CN114922178A - 一种地下土遗址坑壁裂隙加固装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种地下土遗址坑壁裂隙加固装置及其使用方法，用以解决地下土遗址发掘中常出现干缩裂隙和卸荷裂隙，导致的土遗址体稳定性劣化的技术问题。本发明包括若干个中空电渗锚杆，中空电渗锚杆与预紧锚定装置可拆卸连接，中空电渗锚杆包括主杆体，主杆体内设有空腔，主杆体上均匀设有多个通液孔，通液孔与空腔相连通，主杆体与电源的正极或负极相连接；主杆体内设有导向机构，导向机构与主杆体可拆卸连接。本发明通过中空电渗锚杆实现对周围遗址土体的电化学加固；对遗址土体施加预应力，有效控制卸荷裂隙；且结构和操作简单，安装方便，锚固性能和锚固机理更加符合土遗址的保护加固理念；造价低廉，维护保养便捷，有利于大范围推广使用。

Description

一种地下土遗址坑壁裂隙加固装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及裂隙加固的技术领域，尤其涉及一种地下土遗址坑壁裂隙加固装置及其使用方法。

背景技术

黄河流域、长江流域是我国重要的文明发源地，其遗存下来的地下土遗址是中华民族璀璨文化重要的历史实物见证，更是全人类历史文化的重要载体，具有极其重要的保护意义和展陈价值。然而，由于赋存环境气候潮湿，地下土遗址易受地表水和地下水的侵蚀，加之考古发掘与保护严重脱节，干缩裂隙和卸荷裂隙在发掘后的土遗址中广泛发育。干缩裂隙和卸荷裂隙严重危害了地下土遗址长期保存和展陈。

我国对于土遗址稳定性控制的工程措施探索开始于上世纪90年代，多开展于西北干旱和半干旱地区。然而，干旱环境土遗址保护加固技术尽管得到近30年的充分实践和长足发展，但由于地下土遗址赋存条件、病害发育机理以及加固需求的差异，现有的干旱环境土遗址加固保护技术并不能直接应用于地下土遗址。

地下土遗址坑壁是兼有脆弱性、不可再生性等重要文物属性的特殊岩土体，其发掘后重在文化层信息和建筑信息的长期展陈。这就要求地下土遗址坑壁保护加固既要达到有效、持久控制其开裂变形，又要遵循“最大兼容、最小干预、措施可逆”的保护原则。因此，研究基于“土遗址考古发掘-加固同步进行”的技术理念，提出中空电渗锚杆并将其用于地下土遗址坑壁的预防性和长期性保护全过程，是现有研究的方向。

发明内容

针对地下土遗址发掘中常出现干缩裂隙和卸荷裂隙，从而导致的土遗址体稳定性劣化的技术问题，本发明提出一种地下土遗址坑壁裂隙加固装置及其使用方法，利用中空电渗锚杆作为电渗注浆的电极和注浆管实现对锚杆周围土体的电化学加固，从而获得对地下土遗址坑壁的锚固与电化学联合加固效果，通过预紧锚定装置有效控制土遗址体的卸荷裂隙，有效治理干缩裂隙和卸荷裂隙导致的土遗址体不稳定的危害。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种地下土遗址坑壁裂隙加固装置，包括若干个中空电渗锚杆，中空电渗锚杆与预紧锚定装置可拆卸连接，中空电渗锚杆包括主杆体，主杆体内设有空腔，主杆体上均匀设有多个通液孔，通液孔与空腔相连通，主杆体与电源的正极或负极相连接；所述主杆体内设有导向机构，导向机构与主杆体可拆卸连接。

优选地，所述主杆体上轴线的同一截面内均匀布设4个通液孔，且每个通液孔的孔轴线之间夹角为90°；相邻截面之间通液孔的孔轴线在同一平面内的投影相差45°。

优选地，所述主杆体的一端设有扩瓣体，扩瓣体与导向机构相匹配。

优选地，所述导向机构包括导杆和内置导头，导杆和内置导头活动连接；所述内置导头的前部设有锥形尖端，内置导头的后部与扩瓣体相配合。

优选地，所述导杆的端部设有导杆外径嵌套螺纹，内置导头的后部的通孔内壁上设有导头内径嵌套螺纹，导杆外径嵌套螺纹与导头内径嵌套螺纹相匹配；所述内置导头的后部的外侧设有导头外径嵌套螺纹，扩瓣体的内壁上设有扩体瓣内径嵌套螺纹，扩体瓣内径嵌套螺纹与导头外径嵌套螺纹相匹配；所述扩体瓣内径嵌套螺纹与导头内径嵌套螺纹的内置螺纹旋转方向相同，且顺时针旋转方向为旋进方向。

