多重扩张永久锚施工方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201310617876.6

申请日:

2013.11.27

公开号:

CN104612151A

公开日:

2015.05.13

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):E02D 5/80申请公布日:20150513|||实质审查的生效IPC(主分类):E02D 5/80申请日:20131127|||公开

IPC分类号:

E02D5/80

主分类号:

E02D5/80

申请人:

株式会社世宗E&C

发明人:

闵庚男; 李载元; 李重官; 李东远; 洪昶东

地址:

韩国忠清南道

优先权:

10-2013-0132490 2013.11.01 KR

专利代理机构:

北京集佳知识产权代理有限公司11227

代理人:

潘炜; 刘向辉

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内容摘要

本发明涉及多重扩张永久锚施工方法,包括:扩孔洞形成步骤,用扩孔洞钻来穿孔对象地面,在穿孔洞的下部形成肩部,在肩部下部形成扩孔洞;锚插入步骤,准备包括锚体、打击棒、楔子的多重扩张永久锚来向穿孔洞内部插入;第一次扩张步骤,将锚体第一次扩张;第二次扩张步骤,将锚体第二次水平扩张并将锚体沿着垂直方向移动,使锚体的侧壁面与扩孔洞壁面紧贴,将锚体的倾斜部与肩部紧贴;第三次扩张步骤,将锚体第三次水平扩张,使锚体的侧壁面及倾斜部沿水平方向钻进扩孔洞及肩部或者沿水平方向与扩孔洞及肩部紧贴;灌浆步骤,向穿孔洞内注入灌浆液来固化;后期处理步骤,在穿孔洞的上部设置盖子来进行后期处理。本发明实现坚固的紧贴或摩擦支撑力。

权利要求书

1.  一种多重扩张永久锚施工方法,其特征在于,包括:
扩孔洞形成步骤,利用扩孔洞钻来穿孔对象地面,在穿孔洞(2) 的下部形成直径逐渐增加的肩部(3),且在上述肩部(3)的下部形 成具有规定的内径的扩孔洞(4);
锚插入步骤,准备包括锚体(10)、打击棒(70)、楔子的多重 扩张永久锚来向上述穿孔洞(2)的内部插入,上述锚体(10)能够沿 水平方向进行多重扩张,在上部形成有倾斜的倾斜部(12),打击棒 (70)设于上述锚体(10)的下部,上述楔子与上述打击棒(70)相 连接来向锚体(10)的内部移动的同时将锚体(10)多重扩张,并连 接有钢绞线(1);
第一次扩张步骤,将上述永久锚下部的打击棒(70)打入扩孔洞 (4)底面来使楔子向锚体(10)的内部移动,并对锚体(10)进行第 一次扩张;
第二次扩张步骤,将与上述楔子相连接的钢绞线(1)进行第一次 拉伸来将楔子上升,由此将锚体(10)第二次水平扩张的同时将锚体 (10)沿着垂直方向移动,以使锚体(10)的侧壁面与扩孔洞(4)壁 面紧贴,且将锚体(10)的倾斜部(12)与肩部(3)紧贴;
第三次扩张步骤,对上述钢绞线(1)进行第二次拉伸来将楔子再 次上升,由此对锚体(10)进行第三次水平扩张,以使锚体(10)的 侧壁面及倾斜部(12)沿着水平方向钻进扩孔洞(4)及肩部(3)或 者沿着水平方向与扩孔洞(4)及肩部(3)紧贴;
灌浆步骤,向上述穿孔洞(2)内注入灌浆液来进行固化;
后期处理步骤,在上述穿孔洞(2)的上部设置盖子来进行后期处 理。

2.
  根据权利要求1所述的多重扩张永久锚施工方法,其特征在于, 上述多重扩张永久锚包括:
锚体(10),在上端沿着垂直方向形成有多个钢绞线插入孔(11), 在上部外周面形成有以使外径逐渐变大的方式倾斜的倾斜部(12), 在上述倾斜部(12)的下部的外周面形成有多个拧紧环插入槽(13) 来以包围拧紧环(13a)的方式设置,在内部从上部到下部形成有中空 部,且上述中空部从上侧到下侧的方向依次形成有在上部形成有卡止 突起(14a)的打击楔子插入孔(14)、与上述打击楔子插入孔(14) 分隔而形成的卡止突起插入孔(15)、以沿着上侧方向内径逐渐变小 的方式倾斜的倾斜引导部(16a),倾斜引导部(16a)的下部内周面由 垂直形成的扩张楔子引导孔(16)构成,以垂直方向的中心轴为基准 分割为多个单元(10a);
打击楔子(20),以插入上述打击楔子插入孔(14)的方式设置, 在外周面以与上述钢绞线插入孔(11)成为一条直线的方式沿着垂直 方向形成有钢绞线引导槽(21),在下部外周面形成有以被上述卡止 突起(14a)卡止的方式向外侧突出的卡止部(22);
翼卡止突起(30),以插入上述卡止突起插入孔(15)的方式设 置,以与上述钢绞线插入孔(11)成为一条直线的方式沿着垂直方向 形成有钢绞线贯通孔(31),中央形成有第一打击棒贯通孔(32);
第一扩张楔子(40),以插入上述扩大楔子引导孔(16)的方式 的方式设置,外周面的上侧形成有具有与上述倾斜引导部(16a)相同 的倾斜角的上部倾斜部(41),在上述上部倾斜部41的下部形成有垂 直形成的垂直部(42),在中央以垂直贯通的方式形成有第二打击棒 贯通孔(43),并形成有与钢绞线(1)的下部相连接的钢绞线紧固孔 (44),该钢绞线以将上述钢绞线插入孔(11)、钢绞线引导槽(21)、 钢绞线贯通槽(31)贯通的方式设置;
第二扩张楔子(50),在中央形成有与上述第二打击棒贯通孔(43) 成为一条直线的第三打击棒贯通孔(51),外周面的全部或一部分形 成有上窄下宽的倾斜的第一倾斜面(52),上部与上述第一扩张楔子 (40)相连接;
扩张翼后期处理板(60),以垂直方向的中心轴为基准分割为多 个来紧固于上述锚体(10)的各单元(10a)的下端,在中央形成有与 上述第三打击棒贯通孔(51)成为一条直线的扩张楔子插入孔(61), 在上述扩张楔子插入孔形成有以具有与上述第二扩张楔子的第一倾斜 面(52)相同的倾斜角的方式上窄下宽的第二倾斜面(61a);
打击棒(70),打击棒(70)的上部与上述打击楔子(20)相连 接,打击棒(70)的下部向上述第二扩张楔子(50)的第三打击棒贯 通孔(51)的外侧突出,且在下端连接有打击头部(71)。

