结构得到改善的永久锚固施工方法用前端锚固锚技术领域
本发明涉及在岩石或地基的断崖等中用于防止断面崩塌或在进行多种土木工程
时用于防止被挖掘壁面崩塌的永久锚,更加详细地,涉及如下的永久锚固施工方法用前端
锚固锚,即,借助薄泥浆的注入压力来使用于执行永久锚固施工方法的前端锚固锚的锚翼
扩张及展开,并在锚翼被扩张及展开之后,通过薄泥浆的持续排出作用,可使薄泥浆紧密地
填充于前端锚固锚的周边部及锚孔,从而不仅进一步提高前端锚固锚的锚固力,而且可实
现高质量的加强工程,而不存在因纹理而导致锚固部脆弱的情况。
背景技术
通常,永久锚用于如下方面:在岩石、地基的断崖等中,防止断面崩塌的挡土工程
及稳定斜面;抑制山崩;防止大楼或堤坝等大型结构物因地下水而受损;防止地下结构物受
损;当对大型建筑物的地下层进行土木工程时,防止被挖掘的壁面崩塌。并且,设置永久锚
的目的在于,当对地震发生地等的建筑物或大型铁塔、保护墙等进行施工时,用于防止构筑
物移动或歪曲等的颠倒,以及当进行为了悬臂(cantilever)的反作用力的施工时,或当为
了进行水中工程而在水下敷设沉箱(Caisson)时,用于辅助压入动作。
如图1所示,通常这种永久锚固施工方法的通常的施工方法如下:利用钻孔机在存
在崩塌隐患的岩石、地基等钻开锚孔100,并将薄泥浆软管和多个拉伸材料110及前端锚固
锚130设置为一个单元来插入于上述锚孔100。接着,通过插入于锚孔100的薄泥浆软管120
注入薄泥浆(grout),若经过规定时间之后,所注入的薄泥浆与前端锚固锚130一同被阴干,
则在拉伸材料110的另一侧的末端设置按压单元来紧固锚固件140之后,通过使用额外的液
压设备对钢绞线内部的拉伸材料110进行拉伸,从而使对象结构物变得稳定。
这种以往的永久锚借助灌浆的地基压力或与地基之间的摩擦力对表面的拉伸力
进行支撑。在永久锚固施工方法中,锚的结构要素包括:锚体锚固部,具有通过发挥所需应
力来向地基传递拉伸力的功能;自由拉伸部,用于传递上述锚体对由锚头部发挥的应力而
产生的拉伸力;以及锚头部,具有向结构物提供所需应力的功能。其中,锚体锚固部由地基
和薄泥浆、薄泥浆和拉伸材料之间的附着抵抗力所决定。
并且,近期提出以如下的方式制造的永久锚,即,在对如上所述的永久锚固进行施
工的过程中,在注入薄泥浆并使其固化之前,通过对锚固头部进行先行锚固,永久锚固具有
更加坚固的拉伸应力并可以与前端应力和弯曲力矩相抵抗,如上所述的结构得到改善的永
久锚与韩国公开专利第10-2009-0113436号相同。
这种以往的永久锚借助薄泥浆的地基压力对拉制赋予支撑的刚性,根据脆弱地
基、斜面、岩石等地基的状态,在插入有锚的锚孔的周边形成多个纹理。很难从外部对这种
被钻孔的锚孔内部的纹理进行确认。即,当通过在锚孔插入拉伸材料来注入薄泥浆时,薄泥
浆借助注入压力填充于锚孔内部。因此,当薄泥浆注入于锚孔时,薄泥浆从锚孔向形成于锚
孔内部的多个纹理侧泄漏,从而降低锚孔内部的薄泥浆填充率。
如上所述,因锚孔内部的多个纹理而使薄泥浆的填充率显著下降,由此,实际情况
为无法加强地基。并且,即使产生在锚孔内部的纹理仅形成于一部分,但由于锚孔内部的整
个区域为一个空间,因而在填充于锚孔的整个区域的薄泥浆内部产生空隙,从而无法得到
实质性加强。
因此,很难对填充于锚孔内部的薄泥浆的强度进行测定,而且也需要相当长的工
作时间,从而因空气扩大而发生施工费等附带费用增加的问题。并且,由于在未能对在填充
于锚孔的薄泥浆中,因纹理而产生的薄泥浆内部的空隙的存在状态进行确认的情况下,执
行脆弱地基、斜面加强等锚固工程,从而发生因不良施工而引起的维护费用的增加和因地
基崩塌而引起的大型事故。
并且,以往的永久锚存在需要根据地基状态来选择锚的不便和因从插入于锚孔的
锚的前端锚固部集中地施加负荷而导致的结构方面不稳定的问题,通过钻开深锚孔,来使
插入于锚孔的锚固部的长度变长,从而发生如下问题,即,为了以长的方式形成深度,得增
