[發明專利]噴粉攪拌式錨樁及施工方法

有效

• 申請號: 201310073235.9
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN103161153A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 郭財寶
• 申請（專利權）人: 郭財寶
• 主分類號: E02D5/34
• 分類號: E02D5/34;E02D5/54;E02D15/04
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 王鵬舉

技術領域

本發明涉及一種土體開挖、邊坡穩定及地下結構抗浮抗拔技術領域，尤其涉及一種用于基坑圍護、邊坡加固以及地下結構抗拔抗浮的噴粉攪拌式錨樁及施工方法。

背景技術

土釘支護、錨桿支護在基坑圍護工程和邊坡穩定工程中廣泛使用，土釘支護造價低，施工方便，但土釘的長度和樁直徑較小，抗拔均力小，只適用于土質好的地區，所以適用范圍較小，往往不能滿足設計要求；而錨桿的長度、直徑及抗拔均力都大于土釘，但是其造價較高，施工需經過先鉆孔，后置入金屬材料，再注漿兩道工序，不能一次性完成，提高了成本。

于是，有人對錨桿進行了改進，將鋼管設置成空心狀，并在管壁上設置有螺旋片，在管壁上開設有注漿孔，一邊旋進一邊注入水泥漿，使得支護施工可以一次完成，但還是存在有加工復雜，成本較高，旋入時阻力較大，影響施工速度等缺點。并且在軟弱土或含水量較高的地層，由于地基土本身含水量豐富、有機質含量較高，而注入的水泥漿又含有較大的水份，從而會導致水泥土（即錨固體）強度不高，進而影響錨桿抗拔效果。并且在錨桿的施工過程中地基土由于水泥漿的注入并進過攪拌，形成流體狀的水泥土混合物，在水泥土混合漿尚未凝固達到有較好強度之前，采用注漿式一次成型的錨桿對地層造成極大的破壞，往往會由于錨桿的施工直接導致基坑邊坡的失穩，從而造成質量安全事故。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，提供了一種加工簡單，鉆入土壤時阻力較小，可提高施工速度，并可快速有效提高地基土強度與錨固體強度的噴粉攪拌式錨樁及施工方法。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種噴粉攪拌式錨樁，包括空心鋼管，所述空心鋼管的前端封閉，在空心鋼管靠近前端的管壁上開有噴粉孔，在空心鋼管管壁上沿垂直于空心鋼管軸線方向打通有多個貫穿空心鋼管的通孔，在每個貫穿空心鋼管的通孔內都穿插有鋼筋，所述的鋼筋與空心鋼管焊接固定。

作為優選，所述的通孔及鋼筋是沿空心鋼管長度方向間隔均勻分布。采用了這樣的排布結構，使得每一段鋼管都能發揮攪拌土壤的作用，使鋼管旋轉時的受力均勻的分配到每鋼筋上，不僅減少了攪拌過程中受到的阻力，還使得攪拌更均勻，利于水泥粉與含水量較高的土層的充分混合。

作為優選，兩兩相鄰的2根鋼筋中，其中1根鋼筋與另1根鋼筋相互垂直。使得錨樁在鉆入土壤過程中可以起到穩定平衡受力的作用，并且可以減少錨樁旋轉所需的驅動力，并增加錨桿抗拔破壞阻力從而提高錨桿抗拔力；在鉆入土壤后，由于鋼筋為交錯垂直布置的，所以可以起到較強的拉錨力作用。

作為優選，空心鋼管的前端連接有鉆頭。從而使得鉆入土壤更快。

為了使鋼筋兩端平衡受力，作為優選，每根鋼筋的兩頭均露出于通孔外，鋼筋的中部穿插在通孔內。不僅每根鋼筋的兩頭均可以實現攪拌土壤的作用，還使得鋼筋與空心鋼管的連接更加牢固。

作為優選，每根鋼筋的兩頭與空心鋼管軸線之間的距離均相等。從而使空心鋼管兩側受力更加均衡，利于攪拌。

一種噴粉攪拌式錨樁的施工方法，包括如下步驟：（1），將如上所述的錨樁對準土層，然后將錨樁后端連接鉆機的動力頭；（2），啟動鉆機，動力頭帶動錨樁旋轉，使錨樁從土表層逐漸鉆進土體；（3），在鉆進的同時，采用噴粉設備通過錨樁向土體噴射水泥粉，并通過固定于空心鋼管上的鋼筋將水泥粉與鋼管周邊的土體進行均勻攪拌，使水泥粉吸收鋼管周邊土體中的水分即時提高土體的強度；（4），在錨樁完全鉆入土體后，停止注入水泥粉，將動力頭與錨樁脫離，吸水后的水泥粉經過水化反應與錨樁形成強度更高的水泥土錨固體。

作為優選，錨樁的鉆進速度為0.4～1.5米/分鐘，鉆機轉速為10～60轉/分鐘，噴粉設備的注粉壓力范圍為0.2～0.4MP。采用了合理的鉆進速度與噴粉壓力，有利于水泥粉與土壤的均勻結合，保證了施工質量。

采用了上述技術方案的本發明具有的優點是：

1，加工簡單，成本低，旋入土壤時阻力小，提高了施工速度；

2，其長度、樁直徑和抗拔均力好，直徑可達到300mm，而應用于軟土時，直徑可達400mm以上，因而適用于淤泥土、粘性土、黃土、沙土等各種土質的地層，尤其適用于含水量高的地層；

3，可作為豎向樁的抗拔抗浮，適用范圍得到了進一步提高；