3.
  根据权利要求2所述的多重扩张永久锚施工方法,其特征在于, 上述第一次扩张步骤中,将上述永久锚的下部的打击棒70打击到扩孔 洞(4)的底面来使与打击棒(70)相连接的第二扩张楔子(50)的第 一倾斜面(52)沿着扩张翼后期处理板(60)的扩张楔子插入孔(61) 的内周面的第二倾斜面(61a)而向上移动,使与第二扩张楔子(50) 相连接的第一扩张楔子(40)的上部倾斜部(41)与锚体(10)的倾 斜引导部(16a)接触的同时上升,由此使锚体(10)保持上下等间距 且沿水平方向进行第一次扩张,以使与打击棒(70)的上部相连接的 打击楔子(20)向上移动直到卡止部(22)被卡止在卡止突起(14a) 为止;
上述第二次扩张步骤中,对钢绞线(1)进行第一次拉伸来向上方 拉上第一扩张楔子(40)、第二扩张楔子(50),使第一扩张楔子(40) 沿着倾斜引导部(16a)上升来使锚体(10)沿着水平方向进行第二次 扩张,并向上推翼卡止突起(30)来使翼卡止突起(30)的上端被卡 在卡止突起插入孔(15)的上端并使锚体(10)向上移动,由此使锚 体(10)侧壁面紧贴于扩孔洞(4)的壁面,并使倾斜部(12)紧贴于 肩部(3);
上述第三次扩张步骤中,对钢绞线(1)进行第二次拉伸来向上方 拉上第一扩张楔子(40)、第二扩张楔子(50),由此使第一扩张楔 子(40)上推翼卡止突起(30)来将翼卡止突起(30)向卡止突起插 入孔(15)的上部移动,并沿着水平方向进行第三次扩张以使第一扩 张楔子(40)下部的垂直部(42)处于与卡止突起插入孔(15)的下 端边缘相接触的状态,以使锚体(10)的侧壁面及倾斜部(12)沿着 水平方向钻进扩孔洞(4)及肩部(3)或者沿着水平方向与扩孔洞(4) 及肩部(3)紧贴。