加对锚孔的工作时间以及因锚固部的长度变长而增加设置费用。
并且,如之前所述,作为用于拉伸永久锚而进行的先行工作,为了使锚的内部下体
锚固于锚孔的内部,即,为了使锚固长度锚固于地基而使用灌入水泥浆、树脂、前端锚固锚。
但是,在以往的灌浆、树脂的情况下,因需要规定的阴干时间,而当锚孔内部的地基在变形
之中或存在涌水时,存在无法正常进行拉伸的问题。并且,在以往前端锚固锚的情况下,若
在注入灌浆之前立刻进行拉伸,则因被按压并锚固的前端锚固锚部的支撑应力小,而当进
行拉伸时,发生从锚孔脱离的问题,因而存在难以获得所需拉伸应力的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明改善了如上所述的问题,本发明的目的在于,提供如下的结构得到改善的
永久锚固施工方法用前端锚固锚,即,本发明的结构得到改善的永久锚固施工方法用前端
锚固锚包括:钢丝固定部,用于对拉伸线进行固定结合;以及锚固头部,借助薄泥浆的注入
压力来扩张及展开,从而使上述锚固头部与钢丝固定部的下端相结合,锚固头部包括:移动
体,借助薄泥浆的注入压力来运行;以及多个锚翼,通过对上述移动体进行加压来使上述多
个锚翼扩张及展开,由此,上述结构得到改善的永久锚固施工方法用前端锚固锚的特征在
于,在前端锚固锚向锚孔的内侧插入的状态下,若注入薄泥浆,则使锚翼扩张及展开,并使
前端锚固锚紧固地插入于锚孔内壁,从而可进一步提高固定力,在锚翼被锚固的状态下,使
薄泥浆排出,并使薄泥浆向锚固头部的周边及锚孔的内部排出及填充,从而很大程度提高
锚固头部的锚固力,由此可实现更为高质量的永久锚固施工方法。
(二)技术方案
为了实现如上所述的目的,本发明以如下方式形成,即,本发明的结构得到改善的
永久锚固施工方法用前端锚固锚包括:钢丝固定部,在永久锚固施工方法中,用于固定拉伸
材料;以及锚固头部,以与上述钢丝固定部的下侧相结合的方式固定设置于锚孔的内部,从
而使上述钢丝固定部和锚固头部在锚孔内侧的前端部被薄泥浆所锚固,上述锚固头部包
括:支撑杆,与钢丝固定部相连接并结合;加压桶体,在上述支撑杆的前端固定而成;移动
体,通过上述加压桶体的开放的下侧向内部插入;以及锚翼,以呈放射状的方式与上述支撑
杆的下端铰链结合,并与上述移动体的下端面接触,从而使移动体借助向加压桶体的内部
注入的薄泥浆的填充压力来滑动,并使上述锚翼向外侧扩张及展开。
(三)有益效果
本发明具有如下效果,即,在使前端锚固锚穿入于经过钻孔的锚孔内部的过程中,
在锚孔的深度不足的情况下,可在不受锚孔内部面与前端锚固锚之间的干涉的情况下即刻
引出前端锚固锚,因而在进行重新钻孔工作之后可再次穿入,从而可简单地实现矫正工作,
处于穿入状态的前端锚固锚借助薄泥浆的排出压力来使锚翼扩张及展开,因而以坚固地插
入于锚孔内壁的方式固定,从而很大程度提高前端锚固锚的固定力及因薄泥浆而产生的锚
固力,由此可通过永久锚来有效地加强周边部,并且由于不对锚孔前端的薄泥浆产生空隙
或纹理等,从而可进行高质量的施工。
附图说明
图1为以往的永久锚固施工方法的整体简要说明图。
图2为本发明前端锚固锚的整体立体图。
图3为本发明前端锚固锚的整体主视图。
图4为本发明的前端锚固锚的分离剖视图。
图5为在本发明的前端锚固锚结合并固定拉伸材料的状态的立体图。
图6为使本发明的前端锚固锚与拉伸材料一同穿入锚孔的状态图。
图7作为借助本发明前端锚固锚的工序放大图,图7为开始注入薄泥浆的状态的剖
视图。
图8作为借助本发明的前端锚固锚的工序放大图,图8为因注入薄泥浆而使锚翼扩
张的状态的剖视图。
图9作为本发明的前端锚固锚的工序放大图,图9为因继续注入薄泥浆而使薄泥浆
填充于锚孔内部的状态的剖视图。
图10为薄泥浆填充于本发明的前端锚固锚及周边部的状态的剖视图。
图11为使本发明的前端锚固锚构成为岩石专用的状态的整体图。
