一种高压注浆预止水加固的锚杆施工方法与流程

1.本技术涉及锚杆施工技术的领域，尤其是涉及一种高压注浆预止水加固的锚杆施工方法。


背景技术：

2.在工程施工过程中，为了进行水土保持、边坡防护或进行支护，常采用钢管桩、土钉墙或止水挡墙等支护结构对土体进行拦截和支护。但是只是简单的通过钢管桩、土钉墙或止水挡墙等进行支护，会因为土体的压力相对较大，常采用在支护结构的上方设置锚杆，对支护结构的顶部进行拉结加固，以增加支护结构承受土体压力的性能。
3.但是现有技术中，在进行锚杆拉结加固时，常采用两种方式，一种是在土体内钻设锚孔，然后将锚杆插接于锚孔内，最后注浆将锚杆固接于土体。而在地下水相对较为丰富的地区，地下水会对锚孔内灌注的砂浆进行冲刷，导致固结的砂浆与锚杆的结合力不足，甚至在地下水过于丰富时，还会将锚孔内灌注的砂浆进行稀释和冲刷，会进一步削弱锚杆固结的稳定性，使得对支护结构的拉结加固效果明显降低。
4.此时，会采用第二种方式进行锚杆的施工，即在锚杆的外侧套设套管，在锚孔钻设完成之后，先将套管插设于套管内，然后将锚杆插设于套管内，最后再灌注砂浆进行固结。采用这种方式在进行施工时，虽然能够减小锚杆插接过程中，因为土体较软或地下水的影响，导致锚孔塌陷的可能性。但是在地下水的长时间冲刷的情况下，会导致套管与周侧的土体的结合力明显降低，甚至会使得套管与周侧的土体剥离，导致锚杆与周侧土体的结合力明显降低，使得对支护结构的拉结加固效果明显降低。


技术实现要素：

5.为了优化在地下水丰富或土体较软的情况下，锚杆加固效果的稳定性，本技术提供一种高压注浆预止水加固的锚杆施工方法。
6.本技术提供的一种高压注浆预止水加固的锚杆施工方法，采用如下的技术方案：一种高压注浆预止水加固的锚杆施工方法，包括以下步骤：s1、钻孔：通过钻机按照设计角度钻设锚孔，钻孔深度控制在设计深度以下20cm；s2、喷浆：钻机钻进成孔到设计深度后，钻机在退钻的过程中同步转动喷浆，将砂浆灌注于锚孔周侧土体，注浆压力大于20mpa，最后一次退钻时的注浆压力大于25mpa；s3、锚杆安装：退钻完成后，在锚孔内砂浆固结前，将锚杆插接于锚孔内的砂浆内；s4、补浆：在锚杆插接于锚孔内的砂浆后，对锚孔内进行补充灌浆，并将锚孔内注满砂浆。
7.通过采用上述技术方案，在锚孔钻设完成之后，通过转动喷射高压的砂浆，能够使得锚孔周侧的土体与喷出的砂浆混合，并通过砂浆进行固结；同时由于地下水相对丰富的地区，土体的间隙会相对较多，还能够通过砂浆填充位于锚孔周侧土体内的间隙，以进一步对锚孔周侧的土体做固结处理，从而能够在锚孔注浆之后对锚孔周侧的土体做止水加固处理；同时锚杆在锚孔内砂浆未固化之前插设于锚孔，还能够进一步优化锚杆与锚孔内砂浆
的结合力，以能够有效的优化砂浆固结之后，锚杆与锚孔周侧土体的结合力，达到优化锚杆连接的稳定性的同时，还能够做预止水处理，减小地下水对锚杆锚固的稳定性的影响。
8.可选的，在步骤s3中，锚杆插接前，所述锚杆位于自由段的部位套设采用弹性材料制成的弹性管。
9.通过采用上述技术方案，弹性杆能够将锚杆的受力部位与锚孔内固结的砂浆做分隔，从而通过锚杆进行加固时，使得锚杆具有一定的自由活动的余量，以减小因承受载荷对锚杆周侧固结的砂浆的影响。
10.可选的，步骤s3中，喷浆后锚孔的直径为200mm-800mm。
11.通过采用上述技术方案，通过往复旋喷处理的锚孔的直径能够适当扩大，从而增大固结的砂浆的体积，以进一步优化砂浆固结之后的稳定性。