说明书

多重扩张永久锚施工方法
技术领域
本发明涉及多重扩张永久锚施工方法,根据第一扩张楔子及第二 扩张楔子进行多重扩张,扩张楔子的上部和下部都以等间距分开来发 挥锚体的摩擦阻力和扩孔洞固定部的承压力,由此极大化支撑力的多 重扩张永久锚施工方法。
背景技术
地锚根据使用期间及目的分为适用于永久结构物的永久锚和一般 使用为不到两年的期间的临时锚,根据对于地面的支撑方式分为摩擦 式、承压式、复合式等,根据对于拉伸材料的泥浆的支撑方式分为拉 伸型、压缩分散型、压缩集中型等。
并且,根据拉伸材料的种类及使用用途等分为PC钢绞线锚、钢棒 锚、埋入式锚、解除式锚等。
如上所述,为了确保作为地锚施工法分为多种的最重要的理由的 拉伸力,需要选定适合地面条件的施工方法及材料。
目前,通常适用的施工顺序为,根据穿孔装备形成直径为约105mm 的穿孔洞后,在穿孔洞内部插入大约10m~30m左右的长度的锚后, 进行灌浆后经过固化期间,之后固定结构物(壁体)和锚,并施加大 约30吨~80吨左右的预加应力来按稳定的顺序进行施工。
这纯粹地只根据穿孔截面积和与泥浆的摩擦力来确保拉伸力,因 此由于地层脆弱的情况下摩擦力下降而很难确保拉伸力的原因,需要 并行过多的设计(增加数量)和弥补(变形)施工法等而不仅成为施 工期间推迟和施工费用增加的原因,还因无理的施工引起带来上部地 面位移和崩溃等危险隐患的问题。
并且,还有称为承压式锚,且适用于夹心岩层的永久锚种类,该 锚相对于其他猫具有将长度调小也能确保拉伸力的优点,但由于不能 使用于脆弱层,产品单价太高,且在施工中人为地施加追加工序才能 发挥效果的原理,因此存在对于追加工序的施工人员的忌讳现象和排 除追加工序而发生的问题而当前只是勉强维持生存并适用。
像这样,以往缺乏技术性和经济性而存在着在任何地层也无法确 保顺畅的施工性的问题。
最重要的是,只由上下没有以等间距扩张的锚体的一部分与孔壁 相连,存在很难保持摩擦阻力的问题。
用于解决如上所述的问题的技术,在本申请人的在先登录专利“ 在破碎带地面也能拉伸的扩孔洞承压型锚”(韩国登录专利公报第10-1222477号,专利文献1)公开了 以下内容,由以在外周面紧固多个锚体而具有紧固槽的本体、在本体 的前端紧固的扩孔洞本体、在本体的前端紧固且在中央形成有插入孔 的盖子、向盖子的插入孔插入且在前端形成有垫板,并使后端形成的 插入突起以插入扩孔洞本体的插入槽的方式设置的冲击棒构成;扩孔 洞本体在外面将用于提高摩擦力地摩擦用槽,以与扩孔洞的肩部里面 对应的形成为倾斜面,在内部中央形成有具有倾斜面的插入槽,在外 面具有插入引导轴的引导槽且分割形成为多个的结构。
如上所述的结构,在风化岩以上的地面利用电锤钻头来将穿孔洞 垂直或倾斜地形成,并对穿孔洞前端进行扩孔洞来形成具有肩部的扩 孔洞后插入锚,则根据锚的重量和穿孔洞角度而滑动,则设于本体前 端的打击棒的垫板与扩孔洞前端底面相邻并冲突,此时在打击棒后方 紧固的插入突起向上侧垂直移动的同时扩孔洞本体以引导轴为中心向 外部展开,在这种状态下将钢绞线向上侧拉伸,则形成于扩孔洞本体 外面的摩擦用槽以展开的状态上来并与扩孔洞肩部在内面嵌入而固定 后实施灌浆。
然而,上述专利文献1,扩孔洞本体根据楔子形态的插入突起向 外部展开或扩孔洞本体的展开受限而存在扩孔洞外壁的扩孔洞本体的 摩擦用槽的紧贴力下降的问题。
并且,存在不能调节扩孔洞本体的展开间距的问题。
并且,本申请人申请在先登录的“扩孔洞承压型锚施工方法”(韩国登录专利公报第10-0993575号,专利文献2)公 开了,在扩孔洞投入锚并根据滑棒的冲击以使扩孔洞翼展开来固定后 ,实施假拉伸后进行灌浆、本拉伸、后期处理的顺序而成的棒。
上述技术根据灌浆前的假拉伸而使泥浆的质量上升。
然而,上述技术因扩张翼的大小小而接触面积小,进而只有扩张 翼部分与扩孔洞的倾斜的部分贴近并卡止的方式构成,因此在扩孔洞 地面的风化严重或破碎的地面的情况下存在不能发挥充分的支撑力的 问题。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:KR 10-1222477(2013.01.09)
专利文献2:KR 10-0993575(2010.11.04)
发明内容
本发明用于解决如上所述的现有技术中发生的问题,根据对打击 头部施加的最初冲击的第一次扩张、对钢绞线施加的拉伸而实施第二 次及第三次扩张的方式来多重扩张锚体,由此不仅在夹心岩,尤其在 风化严重或破碎的地面的情况下也能具有坚固的紧贴及摩擦支撑力。
尤其,在扩孔洞中,锚体的上部和下部具有以等间距扩张的结构, 由此使锚体和孔壁的摩擦阻力均匀地分散并发挥最大的承压力来发挥 根据泥浆的周边摩擦阻力,从而大大提高支撑力。
更具体地,在打击棒的上部、中间、下部分别连接打击楔子、第 一扩张楔子、第二扩张楔子,在锚体被扩张的过程中,打击楔子、第 一扩张楔子、第二扩张楔子分别与锚体的上部、中间、下部接触而被 支撑,由此锚体的上部和下部以规定的宽度扩张,并在穿孔洞的扩孔 洞周面均匀地紧贴,从而能够将锚体和孔壁的摩擦阻力在锚体的全部 周围均匀地分散。
