CN108026709A - 利用扩挖搅拌装置的锚固区扩大改良型地锚施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用扩挖搅拌装置的锚固区扩大改良型地锚施工方法，该施工方法能够提高水泥灌浆料在锚固区区域内的搅拌效果，并通过形成优质的扩大水泥头球根而提高锚固体的张紧连接性能，并能够缩短扩大开挖及搅拌施工所需的时间。

Description

利用扩挖搅拌装置的锚固区扩大改良型地锚施工方法

技术领域

本发明涉及利用扩挖搅拌装置的锚固区扩大改良型地锚施工方法，特别是涉及一种能够提高水泥灌浆料在锚固区区域内的搅拌效果、通过形成优质的扩大水泥头球根而提高锚固体的张紧连接性能，并能够缩短扩大开挖及搅拌施工所需的时间的利用扩挖搅拌装置的锚固区扩大改良型地锚施工方法。

背景技术

通常，在地基(特别是对于N值为15以下的松软的地基)上需要锚固地锚的情况下，会因冲孔及注入过程中产生的多种因素而难以确保预设的所需锚固力(锚索的支撑力)，并且由于在地基的特性上地基的剪力有限而使得每个孔的锚索所能锚固的锚固力也受到限制。

因此，目前实际上会引发如下多种问题。即，所需设置的锚索的数量也随之增加，由此不仅导致增加施工费用以及施工时间，而且发生锚索相互间的锚固力叠加现象、在冲孔(水冲式)过程中因对预先施工的锚固孔产生影响而导致降低施工质量(锚固孔的水平间距密集)，并且在冲孔作业时因穿孔数量以及挖掘泥浆的排土过程而引发背面侧地基沉降现象等。

作为本发明背景的技术提出了韩国公开专利公开号为第10-2009-0094734号(稳定地表的方法)。其是通过如下方法来实现，即，通过利用水压使得臂展开并旋转的冲孔装置进行冲孔而形成扩孔后，使得冲孔装置旋转的过程中从底部缓慢提升至锚固区冲孔的上部，在此过程中向锚固区扩孔内注入水泥灌浆料。在此情况下，由于因冲孔数量而导致扩大开挖以及泥浆的排出，从而存在无法避免扩孔周围地基被搅动及沉降的问题。

作为本发明背景的另一个技术提出了韩国注册专利注册号第10-1481123号(用于松软地基的扩孔装置以及利用其的松软地基补强施工方法)。该施工方法中所使用的用于松软基板的扩孔装置采用了如下方法，即在弯折型锚固叶片的锚固步骤中，从地上牵拉牵引绳而断开固定带，从而通过发挥弹力的弹性构件使得弯折型锚固叶片扩展，由此存在扩孔装置的结构较为复杂的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用扩挖搅拌装置的锚固区扩大改良型地锚施工方法，该施工方法能够提高水泥灌浆料在锚固区区域内的搅拌效果，并通过形成优质的扩大水泥头球根而提高锚固体的张紧连接性能，并能够缩短扩挖及搅拌施工所需的时间。

根据本发明适当的实施方式，施工方法通过包括如下步骤来施工：(a)外壳锚固区冲孔步骤，将外壳引入至地基的锚固区区域的前端而进行冲孔作业；(b)一次水泥灌浆料注入步骤，将一次水泥灌浆料经由外壳的内部注入至锚固区区域内；(c)外壳引拔步骤，将外壳引拔至自由区区域的前端，以从锚固区区域中排除外壳；(d)扩大水泥头球根形成步骤，将与内杆连接的扩挖搅拌装置插入到外壳内部之后，在从扩挖搅拌装置喷射二次水泥灌浆料的过程中，使得扩挖搅拌装置在锚固区区域内进行旋转和往复运动，以进行扩挖而形成扩大水泥头球根，同时，通过搅拌时产生的背压使得泥浆填充至外壳内部；(e)扩挖搅拌装置的引拔及水泥灌浆料的补充步骤，从外壳中引拔而排除扩挖搅拌装置，在此过程中补充相当于从外壳中被排出的少量泥浆的量的水泥灌浆料；(f)锚装配体插入步骤，将锚装配体插入到被扩大搅拌过的锚固区区域内，锚装配体的前端部设置有土工布(囊袋)或褶皱管；(g)外壳排除步骤，从地基中抽出外壳而排除至外部；以及(h)内锚固球根形成步骤，向锚装配体的囊袋或褶皱管内注入三次水泥灌浆料而形成锚固球根。

