(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 109183857 A(43)申请公布日 2019.01.11
(21)申请号 201811087970.4(22)申请日 2018.09.18
(71)申请人 浙江坤德创新岩土工程有限公司
地址 315000 浙江省宁波市宁波高新区扬
帆路999弄研发园2幢801室(72)发明人 吕美东 陈天雄
(74)专利代理机构 广州市越秀区哲力专利商标
事务所(普通合伙) 44288
代理人 胡拥军 糜婧(51)Int.Cl.
E02D 31/12(2006.01)
权利要求书2页 说明书5页 附图9页
(54)发明名称
一种抗浮锚杆施工方法
(57)摘要
本发明公开了一种抗浮锚杆施工方法，其在基坑开挖前进行锚杆的施工，并且在锚杆上部周围的土体中通过高压旋喷形成加固部，保证了基坑开挖时，锚杆不发生偏斜。此外，本发明的抗浮锚杆先期施工，可以与桩基施工同步、养护同步，不需要额外占用工期，有利于加快工期进度；本发明的抗浮锚杆在未开挖基坑前即进行施工，不存在基坑坑底土质差，开挖后工作面不利于机械施工的问题；本发明采用高压旋喷的方法，在设计的开挖底面以下进行部分水泥土加固，对锚杆自身以及整个基坑特别是软土基坑的稳定性起到加强作用。CN 109183857 ACN 109183857 A
权 利 要 求 书
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1.一种抗浮锚杆施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S11在地面进行钻孔，钻杆的下端到达预定深度后高压旋喷浆料以形成加固部；S12向所述加固部以下钻孔，钻孔深度达到锚杆底部设计标高后停止钻孔；S13将锚杆放入钻孔内，所述锚杆底部到达设计标高时，所述锚杆的锚头超出所述加固部的上表面；
S14开挖基坑。
2.根据权利要求1所述的抗浮锚杆施工方法，其特征在于，所述步骤S14中，对所述基坑实行分层开挖，先挖至所述锚头的上方，在与所述锚头对应的位置制作标记，然后再避开所述标记位置进行基坑开挖，所述基坑挖掘完成后，所述锚头的高度超过所述基坑坑底的高度。
3.根据权利要求2所述的抗浮锚杆施工方法，其特征在于，所述步骤S14之后，还包括步骤：于所述锚头处设置锚固构件，然后在所述锚固构件外进行底板浇筑。
4.根据权利要求1-3任一所述的抗浮锚杆施工方法，其特征在于，所述步骤S13中，将所述锚杆与钢筋用连接器连接，通过所述钢筋将所述锚杆送入钻孔内，所述锚杆底部到达设计标高后，回收所述连接器以及所述钢筋。
5.根据权利要求4所述的抗浮锚杆施工方法，其特征在于，所述连接器具有内螺纹，所述锚头与所述连接器螺纹连接，所述锚杆插入钻孔后，旋转所述钢筋使所述连接器、所述钢筋与所述锚杆分离。
6.一种抗浮锚杆施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S21在地面进行钻孔，钻杆的下端到达预定深度后高压旋喷浆料以形成加固部；S22向所述加固部以下钻孔，钻孔深度达到锚杆底部设计标高后，高压旋喷浆料，高压旋喷的同时提升所述钻杆，当所述钻杆提升至扩大部的设计标高时，停止喷浆，从而通过高压旋喷浆料形成扩大部；
S23将锚杆放入钻孔内，所述锚杆底部到达设计标高时，所述锚杆的锚头超出所述加固部的上表面，所述锚杆的底部设置有承载体或可注浆囊袋；
S24向所述锚杆的底部进行锚孔内补浆或囊内注浆，以使得所述锚杆的底部与所述扩大部连接，形成扩大头锚杆；
S25开挖基坑。
7.根据权利要求6所述的抗浮锚杆施工方法，其特征在于，所述步骤S25中，对所述基坑实行分层开挖，先挖至所述锚头的上方，在与所述锚头对应的位置制作标记，然后再避开所述标记位置进行基坑开挖，所述基坑挖掘完成后，所述锚头的高度超过所述基坑坑底的高度。
8.根据权利要求6所述的抗浮锚杆施工方法，其特征在于，所述步骤S25之后，还包括步骤：于所述锚头处设置锚固构件，然后在所述锚固构件外进行底板浇筑。
9.根据权利要求6-8任一所述的抗浮锚杆施工方法，其特征在于，所述步骤S23中，将所述锚杆与钢筋用连接器连接，通过所述钢筋将所述锚杆送入钻孔内，所述锚杆底部到达设计标高后，进行步骤S24，形成所述扩大头锚杆后，回收所述连接器以及所述钢筋。
10.根据权利要求9所述的抗浮锚杆施工方法，其特征在于，所述连接器具有内螺纹，所述锚头与所述连接器螺纹连接，通过旋转所述钢筋使所述连接器、所述钢筋与所述锚杆分