并且,在穿孔洞底面,因打击棒碰撞的冲击而第一扩张楔子的上 部倾斜部沿着锚体内部的倾斜引导部向上移动,第一扩张楔子第一次 扩张,当对钢绞线施加拉伸时锚体向上侧移动并扩张的同时打击楔子 向打击楔子插入孔上部脱离并第二次扩张,还对钢绞线施加拉伸来扩 张锚体的同时翼卡止突起脱离卡止突起插入孔,并第三次水平扩张, 从而通过多重扩张提高支撑力,并形成根据三次水平扩张的突起来使 锚体上端嵌入于扩孔洞上部并紧贴,从而能够发挥更坚固的支撑力。
即,本发明当锚体打入扩孔洞时,钢绞线拉伸时进行多重扩张来 极大化支撑力,使锚体的上部和下部均匀地扩张来将接触面积保持均 等,使锚体进行水平扩张并钻进地面来使锚体上端被地面卡止来提高 锚体的摩擦阻力,将在扩孔洞的承压力发挥最大,并施加根据泥浆的 周边摩擦阻力,从而大大提高锚力。
本发明的多重扩张永久锚施工方法为了解决如上所述的问题,包 括:扩孔洞形成步骤,利用扩孔洞钻来穿孔对象地面,在穿孔洞2的 下部形成直径逐渐增加的肩部3,且在上述肩部3的下部形成具有规定 的内径的扩孔洞4;锚插入锚步骤,准备包括锚体10、打击棒70、楔子的 多重扩张永久锚来向上述穿孔洞2的内部插入,上述锚体10能够沿水平方向 进行多重扩张,在上部形成有倾斜的倾斜部12,打击棒70设于上述锚 体10下部、上述楔子与上述打击棒70相连接来向锚体10内部移动的 同时将锚体10多重扩张,并连接有钢绞线1;第一次扩张步骤,将上述 永久锚下部的打击棒70打入扩孔洞4底面来使楔子向锚体10的内部 移动,并对锚体10进行第一次扩张;第二次扩张步骤,将与上述楔子相 连接的钢绞线1进行第一次拉伸来将楔子上升,由此将锚体10第二次 水平扩张的同时将锚体10沿着垂直方向移动,以使锚体10的侧壁面 与扩孔洞4壁面紧贴,且将锚体10的倾斜部12与肩部3紧贴;第三次 扩张步骤,对上述钢绞线1进行第二次拉伸来将楔子再次上升,由此对 锚体10进行第三次水平扩张,以使锚体10的侧壁面及倾斜部12沿着 水平方向钻进扩孔洞4及肩部3或者沿着水平方向与扩孔洞4及肩部3 紧贴;灌浆步骤,向上述穿孔洞2内注入灌浆液进行固化;后期处理步骤, 在上述穿孔洞2上部设置盖子来进行后期处理。
此时,在上述多重扩张永久锚包括:锚体10,在上端沿着垂直方 向形成有多个钢绞线插入孔11,在上部外周面形成有以使外径逐渐变 大的方式倾斜的倾斜部12,在上述倾斜部12的下部的外周面形成有多 个拧紧环插入槽13来以包围拧紧环13a的方式设置,在内部从上部到 下部形成有中空部,且上述中空部从上侧到下侧的方向依次形成有, 在上部形成有卡止突起14a的打击楔子插入孔14、与上述打击楔子插 入孔14分隔而形成的卡止突起插入孔15、以沿着上侧方向内径逐渐变 小的方式倾斜的倾斜引导部16a,倾斜引导部16a的下部内周面由垂直 形成的扩张楔子引导孔16构成,以垂直方向的中心轴为基准分割为多 个单元10a;打击楔子20,以插入上述打击楔子插入孔14的方式设置, 在外周面与上述钢绞线插入孔11成为一条直线的方式沿着垂直方向形 成有钢绞线引导槽21,在下部外周面形成有以被上述卡止突起14a卡 止的方式向外侧突出的卡止部22;翼卡止突起30,以插入上述卡止突 起插入孔15的方式设置,以与上述钢绞线插入孔11构成一条直线的 方式沿着垂直方向形成有钢绞线贯通孔31,中央形成有第一打击棒贯 通孔32;第一扩张楔子40,以插入上述扩张楔子引导孔16的方式设 置,外周面的上侧形成有具有与上述倾斜引导部16a相同的倾斜角的 上部倾斜部41,在上述上部倾斜部41的下部形成有垂直形成的垂直部 42,在中央以垂直贯通的方式形成有第二打击棒贯通孔43,并形成有 与钢绞线1的下部相连接的钢绞线紧固孔44,该钢绞线紧固孔44以将 上述钢绞线插入孔11、钢绞线引导槽21、钢绞线贯通槽31贯通的方 式设置;第二扩张楔子50,在中央形成有与上述第二打击棒贯通孔43 成为一条直线的第三打击棒贯通孔51,外周面的全部或一部分形成有 上窄下宽的倾斜的第一倾斜面52,上部与上述第一扩张楔子40相连接; 扩张翼后期处理板60,以垂直方向的中心轴为基准分割为多个来紧固 于上述锚体10的各单元10a的下端,在中央形成有与上述第三打击棒 贯通孔51成为一条直线的扩张楔子插入孔61,在上述扩张楔子插入孔 形成有以具有与上述第二扩张楔子的第一倾斜面52相同的倾斜角的方 式上窄下宽的第二倾斜面61a;打击棒70,打击棒70的上部与上述打 击楔子20相连接,打击棒70的下部向上述第二扩张楔子50的第三打 击棒贯通孔51的外侧突出,且在下端连接有打击头部71。