另外，在所述(b)和(d)步骤中，各自对应的一次水泥灌浆料和二次水泥灌浆料中的水-水泥的比例为100％～180％。

另外，在所述(h)步骤中，三次水泥灌浆料中的水-水泥的比例为50％以下。

另外，所述扩挖搅拌装置包括：内杆接头，该内杆接头的一端通过螺纹连接方式与所述内杆连接；灌浆料注入用轴，该灌浆料注入用轴与所述内杆接头的另一端连接，且形成有位于固定侧铰链体和活动侧铰链体之间的区域的多个灌浆料喷射口；挖掘头，该挖掘头与所述灌浆料注入用轴的末端连接；固定侧铰链体，该固定侧铰链体套设在所述灌浆料注入用轴上且与所述内杆接头的另一端连接而固定；活动侧铰链体，该活动侧铰链体可移动地套设在所述灌浆料注入用轴上；搅拌叶片，所述搅拌叶片的一端可旋转地铰接于所述活动侧铰链体；搅拌叶片操作杆，所述搅拌叶片操作杆的一端铰接于所述活动侧铰链体，且另一端铰接于所述搅拌叶片；搅拌叶片扩张用弹簧，该搅拌叶片扩张用弹簧套设在所述灌浆料注入用轴的外径部上，且布置在所述活动侧铰链体和所述挖掘头之间，以能够提供使得所述搅拌叶片展开的扩张力。

另外，所述搅拌叶片沿所述灌浆料注入用轴的周向分别以每隔90°角度地布置。

另外，所述灌浆料注入用轴上还设置有片簧，该片簧提供使所述搅拌叶片在折叠状态下从所述外壳脱离的瞬间初始扩张力。

另外，还设置有搅拌叶片用止挡块，所述搅拌叶片用止挡块设置在所述灌浆料注入用轴上，且位于所述固定侧铰链体和所述活动侧铰链体之间，以在所述搅拌叶片旋转而被扩张时，将所述搅拌叶片的旋转角度限制在预设范围内。

另外，所述挖掘头包括：头连接部，该头连接部的一端与所述灌浆料注入用轴螺纹连接；挖掘头部，该挖掘头部以圆锥状形成在所述头连接部的另一端；灌浆料注入通道，该灌浆料注入通道形成为从所述头连接部延伸至所述挖掘头部的预设深度；挖掘钻头，该挖掘钻头分别以预设间隔安装在所述挖掘头部的圆锥面上；多个头部凹槽，多个所述头部凹槽以预设间隔凹陷地形成在所述挖掘头部的最大外径部上，以形成使得喷射的灌浆料液向所述搅拌叶片侧顺利流动的通道。

另外，所述挖掘头部上还形成有多个灌浆料喷射口。

根据本发明，在填充至锚固区区域的一次水泥灌浆料部分中注入二次水泥灌浆料的过程中实现扩挖作业，因此能够提高搅拌效果。另外，由于填充至囊袋或ERP褶皱管内部而膨胀的三次水泥灌浆料被养生时，优质的扩大水泥头球根能够防止从锚固体脱离而提高张紧连接性能。另外，相比于对锚固部原地基进行扩挖搅拌的情况，在填充到锚固区区域内的一次水泥灌浆料部分中进行扩挖以及搅拌，由此具有能够显著缩短施工时间的优点。

另外，由于本施工方法中适用的扩挖搅拌装置没有使用单独的动力而通过搅拌叶片扩张用弹簧来使得搅拌叶片机械自动地实现扩张，从而无需设置电气动力装置，使得结构简单而易于制造且减少发生故障的风险。

附图说明

本说明书中添附的如下附图中列示了本发明的优选实施方式，并且与本发明的详细说明一同起到更进一步理解本发明的技术思想的作用，因此本发明不能解释为仅限于添附的附图所记载的内容。