优选地，所述内置导头的最大截面直径与主杆体的内径相等；所述导杆的长度大于主体杆长度的2倍。

优选地，所述预紧锚定装置包括预紧板和预紧架，预紧板套设在主杆体的另一端，预紧架设置预紧板内，预紧架端部通过预紧螺母与主杆体螺纹连接。

优选地，所述预紧架包括十字交叉设置的第一预紧架和第二预紧架，第一预紧架套设在第二预紧架上；所述第一预紧架包括第一内嵌柱和第一预紧副板，第一内嵌柱设置在第一预紧副板的上部，第一内嵌柱和第一预紧副板内设有镶嵌孔和第一通孔，第一通孔设置在镶嵌孔的端部，镶嵌孔的直径大于第一通孔的直径，第一通孔套设在主杆体的端部；

所述第二预紧架包括第二内嵌柱和第二预紧副板，第二内嵌柱和第二预紧副板内设有跨柱孔，跨柱孔的上部设有第二通孔，第二通孔套设在主杆体上，跨柱孔套设在第一内嵌柱的侧部；

所述第一预紧副板和第二预紧副板十字交叉设置在预紧板内；所述预紧螺母穿过镶嵌孔与主杆体的内壁螺纹连接；

所述第一内嵌柱的宽度与第二内嵌柱的宽度相等；所述预紧螺母为带法兰盘的螺母，法兰盘的直径略小于镶嵌孔的直径。

其使用方法为：

步骤1、实时测试遗址土体的物理、力学、水理基本指标；在土遗址坑壁内埋设水分传感器，确定遗址土体的渗透系数；

步骤2、根据渗透系数在土遗址坑壁确定布孔位置，使用与中空电渗锚杆的主体杆的内径相等的钻杆在预设土遗址坑壁钻孔点钻锚孔，并清除锚孔内土渣；

步骤3、将中空电渗锚杆的导杆与内置导头连接，并将导杆与将内置导头插入锚孔底部；

步骤4、将中空电渗锚杆的主杆体由扩体瓣端套在导杆上，将主杆体压入锚孔内，直至扩体瓣压入锚孔底部；

步骤5、顺时针旋转回拉导杆并控制主杆体不发生移动，从而将内置导头安装于扩体瓣内，直至导头外径嵌套螺纹与扩体瓣内径嵌套螺纹嵌套牢固；

步骤6、逆时针旋转导杆，由于锚孔对扩体瓣和内置导头挤压，使导杆的导杆外径嵌套螺纹与内置导头的导头内径嵌套螺纹分离，抽回导杆；

步骤7、按着预先设定的正负极锚杆，将各个锚孔中的主体杆与电源的正负极一一对应相连，正极的中空渗透锚杆连接通液管，通液管通过空腔插入正极的中空渗透锚杆底部，负极的中空渗透锚杆连接抽液管，抽液管通过空腔插入负极的中空渗透锚杆的底部；

步骤8、实施电化学加固遗址土体，并实施电渗排水；

步骤9、切削孔口主杆体周围的土体，为安装预紧锚定装置预留空间；

步骤10、将预紧锚定装置的预紧板套装在主杆体上，将第二预紧架由第二通孔套装在主杆体上，接着将第一预紧架由第一通孔套装主杆体上，并将第二预紧架的跨柱孔套设在第一预紧架上，将第二预紧架的第二预紧副板与第一预紧架的第一预紧副板组装在预紧板内；

