一种锚杆施工工艺
阅读说明：本技术 一种锚杆施工工艺 (Anchor rod construction process ) 是由 王贤 张威岩 李传夫 狄衍斌 赵典刚 陈建国 蒋子晗 周凯峰 李林 于 2021-08-23 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种锚杆施工工艺,包括：定位、第一层施工、第二层施工、置入锚杆、扩孔注浆和完成施工等步骤,本锚杆施工工艺,通过使用双套管施工,同时采用改进后的第一钻头进行第一层卵石角砾层的施工,避免了出现卡钻的现象,在进行第二层施工时,在第一层施工外层后去掉内套管,保留外套管,避免塌孔和涌沙,采用改进后的第二钻头进行第二层富水层的施工,在施工过程中导向柱引导第二钻头前进,同时出浆孔通过容置腔从不同方向喷出泥浆,保持钻孔内部受压平衡,避免塌孔,同时将钻孔内部的杂物从外套管内部冲出,解决了目前锚杆施工中存在的卵石角砾造成的钻头无法钻进,富水情况下水头压力大造成涌沙和塌孔的问题。(The invention provides an anchor rod construction process, which comprises the following steps: the anchor rod construction process comprises the steps of positioning, first layer construction, second layer construction, anchor rod placing, hole expanding and grouting, construction completion and the like, wherein the anchor rod construction process comprises the steps of double-sleeve construction, meanwhile, the construction of the first gravel layer is carried out by adopting the improved first drill bit, the phenomenon of drill sticking is avoided, when the second layer of construction is carried out, the inner sleeve is removed after the outer layer of the first layer of construction, the outer sleeve is reserved to avoid hole collapse and sand gushing, the second layer of water-rich layer is constructed by adopting the improved second drill bit, the guide post guides the second drill bit to advance in the construction process, and simultaneously the slurry outlet hole sprays slurry from different directions through the accommodating cavity, so that the pressure balance in the drilling hole is kept, the hole collapse is avoided, meanwhile, sundries in the drilled hole are flushed out from the interior of the outer sleeve, and the problems that a drill bit cannot drill due to pebble and gravel existing in the conventional anchor rod construction, and sand gushing and hole collapse are caused due to large water head pressure under the condition of water enrichment are solved.)
技术领域
本发明涉及锚杆施工技术领域，具体涉及一种锚杆施工工艺。
背景技术