图1至图8为根据本发明的利用扩挖搅拌装置的锚固区扩大改良型地锚施工方法的工序图，其中，

图1为外壳的冲孔状态图；

图2为将扩挖搅拌装置插入到外壳内而向锚固区区域内填充水泥灌浆料的状态图；

图3为引拔外壳而将其排除至自由区区域的前端的状态图；

图4为利用扩挖搅拌装置的扩挖及搅拌状态图；

图5为对插入到外壳内的扩挖搅拌装置进行引拔而排除的状态图；

图6为将锚装配体插入到外壳内部而使得囊袋置于被扩大搅拌过的锚固区区域的状态图；

图7为将锚装配体插入到被扩大搅拌过的搅拌层内的状态图；

图8a为向锚装配体的囊袋内部注入水泥灌浆料的状态；

图8b为图8a中沿A-A线的剖视图；

图9为适用于根据本发明的施工方法的扩挖搅拌装置的一个实施方式的立体图；

图10为图9的分解立体图；

图11作为图10的一个侧视图，是搅拌叶片脱离外壳的瞬间扩张而展开的动作状态图；

图12为图11的剖视图；

图13为扩挖搅拌装置的搅拌叶片在外壳内折叠的状态图。

具体实施方式

以下，参照附图中提示的实施方式详细说明本发明，但是提示的实施方式是为了清楚理解本发明而举出的例子，因此本发明并不限定于此。

图1至图8为示出根据本发明的利用扩挖搅拌装置的锚固区扩大改良型地锚施工方法的工序图。

外壳冲孔至锚固区

首先，如图1所示，将外壳7引入至地基1的锚固区区域S2的过程中进行冲孔作业。作为冲孔作业的一个例子可以通过向外壳7内部注入加压的水的方式实施。如上所述通过利用外壳7冲孔至锚固区区域S2的前端，从而在执行后述的扩挖工序时，使得挖掘区域中所含的沙土量相对较少，由此减少挖掘负荷而提高作业速度并易于实现扩挖作业。

一次水泥灌浆料的注入

之后，如图2所示，将一次水泥灌浆料1a经由外壳7内部注入到锚固区区域S2内。

此时，注入的水泥灌浆料1a优选为通过将水-水泥的比例以重量比为100％～180％来实现。当为松软地基的情况下，水-水泥的比例优选为接近于100％，当为非松软地基的情况下，水-水泥的比例优选为接近于180％。

外壳引拔至自由区区域

之后，如图3所示，将外壳7引拔至自由区区域S1的前端而使得外壳7从锚固区区域S2中排除。

由此，在没有外壳7的状态下向锚固区区域S2内填充一次水泥灌浆料1a而使其留存在锚固区区域S2内。

如上所述，本发明中由于在外壳7已被排除的锚固区区域S2内留存有一次水泥灌浆料1a，因此能够提高后续扩挖工序中的扩挖性能，并能够缩短搅拌时间。

二次水泥灌浆料的喷射以及扩挖搅拌

之后，如图4所示，在将与内杆5连接的扩挖搅拌装置10插入到外壳7的内部之后，扩挖搅拌装置10在喷射二次水泥灌浆料的过程中对锚固区区域S2进行扩挖作业。在扩挖时，使得扩挖装置的搅拌叶片朝向外壳7的前端外侧展开后，扩挖搅拌装置在喷射二次水泥灌浆料的过程中扩挖锚固区区域S2。搅拌叶片执行旋转以及往复运动。对于扩挖搅拌装置10的具体结构进行后述。

如上所述，扩挖搅拌装置10在锚固区区域S2内执行扩挖的期间内，二次水泥灌浆料与一次水泥灌浆料混合，同时进行与少量的沙土一同发生搅拌的过程。在此，扩挖工序由于在外壳7冲孔至锚固区区域后处于引拔的状态下实现，因此挖掘区域内所含的沙土量相对较少而减少了挖掘负荷，从而提高了扩挖作业速度且易于实现扩挖作业。另外，相对于一次水泥灌浆料和二次水泥灌浆料只混合有少量的沙土，从而提高水泥灌浆料的密度而能够期待形成优质的扩大水泥头球根。

