阅读说明：本技术 一种复杂地层抗浮锚杆的施工工艺及进排气注浆管路系统 (Construction process of anti-floating anchor rod in complex stratum and air intake and exhaust grouting pipeline system ) 是由 姚子豪 姚寿礼 于 2019-11-26 设计创作，主要内容包括：一种复杂地层抗浮锚杆的施工工艺及进排气注浆管路系统,包括如下步骤：S1：将锚杆钻机就位,锚杆钻机的钻杆为中空钻杆；S2：将中空钻杆顶部的注浆管道通过管路与空压机相连；S3：启动锚杆钻机钻孔,钻孔过程中同时启动空压机,空压机产生的高压气体通过管路沿中空钻杆顶部至底部钻头出浆口排出,将孔内土体吹散,S4：将中空钻杆的注浆管道通过管路与砂浆泵相连,砂浆泵工作,S5：将中空钻杆顶部的注浆管道通过管路与空压机相连,空压机产生的高压气体将注浆管道及中空钻杆内的砂浆从底部钻头出浆口吹出清理干净。增加了抗浮锚杆的强度,提高了施工效率,改善了施工环境,降低了施工成本。(A construction process of an anti-floating anchor rod in a complex stratum and an air intake and exhaust grouting pipeline system comprise the following steps: s1: positioning an anchor rod drilling machine, wherein a drill rod of the anchor rod drilling machine is a hollow drill rod; s2: connecting a grouting pipeline at the top of the hollow drill rod with an air compressor through a pipeline; s3: starting jumbolter drilling, the drilling in-process starts the air compressor machine simultaneously, and the high-pressure gas that the air compressor machine produced passes through the pipeline and discharges along cavity drilling rod top to bottom drill bit grout outlet, blows away the downthehole soil body, S4: the grouting pipeline of the hollow drill rod is connected with a mortar pump through a pipeline, the mortar pump works, and S5: and (3) connecting the grouting pipeline at the top of the hollow drill rod with an air compressor through a pipeline, and blowing out and cleaning the grouting pipeline and mortar in the hollow drill rod from a bottom drill bit grout outlet by high-pressure gas generated by the air compressor. The strength of the anti-floating anchor rod is increased, the construction efficiency is improved, the construction environment is improved, and the construction cost is reduced.)

一种复杂地层抗浮锚杆的施工工艺及进排气注浆管路系统

技术领域：

本发明涉及建设工程抗浮锚杆施工技术领域，尤其一种复杂地层抗浮锚杆的施工工艺及进排气注浆管路系统。

背景技术：

抗浮锚杆就是锚固在地下土层中抵抗地下水给基础底板浮力的一种锚杆。随着经济的高速发展，建筑工程逐渐向高层导致基坑开挖深度逐年递增，抗浮锚杆的施工也越来越多地被运用在工程中，因此复杂地层抗浮锚杆逐年递增，又因水泥价格居高不下，考虑节能，环保，减排，有效降低成本等因素，复杂地层抗浮锚杆的施工和水泥砂浆的压灌工艺势在必行。现在的水泥砂浆按强度等级一般可分为M10-M40水泥砂浆，M30水泥砂浆即满足了设计要求的抗压强度，又增强了水泥浆的抗折强度，有效降低了施工成本，达到了节能，环保，减排的目的。因此复杂地层抗浮锚杆的施工越来越要求使用M30水泥砂浆。

现有的抗浮锚杆施工常用的三种施工工艺如下：

①锚杆钻机就位——制作循环泥浆——钻孔——循环泥浆清孔——提钻——下锚杆——注浆拔管——二次注浆，且均灌注的是纯水泥浆。在这种施工工艺里抗浮锚杆钻孔所使用的机械设备主要是液压套管钻机或回转钻机等。利用液压套管钻机或回转钻机进行钻孔的效率较低，在复杂地层施工通常钻一个孔需要两到三个小时，同时需要制作泥浆液进行循环清孔，将钻孔内碎石等带出孔外，这样使得施工现场存有大量的泥浆和泥浆坑，这些泥浆坑需要进行清理，否则会影响后续施工作业。当用泥浆护壁进行钻孔时，在灌注水泥浆时可能发生泥浆与水泥浆不易分辨，灌注高度不够，造成无水泥浆包裹的裸锚杆现象。