步骤11、通过的预紧锚定装置的镶嵌孔在安装预紧螺母，使预紧螺母与主杆体的内壁螺纹连接，旋拧预紧螺母，使预紧锚定装置紧紧压住遗址土体，并达到预定设置的预应力；

步骤12、在预紧锚定装置安装完毕后，对其表面采用原来切削的遗址土进行表面覆土做旧。

所述步骤2中布孔位置为矩形角点或三角形角点的4点式；所述步骤8中实施电化学加固的方法为：打开通液管的控制阀，使加固液充满正极的中空渗透锚杆的主杆体，打开电源开关，设置预定电压，开始电化学渗透加固，直至负极的中空渗透锚杆内抽取出的液体检测出含有加固液溶质为止；实施电渗排水的方法为：若遗址土体的含水量依然超出预定含水量，则停止供给正极的中空渗透锚杆的加固液，打开负极的中空渗透锚杆上的抽液管，实施电渗排水，直至土遗址坑壁内埋设的水分传感器获取的含水量数据达到既定数值，则可断开负极的中空渗透锚杆与电源负极的连接，停止电渗排水。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

中空电渗锚杆既发挥自身锚固特点，主杆体本身又做为电渗注浆的电极和注浆管实现对锚杆周围土体的电化学加固，从而获得对地下土遗址坑壁的锚固与电化学联合加固效果；本发明的结构和操作简单，安装方便，锚固性能和锚固机理更加符合土遗址的保护加固理念；制造简单、造价低廉，维护保养便捷，有利于大范围推广使用。且：

a. 本发明设计的中空电渗锚杆的主体杆本身可作为电渗注浆的电极和注浆管实现对周围土体的电化学加固以及电渗排水，电化学作用不但加固遗址土体，而且增加了遗址土体与杆体之间的胶结力，进而增加了锚固力，有效抑制或防止土体干缩裂隙，增加土体稳定性。

b. 本发明设计的中空电渗锚杆是非注浆锚杆，其锚固力来源于主杆体与周围土体间的化学胶结力、摩擦力以及内置导头内置于扩体瓣形成的扩体而产生的承压力，有效增大了锚固力，并且可以快速提供锚固力，避免了常规注浆浆体凝结后才能提供锚固力以及锚固较小的弊端。

c. 本发明设计的中空电渗锚杆使用时使用与主体杆的内径相等的钻杆在预设土遗址坑壁钻孔点钻孔，而后主体杆沿着导杆在小于其主体杆的外径的情况下压入锚孔，这充分增加了土体对主体杆的握裹力。

d. 本发明设计的中空电渗锚杆使用高强度导电纤维和树脂制作而成，与以往的电极相比具有良好的导电性、抗腐蚀性和抗拉强度，具有良好的耐久性。

e. 本发明设计的预紧锚定装置包含了第一预紧架、第二预紧架、预紧板和预紧螺母13结构，有效地减小了扰动面积，可使在不过大干预锚孔周围遗址土体的情况下，对遗址土体施加预应力，进而有效控制土体的卸荷裂隙。

f. 本发明的锚固性能和锚固机理更加符合土遗址的保护加固理念，本发明基于“小损伤，高锚力，抗大变形”的土遗址锚固特点提出，可充分改善传统的土遗址锚固系统的性能。

g. 本发明的设计兼顾考虑了科研实验和施工生产的要求，使得整套装置制造简单、造价低廉，维护保养便捷，有利于大范围推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1所示的剖视图。