在此，为了能够更充分地实现物理混合，二次水泥灌浆料优选与一次水泥灌浆料中的水-水泥的比例(100％～180％)相同地方式实现。

另外，在此工序中，由于扩挖搅拌装置10喷射的二次水泥灌浆料的喷射压力而形成有背压，通过该背压使得锚固区区域S2内产生的泥浆填充到外壳7内部。这种泥浆为通过在一次水泥灌浆料和二次水泥灌浆料中混入少量的沙土而形成的粘液。

扩挖搅拌装置的排除以及水泥灌浆料的补充

之后，如图5所示，从外壳7中引拔而排除扩挖搅拌装置10。由此，在锚固区区域S2内使得一次水泥灌浆料和第二次水泥灌浆料进行混合而形成扩大的优质扩大水泥头球根200。

另外，由于在引拔扩挖搅拌装置10时喷射二次水泥灌浆料，因此，会向通过引拔而使得扩挖搅拌装置10排除的外壳7内部补充泥浆，从而能够防止自由区区域S的孔壁发生坍塌现象。

锚装配体的插入

之后，如图6所示，向外壳7内部插入锚装配体300，该锚装配体300的前端部设置有囊袋304(或褶皱管)，从而使得囊袋304位于被扩大搅拌过的锚固区区域S2内。在此，囊袋304可以由土工布制成。在设置锚装配体300时，为了附加注入三次水泥灌浆料，在囊袋或褶皱管上设置有用于注入三次水泥灌浆料的软管(未图示)。未说明的附图标记310为钢绞线。

外壳的排除

之后，如图7所示，从地基7中引拔出外壳7而排除至外部。排除了外壳7的自由区区域由于充满有泥浆而不存在地基坍塌的风险。

向锚装配体注入三次水泥灌浆料

之后，如图8a所示，通过软管向锚装配体300的囊袋304内部注入三次水泥灌浆料，该三次水泥灌浆料中的水-水泥的比例为50％以下。此时，三次水泥灌浆料通过锚装配体300上设置的未图示的注入软管来实现注入。

由此，锚装配体300的囊袋304内部因被填充的三次水泥灌浆料而发生膨胀，如图8b所示，在三次水泥灌浆料被养生后形成有内锚固球根306，从而能够使得扩大水泥头球根200获得引拔阻力。

之后，锚装配体通过通常的方法实现张紧连接，锚装配体300通过内锚固球根306而在扩大水泥头球根200的内部获得高的引拔阻力。

通过如上所述实现的本发明中，通过在填充于锚固区区域S2的一次水泥灌浆料部分中附加注入二次水泥灌浆料，在此过程中实现扩挖作业，因此能够提高搅拌效果，并能够形成沙土量相对少且大量混合有水泥灌浆料的优质扩大水泥头球根200。由此，提高扩大水泥头球根200的强度，进而减少因锚装配体300的引拔所引起的破坏。不仅如此，由于扩大水泥头球根200通过密度高的优质水泥层来实现，因此增加扩大水泥头球根200与内锚固球根306的附着力而提高表面摩擦力，进而增加引拔阻力。

另外，用于向囊袋304或褶皱管的内部填充而进行膨胀的三次水泥灌浆料被养生后形成内锚固球根306，该内锚固球根306与扩大水泥头球根200作为整体在地基上发挥引拔阻力。

另外，相比于对锚固部的原地基进行扩挖搅拌的情况，在填充到锚固区区域S2内的一次水泥灌浆料部分中进行扩挖以及搅拌，由此具有能够显著缩短施工时间的优点。

另外，参照图9至图13，对于在本施工方法的扩挖搅拌工序时所适用的扩挖搅拌装置10进行说明。

如图9至图13所示，扩挖搅拌装置10与内杆5的前端连接而执行锚固区的扩挖以及灌浆搅拌。内杆5连接于未图示的驱动器而能够实现旋转以及用于插入到地基中的贯入动作，并且内杆5的内部形成有中空结构以作为灌浆料液的注入通道。

扩挖搅拌装置10包括内杆接头12、灌浆料注入用轴14、挖掘头15、固定侧铰链体16、活动侧铰链体18、搅拌叶片20、搅拌叶片操作杆22以及搅拌叶片扩张用弹簧24。