目前，岩土锚固技术在边坡、隧洞、地下工程、矿井等工程建设中得到广泛应用，是提高岩土工程稳定性和解决复杂岩土工程稳定问题的有效方法，锚杆施工钻孔过程中需要使用到双套管锚杆机，在锚杆的施工过程中碰到滨海卵石角砾层富水条件下，施工时会碰到三个问题，①卵石角砾造成的钻头无法钻进，②富水情况下水头压力大造成涌沙，③富水情况下水头压力大造成塌孔。
发明内容
本发明实施例提供了一种锚杆施工工艺，通过使用双套管施工，同时采用改进后的第一钻头进行第一层卵石角砾层的施工，改进后的第一钻头能有效破碎卵石角砾，同时第一出水孔、第二出水孔和第三出水孔喷出的水将破碎后卵石角砾从外套管中冲出，避免了出现卡钻的现象，在进行第二层施工时，在第一层施工外层后去掉内套管，保留外套管，避免塌孔和涌沙，采用改进后的第二钻头进行第二层富水层的施工，在施工过程中导向柱引导第二钻头前进，同时出浆孔通过容置腔从不同方向喷出泥浆，保持钻孔内部受压平衡，避免塌孔，同时将钻孔内部的杂物从外套管内部冲出，解决了目前锚杆施工中存在的卵石角砾造成的钻头无法钻进，富水情况下水头压力大造成涌沙和塌孔的问题。
鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：
一种锚杆施工工艺，包括以下步骤：
S1，定位，根据施工图纸测量钻孔的位置并做标记；
S2，第一层施工，将双套管锚杆钻机运输到钻孔的位置，在双套管锚杆钻机的钻杆上安装第一钻头，所述第一钻头包括第一连接体、第一连接座和第一镶牙，所述第一连接体与锚杆机的钻杆的端面连接，所述第一连接体靠近钻杆的一端端面上依次开设有第一出水孔、第二出水孔和第三出水孔，所述第一出水孔、所述第二出水孔和所述第三出水孔与所述钻杆内部的腔体连通，所述第一连接座安装于所述第一连接体另一端的表面，所述第一连接座的数量为三个，以所述第一连接体的轴心为阵列中心，分布于所述第一连接体另一端的表面，相邻的两个所述第一连接座之间形成第一容置腔，所述第一出水孔、所述第二出水孔和所述第三出水孔与所述第一容置腔连通，所述第一镶牙安装于所述第一连接座的表面，调整双套管锚杆钻机钻杆的角度，将所述第一钻头对准所述步骤S中钻孔的定位标记，锚杆机的钻杆的内腔连接水泵，启动锚杆机和水泵，锚杆机的钻杆带动所述第一钻头旋转，在所述第一钻头旋转钻孔的过程中，产生的碎屑和杂物进入第一容置腔，第一钻头上的所述第一出水孔、所述第二出水孔和所述第三出水孔喷射清水将钻孔产生的杂物通过双套管锚杆钻机的内套管冲出到孔外，钻入到预设的深度后，将所述第一钻头取出，完成第一层孔位的施工；
S3，第二层施工，将第一钻头取下，在双套管锚杆钻机的钻杆上安装第二钻头，所述第二钻头包括第二连接体、第二连接座、第二镶牙和导向柱，所述第二连接体靠近钻杆的一端开设有出浆孔，所述出浆孔与所述钻杆内部的腔体连通，所述第二连接座安装于所述第二连接体另一端的端面，所述第二连接座的数量为三个，以所述第二连接体的轴心为阵列中心，分布于所述第二连接体另一端的表面，相邻的两个所述第二连接座之间形成第二容置腔，所述出浆孔与所述第一容置腔连通，所述第二镶牙安装于所述第二连接座的一侧，所述导向柱安装于所述第二连接座的顶部，所述导向柱的顶部设置有切削刃，调整双套管锚杆钻机钻杆的角度，将所述第二钻头对准所述步骤S中的钻孔，锚杆机的钻杆的内腔连接泥浆泵，启动锚杆机和泥浆泵，锚杆机的钻杆带动所述第二钻头旋转，在所述第二钻头旋转钻孔的过程中，产生的碎屑和杂物进入第二容置腔，通过内套管冲出到孔外，钻入到预设的深度后，将所述第二钻头和内套管取出，将外套管留在钻孔内，完成第二层钻孔的施工；
S4，置入锚杆，将锚杆钢绞线和法兰盘置入孔内，并将外套管拔出至锚杆扩大头长度以外；
S5，扩孔注浆，使用高压旋喷钻机移至外套管位置，将高压旋喷头进行对孔，将旋喷头深入到外套管内至设计长度，开始高压扩大头旋喷，并完成注浆；
S6，完成施工，将高压旋喷钻机移走，将双套管锚杆机移至锚杆处，使用双套管锚杆机将外套管拔出，并封闭锚杆孔口，完成施工。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S1中标记包括钻孔的高度、角度、孔径和钻孔的深度信息。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一镶牙的材料为金刚石复合片，所述第一镶牙的数量为二十四个，以八个所述第一镶牙为一组，分别分布于所述第一连接座的表面。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第二镶牙和所述导向柱的材料为碳化钴，所述第二镶牙的数量为九个，以三个所述第二镶牙为一组，分别分布于所述第二连接座的一侧。
作为本发明的一种优选技术方案，所述导向柱的轴心与所述第二连接体的轴心位于同一直线上。