并且,上述一次扩张步骤中,将上述永久锚的下部的打击棒70打 入扩孔洞4的底面来使与打击棒70相连接的第二扩张楔子50的第一 倾斜面52沿着扩张翼后期处理板60的扩张楔子插入孔61的内周面的 第二倾斜面61a而向上移动,使与第二扩张楔子50相连接的第一扩张 楔子40的上部倾斜部41与锚体10的倾斜引导部16a相接触的同时上 升,由此使锚体10保持上下等间距且沿水平方向进行第一次扩张,以 使与打击棒70的上部相连接的打击楔子20向上移动直到卡止部22被 卡止在卡止突起14a为止;上述二次扩张步骤中,对钢绞线1进行第 一次拉伸来向上方拉上第一扩张楔子40、第二扩张楔子50,使第一扩 张楔子40沿着倾斜引导部16a上升来使锚体10沿着水平方向进行第 二次扩张,并向上推翼卡止突起30来使翼卡止突起30的上端被卡止 在卡止突起插入孔15的上端并使锚体10向上移动,由此使锚体10侧 壁面紧贴于扩孔洞4的壁面,并使倾斜部12紧贴于肩部3;上述第三 次扩张步骤中,对钢绞线1进行第二次拉伸来向上方拉上第一扩张楔 子40、第二扩张楔子50,由此使第一扩张楔子40上推翼卡止突起30 来将翼卡止突起30向卡止突起插入孔15的上部移动,并沿着水平方 向进行第三次扩张以使第一扩张楔子40下部的垂直部42处于与卡止 突起插入孔15的下端边缘相接触的状态,以使锚体10的侧壁面及倾 斜部12沿着水平方向钻进扩孔洞4及肩部3或者沿着水平方向与扩孔 洞4及肩部3紧贴。
基于本发明,根据对打击头部施加的最初冲击的第一次扩张,根 据对钢绞线施加的拉伸的第二次及第三次扩张的方式来多重扩张锚 体,由此不仅在夹心岩,尤其是风化严重或被破碎的地面的情况下, 也能具有坚固的紧贴或摩擦支撑力。
尤其在扩孔洞具有锚体的上部和下部以等间距扩张的结构,由此 使锚体和孔壁的摩擦阻力均等地分散的状态下发挥最大的承压力,由 此也包括根据泥浆的周边摩擦阻力,因此能够大大提高支撑力。
更具体地,在打击棒中上部、中间、下部连接打击楔子、第一扩 张楔子、第二扩张楔子,在锚体被扩张的过程中,打击楔子、第一扩 张楔子、第二扩张楔子分别与锚体的上部、中间、下部接触而被支撑, 由此锚体的上部和下部以规定的宽度扩张,并在穿孔洞的扩孔洞周面 均匀地紧贴,从而能够将锚体和孔壁的摩擦阻力在锚体的全部周围均 匀地分散。
并且,在穿孔洞底面,因打击棒碰撞的冲击而第一扩张楔子的上 部倾斜部沿着锚体内部的倾斜引导部向上移动,并第一扩张楔子第一 次扩张,当对钢绞线施加拉伸时锚体向上侧移动并扩张的同时打击楔 子向打击楔子插入孔上部脱离并第二次扩张,额外地对钢绞线施加拉 伸来扩张锚体的同时翼卡止突起脱离卡止突起插入孔,并第三次水平 扩张,从而通过多重扩张提高支撑力。并形成根据三次水平扩张的突 起来使锚体上端嵌入于扩孔洞上部并紧贴,从而能够发挥更坚固的支 撑力。
即,本发明中当锚体打入扩孔洞时,钢绞线拉伸时进行多重扩张 来极大化支撑力,使锚体的上部和下部均匀地扩张来将接触面积保持 为均等,使锚体进行水平扩张并钻进地面来使锚体上端被地面卡止来 提高锚体的摩擦阻力,将在扩孔洞的承压力发挥最大,并加施根据泥 浆的周边摩擦阻力,从而大大提高锚力。
附图说明
图1为示出本发明的多重扩张永久锚施工方法的工序图。
图2为示出本发明的扩孔洞形成步骤的剖视图。
图3为示出本发明的锚插入步骤的剖视图。
图4为示出本发明的第一次扩张步骤的剖视图。
图5为示出本发明的第二次扩张步骤的剖视图。
图6为示出本发明的第三次扩张步骤的剖视图。
图7为示出使用在本发明的多重扩张永久锚的一实施例的分解剖 视图。
图8为示出使用在本发明的多重扩张永久锚上设有钢绞线的状态 的剖视图。
图9为示出在本发明中第二扩张楔子和扩张翼后期处理板的另一 实施例的分解立体图。
图10为示出在本发明中在打击棒连接打击楔子、翼卡止突起、第 一扩张楔子、第二扩张楔子的一实施例的照片。
图11为示出图10的结构元件插入锚体的状态的照片。
图12为示出在图10中在第一扩张楔子连接钢绞线的状态下结构 元件的设置状态的照片。
图13及图14为示出根据第一扩张楔子及第二扩张楔子的移动的 锚体的扩张状态的照片。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的多重扩张永久锚施工方法进行详细 的说明。
本发明的多重扩张永久锚施工方法大体上由扩孔洞形成步骤、锚 插入步骤、第一次扩张步骤、第二次扩张步骤、第三次扩张步骤、灌 浆步骤及后期处理步骤构成。
1.扩孔洞形成步骤
利用扩孔洞钻穿孔对象地面,如图2所示,在穿孔洞2的下部形 成直径逐渐增加的肩部3,且在肩部3的下部形成具有规定的内径的扩 孔洞4。
更具体地,利用具有在钻头外罩的下侧紧固的多个翼钻的扩孔洞 钻,在一般的夹心岩层或风化严重或破损的地面等形成穿孔洞。
首先,在地面以预定深度设置钢管后,在钢管内部安装插入锤钻 和扩孔洞钻之后,在钢管前端紧固向内侧突出的保护盖来保护插入钢 管内部的翼钻前端。
安装于锤钻的扩张钻头沿着钢管的内部向下侧下降,且翼钻根据 自重而下降到钻头外罩的下部的状态下下降。
扩孔洞钻由这种状态向钢管的内部下降,经过保护盖到达地面, 则向下部突出的翼钻停止于地面。
并且,继续将扩孔洞钻向下部下降,则翼钻处于向外部扩张的状 态。
在这种状态下,旋转钻头外罩,则向钻头外罩及钢管的外径外突 出的翼钻一起旋转,以对固定所需的区间形成穿孔洞。
上述穿孔洞的孔径和长度根据工作环境而能够以各种形态穿孔。
上述穿孔洞能够实现所有垂直穿孔及倾斜穿孔,当倾斜穿孔时将 倾斜角度设为下向15°倾斜地穿孔。
2.锚插入步骤
准备包括能够沿着水平方向多重扩张,在上部形成有倾斜的倾斜 部12的锚体10、设于上述锚体10的下部的打击棒70、与上述打击棒 70相连接,向锚体10的内部移动并对锚体10进行多重扩张,且包括 连接钢绞线1的楔子的多重扩张永久锚。
如图3所示,将所准备的多重扩张永久锚插入上述穿孔洞2的内 部。