内杆接头12在中心轴线上具有贯通的中空结构以作为灌浆料的通道，内杆接头12的外周面上形成有螺纹部121和从螺纹部121具有圆锥状地延伸的圆锥部122。在此，圆锥部122的最大外径形成为小于外壳7的内径。由此，内杆接头12通过其一端的螺纹部121与内杆5的前端螺纹连接。圆锥部122起到导向扩挖搅拌装置10的作用，以在扩挖搅拌装置10从外壳7的前端脱离而实现扩挖作业后，需要将扩挖搅拌装置10重新引入至外壳7内部的情况下，通过圆锥部122使得扩挖搅拌装置10的中心轴线容易地布置成与外壳7的中心轴线一致。

灌浆料注入用轴14制成中空状以在中心轴线上形成有灌浆料的通道。在本实施方式中灌浆料注入用轴14具有如下截面形状，即通过在圆形截面上沿四个方向(左右上下)进行面切割而形成四边形截面形状。由此，在活动侧铰链体18移动时，灌浆料注入用轴14能够防止活动侧铰链体18发生旋转，并且还能够引导活动侧铰链体18作直线移动。但是，灌浆料注入用轴14的截面形状并不限于这种四边形截面，其可以根据所需设置的搅拌叶片20的数量而能够沿三个方向进行面切割或沿五个以上的方向进行面切割。另外，如果对于活动侧铰链体18的移动通过其他导向单元(例如绳索())来实现导向，则灌浆料注入用轴14也可以形成有圆形截面。灌浆料注入用轴14使得内杆接头12和挖掘头15连接。灌浆料注入用轴14的两端分别通过螺纹连接方式与内杆接头12和挖掘头15连接而实现装配。

灌浆料注入用轴14上具有多个灌浆料喷射口141，所述灌浆料喷射口141位于固定侧铰链体16和活动侧铰链体18之间的区域。多个灌浆料喷射口141具有能够预设间隔地圆形排列的结构。

挖掘头15与灌浆料注入用轴14的末端连接。挖掘头15可以形成为多种形式，可以如列示地制成为如下结构，即，挖掘头15包括：头连接部15，该头连接部151的一端与灌浆料注入用轴14螺纹连接；挖掘头部152，该挖掘头部152以圆锥状地形成在头连接部151的另一端上；灌浆料注入通道153，该灌浆料注入通道153形成为从头连接部151延伸至挖掘头部152的预设深度程度；挖掘钻头154，该挖掘钻头154在挖掘头部152的圆锥面上排列分布有多个；多个头部凹槽155，多个所述头部凹槽155以预设间隔凹陷地形成在挖掘头部152的最大外径部上，从而形成能够使得喷射的灌浆料液向搅拌叶片20侧顺利流动的通道。

在挖掘头15上形成有形成在掘头部152上的多个灌浆料喷射口156，所述灌浆料喷射口156与灌浆料注入通道153连通。

在此，灌浆料喷射口156形成在挖掘头部152的前端侧截面中部以及圆锥面上。在此，为了考虑到提高灌浆料的喷射效果，优选地，挖掘头部152的圆锥面上所形成的灌浆料喷射口156相对于挖掘头15的中心轴线成15°～60°角度地形成。

固定侧铰链体16套设在灌浆料注入用轴14上且通过螺纹连接方式与所述内杆接头12的另一端连接。固定侧铰链体16沿四个方向连接有用于可旋转地支撑搅拌叶片20的销轴17a。

活动侧铰链体18可滑动地套设在灌浆料注入用轴14上。活动侧铰链体18的内径与灌浆料注入用轴14的外径截面相同，从而能够限制旋转而仅实现直线移动。活动侧铰链体18沿四个方向连接有销轴17b。

搅拌叶片20的一端以销轴17a为媒介与活动侧铰链体18可旋转地连接。搅拌叶片20不限定于列示的长度，其可以根据扩挖所需的旋转半径而进行增减长度。本实施方式中，虽然四个搅拌叶片20在圆周方向上相互90°角度地布置，但可以根据固定侧铰链体16和活动侧铰链体18的铰链数量来增减到二至六个。

