[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

说明书

本发明提供一种用于大直径嵌岩抗浮锚杆的施工方法及用于该方法的钻具。所述施工方法采用深层搅拌桩机，其钻头采用空气潜孔锤，钻杆内着钻杆长度方向将钻杆内腔分隔成输气通道和注浆通道；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，并通过钻杆内的注浆通道注入化学泥浆，然后向上提升钻杆，并持续注入化学泥浆，待钻杆提升到地面后，将锚杆快速下放进钻孔，然后注入水泥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。本发明施工简单，并可以解决富水的花岗岩地区大直径嵌岩抗浮锚杆的施工，且施工效率高，成本低，经理合理。

技术领域

本发明涉及工程技术领域，具体是一种用于富水花岗岩地区的直径为220mm的大直径嵌岩抗浮锚杆施工方法及用于该方法中的钻具。

背景技术

随着越来越多的深基坑工程出现，为满足抗浮要求，抗浮锚杆的应用越来越普遍。在地下水丰富的花岗岩地区，施工直径较大的嵌岩抗浮锚杆，就目前的施工技术而言，难度很大，效率很低，成本很高。原因如下：1、地下水丰富，再加上碎块状强风化花岗岩内基岩裂隙丰富，故在施工过程地下水补给充足，孔内持续有水；2、抗浮锚杆要入中风化基岩，一般采用潜孔锤破岩，但在潜孔锤的气流削切基岩的同时，也会返回来带动地下水扰动孔壁，使得孔壁不稳，产生沉渣过厚，甚至塌孔现象，且钻杆极易被埋；3、要解决2中孔壁扰动情况，目前通常采用全套管钻进，但因钻孔直径较大需采用宇通或德国宝峨系列锚杆钻机，且需定做套管和夹具；这样虽然能解决塌孔的问题，但因定做的单节套管重量很重，工人操作起来很费力，效率低下，不能满足生产及经济要求。为解决地下水丰富的花岗岩地区施工大直径抗浮锚杆嵌岩的问题，且经济、高效，发明一种新型的施工技术是很有必要的。

发明内容

本发明根据现有技术的不足提供一种用于富水花岗岩地区的直径220mm的嵌岩大直径抗浮锚杆施工方法及用于该方法中的钻具，该方法可以在基岩中快速成孔，并能够将钻孔底部的沉渣大部分排到孔外，满足抗浮锚杆对抗拔力的要求。

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供的技术方案为：所述一种大直径嵌岩抗浮锚杆施工方法，其特征在于具体步骤如下：

(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，桩机钻杆的直径与待施工的抗浮锚杆直径相匹配，并采用钢板沿着钻杆长度方向将钻杆内腔分隔成两个密封腔体，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；空气潜孔锤的接头直径与钻杆相匹配，可以直接安装到钻杆上；

(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，将空气压缩机与钻杆的压缩气流通道连通，空气压缩机通过软管可以直接连接钻杆顶部的接头上；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孔中，并在潜孔锤的气流搅动下注入孔内的化学泥浆将孔底沉渣悬浮起来；

(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。

本发明较优的技术方案：所述步骤(1)中使用的大直径深层搅拌桩机的功率55KW，方形钻杆边长为145～155mm，对角边长为210～215mm，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；所述大直径深层搅拌桩机具体可以采用型号SP-10A25或5B25的深层搅拌桩机。