12.可选的，所述锚杆包括隔离支架、多个支撑杆以及若干钢绞线，所述隔离支架包括隔离支环和若干环绕隔离支环中心轴线设置的隔离杆，所述隔离杆固定连接于隔离支环，所述支撑杆固定连接于多个隔离支环，且所述支撑杆平行于隔离支环的中心轴线，所述钢绞线位于相邻两个隔离杆之间，且多个钢绞线环绕隔离支环的中心轴线设置，所述钢绞线固定连接于多个隔离支环；在步骤s3中，采用抵接组件抵接于位于支撑杆朝向锚孔内端部的隔离支环，并通过抵接组件将锚杆抵入至灌注有砂浆的锚孔内。
13.通过采用上述技术方案，在将锚杆整体插设于锚孔的过程中，能够通过支撑杆做支撑，减小因砂浆的阻碍导致发生弯折的可能性；并通过隔离支环以及隔离杆将钢绞线连接于锚孔内固结的砂浆，从而能够有效的增加钢绞线相对固结的砂浆滑移的阻力，以优化锚杆连接于锚孔内砂浆的稳定性；同时还能够通过支撑杆、隔离支环和隔离杆进一步对锚孔内固结的砂浆做进一步的加固处理，从而有效的优化锚杆拉结加固的稳定性；此外，在将锚杆插接于锚孔内的过程中，抵接组件还能够在锚杆插接于锚孔后抽出，以作重复使用。
14.可选的，所述抵接组件包括抵接杆和若干用于抵接隔离支环的抵接销，所述抵接销固定连接于抵接杆；在步骤s3中，先将抵接杆穿设于若干隔离支环，并使得抵接销抵接于朝向锚孔内端部的任一隔离支环，然后通过抵接杆推动隔离支环，将锚杆整体推入至锚孔内。
15.通过采用上述技术方案，在将锚杆插接于锚孔的过程中，只需通过两个抵接销将其中任意一个隔离支环夹持，然后通过推动抵接杆，将推力施加于支撑杆以及钢绞线，从而将锚杆整体插接于灌注有砂浆的锚孔内，并在锚杆整体插接于锚孔后，还可将抵接杆和抵接销抽出，以重复使用。
16.可选的，所述抵接组件包括抵接管和若干环绕抵接管中心轴线设置的扣接杆，所述扣接杆的一端转动连接于抵接管的内壁且转动平面平行于抵接管的中心轴线，所述扣接杆的另一端抵接于抵接管的内壁，所述扣接杆固定连接有用于扣接隔离支环的扣接销，所述抵接管开设有用于扣接销转出的抵接口，且所述抵接管设置有用于控制扣接杆抵接于抵接管内壁的抵接件。
17.通过采用上述技术方案，在需要将锚杆整体插接于锚孔时，只需将抵接管穿设于多个隔离支环，然后在抵接管滑移至锚杆朝向锚孔内侧端部的隔离支环，然后使得扣接杆在抵接件的作用下朝向抵接管内壁转动，并在此过程中，扣接销会转出抵接口，从而将对应位置的隔离支环扣接于扣接销与抵接管的外壁之间，同时由于设置有多个扣接销，还能够
有效的优化隔离支环受力的均匀性，以减小因受力不均导致锚杆整体发生弯折的可能性。
18.可选的，所述抵接口远离扣接杆与抵接管转动连接部的开口边沿转动连接有可伸缩的限制销，所述限制销远离抵接管的一端的转动路径与扣接销相交，且所述抵接管设置有用于驱动限制销抵接或脱离扣接销的控制组件。
19.通过采用上述技术方案，在将锚杆整体抵接于锚孔内时，能够通过限制销抵接于扣接销，使得被扣接销抵接的隔离支环被限制于扣接销、限制销以及抵接管的外壁之间，从而不仅仅能够抵接锚杆，还能够通过拉动进一步调整锚杆位于锚孔内的角度以及位置；此外，在需要抵接管退出锚孔时，只需控制组件控制限制销朝向抵接管的外壁转动，即可使得隔离支环能够相对扣接销滑出。
20.可选的，所述抵接管的外壁开设有多个安装槽，所述控制组件包括铰接于限制销的控制销，所述控制销远离限制销的一端转动并沿抵接管的轴向滑移连接于安装槽的内壁，所述控制组件还包括设置于抵接管内并用于驱动控制销转动以及滑移的驱动件。
21.通过采用上述技术方案，在需要抵接管抵接隔离支环时，只需驱动件驱动控制销转动，从而使得限制销朝向远离抵接管外壁的方向转动，并使得限制销伸长抵接于扣接销，以能够将隔离支环限制于扣接销、抵接管的外壁以及限制销之间。