搅拌叶片操作杆22的一端以销轴17b为媒介与活动侧铰链体18连接，另一端以销轴17c为媒介与搅拌叶片20连接。搅拌叶片操作杆22起到使得搅拌叶片20沿着活动侧铰链体18的移动方向展开而如图3所示地扩张或者如图5所示地折叠的作用。另外，在扩挖搅拌装置10从外壳7的前端脱离而实现扩挖作业后，需要将扩挖搅拌装置10重新引入至外壳7内部的情况下，通过搅拌叶片操作杆22使得扩挖搅拌装置10折叠的同时移动活动侧铰链体18，从而压缩搅拌叶片扩张用弹簧24。

搅拌叶片扩张用弹簧24通过压缩反弹力来提供驱使搅拌叶片20展开的力。搅拌叶片扩张用弹簧24套设在灌浆料注入用轴14的外径部上的同时被压缩地布置在活动侧铰链体18和挖掘头15之间。由此，搅拌叶片扩张用弹簧24利用压缩反弹力推动活动侧铰链体18，以搅拌叶片操作杆22为媒介使得搅拌叶片20展开。因此，如图5所示，在扩挖搅拌装置10位于外壳7内部的情况下，搅拌叶片20被折叠而更进一步压缩搅拌叶片扩张用弹簧24，在扩挖搅拌装置10从外壳7的前端脱离时，通过搅拌叶片扩张用弹簧24储蓄的压缩反弹力使得搅拌叶片20展开。

另外，在扩挖搅拌装置10中，灌浆料注入用轴14上还设置有用于向搅拌叶片20提供初始扩张力的片簧13，以使得搅拌叶片20在折叠状态下脱离外壳7的瞬间能够顺利地展开。片簧13位于固定侧铰链体16和活动侧铰链体18之间，并能够通过螺栓连接或焊接固定在灌浆料注入或用轴14上。片簧13除中部侧固定部分外的两端或任意一端向上弯曲而能够以弹性回复力发挥作用。本实施方式中，片簧13设置有四个且以与搅拌叶片20一对一形式对应地设置在灌浆料注入用轴14的面切割部分。由此，如图5所示，搅拌叶片20在外壳7内处于被折叠的情况下，片簧13被搅拌叶片20按压而使得两端具有弹性回复力。由此，如图3所示，搅拌叶片20在折叠状态下脱离外壳7的瞬间，通过片簧13使得搅拌叶片20产生初始扩张动作。

另外，扩挖搅拌装置10上还设置有搅拌叶片用止挡块142，以在搅拌叶片20旋转而扩张时使得搅拌叶片20的旋转角度限制在预设角度内。搅拌叶片用止挡块142位于固定侧铰链体16和活动侧铰链体18之间，且通过止挡块螺栓143固定在灌浆料注入用轴14上。本实施方式中，虽然搅拌叶片用止挡块142形成为环状，但并不限于上述形状。在此，止挡块螺栓143连接在灌浆料注入用轴14的切割凹槽14a内，从而能够固定搅拌叶片用止挡块142的位置。

另外，扩挖搅拌装置10优选在内杆接头12和固定侧铰链体16上沿外周面形成有多个泥浆排出通道19，以在形成水泥头球根时能够顺利排出泥浆。泥浆排出通道19起到如下作用，即在扩挖搅拌装置10脱离外壳7而通过扩挖和搅拌作业而形成一次扩大水泥头球根之后，在扩挖搅拌装置10再次被引入至外壳7内部的状态下进行引拔的过程中形成二次水泥头球根，在此过程中通过泥浆排出通道19能够顺利排出泥浆。

如上所述结构的扩挖搅拌装置10为了实现扩大水泥头球根的形成作业，如图13所示，在使得搅拌叶片20被强制折叠的状态下装入外壳7的内部之后，如图4所示，在从外壳7的前端脱离搅拌叶片20时，通过搅拌叶片扩张用弹簧24的压缩反弹力能够使得搅拌叶片20自动展开而准备扩挖作业。

由此，扩挖搅拌工序中搅拌叶片20在展开状态下进行旋转，并且通过灌浆料喷射口156吐出水泥灌浆料而同时进行挖掘和搅拌作业，从而在被养生后能够形成优质的扩大水泥头球根200。