图3为本发明扩体状态的剖视图。

图4为本发明预紧锚定装置的俯视图。

图5为本发明预紧锚定装置的第一预紧架、第二预紧架和预紧板的组合结构的正视图。

图6为本发明预紧锚定装置的第一预紧架和第二预紧架组合结构的正视图。

图7为本发明第一预紧架的主视图。

图8为本发明第一预紧架的俯视图。

图9为本发明第二预紧架的主视图。

图10为本发明第二预紧架的俯视图。

图11为本发明预紧螺母的结构示意图。

图中，1为主杆体，2为扩瓣体，3为通液孔，4为导杆，5为内置导头，6为扩体瓣内径嵌套螺纹，7为导头外径嵌套螺纹，8为导头内径嵌套螺纹，9为导杆外径嵌套螺纹，10为第一预紧架，11为第二预紧架，12为预紧板，13为预紧螺母，101为第一内嵌柱，102为第一通孔，103为镶嵌孔，104为第一预紧副板，111为第二内嵌柱，112为第二通孔，113为跨柱孔，144为第二预紧副板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种地下土遗址坑壁裂隙加固装置，包括若干个中空电渗锚杆，中空电渗锚杆与预紧锚定装置可拆卸连接，中空电渗锚杆作为正负极锚杆，实现对锚杆周围土体的渗透加固，从而使锚杆周围土体的抗剪强度增加，进而增加锚杆的锚固力。预紧锚定装置设置在中空电渗锚杆靠近锚孔口的一端，预紧锚定装置与锚杆配合使用，可对锚固土体施加预应力，进而实现抑制或者减小地下土遗址坑壁卸荷裂隙的目的。如图1和图2所示，中空电渗锚杆包括主杆体1，主杆体1内设有空腔，空腔用于承载加固液或渗透液，同时方便导向机构的操作。主杆体1上均匀设有多个通液孔3，通液孔3与空腔相连通，从而实现加固液的向外或向内渗透，从而实现对锚孔周围土体的加固。主杆体1与电源的正极或负极相连接，从而实现电化学渗透加固的目的。所述主杆体1内设有导向机构，导向机构与主杆体1可拆卸连接。导向机构的作用是主杆体1进入锚孔时导向，同时可以操作主杆体1，实现主杆体与锚孔的紧密贴合。

主体杆1为导线纤维丝与树脂制作而成，避免其他材料的使用导致的锚杆的电化学腐蚀，引起主体杆强度降低，而主体杆发生拉断。玻璃纤维丝是高强纤维丝，抗拉强度高，其中掺杂炭纤维细可实现导电或电极的作用，树脂即作为胶凝物质，可使纤维丝成型，这些材料与金属材料相比，均是不易发生电化学腐蚀的材料。如图1所示，主杆体1上轴线的同一截面内均匀布设4个通液孔3，且每个通液孔3的孔轴线之间夹角为90°，即四个通液孔3沿圆周均匀分布。相邻截面之间通液孔3的孔轴线在同一平面内的投影相差45°，即相邻的两个截面上的8个通液孔分别均匀朝向8个方向，保证了空腔内加固液均匀向锚孔周向分布。

进一步地，主杆体1的一端固定设有扩瓣体2，扩瓣体2的数量设有4个，4个扩瓣体2组成端部为锥形结构的圆柱体，锥形结构方便主杆体进入锚孔。扩瓣体2与导向机构相匹配，在导向机构的作用下，扩瓣体进入扩体状态，如图3所示。

导向机构包括导杆4和内置导头5，导杆4和内置导头5活动连接。内置导头5的前部设有锥形尖端，锥形尖端方便导杆进入锚孔底部。导杆4的端部设有导杆外径嵌套螺纹9，内置导头5的后部的通孔内壁上设有导头内径嵌套螺纹8，导杆外径嵌套螺纹9与导头内径嵌套螺纹8相匹配，实现导杆4和内置导头5的顺时针旋转连接，方便导杆4和内置导头5的拆卸。

内置导头5的后部与扩瓣体2相配合，方便内置导头进入扩瓣体中之间，将扩瓣体张开，从而对锚孔底部进行张紧支撑。所述内置导头5的后部的外侧设有导头外径嵌套螺纹7，扩瓣体2的内壁上设有扩体瓣内径嵌套螺纹6，扩体瓣内径嵌套螺纹6与导头外径嵌套螺纹7相匹配。扩体瓣内径嵌套螺纹6的内径小于主体杆1的内径，扩体瓣内径嵌套螺纹6可与导头外径嵌套螺纹7配套连接。

所述扩体瓣内径嵌套螺纹6和导头内径嵌套螺纹8的内置螺纹旋转方向相同，且顺时针旋转方向为旋进方向，从而方便调整内置导头5。所述内置导头5的最大截面直径与主杆体1的内径相等或略小，防止内置导头5进入主杆体1，从而失去了对扩瓣体2的扩体。所述导杆4的长度大于主体杆1长度的2倍，方便操作导杆4实现将内置导头5留在扩瓣体2内，从而实现扩瓣体2与锚孔底部的紧配合。

如图4和图5所示，预紧锚定装置包括预紧板12和预紧架，预紧板12对预紧架进行固定，预紧架套设在主杆体1上。预紧板12套设在主杆体1的另一端，预紧架设置在预紧板12内，预紧架端部通过预紧螺母13与主杆体1螺纹连接，预紧螺母13实现主杆体1和预紧架的连接。