22.可选的，所述驱动件包括驱动管、若干驱动销和若干驱动座，所述抵接管外套并转动连接于驱动管，所述驱动座滑移连接于安装槽的内壁，且所述控制销铰接于驱动座，所述安装槽的内壁开设有沿抵接管轴向延伸的驱动口，所述驱动口连通于安装槽，所述驱动销穿过驱动口并固定连接于驱动座，所述驱动管的管壁开设有若干环绕驱动管的中心轴线呈螺旋线形延伸的驱动滑槽，所述驱动销伸入至驱动滑槽内。
23.通过采用上述技术方案，在需要驱动控制销转动时，只需转动驱动管，然后通过驱动滑槽的侧壁推动驱动销滑移，同时由于驱动销被驱动口的侧壁限制，从而能够使得驱动销能够沿抵接管的轴向滑移，以推动控制销转动，并使得限制销朝向远离抵接管外壁的方向转动。
24.可选的，所述限制销包括铰接于抵接管外壁的限制销本体和滑移设置于限制销本体背离抵接口一侧外壁的滑移销，所述滑移销朝向抵接管的一端转动连接有限制块，所述限制块转动连接于抵接管的外壁，所述控制组件控制限制销本体转动。
25.通过采用上述技术方案，控制组件控制限制销本体转动时，此时限制块抵接于抵接管的外壁，从而能够推动滑移销相对限制销本体朝向远离抵接管外壁的方向滑移，以能够抵接扣接销，并在限制销本体朝向抵接管外壁收缩时，能够通过限制块的拉动，使得滑移销收缩，从而能够减小滑移销对扣接销转过抵接口产生干扰的可能性。
26.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：在锚孔钻设完成之后，通过转动喷射高压的砂浆，能够使得锚孔周侧的土体与喷出的砂浆混合，并通过砂浆进行固结；同时由于地下水相对丰富的地区，土体的间隙会相对较多，还能够通过砂浆填充位于锚孔周侧土体内的间隙，以进一步对锚孔周侧的土体做固结处理，从而能够在锚孔注浆之后对锚孔周侧的土体做止水加固处理；同时锚杆在锚孔内砂浆未固化之前插设于锚孔，还能够进一步优化锚杆与锚孔内砂浆的结合力，以能够有效的优化砂浆固结之后，锚杆与锚孔周侧土体的结合力，达到优化锚杆连接的稳定性的同时，还能够做预止水处理，减小地下水对锚杆锚固的稳定性的影响；同时还能够通过弹性管隔
离锚杆位于自由段的部分与固结的混凝土，以使得自由段的锚杆能够具有一定活动的余量，减小对于位于自由段固结的砂浆的影响。
附图说明
27.图1是本技术实施例施工方法的流程框图。
28.图2是本技术实施例1中锚杆与抵接组件的安装结构示意图。
29.图3是图2中a-a线的剖视结构示意图。
30.图4是图1中b部分的放大结构示意图。
31.图5是本技术实施例2中锚杆与抵接组件的剖视结构示意图。
32.图6是图5中c部分的放大结构示意图。
33.图7是本技术实施例2中抵接组件和控制组件的结构示意图。
34.附图标记说明：1、锚杆；11、弹性管；12、隔离支架；121、隔离支环；122、隔离杆；13、支撑杆；14、钢绞线；3、抵接组件；31、抵接杆；32、抵接销；33、抵接管；330、驱动口；331、抵接口；332、安装槽；333、限制销；334、限制销本体；335、滑移销；336、限制块；34、扣接杆；341、扣接销；35、抵接件；4、控制组件；41、控制销；42、驱动件；421、驱动管；422、驱动销；423、驱动座；424、驱动滑槽；425、避让口。
具体实施方式
35.以下结合附图1-7对本技术作进一步详细说明。
36.本技术实施例公开一种高压注浆预止水加固的锚杆施工方法。
37.实施例1参照图1和图2，高压注浆预止水加固的锚杆施工方法包括以下步骤：s1、钻孔：在需要钻设锚孔的位置对钻机进行支架进行定位，然后通过钻机按照设计角度钻设锚孔，钻孔深度控制在设计深度以下20cm。