如上所述，扩挖搅拌装置10能够通过搅拌叶片扩张用弹簧24使得搅拌叶片机械自动地实现扩张而不单独使用动力，从而无需设置电气动力装置，且使得结构简单而易于制造并减少发生故障的风险。

以上，本发明虽然参照提及的实施方式进行了详细说明，但本领域具有通常知识的人员在不脱离本发明的技术思想范围内，可以参照提及的实施方式能够制造出多种变型以及变更发明。本发明并不限于如上所述的变型及变更发明，而是仅限于所添附的权利要求范围。

工业利用性

本发明的利用扩挖搅拌装置的锚固区扩大改良型地锚中，通过在填充至锚固区区域的一次水泥灌浆料部分中注入二次水泥灌浆料的过程中实现扩挖作业，因此能够提高搅拌效果。由于填充至囊袋或ERP褶皱管内部而膨胀的三次水泥灌浆料被养生时，优质的扩大水泥头球根能够防止锚固体的脱离而提高张紧连接性能。相比于对锚固部原地基进行扩挖搅拌的情况，在填充到锚固区区域内的一次水泥灌浆料部分中进行扩挖以及搅拌，由此具有能够显著缩短施工时间的优点。另外，由于本施工方法中适用的扩挖搅拌装置没有使用单独的动力而通过搅拌叶片扩张用弹簧来使得搅拌叶片机械自动地实现扩张，从而无需设置电气动力装置，使得结构简单而易于制造且减少发生故障的风险，从而本发明的利用扩挖搅拌装置的锚固区扩大改良型地锚为非常有用的发明。

Claims (10)

1.一种利用扩挖搅拌装置的锚固区扩大改良型地锚的施工方法，其特征在于，所述施工方法通过包括如下步骤来施工：

(a)外壳锚固区冲孔步骤，将外壳(7)引入至地基(1)的锚固区区域(S2)的前端而进行冲孔作业；

(b)一次水泥灌浆料注入步骤，将一次水泥灌浆料经由所述外壳(7)的内部注入至所述锚固区区域(S2)内；

(c)外壳引拔步骤，将所述外壳(7)引拔至自由区区域(S1)的前端，以从所述锚固区区域(S2)中排除所述外壳(7)；

(d)扩大水泥头球根形成步骤，将与内杆(5)连接的扩挖搅拌装置(10)插入到所述外壳(7)内部之后，在从所述扩挖搅拌装置(10)喷射二次水泥灌浆料的过程中，使得所述扩挖搅拌装置(10)在所述锚固区区域(S2)内进行旋转和往复运动，从而实现扩挖而形成扩大水泥头球根(200)，同时，通过搅拌时产生的背压使得泥浆填充至所述外壳(7)内部；

(e)扩挖搅拌装置的引拔及水泥灌浆料的补充步骤，从所述外壳(7)中引拔而排除所述扩挖搅拌装置(10)，在此过程中向所述外壳(7)内补充相当于被排出的泥浆的量的水泥灌浆料；

(f)锚装配体插入步骤，将锚装配体(300)插入到被扩大搅拌过的所述锚固区区域(S2)内，所述锚装配体(300)的前端部设置有土工布(囊袋)或褶皱管；

(g)外壳排除步骤，从所述地基(1)中抽出所述外壳(7)而排除至外部；以及

(h)内锚固球根形成步骤，向所述锚装配体(300)的囊袋(304)或褶皱管内注入三次水泥灌浆料而形成锚固球根(306)。

2.根据权利要求1所述的利用扩挖搅拌装置的锚固区扩大改良型地锚的施工方法，其特征在于，

在所述(b)和所述(d)步骤中，各自对应的所述一次水泥灌浆料和所述二次水泥灌浆料中的水-水泥的比例为100％～180％。

3.根据权利要求1所述的利用扩挖搅拌装置的锚固区扩大改良型地锚的施工方法，其特征在于，

在所述(h)步骤中，所述三次水泥灌浆料中的水-水泥的比例为50％以下。

4.根据权利要求1所述的利用扩挖搅拌装置的锚固区扩大改良型地锚的施工方法，其特征在于，所述扩挖搅拌装置(10)包括：

内杆接头(12)，该内杆接头(12)的一端通过螺纹连接方式与所述内杆(5)连接；

灌浆料注入用轴(14)，该灌浆料注入用轴(14)与所述内杆接头(12)的另一端连接，且形成有位于固定侧铰链体(16)和活动侧铰链体(18)之间的区域的多个灌浆料喷射口(141)；