优选的永久锚的实施例在附图中所示。
附图中的永久锚为以往没有的新概念的锚,以下对其进行更具体 的说明。
在本发明中所使用的永久锚大体上包括锚体10、打击楔子20、翼 卡止突起30、第一扩张楔子40、第二扩张楔子50、扩张翼后期处理板 60、打击棒70。
如图7及图11中所示,锚体10在上端沿着垂直方向形成有多个 钢绞线插入孔11。
钢绞线插入孔11由后述的中空部上部向外围方向分隔并将中心 轴等分割的方式形成。
在图7中,在锚体10的剖面由垂直方向的线所示,在图11及图 12中,在构成锚体10的各单元10a的内周面两侧形成槽形状,以使各 单元10a结合的状态下形成孔形状的方式构成。
这种构成在各锚体10不进行单独的打孔,只是单纯地形成槽形状 即可,因此容易进行部件加工及制造。
而且,在上部外周面形成有以越向下面外径逐渐变大的方式倾斜 的倾斜部12。
并且,上述倾斜部12的下部以具有规定的直径的方式形成,在倾 斜部12的下部的外周面形成有多个拧紧环插入槽13,且在该拧紧环插 入槽13包围着拧紧环13a。
拧紧环13a可以由如橡胶环、弹簧一样包围着锚体10并起到向中 央侧拧紧的作用的各种部件构成。
并且,锚体10外周面为了提高接地力,可以由打孔、槽、压纹等 各种表面形状形成。
如图12所示,由于这种锚体10以垂直方向的中心轴为基准分割 为多个单元10a,所分割的单元10a由拧紧环13a包围的方式设置,整 体上采取圆筒形的形状。
另一方面,锚体10由上部到下部形成有内部空的中空部,该中空 部从上侧到下侧方向依次形成有打击楔子插入孔14、卡止突起插入孔 15、扩张楔子引导孔16。
如图7所示,打击楔子插入孔14在上部形成有卡止突起14a。
并且,打击楔子插入孔14可以从上到下整体上内径逐渐增加的方 式形成,或在下部区间内径逐渐增加的方式形成。
采取倾斜的形状是因为以使打击楔子20随着打击棒70的向上移 动,能够在打击楔子插入孔14内滑动的方式向上移动。
如图所示,卡止突起插入孔15与上述打击楔子插入孔14分隔的 方式形成。
此时,以使打击棒70能够充分地移动,卡止突起插入孔15和打 击楔子插入孔14之间具有大于打击棒70的外径,且小于打击楔子插 入孔14及卡止突起插入孔15的直径,并内部连通的形式相连接。
此时,优选地,如在附图中所示,卡止突起插入孔15的底面向中 央形成有具有向下倾斜的剖面形状的卡止突起引导部15a。
这是为了从图3到图4的步骤转换时,即打击头部71与扩孔洞底 面相邻并构成冲击时,能够使翼卡止突起30沿着卡止突起插入孔15 底面的倾斜的卡止突起引导部15a而滑动,使锚体10的各单元10a自 然地展开。
扩张楔子引导孔16与卡止突起插入孔15直接连接并沿着上侧方 向内径逐渐变小的方式倾斜的倾斜引导部16a。
此时,倾斜引导部16a下部内周面以垂直的方式形成。
这种打击楔子插入孔14、卡止突起插入孔15、扩张楔子引导孔 16采取锚体10分割为多个单元10a来构成,在图7的照片中在单元 10a内壁面采取槽形状。
如图所示,打击楔子20以插入上述打击楔子插入孔14的方式设 置,在外周面以与上述钢绞线插入孔11构成一条直线的方式沿着垂直 方向形成有钢绞线引导槽21。
并且,以在下部外周面形成有向外侧突出的卡止部22,以在上述 卡止突起14a被卡止。
这种卡止部22在锚体10的各单元10a扩张之前的状态下被卡止 突起14a卡止,若卡止突起14a的内径大于卡止部22的外径,则打击 楔子20向打击楔子插入孔14的外部突出而能够移动。
如图所示,这种打击楔子20在下部形成有打击棒紧固槽23,由 此使打击棒70上端螺旋结合并嵌入而能够连接。
如图7及图10所示,翼卡止突起30以插入上述卡止突起插入孔 15的方式设置,以与上述钢绞线插入孔11构成一条直线的方式沿着垂 直方向形成有钢绞线贯通槽31,在中央形成贯通打击棒70中间的第一 打击棒贯通孔32。
这种翼卡止突起30使打击棒70通过第一打击棒贯通孔32贯通的 方式设置,因此能够沿着打击棒70上下滑动的方式构成。
并且,使钢绞线1通过外围的钢绞线贯通孔31贯通,由此能够沿 着钢绞线1上下移动的方式构成。
如在图3所示,平时的翼卡止突起30因插入卡止突起插入孔15 不能上下移动,但在锚体10的各单元10a扩张中或已扩张的状态下, 沿着卡止突起引导部15a滑动,或如图6,也可以被第一扩张楔子40 拖而向打击楔子插入孔14移动。
如在图7、图8及图10中所示,第一扩张楔子40以插入上述锚 体10内部的扩张楔子引导孔16的方式设置。
此时,第一扩张楔子40的外周面在上侧形成有具有与上述倾斜引 导部16a相同的倾斜角的上部倾斜部41,由此第一扩张楔子40能够以 使上部倾斜部41沿着倾斜引导部16a移动的方式构成。
同时,在上述上部倾斜部41的下部形成有垂直形成的垂直部42。
在这种第一扩张楔子40的中央沿着垂直方向形成有第二打击棒 贯通孔43,由此打击棒70贯通连接。
并且,形成有钢绞线紧固孔44,该钢绞线紧固孔44连接贯通上 述钢绞线插入孔11、钢绞线引导槽21、钢绞线贯通槽31而设置的钢 绞线1的下部。
