)的截面积。