挖掘头(15)，该挖掘头(15)与所述灌浆料注入用轴(14)的末端连接；

固定侧铰链体(16)，该固定侧铰链体(16)套设在所述灌浆料注入用轴(14)上且与所述内杆接头(12)的另一端连接而固定；

活动侧铰链体(18)，该活动侧铰链体(18)可移动地套设在所述灌浆料注入用轴(14)上；

搅拌叶片(20)，所述搅拌叶片(20)的一端可旋转地铰接于所述活动侧铰链体(18)；

搅拌叶片操作杆(22)，所述搅拌叶片操作杆(22)的一端铰接于所述活动侧铰链体(18)，且另一端铰接于所述搅拌叶片(20)；

搅拌叶片扩张用弹簧(24)，该搅拌叶片扩张用弹簧(24)套设在所述灌浆料注入用轴(14)的外径部上，且布置在所述活动侧铰链体(18)和所述挖掘头(15)之间，以能够提供使得所述搅拌叶片(20)展开的扩张力。

5.根据权利要求4所述的利用扩挖搅拌装置的锚固区扩大改良型地锚的施工方法，其特征在于，

所述搅拌叶片(20)沿所述灌浆料注入用轴(14)的周向分别以每隔90°角度地布置。

6.根据权利要求4所述的利用扩挖搅拌装置的锚固区扩大改良型地锚的施工方法，其特征在于，

所述扩挖搅拌装置(10)还设置有片簧(13)，所述片簧(13)设置在所述灌浆料注入用轴(14)上，且位于所述固定侧铰链体(16)和所述活动侧铰链体(18)之间，以使得所述片簧(13)能够为从所述外壳(7)脱离的处于折叠状态的所述搅拌叶片(20)提供初始扩张力。

7.根据权利要求4所述的利用扩挖搅拌装置的锚固区扩大改良型地锚的施工方法，其特征在于，

所述扩挖搅拌装置(10)还设置有搅拌叶片用止挡块(142)，所述搅拌叶片用止挡块(142)设置在所述灌浆料注入用轴(14)上，且位于所述固定侧铰链体(16)和所述活动侧铰链体(18)之间，以在所述搅拌叶片(20)旋转而被扩张时，所述搅拌叶片用止挡块(142)能够使得搅拌叶片(20)的旋转角度限制在预设范围内。

8.根据权利要求4所述的利用扩挖搅拌装置的锚固区扩大改良型地锚的施工方法，其特征在于，所述挖掘头(15)通过包括如下结构而被制造，所述挖掘头(15)包括：

头连接部(151)，该头连接部(151)的一端与所述灌浆料注入用轴(14)螺纹连接；

挖掘头部(152)，该挖掘头部(152)以圆锥状地形成在所述头连接部(151)的另一端；

灌浆料注入通道(153)，该灌浆料注入通道(153)形成为从所述头连接部(151)延伸至所述挖掘头部(152)的预设深度；

挖掘钻头(154)，该挖掘钻头(154)分别以预设间隔安装在所述挖掘头部(152)的圆锥面上；

多个头部凹槽(155)，多个所述头部凹槽(155)以预设间隔凹陷地形成在所述挖掘头部(152)的最大外径部上，以用于形成能够使得喷射的灌浆料液向所述搅拌叶片(20)侧顺利流动的通道。

9.根据权利要求4所述的利用扩挖搅拌装置的锚固区扩大改良型地锚的施工方法，其特征在于，

所述内杆接头(12)的外周面和所述固定侧铰链体(16)的外周面上分别形成有多个泥浆排出通道(19)，以用于在形成水泥球根时能够顺利排出泥浆。

10.根据权利要求8所述的利用扩挖搅拌装置的锚固区扩大改良型地锚的施工方法，其特征在于，

所述挖掘头部(152)上还形成有多个灌浆料喷射口(156)。