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权 利 要 求 书
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说 明 书一种抗浮锚杆施工方法
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技术领域
[0001]本发明涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种抗浮锚杆施工方法。
背景技术
[0002]抗浮锚杆作为一种抗浮措施，其具有抗浮能力强、布置方式灵活、易于施工等优点，在抗浮设计中常用来抵抗地下水对建筑物带来的浮力。[0003]目前抗浮锚杆的施工基本都是在基坑的坑底进行，但是在有些情况下，开挖后基坑坑底的土质较差，场地条件对锚杆施工极为不利，甚至无法正常施工，因此需要额外对坑底进行地基处理(如硬化、铺填等)后方可施工，导致施工成本上升。同时，坑底锚杆施工需要挖土完成提供作业面才可进行，是单独的施工工序，不能与其前置或后续工序同时施工。此外，采用内支撑系统支护的基坑，开挖后的坑底一般会有支撑立柱桩等遍布基坑，对锚杆钻机的施工也会产生影响，同时立柱桩的上空还有基坑内支撑的阻挡，对锚杆钻机的高度和水平移动产生限制，导致施工极其不便。同时锚杆施工所需的设备(如空压机、注浆机、水泥浆搅拌装置等)进入坑底同样也存在困难。
发明内容
[0004]为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种抗浮锚杆施工方法，解决现有技术中基坑开挖后工作面不利于机械施工以及施工工期紧张的问题。[0005]根据本发明的一个方面，提供一种抗浮锚杆施工方法，包括以下步骤：[0006]S11在地面进行钻孔，钻杆的下端到达预定深度后高压旋喷浆料以形成加固部；[0007]S12向所述加固部以下钻孔，钻孔深度达到锚杆底部设计标高后停止钻孔；[0008]S13将锚杆放入钻孔内，所述锚杆底部到达设计标高时，所述锚杆的锚头超出所述加固部的上表面；
[0009]S14开挖基坑。[0010]进一步地，所述步骤S14中，对所述基坑实行分层开挖，先挖至所述锚头的上方，在与所述锚头对应的位置制作标记，然后再避开所述标记位置进行基坑开挖，所述基坑挖掘完成后，所述锚头的高度超过所述基坑坑底的高度。[0011]进一步地，所述步骤S14之后，还包括步骤：于所述锚头处设置锚固构件，然后在所述锚固构件外进行底板浇筑。[0012]进一步地，所述步骤S13中，将所述锚杆与钢筋用连接器连接，通过所述钢筋将所述锚杆送入钻孔内，所述锚杆底部到达设计标高后，回收所述连接器以及所述钢筋。[0013]进一步地，所述连接器具有内螺纹，所述锚头与所述连接器螺纹连接，所述锚杆插入钻孔后，旋转所述钢筋使所述连接器、所述钢筋与所述锚杆分离。[0014]根据本发明的另一个方面，提供一种抗浮锚杆施工方法，包括以下步骤：[0015]S21在地面进行钻孔，钻杆的下端到达预定深度后高压旋喷浆料以形成加固部；[0016]S22向所述加固部以下钻孔，钻孔深度达到锚杆底部设计标高后，高压旋喷浆料，
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高压旋喷的同时提升所述钻杆，当所述钻杆提升至扩大部的设计标高时，停止喷浆，从而通过高压旋喷浆料形成扩大部；[0017]S23将锚杆放入钻孔内，所述锚杆底部到达设计标高时，所述锚杆的锚头超出所述加固部的上表面，所述锚杆的底部设置有承载体或可注浆囊袋；[0018]S24向所述锚杆的底部进行锚内补浆或囊内注浆，以使得所述锚杆的底部与所述扩大部连接，形成扩大头锚杆；[0019]S25开挖基坑。[0020]进一步地地，所述步骤S25中，对所述基坑实行分层开挖，先挖至所述锚头的上方，在与所述锚头对应的位置制作标记，然后再避开所述标记位置进行基坑开挖，所述基坑挖掘完成后，所述锚头的高度超过所述基坑坑底的高度。[0021]进一步地，所述步骤S25之后，还包括步骤：于所述锚头处设置锚固构件，然后在所述锚固构件外进行底板浇筑。[0022]进一步地，所述步骤S23中，将所述锚杆与钢筋用连接器连接，通过所述钢筋将所述锚杆送入钻孔内，所述锚杆底部到达设计标高后，进行步骤S24，形成所述扩大头锚杆后，回收所述连接器以及所述钢筋。