具体实施方式
在本说明书及发明要求保护范围中使用的术语或单词不得以词典性含义来限定
解释,应立足于发明人为了以最佳的方法说明自身的发明而可以适当地定义术语的概念的
原则,解释成符合本发明的技术思想的含义及概念。
以下,参照附图,对本发明的优选实施例进行详细的说明。
图2为本发明前端锚固锚的整体立体图,图3为本发明前端锚固锚的整体主视图,
图4为本发明的前端锚固锚的分离剖视图。
如图所示,本发明的前端锚固锚包括:钢丝固定部10,用于对由电缆形成的拉伸材
料110进行固定;以及锚固头部20,与上述钢丝固定部10的下侧相连接及相结合,在钢丝固
定部10及锚固头部20与拉伸材料110一同深入锚孔100的内侧前端部的状态下,随着上述锚
固头部20借助向锚孔100内部注入的水泥浆来在锚孔100内部被锚固,可通过对拉伸材料
110进行拉伸,来使倾斜面部得到加强。
此时,在上述钢丝固定部10中,向四方形成有扣入槽11、11′的引导部12、12′向上、
下隔开,在下侧引导部12′的底面形成有卷绕旋转部13,上述卷绕旋转部13通过包围单一的
拉伸材料110,从而可使上述单一的拉伸材料110旋转及弯曲,在上述卷绕旋转部14的侧面
形成有贯通卷绕旋转部14的结合孔14。
并且,上述锚固头部20具有支撑杆30,在上述支撑杆30的前端以突出的方式形成
有结合片21,向下开放的加压桶体40以固定的方式形成于上述支撑杆30,在上述加压桶体
40的内侧插入有额外的移动体50,在上述移动体50的下侧设置有多个锚翼60、60′,上述多
个锚翼60、60′以相结合的方式形成于支撑杆30的铰链结合部31。
其中,结合片21以突出的方式形成于上述支撑杆30的前端,使上述结合片21紧贴
于形成在钢丝固定部10的卷绕旋转部13的结合孔14,从而通过额外的固定销22,使钢丝固
定部10与锚固头部20相互连接及相结合即可。
并且,在上述支撑杆30的下端以呈放射状的方式突出的铰链结合部31与锚翼60、
60′个别地铰链结合,从而可使这些锚翼60、60′从支撑杆30以向外扩张的形态展开。
并且,上述加压桶体40具有向下开放的内部空间,在加压桶体40的上部面形成有
用于使上述加压桶体40与内部空间相连通的管连接孔42,从而可使上述管连接孔42与额外
的薄泥浆注入管41相结合,在上述加压桶体40的上部面的一侧与因上、下截取槽43而成的
圆形截取板44形成为一体,在加压桶体40的内部面的下侧形成有呈凹槽形态的排出槽部
45。
并且,上述移动体50紧密地插入于加压桶体40的内部,从而在移动体50的内部空
间以滑动的方式运行,随着移动体50的插入,上述加压桶体40的内部空间处于封闭的结构,
并随着对加压桶体40的内部空间的压力上升,上述移动体50会被推向外侧。
并且,上述锚翼60、60′的一侧与上述移动体50以倾斜状面接触,上述锚翼60、60′
的另一侧形成有倾斜面部61,在锚翼60、60′的外侧面部以单一或多种形态设置有尖锐形态
的尖端部62、62′。
由此,如图5所示,在上述钢丝固定部10的下侧以相结合的方式形成支撑杆30及加
压桶体40以及借助移动体50及锚翼60、60′来形成锚固头部20的状态下,在利用上述钢丝固
定部10结合并固定拉伸材料110之后使这些向锚孔100的内部穿入即可。
此时,上述钢丝固定部10对拉伸材料110进行结合并固定的方法如下,即,在使各
个拉伸材料110紧贴于形成在钢丝固定部10的引导部12、12′的扣入槽11、11′之后,利用额
外设置的金属带等对这些拉伸材料110同时坚固地进行加压并固定即可,随着使在这些拉
伸材料110中的一个拉伸材料沿着下侧卷绕旋转部13以“U”字形态弯曲而被结合并固定,从
而借助包围上述卷绕旋转部13的拉伸材料110来使钢丝固定部10与拉伸材料110之间的结
合固定力进一步得到提高。
如图6所示,使如上所述的状态的前端锚固锚向预先经过钻孔的锚孔100的内侧穿