作为本发明的一种优选技术方案，所述S4中，锚杆钢绞线加工完成后，将锚杆钢绞线与法兰盘同步送入钻孔内，直到孔口外端剩一米为止，在发现锚杆钢绞线安插入外套管内困难时，把外套管拔出，清除出钻孔内的杂质，并重新将外套管插入到钻孔内部，同时使用注入清水将钻孔内部的杂质冲出。
作为本发明的一种优选技术方案，所述S4中，锚杆钢绞线和法兰盘在使用前需要进行除油除锈处理，用于避免影响与锚固体的粘结。
相对于现有技术而言，本发明的有益效果是：本锚杆施工工艺，通过使用双套管施工，同时采用改进后的第一钻头进行第一层卵石角砾层的施工，改进后的第一钻头能有效破碎卵石角砾，同时第一出水孔、第二出水孔和第三出水孔喷出的水将破碎后卵石角砾从外套管中冲出，避免了出现卡钻的现象，在进行第二层施工时，在第一层施工外层后去掉内套管，保留外套管，避免塌孔和涌沙，采用改进后的第二钻头进行第二层富水层的施工，在施工过程中导向柱引导第二钻头前进，同时出浆孔通过容置腔从不同方向喷出泥浆，保持钻孔内部受压平衡，避免塌孔，同时将钻孔内部的杂物从外套管内部冲出，解决了目前锚杆施工中存在的卵石角砾造成的钻头无法钻进，富水情况下水头压力大造成涌沙和塌孔的问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的
具体实施方式
。
附图说明
图1为本发明实施例公开的锚杆施工工艺的流程示意图；
图2为本发明实施例公开的第一钻头的结构示意图；
图3为本发明实施例公开的第二钻头的结构示意图。
附图标记：1、第一钻头；11、第一连接体；111、第一出水孔；112、第二出水孔；113、第三出水孔；12、第一连接座；121、第一容置腔；13、第一镶牙；2、第二钻头；21、第二连接体；211、出浆孔；22、第二连接座；221、第二容置腔；23、第二镶牙；24、导向柱；241、切削刃。
具体实施例
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1-3所示，一种锚杆施工工艺，包括以下步骤：
S1，定位，根据施工图纸测量钻孔的位置并做标记，标记包括钻孔的高度、角度、孔径和钻孔的深度信息；
S2，第一层施工，将双套管锚杆钻机运输到钻孔的位置，在双套管锚杆钻机的钻杆上安装第一钻头1，第一钻头1与锚杆机的钻杆的内腔连通，调整双套管锚杆钻机钻杆的角度，将第一钻头1对准步骤S1中钻孔的定位标记，启动锚杆机和水泵，锚杆机的钻杆带动第一钻头1旋转，在第一钻头1旋转钻孔的过程中，第一钻头1喷射清水将钻孔产生的杂物通过双套管锚杆钻机的内套管冲出到孔外，钻入到预设的深度后，将第一钻头1取出，完成第一层孔位的施工；
具体的，在现有技术中，双套管锚杆钻机包括内套管、外套管、钻杆、泥浆泵和水泵，内套管位于外套管的内部，钻杆位于内套管的内部，双套管锚杆机同步驱动内外套管和钻杆运动，在第一钻头1运转的过程中，内套管用于保护钻杆和第一钻头1，同时用于排出钻孔过程中产生的卵石角砾碎屑和杂物，外套管用于保持钻孔的结构避免钻孔涌沙和坍塌，在第一钻头1根据设计钻入到预设的深度后，将第一钻头1取出，完成第一层孔位的施工。
S3，第二层施工，将第一钻头1取下，在双套管锚杆钻机的钻杆上安装第二钻头2，第二钻头2与锚杆机的钻杆的内腔连通，调整双套管锚杆钻机钻杆的角度，将第二钻头2对准步骤S2中的钻孔，启动锚杆机和泥浆泵，锚杆机的钻杆带动第二钻头2旋转，在第二钻头2旋转钻孔的过程中，第二钻头2喷射泥浆将钻孔产生的杂物通过内套管冲出到孔外，钻入到预设的深度后，将第二钻头2和内套管取出，将外套管留在钻孔内，完成第二层钻孔的施工；
具体的，在第二钻头2运转的过程中，内套管用于保护钻杆和第二钻头2，同时用于排出钻孔过程中产生的卵石角砾碎屑和杂物，外套管用于保持钻孔的结构避免钻孔涌沙和坍塌，在第二钻头2根据设计钻入到预设的深度后，将第二钻头2和内套管取出，将外套管留在钻孔内，完成第二层钻孔的施工。
S4，置入锚杆，将锚杆钢绞线和法兰盘置入孔内，并将外套管拔出至锚杆扩大头长度以外；
具体的，锚杆钢绞线加工完成后，锚杆钢绞线和法兰盘在使用前需要进行除油除锈处理，用于避免影响与锚固体的粘结，将锚杆钢绞线与法兰盘同步送入钻孔内，直到孔口外端剩一米为止，在发现锚杆钢绞线安插入外套管内困难时，把外套管拔出，清除出钻孔内的杂质，并重新将外套管插入到钻孔内部，同时使用注入清水将钻孔内部的杂质冲出。
S5，扩孔注浆，使用高压旋喷钻机移至外套管位置，将高压旋喷头进行对孔，将旋喷头深入到外套管内至设计长度，开始高压扩大头旋喷，并完成注浆；
S6，完成施工，将高压旋喷钻机移走，将双套管锚杆机移至锚杆处，使用双套管锚杆机将外套管拔出，并封闭锚杆孔口，完成施工。
