專利名稱：用于套取錨索的鉆具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于套取錨索的鉆具。
背景技術：
盾構技術在城市地鐵建設中具有越來越重要的地位，特別是穿越一些重要建筑 物、重要市政設施和地質復雜地段。但是盾構施工遇到地下錨索、錨桿等深基坑支護結構時 容易導致刀盤纏繞錨索、錨桿，螺旋機纏繞錨索、錨桿等情況，導致盾構機長時間停機，無法 正常施工。而且刀盤拉拔錨索、錨桿時有可能導致地層大面積被擾動，地表沉降超標，地下 管線破裂、建筑物沉降、傾斜等不良后果。因此，在盾構施工前預先對地層中的錨索、錨桿進 行清除處理顯的十分必要。
實用新型內容本實用新型的目的是提供用于套取錨索的鉆具，要解決盾構施工中遇到地下錨 索、錨桿等深基坑支護結構時要對錨索或錨桿預先清除的技術問題；并解決清除錨索或錨 桿時所需鉆孔工具的問題。為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案這種用于套取錨索的鉆具，由鉆頭和鉆桿連接而成，所述鉆頭與鉆桿由螺紋絲扣 連接，鉆桿是端部帶螺紋絲扣的中空、高強合金鋼管，鉆頭是一個在前端均勻分布有一圈合 金鋼齒的一段中空合金鋼管。所述鉆頭前端的管壁呈內高外低的臺階形，管壁外側的低階處和管壁內側的高階 處內外交錯焊有齒塊，齒塊是矩形、L形和n形，矩形或L形齒塊嵌入并焊接在管壁前端外 側的低階處，n形齒塊騎在管壁前端內側的高階處、并與之焊接。所述鉆頭前端的管壁呈內高外低的臺階形，管壁外側的低階處間隔開有與鉆桿連 接的螺孔，合金鋼齒嵌入并焊接于管壁外側的低階處和管壁內側的高階處。所述鉆頭前端的合金鋼齒是在鉆頭前端切削形成的合金鋼齒，或在鉆頭端部切削 成齒槽、齒槽內嵌入并加焊齒塊形成的合金鋼齒，所述合金鋼齒是鋸齒形齒或矩形齒。所述合金鋼齒與相鄰的合金鋼齒之間開有三角形豁口或溝槽形豁口。所述鉆頭上的螺紋絲扣為內絲扣或外絲扣，相應鉆桿上的螺紋絲扣為外絲扣或內 絲扣。所述鉆桿的長度為每節1 2m，各節之間采用螺紋絲扣連接。與現有技術相比本實用新型具有以下特點和有益效果首先，采用本實用新型的鉆具和施工方法在基坑回填前或回填過程中可以把基坑 錨索或錨桿支護體系清除，避免了刀盤纏繞錨索、錨桿，螺旋機纏繞錨索、錨桿等情況，為節 約和凈化地下空間創造條件可有效保障施工人員的安全。其次，本實用新型的鉆具結構簡單，操作簡便、施工過程簡單易行，具有很強的實 用性、有利于節約成本、節省時間、提高工作效率。[0015]最后，本實用新型提供了三種不同的鉆頭齒，可以有效保證破除砂漿成孔后的效
^ o本實用新型可廣泛應用于地下工程中錨索或錨桿的清除，尤其適用于基坑肥槽尚 未填埋或正在回填時，需要有一定預留空間錨索或錨桿的清除施工。
以下結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。
圖1是本實用新型鉆具實施例一的結構示意圖；圖2是
圖1的左視圖。圖3是本實用新型鉆具實施例二的結構示意圖；圖4是圖3的左視圖。圖5是本實用新型鉆具實施例三的結構示意圖；圖6是圖5的左視圖。圖7是應用本實用新型的施工步驟1、2的示意圖；圖8是應用本實用新型的施工步驟3、4、5、6的示意圖；圖9是應用本實用新型的施工步驟7示意圖；
圖10是應用本實用新型的施工步驟8示意圖；
圖11是應用本實用新型的施工步驟8示意圖；
圖12是應用本實用新型的施工步驟9示意圖；