②锚杆钻机就位——进行锤击——提钻——下锚杆——孔口注浆——二次补浆，且均灌注的是纯水泥浆。在这种施工工艺里抗浮锚杆钻孔所使用的机械设备主要是潜孔锤钻机。利用潜孔锤进行锤孔的效率较高，但是只适合用于纯岩石地层，潜孔锤钻机在复杂地层施工因潜孔锤的工作特性，钻机成孔无法保证锚杆的垂直度与孔径大小，还极易导致卡钻和内部孔壁坍塌，从而导致施工材料的极度浪费而施工质量也无法保证。同时潜孔锤施工时需要通过使用大排量空压机将底部碎石和泥浆吹出，这样也使得施工现场存有大量随处分布的泥浆和碎石，这些施工垃圾需要进行清理，否则会影响后续施工作业。

③锚杆钻机就位——钻孔——提钻——下锚杆——注浆——二次补浆，且均灌注的是纯水泥浆。在这种施工工艺里抗浮锚杆钻孔所使用的机械设备主要是普通的螺旋钻机。利用普通的螺旋钻机进行钻孔的效率适中，但普通螺旋钻机只适用于单一地层使用如砂层和土层，复杂地层抗浮锚杆施工普通螺旋钻机存在土体包裹钻杆钻头，不进尺，磨损大，无法从钻杆内压灌砂浆，只能孔口灌注砂浆，导致塌孔，下锚杆时需要使用振动锤通过振动锚杆杆体，使其下至设计深度，根本无法保证成孔深度，无法保证复杂地层的施工质量等弊病。

综上，现有抗浮锚杆的施工工艺中，均无法从钻杆内压灌M30水泥砂浆。因此，如何将M30水泥砂浆顺利应用到复杂地层抗浮锚杆的施工过程中，成为行业内亟需解决的技术难题。

发明内容

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本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种复杂地层抗浮锚杆的施工工艺及进排气注浆管路系统，解决了现有的抗浮锚杆复杂地层施工工艺落后、效率低下、现场脏乱、施工成本高等问题，实现了将M30水泥砂浆顺利应用到复杂地层抗浮锚杆的施工中，增加了抗浮锚杆的强度，提高了施工效率，改善了施工环境，降低了施工成本，解决了现有技术中存在的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种复杂地层抗浮锚杆的施工工艺，包括如下步骤：

S1：将锚杆钻机就位，锚杆钻机的钻杆为中空钻杆；

S2：将中空钻杆顶部的注浆管道通过管路与空压机相连；

S3：启动锚杆钻机钻孔，钻孔过程中同时启动空压机，空压机产生的高压气体通过管路沿中空钻杆顶部至底部钻头出浆口排出，将孔内土体吹散，被吹散的土体从中空钻杆与孔壁之间的缝隙向上排出至孔外侧地面上，钻孔方式为干成孔，钻至设计深度后，继续送风清孔，清孔完成后，关闭空压机；

S4：将中空钻杆的注浆管道通过管路与砂浆泵相连，砂浆泵工作，将搅拌好的M30水泥砂浆通过管路经注浆管道泵入中空钻杆，经钻头出浆口向钻好的孔内压力注浆，边灌注M30水泥砂浆边缓慢提升中空钻杆，中空钻杆提至孔口后，关闭砂浆泵停止砂浆泵送工作；

S5：将中空钻杆顶部的注浆管道通过管路与空压机相连，空压机产生的高压气体将注浆管道及中空钻杆内的砂浆从底部钻头出浆口吹出清理干净；

S6：在注满M30水泥砂浆的钻孔内及时***锚杆；

S7：锚杆下好后，移动锚杆钻机，进行下一锚杆的施工；

S8：M30水泥砂浆收缩沉降后，人工补充注浆。

所述锚杆钻机为横移式液压顶升加压型锚杆钻机。

所述空压机为0.8MP6立方空压机。

一种实现上述施工工艺的进排气注浆管路系统，包括与中空钻杆顶部的注浆管道相连的出浆管，出浆管另一端连接三通管A，三通管A另外两个接口分别连接进浆管和气管，进浆管另一端连接砂浆泵，气管上设有进气阀门，气管另一端连接三通管B，三通管B的另外两个接口分别连接进气管和排气管，进气管的另一端连接空压机，排气管上设有排气阀门。