入即可,由于所钻孔的上述锚孔100的内径大于包括拉伸材料100的前端锚固锚的外径,从
而可在相互之间不发生干涉的状态下进行自由穿入。
并且,在上述前端锚固锚的穿入过程中,若锚孔100的钻孔深度不足的情况下,则
需要重新引出前端锚固锚之后重新对锚孔100进行钻孔的工作,由于以往的前端锚固锚在
上述引出过程中,与锚孔100内壁的发生严重的干涉,因而不仅引起工作非常繁琐,还因具
有根本无法引出的结构,从而无法合理地进行如在本发明中对锚孔100的重新钻孔或矫正
工作。
对此,如图7所示,如本发明,若通过锚孔100的钻孔以及前端锚固锚的穿入和引出
及重新钻孔等过程,使前端锚固锚穿入于锚孔100的内侧前端,则通过与锚固头部20的加压
桶体40相连接的薄泥浆注入管41向加压桶体40的内部注入薄泥浆。
由此,如图8所示,随着薄泥浆灌满加压桶体40的内部,因薄泥浆的压力,移动体50
逐渐被推向加压桶体40的外侧,在移动体50被推向锚翼60、60′方向的同时,以倾斜状与移
动体50相互干涉的锚翼60、60′向外侧方向扩张及展开,从而借助锚翼60、60′的尖端部62、
62′钻进锚孔100的内部面。
由此,如图9所示,在上述锚翼60、60′通过向外旋转来展开的过程中,形成于锚翼
60、60′的倾斜面部61与支撑杆30面接触,从而使上述锚翼60、60′的旋转得到抑制,与此同
时,因移动体50的排出而使形成于加压桶体40的内部面的排出槽部45与加压桶体45的内部
空间相连通,加压桶体40内部的薄泥浆通过上述排出槽部45向加压桶体40的外部排出,以
如上所述的方式排出的薄泥浆灌满锚翼60、60′的周边及锚孔100前端内部的深处。
并且,在如上所述的过程中,若薄泥浆灌满包括加压桶体40的内部及锚翼60、60′
在内的锚孔100的内侧前端,则可使对相应空间的压力上升,如上所述的上升压力还可作用
于加压桶体40的内部,因这种压力还作用于加压桶体40的截取板44,而在截取槽43部分发
生剖面的破裂,由此上述截取板44通过瞬间破裂向加压桶体40的外侧脱离或分离。
因此,在上述截取板44从加压桶体40分离的情况下,自然地在设置有截取板44的
加压桶体40的上部形成孔,通过上述孔,内部薄泥浆向钢丝固定部10排出及填充。
对此,如图10所示,在锚固头部20中实现薄泥浆被紧密注入的状态,并在钢丝固定
部10中完成薄泥浆注入,在这种状态下,若薄泥浆完全被阴干,则可使钢丝固定部10与锚固
头部20借助薄泥浆在锚孔100内部坚固地锚固,在锚固头部20中,锚翼60、60′以向外扩张的
状态在钻进锚孔100内壁的状态下,被薄泥浆所固定,因而即使向上述拉伸材料110赋予强
力的拉伸力,也在锚固件之间的锚固固定性方面具有非常卓越的稳定性。
在沙土层的情况下,优选地,如上所述的本发明的前端锚固锚在锚翼60、60′的外
侧面形成多个尖端部62、62′,相反,在岩石层的情况下,如图11所示,随着在锚翼60、60′的
外侧面连续形成齿形部63、63′,若锚翼60、60′向外扩张,则上述齿形部63、63′对由岩石形
成的锚孔100的内部面进行强力地干涉及抵抗,并在可防止锚固头部40重新脱落方面非常
有效。
因此,在需要矫正锚孔100的钻孔深度的情况下,本发明的前端锚固锚可容易地从
穿入状态经过拉制之后重新穿入,锚翼60、60′借助薄泥浆的注入压力来通过旋转向四方扩
张及展开的同时,锚翼60、60′强力地插入并固定于由沙土或岩石形成的锚孔100的内侧前
端,从而更加提高前端锚固锚的锚固力,薄泥浆可紧密地填充于锚孔100的内部深处和锚固
头部20的周边部至钢丝固定部10并被阴干,从而进一步提高本发明的前端锚固锚的锚固
力,且利用永久锚的加强斜面等工程变得更加高质量。
如上所述的记载于本说明书的实施例和在附图中示出的结构仅为本发明的最优
选的一实施例,而并不代表本发明的所有技术思想,因而应当理解,可以存在能够代替这些
的多种等同技术方案和变形例。