38.s2、喷浆：钻机钻进成孔到设计深度后，钻机在退钻的过程中同步转动喷浆，具体为采用高压泥浆泵为钻机泵送具有一定压力的砂浆，以用于在锚孔内进行往复旋喷的过程中，将锚孔周侧的土体与砂浆结合的同时，还可扩大锚孔的直径。此外，在此过程中，锚孔中心的土体会通过钻机旋钻的过程排出，从而将砂浆灌注于锚孔周侧土体，以能够将锚孔周侧的土体辅助固结，优化锚固的稳定性，并减小地下水冲刷的影响。并且在锚孔内的注浆压力大于20mpa，最后一次退钻时的注浆压力大于25mpa。
39.s3、锚杆安装：退钻完成后，锚孔的直径为200mm-800mm，并在锚孔内砂浆固结前，将锚杆1插接于锚孔内的砂浆内；并且在锚杆1插接前，限位锚杆1位于自由段的部位套设弹性管11，弹性管11为采用弹性材料制成，例如橡胶管或硅胶管。
40.s4、补浆：在锚杆1插接于锚孔内的砂浆后，对锚孔内进行补充灌浆，并将锚孔内注满砂浆。
41.参照图2和图3，步骤s3中的锚杆1包括多个隔离支架12、多个支撑杆13以及若干钢绞线14，隔离支架12包括若干隔离支环121和若干隔离杆122，若干隔离支环121同中心轴线设置。隔离杆122平行于隔离支环121的径向平面，且若干隔离杆122环绕隔离支环121的中心轴线设置，隔离杆122朝向隔离支环121中心轴线的一端固定连接于隔离支环121。
42.支撑杆13平行于隔离支环121的中心轴线，且若干隔离支环121固定连接于支撑杆13。若干钢绞线14环绕隔离支环121的中心轴线设置，且若干钢绞线14间隔分布于相邻两个隔离杆122之间的间隙，钢绞线14固定连接于若干隔离支环121，具体为通过绑扎或焊接的方式固定。其中，弹性管11套设于钢绞线14位于自由段的部位，且在步骤s3中，通过抵接组件3将锚杆1抵入至灌注有砂浆的锚孔内。
43.在插接锚杆1的过程中，能够通过隔离支环121配合支撑杆13形成对锚孔内的砂浆加固的架体；以用于增加钢绞线14连接于锚孔内固结砂浆的稳定性的同时，优化锚孔内固结的砂浆整体的强度；此外，还能够通过隔离杆122分隔不同的钢绞线14，减小出现相邻钢绞线14出现相互干扰的情况。同时通过支撑杆13和隔离支环121，能够在插接的过程中对钢绞线14进行支撑，以用于客户锚孔内未固化的砂浆的阻力。并且设置于钢绞线14的弹性管11，还能在通过钢绞线14锚固挡土墙或止水桩时，钢绞线14位于自由段的部分能够具有一定活动的余量，减小因钢绞线14承受载荷对自由段对应的固结的砂浆造成损坏的可能性。
44.参照图3和图4，具体的，抵接组件3包括抵接杆31和若干用于抵接隔离支环121的抵接销32，抵接销32设置有两个，且两个抵接销32均固定连接于抵接杆31，抵接销32垂直于抵接杆31，两个抵接销32相互平行并沿抵接杆31的长度方向分布。
45.在步骤s3中，使得两个抵接销32抵接于锚杆1朝向锚孔内的部位的隔离支环121，并通过两个抵接销32将对应位置的隔离支环121夹持，然后推动抵接杆31，即可通过隔离支环121将支撑杆13以及钢绞线14推入锚孔内。
46.实施例1的实施原理为：在锚孔施工时，由于地下水丰富的区域，土体内存在的裂隙相对较多，此时通过钻机往复退钻的过程中进行高压喷浆，能够实现对锚孔做进一步的拓孔，并在此过程中，使得喷出的砂浆能够与锚孔周侧的土体混合，并对锚孔周侧的土体结合，从而对锚孔周侧的土体进行固结，并通过旋喷的过程，使得砂浆能够通过地下的裂隙对周侧的土体做进一步的加固，从而能够在地下水冲刷之前，对锚孔周侧的土体做止水处理，并能够使得锚孔周侧至锚孔中心的砂浆固结的强度逐次增加，可有效的增加锚杆1周侧固结的砂浆与土体的结合力，以优化加固的稳定性。相较于现有技术中采用止水帷幕止水，减少锚孔周侧渗水，止水帷幕会使得止水帷幕处地下水集中，导致止水帷幕处易发生土体流动；或采用套管锚杆锚固，能够实现增加锚固时的稳定性的同时，对锚孔周侧的土体进行固结加固，有效的减小发生地下水聚集的可能性。