[0023]进一步地，所述连接器具有内螺纹，所述锚头与所述连接器螺纹连接，通过旋转所述钢筋使所述连接器、所述钢筋与所述锚杆分离。[0024]相比现有技术，本发明的有益效果在于：[0025](1)与现有技术中抗浮锚杆在基坑坑底施工相比，本发明的抗浮锚杆先期施工，可以与桩基施工同步、养护同步，不需要额外占用工期，有利于加快工期进度；[0026](2)与现有技术中抗浮锚杆在基坑坑底施工相比，本发明的抗浮锚杆在未开挖基坑前即进行施工，不存在基坑坑底土质差，开挖后工作面不利于机械施工的问题，当然，也不存在锚杆施工设备难以进入坑底的问题；[0027](3)本发明采用高压旋喷的方法，在设计的开挖底面以下进行部分水泥土加固，对整个基坑特别是软土基坑的稳定性起到加强作用，同时加固后的坑底对于其他工种或工艺(如底板浇筑)的施工提供了很好的场地，此外，在基坑开挖过程中，可以解决锚头部分在受到侧向挤压力时发生偏斜的问题。
附图说明
[0028]图1为本发明的抗浮锚杆施工方法中地面钻孔以及高压旋喷形成加固部的示意图；
[0029]图2为本发明的抗浮锚杆施工方法的一个实施例在加固部以下进行钻孔的示意图；
[0030]图3为本发明的抗浮锚杆施工方法的一个实施例将锚杆送入钻孔后的示意图；[0031]图4为本发明的抗浮锚杆施工方法的另一个实施例在加固部以下进行钻孔并高压旋喷形成扩大部的示意图；
[0032]图5为本发明的抗浮锚杆施工方法的另一个实施例将锚杆送入钻孔后的示意图；[0033]图6为本发明的抗浮锚杆施工方法的另一个实施例将锚杆送入钻孔后的示意图；[0034]图7为本发明的抗浮锚杆施工方法中基坑开挖后坑底的示意图；
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图8为本发明的抗浮锚杆施工方法中利用钢筋将锚杆送入钻孔的示意图；
[0036]图9为本发明的抗浮锚杆施工方法中底板浇筑后的示意图；[0037]图中：1、钻杆；2、加固部；3、锚杆；31、锚头；32、承载体；33、可注浆囊袋；4、扩大部；6、钢筋；7、连接器；8、锚固构件；9、底板。具体实施方式[0038]下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。[0039]在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。[0040]如图1、2、3、7所示，根据本发明的一个优选实施例，抗浮锚杆的施工方法包括以下步骤：
[0041]S11在地面(H0)进行钻孔，钻杆1的下端到达预定深度(H1)后高压旋喷浆料以形成加固部2，如图1所示；
[0042]S12向加固部2以下钻孔，钻孔深度达到锚杆底部设计标高(H2)后停止钻孔，如图2所示，然后将钻杆1提出；
[0043]S13将锚杆3放入钻孔内，锚杆3底部到达设计标高(H2)时，锚杆3的锚头31超出加固部2的上表面；
[0044]S14开挖基坑，形成如图7所示的坑底。[0045]步骤S11中，在地面上进行钻孔前，首先进行地面的平整，地面平整的具体方法为现有技术，本发明不再详述；地面平整后，根据抗浮锚杆安装的位置，作好孔位标记，钻机就位后，进行钻孔。步骤S12中，钻孔完成后，开启高压泵进行高压旋喷，形成加固部2，高压旋喷浆料的具体操作方法为现有技术，本发明不再详述。[0046]优选地，步骤S13中，将锚杆3与一定长度的钢筋6用连接器7连接，然后通过送桩装置将锚杆3以及钢筋6送入钻孔内，如图8所示，锚杆3底部到达设计标高后，旋转钢筋6，使钢筋6、连接器7与锚杆3分离，然后回收钢筋6与连接器7。值得一提的是，连接器7具有内螺纹，连接器7通过其内螺纹与锚头31螺纹连接。锚杆3在深层土体与水泥土的握裹力、摩擦力、自身重力足以抵抗钢筋6旋转时产生的扭矩，因此旋转钢筋6时，锚杆3保持不动。[0047]优选地，步骤S14中，为了避免开挖基坑时破坏锚头31，或者避免锚头31损坏开挖设备，对基坑实行分层开挖：首先开挖至锚头31的上方，在与锚头31对应的位置制作标记，然后再避开标记位置进行基坑开挖，基坑挖掘完成后，锚头31的高度超过基坑坑底(H5)的高度，如图7所示。一些实施例中，先使用大型机械设备开挖基坑，开挖至锚头31上方后，更换开挖设备，以便进行小范围的开挖，或者由人工进行后续的开挖，以避免对锚头31造成损坏。
[0048]优选地，在步骤S14之后，还包括以下步骤：于锚头31处设置锚固构件8，然后于锚固构件8外进行底板浇筑，形成底板9，如图9所示。锚固构件8包括设置在锚头31处的承载板