如图2所示，第一钻头1包括第一连接体11、第一连接座12和第一镶牙13，第一连接体11与锚杆机的钻杆的端面连接，第一连接体11靠近钻杆的一端端面上依次开设有第一出水孔111、第二出水孔112和第三出水孔113，第一出水孔111、第二出水孔112和第三出水孔113与钻杆内部的腔体连通，第一连接座12安装于第一连接体11另一端的表面，第一连接座12的数量为三个，以第一连接体11的轴心为阵列中心，分布于第一连接体11另一端的表面，第一镶牙13的材料为金刚石复合片，第一镶牙13的数量为二十四个，以八个第一镶牙13为一组，分别分布于第一连接座12的表面，相邻的两个第一连接座12之间形成第一容置腔121，第一出水孔111、第二出水孔112和第三出水孔113与第一容置腔121连通，第一镶牙13安装于第一连接座12的表面，在进行第一层的施工过程中，第一钻头1上设置的金刚石复合片材料的第一镶牙13在旋转过程中与卵石角砾接触将卵石角砾粉碎，粉碎后的卵石角砾进入到第一容置腔121内部，锚杆机的钻杆的内腔连接水泵，水从第一出水孔111、第二出水孔112和第三出水孔113中进入容置腔，将容置腔内的卵石角砾粉末和其他杂物冲入到内套管并通过外套管排出到外部，避免了卵石角砾卡住钻头导致无法完成第一层施工。
如图3所示，第二钻头2包括第二连接体21、第二连接座22、第二镶牙23和导向柱24，第二连接体21靠近钻杆的一端开设有出浆孔211，出浆孔211与钻杆内部的腔体连通，第二连接座22安装于第二连接体21另一端的端面，第二连接座22的数量为三个，以第二连接体21的轴心为阵列中心，分布于第二连接体21另一端的表面，相邻的两个第二连接座22之间形成第二容置腔221，出浆孔211与第一容置腔121连通，第二镶牙23安装于第二连接座22的一侧，第二镶牙23和导向柱24的材料为碳化钴，导向柱24的轴心与第二连接体21的轴心位于同一直线上，第二镶牙23的数量为九个，以三个第二镶牙23为一组，分别分布于第二连接座22的一侧，导向柱24安装于第二连接座22的顶部，导向柱24的顶部设置有切削刃241，在进行第二层的施工过程中，导向柱24的顶部设置的切削刃241在前方形成一小孔引导第二钻头2的前进方向，第二钻头2上设置的碳化钴材质的第二镶牙23在旋转过程中与前方的土层和碎石粉碎，粉碎后的土块和碎石以及其他杂物进入到第二容置腔221内部，锚杆机的钻杆的内腔连接泥浆泵，泥浆从出浆孔211进入容置腔，将容置腔内的粉碎后的土块和碎石以及其他杂物冲入到内套管并通过外套管排出到外部，同时喷出的泥浆在钻孔内部产生净水压力，形成液体支撑，避免钻孔塌孔和涌沙，避免了锚杆施工过程中出现塌孔和涌沙的问题。
本一种锚杆施工工艺，通过采用改进后的第一钻头1和第二钻头2，在进行第一层施工时，将第一钻头1安装到双套管锚杆钻机的钻杆上，第一钻头1上设置的金刚石复合片材料的第一镶牙13在旋转过程中与卵石角砾接触将卵石角砾粉碎，粉碎后的卵石角砾进入到第一容置腔121内部，锚杆机的钻杆的内腔连接水泵，水从第一出水孔111、第二出水孔112和第三出水孔113中进入容置腔，将容置腔内的卵石角砾粉末和其他杂物冲入到内套管并通过外套管排出到外部，避免了卵石角砾卡住钻头，钻入到预设的深度后，将第一钻头1取出，完成第一层孔位的施工，将第一钻头1取下，在双套管锚杆钻机的钻杆上安装第二钻头2，启动锚杆机和泥浆泵，锚杆机的钻杆带动第二钻头2旋转，第二钻头2上设置的碳化钴材质的第二镶牙23在旋转过程中与前方的土层和碎石粉碎，粉碎后的土块和碎石以及其他杂物进入到第二容置腔221内部，锚杆机的钻杆的内腔连接泥浆泵，泥浆从出浆孔211进入容置腔，将容置腔内的粉碎后的土块和碎石以及其他杂物冲入到内套管并通过外套管排出到外部，同时喷出的泥浆在钻孔内部产生净水压力，形成液体支撑，避免钻孔塌孔和涌沙，在第二钻头2根据设计钻入到预设的深度后，将第二钻头2和内套管取出，将外套管留在钻孔内，完成第二层钻孔的施工，锚杆钢绞线加工完成后，锚杆钢绞线和法兰盘在使用前需要进行除油除锈处理，将锚杆钢绞线与法兰盘同步送入钻孔内，直到孔口外端剩一米为止，在发现锚杆钢绞线安插入外套管内困难时，把外套管拔出，清除出钻孔内的杂质，并重新将外套管插入到钻孔内部，同时使用注入清水将钻孔内部的杂质冲出，使用高压旋喷钻机移至外套管位置，将高压旋喷头进行对孔，将旋喷头深入到外套管内至设计长度，开始高压扩大头旋喷，并完成注浆，将高压旋喷钻机移走，将双套管锚杆机移至锚杆处，使用双套管锚杆机将外套管拔出，并封闭锚杆孔口，解决了目前锚杆施工中存在的卵石角砾造成的钻头无法钻进，富水情况下水头压力大造成涌沙和塌孔的问题。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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