圖13是本實用新型鉆具的鉆桿結構示意圖。附圖標記1_鉆頭、2-鉆桿、3-螺紋絲扣、4-鋸齒形齒、5-矩形齒、6-三角形豁口、 7-溝槽形豁口、8_螺孔、9- II形齒塊、10-錨索、11-回填水泥砂漿。
具體實施方式
實施例一參見
圖1、2所示，一種用于套取錨索的鉆具，由鉆頭1和鉆桿2連接而 成，所述鉆頭1與鉆桿2由螺紋絲扣3連接，鉆桿2是端部帶螺紋絲扣3的中空、高強合金 鋼管，鉆桿有數節，每節1 2m。鉆頭是一個在前端均勻分布有一圈合金鋼齒的一段中空合 金鋼管。鉆頭端部為外環內套突出外環端部的內環，外環和內環外側面分別均勻焊有四個 合金鋼齒，為鋸齒形齒4設計。外環和內環上所焊合金鋼齒均突出外環和內環頂面，外環所 焊合金鋼齒、內環上所焊合金鋼齒和外環上圓孔均錯開布置。相鄰的合金鋼齒之間開有溝 槽形豁口 7。鉆頭端部外徑是127mm，鉆頭總長度是200mm，螺紋段長是70mm，八個鋸齒每隔 45度間隔設置。主要考慮破除砂漿成孔后的效果。實施例二參見圖3、4所示，與實施例一的區別在于所述鉆頭1端部為矩形齒5，鉆 頭1上螺紋絲扣3為外絲扣。所述鉆頭1前端的合金鋼齒是在鉆頭1前端切削形成齒槽、 齒槽內嵌入并加焊齒塊形成的合金鋼齒，所述合金鋼齒為矩形齒5。合金鋼齒與相鄰的合金 鋼齒之間開有三角形豁口 6。嵌合金鋼齒的鉆頭前端外徑是150mm，鉆頭總長度是180mm，螺 紋段長是70mm，三個鋸齒每隔120度間隔設置。實施例三參見圖5、6所示，與實施例二的區別在于所述鉆頭1前端的管壁呈內高 外低的臺階形，管壁外側的低階處間隔開有與鉆桿連接的螺孔8，n形齒塊9騎在管壁前端內側的高階處、并與之焊接。n形齒塊兩側開有矩形凹槽，矩形凹槽內嵌有突出鉆頭端部的 矩形齒5，所述鉆頭上螺紋絲扣3為內絲扣。加焊合金鋼方形齒的鉆頭端部外徑為127mm， 鉆頭總長度是200mm，螺紋段長70mm，每隔90度內外交錯設置合金鋼方形齒，合金鋼方形齒 的齒高為15_18mm,齒寬為5mm。應用本實用新型進行施工的方法步驟參見圖7-
圖12所示步驟1，首先根據調查的錨索10資料布置機具設備、確定鉆進角度、鉆桿2直徑、分 節長度和鉆頭1型式，對鉆機停放位置基礎進行平整硬化，并設置水平鉆機行走軌道，基坑 內鋼圍檁拆除后，固定錨索頭。然后根據基坑圍護結構施工圖紙及現場導線控制點，使用檢 測儀測定所有錨索10的平面坐標和高程、初始鉆進角度。步驟2，在平整硬化的施工作業面上，根據水平鉆機尺寸鋪設軌道，在已經鋪設好 的軌道上安裝水平鉆機設備，組裝調試，試運行。步驟3，在掌子面上沿錨索10向里開挖深度lm、直徑0. 5m以上的導洞，大致了解 錨索10的傾角及方位角，將由鉆頭1和鉆桿2組成的套取錨索10的鉆具安裝在水平鉆機 上，試驗鉆進一段距離。步驟4，把錨索頭用鋼筋焊接固定在水平鉆機套管中央位置，鉆具安裝到位，對準 孔位，并調整鉆機使其與已探明的錨索10傾角及方位角保持一致。步驟5，開始鉆進，每鉆進1節鉆桿2長度，需要接長1節鉆桿2，每次接管時都應 測量錨索頭的位置，如發現錨索10縮進，再次鉆進前應采取措施將錨索頭拉至原位，并用 穿過鉆機軸心經進水口固定在鉆機機架后部的OlOmm的圓鋼筋拉住錨索10，避免錨索10 受到損傷。每鉆進1節，測量一下鉆桿2角度，及時糾正偏差，保證鉆進角度在錨索10變化 角度范圍內，保持錨索10正好在套管的中央位置。步驟6，鉆機在鉆進過程中要保持鉆頭1平穩鉆進，在鉆進過程中，施工人員必須 觀察進尺及鉆機扭矩變化，然后根據實際情況調整鉆進角度和方向，確保鉆頭1不在切割 錨索10。步驟7，鉆進深度接近設計深度時，根據鉆進時鉆頭1發出的聲音及鉆進壓力判斷 是否鉆至錨索10根部，確認鉆頭1鉆至錨索10根部后停鉆取錨索10，根據地層情況控制鉆 壓和鉆速。