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以及将承载板紧固在锚头31上的钢筋螺母。当然，锚固构件8也可以是现有的其他结构，本发明并不限制锚固构件的具体结构。[0049]如图1、4、5、6、7所示，根据本发明的另一个优选实施例，抗浮锚杆施工方法包括以下步骤：
[0050]S21在地面(H0)进行钻孔，钻杆1的下端到达预定深度(H1)后高压旋喷浆料形成加固部2，如图1所示；
[0051]S22继续向加固部2以下钻孔，钻孔深度达到锚杆底部设计标高(H2)后，高压旋喷浆料，高压旋喷的同时提升钻杆1，当钻杆1提升至扩大部4的设计标高(H3)时，停止喷浆，通过高压旋喷浆料形成扩大部4，如图4所示，然后提出钻杆1；[0052]S23将锚杆3放入钻孔内，锚杆3底部到达设计标高(H2)时，锚杆3的锚头31超出加固部2的上表面，锚杆3的底部设置有承载体32或可注浆囊袋33，如图5或6所示；[0053]S24向锚杆3的底部进行锚内补浆或囊内注浆，以使得锚杆3的底部与扩大部4连接，形成扩大头锚杆；[0054]S25开挖基坑，如图7所示。[0055]步骤S21中，在地面上进行钻孔前，首先进行地面的平整，地面平整的具体方法为现有技术，本发明不再详述；地面平整后，根据抗浮锚杆安装的位置，作好孔位标记，钻机就位后，进行钻孔。步骤S22中，钻孔完成后，开启高压泵进行高压旋喷，形成加固部2。高压旋喷浆料的具体操作方法为现有技术，本发明不再详述。[0056]步骤S23中，设置在锚杆3底部的承载体32或可注浆囊袋33的结构为现有技术，本发明不再详述。步骤S24中，向锚杆3的下部进行锚孔内补浆或囊内注浆的方法为现有技术，本发明不再详述。[0057]优选地，步骤S23中，将锚杆3与一定长度的钢筋6用连接器7连接，然后通过送桩装置将锚杆3以及钢筋6送入钻孔内，锚杆3底部到达设计标高后，进行步骤S24，形成所述扩大头锚杆后，旋转钢筋6，使钢筋6、连接器7与锚杆3分离，然后回收钢筋6与连接器7。值得一提的是，连接器7具有内螺纹，连接器7通过其内螺纹与锚头31螺纹连接。[0058]优选地，步骤S25中，为了避免开挖基坑时破坏锚头31，或者避免锚头31损坏开挖设备，对基坑实行分层开挖：首先开挖至锚头31的上方，在与锚头31对应的位置制作标记，然后再避开标记位置进行基坑开挖，基坑挖掘完成后，锚头31的高度超过基坑坑底(H5)的高度，如图7所示。一些实施例中，先使用大型机械设备开挖基坑，开挖至锚头31上方后，更换开挖设备，以便进行小范围的开挖，或者由人工进行后续的开挖，以避免对锚头31造成损坏。
[0059]优选地，在步骤S25之后，还包括以下步骤：于锚头31处设置锚固构件8，然后于锚固构件8外进行底板浇筑，形成底板9，如图9所示。锚固构件8包括设置在锚头31处的承载板以及将承载板紧固在锚头31上的钢筋螺母。当然，锚固构件8也可以是现有的其他结构，本发明并不限制锚固构件的具体结构。[0060]在上述两个实施例中，加固部2对锚杆3起到保护作用，在后期开挖基坑时，可以防止锚杆3因周围土体的侧向应力而发生倾斜。此外，加固部2对整个基坑特别是软土基坑的稳定性起到加强作用，同时加固后的坑底对其他工种或工艺(底板浇筑)的施工提供了很好的场地。另外，加固后的坑底作为结构底板持力层，对控制地基沉降、上部荷载分担均起到
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有益效果。
[0061]本发明各实施例的锚杆3在基坑开挖前进行施工，因此锚杆3可以与桩机同步施工，同步养护，不需要占用额外的工期，有利于缩短工期，本发明的抗浮锚杆施工方法尤其适用于对工期进度要求苛刻的工况；此外，由于锚杆3不需要在基坑内施工，因此避免了基坑坑底土体较差对施工的影响，此外，也解决了锚杆施工设备进入坑底存在困难的问题。[0062]现有技术中开挖后的坑底一般会有支撑立柱桩等遍布基坑，对锚杆钻机的施工也会产生影响，同时立柱桩的上空还有基坑内支撑的阻挡，对锚杆钻机的高度和水平移动产生限制，导致施工极其不便。而本发明的锚杆施工是在基坑开挖前进行，因此不存在以上问题，使得锚杆的施工便利性以及效率大幅提高。
[0063]上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
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