47.实施例2参照图5和图6，本实施例与实施例1的不同之处在于，抵接组件3包括抵接管33和三个环绕抵接管33中心轴线设置的扣接杆34。
48.抵接管33的管壁贯穿设置有三个抵接口331，三个抵接口331环绕抵接管33的中心轴线设置，且三个抵接口331一一对应三个扣接杆34设置。扣接杆34的一端转动连接于抵接口331朝向抵接管33中心一侧的开口边沿，扣接杆34的另一端的转动路径与抵接口331远离抵接管33中心一侧的开口边沿重合，以使得扣接杆34能够抵接于抵接口331远离抵接管33中心一侧的开口边沿。其中，扣接杆34的转动平面与抵接管33的中心轴线重合。
49.抵接管33设置有用于控制扣接杆34抵接于抵接管33内壁的抵接件35，本技术实施例中抵接件35为设置于扣接杆34与抵接管33转动连接部的扭簧。当然，在其他实施方式中，抵接件35也可采用弹簧，并且抵接件35的两端分别固定连接于扣接杆34和抵接管33的内
壁。
50.参照图6和图7，具体地，扣接杆34固定连接有用于扣接隔离支环121的扣接销341，扣接销341远离扣接杆34的一端朝向远离抵接管33的方向延伸，且扣接销341呈弧形的杆状结构。扣接销341跟随扣接杆34的转动路径穿过抵接口331，以使得扣接销341能够转出抵接口331。
51.在步骤s3中，需要将锚杆1抵接于锚孔内时，只需将多个隔离支环121外套于抵接管33，然后使得扣接销341和扣接杆34收缩于抵接管33内，并使得抵接管33滑移至锚杆1朝向锚孔内侧位置的隔离支环121，此时使得扣接杆34在抵接件35的作用下，朝向远离抵接管33中心轴线的方向转动，并在此过程中扣接销341会转出抵接口331，从而能够将隔离支环121扣接于扣接销341和抵接管33的外壁之间，最后通过推动抵接管33推动隔离支环121将锚杆1整体推入至锚孔内；并在此过程中，还能够通过抵接管33进一步对钢绞线14以及多个支撑杆13做支撑，减小推进的过程中因长度过长而发生弯折的可能性。同时，在推进完成之后，只需退出抵接管33，在隔离支环121的作用下，会使得扣接销341收缩于抵接管33内，以能够进一步优化退出时的便捷性；相较于直接采用杆件抵接隔离支环121，能够有效的减小抵接隔离支环121以及调整锚杆1整体的角度和位置时，因杆件的弯曲角度过大导致无法进行角度和位置调整的可能性。
52.参照图6和图7，具体地，为了限制隔离支环121相对扣接销341脱离，以用于对锚杆1整体做位置和角度调整，抵接管33的外壁铰接有限制销333。限制销333与抵接管33的连接部位于抵接口331远离扣接杆34的一侧开口边沿的外壁。且限制销333为可伸缩的，例如限制销333为电推缸。
53.参照图6和图7，本技术实施例中限制销333包括铰接于抵接管33外壁的限制销本体334和滑移设置于限制销本体334的滑移销335，限制销本体334与抵接管33的铰接部位于抵接口331远离扣接杆34的一侧开口边沿的外壁，且滑移销335位于限制销本体334远离抵接口331的一侧。具体为限制销本体334开设有滑移槽，且滑移槽为t型槽，滑移销335滑移设置于滑移槽内，且滑移销335朝向抵接管33的一端转动连接有限制块336，限制块336远离滑移销335的一端铰接于抵接管33的外壁，且限制块336的转动平面呈与抵接管33的中心轴线重合，限制块336呈弧形且弧形的开口朝向抵接管33的中心一侧，以用于避让限制销本体334。其中，抵接管33设置有用于控制多个限制销本体334转动的控制组件4。