步驟8，當鉆頭1全部鉆透錨索10長度范圍內的錨固體后，錨索10與周圍地層之 間的粘結力解除，然后用機械設備或人工取錨索10，不得強行拉拔錨索10。步驟9，拔除錨索10。步驟10，及時向錨索孔內回填水泥砂漿11，注漿漿液采用M7. 5強度的水泥砂漿， 注漿壓力IMpa。泥漿制備應根據地質情況選用高塑性粘土或膨潤土。采用鉆孔灌注樁泥漿 控制標準，對泥漿比重、含沙率、稠度進行質量檢驗。錨索10拔除后，在現場統一放置，便于 測量和檢驗。步驟11，鉆機移動到下一個要拔除的錨索10位置，進行下一根錨索10拔除施工循 環，重復步驟5-9。參見
圖13，鉆桿的長度為2000mm左右，直徑為120_150mm，管壁厚為10_20mm。以上為本實用新型幾個典型的實施例，本實用新型的實施不限于此。
權利要求一種用于套取錨索的鉆具，由鉆頭(1)和鉆桿(2)連接而成，其特征在于所述鉆頭(1)與鉆桿(2)由螺紋絲扣(3)連接，鉆桿(2)是端部帶螺紋絲扣(3)的中空、高強合金鋼管，鉆頭(1)是一個在前端均勻分布有一圈合金鋼齒的一段中空合金鋼管。
2.根據權利要求1所述的用于套取錨索的鉆具，其特征在于所述鉆頭(1)前端的管 壁呈內高外低的臺階形，管壁外側的低階處和管壁內側的高階處內外交錯焊有齒塊，齒塊 是矩形、L形和n形，矩形或L形齒塊嵌入并焊接在管壁前端外側的低階處，n形齒塊(9) 騎在管壁前端內側的高階處、并與之焊接。
3.根據權利要求1所述的用于套取錨索的鉆具，其特征在于所述鉆頭(1)前端的管 壁呈內高外低的臺階形，管壁外側的低階處間隔開有與鉆桿連接的螺孔(8)，合金鋼齒嵌入 并焊接于管壁外側的低階處和管壁內側的高階處。
4 根據權利要求1所述的用于套取錨索的鉆具，其特征在于所述鉆頭(1)前端的合 金鋼齒是在鉆頭(1)前端切削形成的合金鋼齒，或在鉆頭(1)端部切削成齒槽、齒槽內嵌入 并加焊齒塊形成的合金鋼齒，所述合金鋼齒是鋸齒形齒(4)或矩形齒(5)。
5.根據權利要求4所述的用于套取錨索的鉆具，其特征在于所述合金鋼齒與相鄰的 合金鋼齒之間開有三角形豁口(6)或溝槽形豁口(7)。
6.根據權利要求1-5任意一項所述的用于套取錨索的鉆具，其特征在于所述鉆頭(1) 上的螺紋絲扣⑶為內絲扣或外絲扣，相應鉆桿上的螺紋絲扣⑶為外絲扣或內絲扣。
7.根據權利要求6所述的用于套取錨索的鉆具，其特征在于所述鉆桿的長度為每節 1 2m，各節之間采用螺紋絲扣(3)連接。
專利摘要本實用新型涉及一種用于套取錨索的鉆具。鉆具的鉆頭和鉆桿采用螺栓或絲扣連接，鉆桿有數節，各節之間采用螺栓或絲扣連接，鉆頭采用特制合金鋼，鉆桿采用高強合金鋼材，鉆頭有鋸齒、加焊金鋼方形齒和嵌合金鋼齒。采用此鉆具套取錨索或錨桿時，鉆具外套跟管，鉆具安裝在鉆機上，錨索或錨桿頭固定連接在鉆機鉆具的跟管中央位置，鉆進過程中保持鉆進角度與錨索或錨桿一致，鉆至錨索或錨桿的尾部時取出錨索或錨桿，最后采用水泥砂漿封孔。此施工方法能在基坑回填過程前或回填過程中預先對地層中的錨索或錨桿進行清除，為節約和凈化地下空間創造條件，能縮短工期、提高施工效率、節約建設資金、有效保障施工人員的安全。
文檔編號E21B17/042GK201581805SQ20092031804
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月22日 優先權日2009年12月22日
發明者吳亮, 張智宏, 顏治國 申請人:北京住總集團有限責任公司;北京住總市政工程有限責任公司