此时。如图所示,钢绞线紧固孔44由下部的直径大上部的直径小 的方式形成,并在其之间形成有端突起,并使钢绞线1的下部成为对 应于此的形状,由此对钢绞线1向上方向施加拉伸时,使上述第一扩 张楔子40与钢绞线1一起受到向上方向移动的力。
第二扩张楔子50在中央形成有与上述第二打击棒贯通孔43构成 一条直线的第三打击棒贯通孔51,使打击棒70贯通,并外周面的全部 或一部分形成有上窄下宽的倾斜的第一倾斜面52,上部与述第一扩张 楔子40相连接。
与第一扩张楔子40相连接的方式为,将第一扩张楔子40的上述 第二打击棒贯通孔43的下部内径调大后在此形成螺纹,在第二扩张楔 子50的上部外周面形成螺纹,以与上述螺纹进行螺纹结合,且第二扩 张楔子50能够根据螺纹结合与第一扩张楔子40相连接。
如在图7、图11、图12所示,扩张翼后期处理板60以垂直方向 的中心轴为基准分割为多个来在上述锚体10的各单元10a下端紧固。
如附所示,扩张翼后期处理板60和锚体10间的固定为,在锚体 10的下部形成有第一螺栓紧固孔17,在扩张翼后期处理板60形成有 与上述第一螺栓紧固孔17构成一条直线的第二螺栓紧固孔62,由此紧 固螺栓62a贯通紧固两个洞来连接。
在各锚体10固定设置的状态下,这种多个扩张翼后期处理板60 的中央形成有与上述第三打击棒贯通孔51构成一条直线的扩张楔子插 入孔61。
此时,在上述扩张楔子插入孔61形成有上窄下宽的第二倾斜面 61a,以具有与上述第二扩张楔子50的第一倾斜面52相同的倾斜角。
在扩张楔子插入孔61形成有第二倾斜面61a是为了通过扩张楔子 插入孔61插入第二扩张楔子50时,能够使扩张翼后期处理板60顺畅 地展开,且顺畅地插入第二扩张楔子50而上升。
如图所示,打击棒70的上部与上述打击楔子20相连接,下部向 上述第二扩张楔子50的第三打击棒贯通孔51的外侧突出并在下端连 接打击头部71。
如图所示,在打击头部71形成有插入打击棒70的下端的打击棒 紧固孔71a,随着打击棒70的下端插入打击棒紧固孔71a,在打击棒 70的下部外周面和打击棒紧固孔71a的内周面能够形成螺纹来进行螺 纹结合并固定。
另一方面,优选地,如图7及图8所示,上述第一扩张楔子40的 下端和上述扩张翼后期处理板60之间还设有扩张楔子后期处理板90, 该扩张楔子后期处理板90形成有中央与上述第二打击棒贯通孔43构 成一条直线的第四打击棒贯通孔81,且设有由伸缩性素材构成的缓冲 板80和设于上述缓冲板80的下部且在中央形成有与上述第四打击棒 贯通孔81构成一条直线的第五打击棒贯通孔91。
缓冲板80使打击头部71碰撞扩张孔底面时产生的打入锚体10及 扩张翼后期处理板80的传递最小化,由此形成顺畅的动作。
观察附图可以知道在缓冲板80和扩张楔子后期处理板90图示着 用于紧固螺栓的孔,在第一扩张楔子40的地面形成与该孔构成一条直 线的孔后,通过缓冲板紧固螺栓92固定设置。
像这样构成的多重扩张永久锚,其特征在于,当锚体10展开时上 部和下部能够离中心相同的距离展开。
这是由于与打击棒70相连接的上部的打击楔子20、中间的第一 扩张楔子40及下部的第二扩张楔子50分别卡止在锚体10的中空部内 周面和上、中、下部而接触,由此以等间距展开。
像这样,锚体10以等间距展开时,则扩孔洞内壁面均匀地邻接锚 体10外周面,由此发挥均等的支撑力并提高支撑力。
并且,这种均等的支撑力的发挥也在锚体10经过多次扩张的过程 中构成。
为此,优选地,如图8所示,向上述扩张翼后期处理板60下部突 出的第二扩张楔子50的第一倾斜面52的长度a形成为与从上述第一 扩张楔子40上端到上述锚体10的倾斜引导部16a上端的距离b相同 或大于该距离b,上述第一倾斜面52的倾斜角相对于上述倾斜引导部 16a的倾斜角具有±1°的倾斜角。
当相连接的第一扩张楔子40和第二扩张楔子50一起上升时,如 图5所示,当进行第二次扩张时,第一扩张楔子40的上部倾斜部41 与锚体10的倾斜引导部16a相邻,此时,第二扩张楔子50的第一倾 斜面52保持在扩张后期处理翼60的第二倾斜面61a支撑的状态,由 此实现上下均等的扩张。
作为另一种方法,如在图9中所示,上述扩张翼后期处理板60的 扩张楔子插入孔61和上述第二扩张楔子50的第一倾斜面52沿着长度 方向形成有互相结合的槽63和突起52a,由此锚体10的上部和下部能 够均等的扩张。
此时,作为用于提高接地力的方法,锚体10的内壁面和第一扩张 楔子40的外周面也可以形成有槽和突起。
3.第一次扩张步骤
将上述永久锚下部的打击棒70打入扩孔洞4的底面来使楔子向锚 体10的内部移动,由此将锚体10进行第一次扩张。
更具体地,在图3的状态下,将永久锚向下插入,则沿着孔内部 滑动下降,打击头部71与扩孔洞4底面相邻并冲突。
此时,如图4所示,外部的锚体10处于继续下降的状态,相反, 锚体10下部的第二扩张楔子50的第一倾斜面52处于沿着扩张翼后期 处理板60的扩张楔子插入孔61内周面的第二倾斜面61a以锚体10为 基准向上移动的状态,并且,与此相连接的第一扩张楔子40,上侧的 上部倾斜部41与锚体10的倾斜引导部16a相邻并上升。
在这种状态下,锚体10根据沿着倾斜引导部16a上升的第一扩张 楔子40和沿着下部的扩张翼后期处理板60的第二倾斜面61a上升的 第二扩张楔子50保持上下等间距,并沿着水平进行第一次扩张来展开。