所述排气管的另一端连接消音器。

所述空压机为0.8MP6立方空压机。

一种上述进排气注浆管路系统的施工工艺，包括如下步骤：

S1：将锚杆钻机就位，锚杆钻机的钻杆为中空钻杆；

S2：启动锚杆钻机钻孔，钻孔过程中同时启动空压机，打开进气阀门，关闭排气阀门，空压机产生的高压气体依次经进气管、三通管B、气管、进气阀门、三通管A、出浆管、注浆管道进入中空钻杆，沿中空钻杆顶部至底部钻头出浆口排出，将孔内土体吹散，被吹散的土体从中空钻杆与孔壁之间的缝隙向上排出至孔外侧地面上，钻孔方式为干成孔，钻至设计深度后，继续送风清孔；

S3：清孔完成后，关闭进气阀门，打开排气阀门，空压机的废气依次经进气管、三通管B、排气阀门、排气管排出；

S4：启动砂浆泵，砂浆泵工作，将搅拌好的M30水泥砂浆依次通过进浆管、三通管A、出浆管、注浆管道泵入中空钻杆，经钻头出浆口向钻好的孔内压力注浆，边灌注M30水泥砂浆边缓慢提升中空钻杆，中空钻杆提至孔口后，关闭砂浆泵停止砂浆泵送工作；

S5：打开进气阀门，关闭排气阀门，空压机产生的高压气体依次经进气管、三通管B、气管、进气阀门、三通管A、出浆管、注浆管道进入中空钻杆，将出浆管、注浆管道及中空钻杆内的砂浆从底部钻头出浆口吹出清理干净；

S6：在注满M30水泥砂浆的钻孔内及时***锚杆；

S7：锚杆下好后，移动锚杆钻机，进行下一锚杆的施工；

S8：M30水泥砂浆收缩沉降后，人工补充注浆。

所述锚杆钻机为横移式液压顶升加压型锚杆钻机。

所述空压机为0.8MP6立方空压机。

本发明采用上述方案，改变了传统施工工艺，采用中空钻杆走气走浆，入岩钻头进行钻孔，作业方式干成孔，不产生泥浆，改善了施工环境，适合各种复杂地层施工；钻孔时高压气体沿中空钻杆至钻头出浆口排出，将土体吹散排出，减小钻头钻杆与土体摩擦力，降低钻头温度，提高了钻进效率；通过砂浆泵将搅拌好的M30水泥砂浆泵入中空钻杆经钻头出浆口压力注浆，实现了将M30水泥砂浆顺利注入，不堵塞，不坍塌，增加了抗浮锚杆的强度，提高了施工效率，降低了施工成本；通过空压机的高压气体将出浆管及中空钻杆内砂浆及时清理干净，防止堵塞管路；进排气注浆管路系统的设计，通过进气阀门与排气阀门之间的开闭切换，可快速实现清孔、进浆、排气和清理，操作方便快捷，省时省力，可大大提高施工效率。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图。

图中，1、中空钻杆，2、注浆管道，3、出浆管，4、三通管A，5、进浆管，6、气管，7、砂浆泵，8、进气阀门，9、三通管B，10、进气管，11、排气管，12、空压机，13、消音器，14、排气阀门。

具体实施方式

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为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

一种复杂地层抗浮锚杆的施工工艺，包括如下步骤：

S1：将锚杆钻机就位，锚杆钻机的钻杆为中空钻杆；

S2：将中空钻杆顶部的注浆管道通过管路与空压机相连；

S3：启动锚杆钻机钻孔，钻孔过程中同时启动空压机，空压机产生的高压气体通过管路沿中空钻杆顶部至底部钻头出浆口排出，将孔内土体吹散，减小钻头钻杆与土体摩擦力，降低钻头温度，提高钻进效率，被吹散的土体从中空钻杆与孔壁之间的缝隙向上排出至孔外侧地面上，钻孔方式为干成孔，不产生泥浆，适合各种复杂地层施工，钻至设计深度后，继续送风清孔，清孔完成后，关闭空压机；