54.在锚杆1整体插设于锚孔后，会在插接的过程中实时调整锚杆1整体的角度和位置，在隔离支环121被夹持于扣接销341和扣接杆34之间后，控制组件4控制限制销本体334朝向对应的扣接销341转动，并在此过程中，由于限制块336铰接于抵接管33，通过抵接管33的推动，会使得滑移销335朝向扣接销341滑移并抵接于扣接销341，从而将隔离支环121扣接于扣接销341、抵接管33外壁、限制销本体334和滑移销335内侧，从而能够通过抵接管33，控制锚杆1整体摆动、退出以及朝向锚孔内侧插接，以减小对锚杆1整体做角度或位置调整时，隔离支环121脱离扣接销341内侧的可能性。
55.参照图6和图7，具体地，抵接管33的外壁开设有三个一一对应三个扣接销341的安装槽332，安装槽332位于限制销本体334与抵接管33的连接部和抵接口331之间。控制组件4包括三个铰接于限制销本体334的控制销41以及用于驱动控制销41转动的驱动件42。
56.驱动件42包括驱动管421、三个驱动销422和三个驱动座423，三个驱动座423滑移
设置于安装槽332的内壁，且控制销41远离限制销本体334的一端铰接于驱动座423，且控制销41、驱动销422的转动平面均与抵接管33的中心轴线重合。
57.参照图6和图7，安装槽332朝向抵接管33中心轴线的底壁开设有驱动口330，驱动口330的边沿轮廓呈长条形并沿抵接管33的轴向延伸，驱动口330贯穿安装槽332的底壁，以使得驱动口330连通于安装槽332。三个驱动销422分别一一对应固定连接于驱动座423，且驱动销422穿设于驱动口330。抵接管33外套并转动连接于驱动管421，驱动管421对应抵接口331的位置开设有避让口425，以用于避让扣接杆34和扣接销341，且驱动管421对应驱动口330的位置均开设有驱动滑槽424，驱动滑槽424的延伸路径环绕驱动管421的中心轴线呈螺旋线形，驱动销422插设并滑移连接于驱动滑槽424内。
58.当然，在其他实施方式中，控制组件4包括三个控制电推缸，且控制电推缸转动连接于抵接管33的内壁，控制电推缸的伸缩端铰接于限制销本体334。
59.实施例2的实施原理为：在将锚杆1整体插接于锚孔内之后，只需转动驱动管421，使得驱动管421上驱动滑槽424的内壁推动扣接销341沿抵接管33的轴向朝向抵接口331滑移，从而带动驱动座423滑移，使得控制销41朝向抵接口331摆动，以拉动限制销本体334朝向抵接管33转动，而在此过程中，在滑移销335和限制块336配合抵接管33的推动效果，会使得滑移销335相对限制销本体334收缩，以取消对隔离支环121的限制，使得隔离支环121能够相对扣接销341脱离，同时通过滑移销335的收缩，取消对扣接销341转入至抵接管33内的干扰，以便于将抵接管33以及控制组件4等取出锚孔，以重复使用。
60.而在安装抵接管33时，在隔离支环121被扣接于扣接销341与抵接管33的外壁之间后，只需转动驱动管421使得驱动座423朝向远离抵接口331的方向滑移，并在此过程中，滑移销335在抵接管33的作用下会相对限制销本体334伸出，然后滑移销335伸出的端部会抵接于扣接销341，从而实现对隔离支环121的限制，以能够对锚杆1整体做角度调整、朝向远离锚孔底壁的方向的滑移以及推入锚孔的动作，从而达到重复使用的同时，能够在有限的空间内实现对锚杆1的姿态调整。
61.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。