此时,与打击棒70的上部相连接的打击楔子20以锚体10为基准 向上移动来向打击楔子插入孔14上部移动,并处于卡止突起14a被卡 在卡止部22的状态。
在附图中所示为扩孔洞4的直径大于进行第一次扩张的锚体10的 外径的状态,但扩孔洞4的直径与进行第一次扩张的锚体10的外径或 小于该外径的情况下,只根据第一次扩张,锚体10也可以处于紧贴于 扩孔洞4的状态。
这种第一次扩张,本发明的永久锚只根据因自重的小的冲击也能 够使打击楔子20上升并处于锚体10展开的状态,在这种状态下,第 一扩张楔子40及第二扩张楔子50成为处于锚体10的中空部内部的倾 斜的壁面的位置,接着要进行的钢绞线1的拉伸作用时能够更容易实 现扩张。
4.第二次扩张步骤
对钢绞线1进行第一次拉伸来使楔子上升,由此对锚体10进行第 二次水平扩张,并将锚体10沿着垂直方向移动,从而使锚体10的侧 壁面紧贴于扩孔洞4的壁面,并将锚体10的倾斜部12紧贴于肩部3。
更具体地,如图5所示,利用拉伸器拉伸向穿孔洞2的外部排出 的钢绞线1,则使钢绞线1的下端与第一扩张楔子40相连接,使第一 扩张楔子40、第二扩张楔子50向上方向拉上。
此时,第一扩张楔子40沿着倾斜引导部16a上升,并与设于卡止 突起插入孔15内部的翼卡止突起30底面相邻,接着上推翼卡止突起 30,翼卡止突起30的上端卡在卡止突起插入孔15上端的状态下将锚 体10向上移动。
即,如第一次扩张相同,当进行第二次扩张时,第一扩张楔子40 及第二扩张楔子50分别与锚体10及扩张翼后期处理板60接触并对锚 体10上下均匀地进行扩张,接着,上推第一扩张楔子40和翼卡止突 起30来使锚体10向上移动,由此锚体10的倾斜部12紧贴于扩孔洞4 的肩部2。
5.第三次扩张步骤
对上述钢绞线1进行第二次拉伸来将楔子再次上升,由此对锚体 10进行第三次水平扩张来使锚体10的侧壁面及倾斜部12沿着水平方 向钻进扩孔洞4及肩部3,或沿着水平方向紧贴于扩孔洞4及肩部3。
更具体地,如图6所示,再次拉伸钢绞线1,则第一扩张楔子40 的上部经由卡止突起插入孔15到达打击楔子插入孔14的下部,此时, 插入卡止突起插入孔15的翼卡止突起30根据锚体10的扩张而使上端 处于不卡在卡止突起插入孔15的状态,由此成为安置于打击楔子插入 孔14的状态。
即,第三次扩张为,直到第一扩张楔子40上部向卡止突起插入孔 15进入,且上部倾斜部41下部的垂直部42与卡止突起插入孔15下端 边缘接触的状态进行移动来使锚体10进行水平扩张。
此时,进行水平扩张的锚体10对于扩孔洞4壁面及肩部3沿着水 平方向施加压力,在风化岩或软岩破碎带的情况下,向扩孔洞4壁面 及肩部3内侧钻进锚体10,因此对软弱的扩孔洞4也能发挥坚固的锚 力。
在图6中示出,随着锚体10沿着水平方向钻进,发生于扩孔洞4 的内壁面的第一水平位移5由虚线表示,且在第一水平位移5上部由 虚线示出锚体10的倾斜部12沿着水平方向钻进肩部3内侧而发生的 第二水平位移5a。
像这样,随着发生第二水平位移5a,锚体10的上端18向肩部3 内侧钻进,从而发挥坚固的支撑力。
此时,优选地,使翼卡止突起30的直径形成为大于第一扩张楔子 40外径,且使翼卡止突起30被卡在扩张的钢绞线插入孔11下端。
6.灌浆步骤
结束如上所述的拉伸后,向穿孔洞2内部注入灌浆液来进行固化。
此时,钢绞线1通过拉伸而保持紧绷绷的状态,结束灌浆液的固 化后也不发生裂开或破坏。
实施灌浆,则锚体10在扩孔洞4壁面上下均等地接触,且坚固地 被压迫在扩孔洞4壁面,由此能够大大发挥锚体10的摩擦阻力和扩孔 洞4的承压力,在此增加根据泥浆的周边摩擦阻力,由此能够大大提 高锚支撑力。
7.后期处理步骤
在穿孔洞2上部设置盖子来进行后期处理。
作为后期处理步骤的例,结束灌浆后,在头部填充黄油后,能够 设置额外的盖子来对头部进行后期处理。
这种后期处理步骤可以使用公知的各种后期处理方法。
像这样构成的本发明的多重扩张永久锚施工方法能够进行多重水 平扩张,中间利用能够进行垂直移动的永久锚来进行根据打击楔子20 的扩孔洞4冲击的第一次水平扩张,接着,根据基于钢绞线的拉伸的 第二次水平扩张及垂直移动而使锚体10在扩孔洞4的壁面及肩部3坚 固地紧贴,接着,随着沿着水平方向进行第三次扩张而在夹心层地面 能够发挥坚固的紧贴力,在如破碎地面软弱的地面,锚体10钻进扩孔 洞4壁面,以能够在软弱的地面也能发挥充分强的支撑力。

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本发明涉及多重扩张永久锚施工方法,包括:扩孔洞形成步骤,用扩孔洞钻来穿孔对象地面,在穿孔洞的下部形成肩部,在肩部下部形成扩孔洞;锚插入步骤,准备包括锚体、打击棒、楔子的多重扩张永久锚来向穿孔洞内部插入;第一次扩张步骤,将锚体第一次扩张;第二次扩张步骤,将锚体第二次水平扩张并将锚体沿着垂直方向移动,使锚体的侧壁面与扩孔洞壁面紧贴,将锚体的倾斜部与肩部紧贴;第三次扩张步骤,将锚体第三次水平扩张,使锚体。

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