S4：将中空钻杆的注浆管道通过管路与砂浆泵相连，砂浆泵工作，将搅拌好的M30水泥砂浆通过管路经注浆管道泵入中空钻杆，经钻头出浆口向钻好的孔内压力注浆，边灌注M30水泥砂浆边缓慢提升中空钻杆，谨防中空钻杆提升过快，造成浆体缩颈或塌孔，中空钻杆提至孔口后，关闭砂浆泵停止砂浆泵送工作；

S5：将中空钻杆顶部的注浆管道通过管路与空压机相连，空压机产生的高压气体将注浆管道及中空钻杆内的砂浆从底部钻头出浆口吹出清理干净，防止堵塞管路；

S6：在注满M30水泥砂浆的钻孔内及时***锚杆；

S7：锚杆下好后，移动锚杆钻机，进行下一锚杆的施工；

S8：M30水泥砂浆收缩沉降后，人工补充注浆。

所述锚杆钻机为横移式液压顶升加压型锚杆钻机，专利号为2018213223302，是现有技术，详细结构不再赘述。

所述空压机为0.8MP6立方空压机。

如图1所示，一种实现上述施工工艺的进排气注浆管路系统，包括与中空钻杆1顶部的注浆管道2相连的出浆管3，出浆管3另一端连接三通管A4，三通管A4另外两个接口分别连接进浆管5和气管6，进浆管5另一端连接砂浆泵7，气管6上设有进气阀门8，气管另一端连接三通管B9，三通管B9的另外两个接口分别连接进气管10和排气管11，进气管10的另一端连接空压机12，排气管11上设有排气阀门14。

所述排气管11的另一端连接消音器13，用于降低噪音。

所述空压机为0.8MP6立方空压机。

一种上述进排气注浆管路系统的施工工艺，包括如下步骤：

S1：将锚杆钻机就位，锚杆钻机的钻杆为中空钻杆；

S2：启动锚杆钻机钻孔，钻孔过程中同时启动空压机，打开进气阀门，关闭排气阀门，空压机产生的高压气体依次经进气管、三通管B、气管、进气阀门、三通管A、出浆管、注浆管道进入中空钻杆，沿中空钻杆顶部至底部钻头出浆口排出，将孔内土体吹散，减小钻头钻杆与土体摩擦力，降低钻头温度，提高钻进效率，被吹散的土体从中空钻杆与孔壁之间的缝隙向上排出至孔外侧地面上，钻孔方式为干成孔，不产生泥浆，适合各种复杂地层施工，钻至设计深度后，继续送风清孔；

S3：清孔完成后，关闭进气阀门，打开排气阀门，空压机的废气依次经进气管、三通管B、排气阀门、排气管排出；

S4：启动砂浆泵，砂浆泵工作，将搅拌好的M30水泥砂浆依次通过进浆管、三通管A、出浆管、注浆管道泵入中空钻杆，经钻头出浆口向钻好的孔内压力注浆，边灌注M30水泥砂浆边缓慢提升中空钻杆，谨防中空钻杆提升过快，造成浆体缩颈或塌孔，中空钻杆提至孔口后，关闭砂浆泵停止砂浆泵送工作；

S5：打开进气阀门，关闭排气阀门，空压机产生的高压气体依次经进气管、三通管B、气管、进气阀门、三通管A、出浆管、注浆管道进入中空钻杆，将出浆管、注浆管道及中空钻杆内的砂浆从底部钻头出浆口吹出清理干净，防止堵塞管路；

S6：在注满M30水泥砂浆的钻孔内及时***锚杆；

S7：锚杆下好后，移动锚杆钻机，进行下一锚杆的施工；

S8：M30水泥砂浆收缩沉降后，人工补充注浆。

所述锚杆钻机为横移式液压顶升加压型锚杆钻机。

所述空压机为0.8MP6立方空压机。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。