如图6所示，所述预紧架包括十字交叉设置的第一预紧架10和第二预紧架11，第一预紧架10套设在第二预紧架11上，第一预紧架10和第二预紧架11均设置在预紧板12内。如图7和8所示，所述第一预紧架10包括第一内嵌柱101和第一预紧副板104，第一内嵌柱101设置在第一预紧副板104的上部，第一内嵌柱101和第一预紧副板104内设有镶嵌孔103和第一通孔102，第一通孔102设置在镶嵌孔103的端部，镶嵌孔103的直径大于第一通孔102的直径，第一通孔102套设在主杆体1的端部。预紧板12为圆环板，预紧板12的内径略大于第一内嵌柱101宽度，从而将预紧架套设在第一内嵌柱101外部。所述第一预紧副板104和第二预紧副板114的长度略小于预紧板12的外径，第一预紧副板104和第二预紧副板114十字交叉设置在预紧板12内，保证了第一预紧副板104和第二预紧副板114固定的稳定性。

第一通孔102的直径略大于主杆体1的直径，方便通过第一通孔102将第一预紧架10设置在主杆体1上。镶嵌孔103直径略大于第一通孔102直径，方便将第一通孔102套设在主杆体1的外端部。

如图9和10所示，所述第二预紧架11包括第二内嵌柱111和第二预紧副板114，第二内嵌柱111和第二预紧副板114内设有跨柱孔113，跨柱孔113的上部设有第二通孔112，第二通孔112套设在主杆体1上，跨柱孔113套设在第一内嵌柱101的侧部。第二通孔112直径与第一通孔102直径相等。

所述预紧螺母13穿过镶嵌孔103与主杆体1的内壁螺纹连接；如图11所示，所述预紧螺母13为带法兰盘的螺母，法兰盘的直径略小于镶嵌孔103的直径，方便将预紧螺母13设置在镶嵌孔103内。第一预紧架10和第二预紧架11分别通过通孔套设在主杆体1的外侧。

所述第一内嵌柱101的宽度与第二内嵌柱111的宽度相等。跨柱孔113的直径略大于第一内嵌柱101的宽度，从而将第二预紧架11设置在第一预紧架10的前部。

如图1所示，主杆体1的外壁上设有螺旋凸起，实现与锚孔壁的紧配合。

实施例2

一种地下土遗址坑壁裂隙加固装置的使用方法，其步骤如下为：

步骤1、实时测试遗址土体的物理、力学、水理基本指标，用这些数据确定停止时间；在土遗址坑壁内埋设水分传感器，测量遗址土体的水分，确定遗址土体的渗透系数。

依据土体的渗透系数设定电极间距、电压、间隔供电给液方式。

步骤2、根据渗透系数在土遗址坑壁确定布孔位置，使用与中空电渗锚杆的主体杆的内径相等的钻杆在预设土遗址坑壁钻孔点钻锚孔，并清除锚孔内土渣。

布孔方式有矩形角点的4点式，矩形对角线分别同为阴极或者阳极；正三角形角点及其中心点的4点式，三角形的三个顶点为阳极，三角形中心点为阴极。

步骤3、将中空电渗锚杆的导杆4与内置导头5连接，并将导杆4与将内置导头5插入锚孔底部。导杆4作为主体杆1的向导，可实现很容易的将主体杆1由孔口插入锚孔底部。导杆4与内置导头5可实现下一步的扩体瓣2在主体杆1在锚孔底部的扩体。

步骤4、将中空电渗锚杆的主杆体1由扩体瓣2端套在导杆4上，将主杆体1压入锚孔内，直至扩体瓣2压入锚孔底部。

步骤5、顺时针旋转回拉导杆4并控制主杆体1不发生移动，从而将内置导头5安装于扩体瓣2内，直至导头外径嵌套螺纹7与扩体瓣内径嵌套螺纹6嵌套牢固，从而将内置导头5安装在扩瓣体2内，实现扩瓣体2的扩体。

步骤6、逆时针旋转导杆4，由于锚孔对扩体瓣2和内置导头5挤压，使导杆4的导杆外径嵌套螺纹9与内置导头5的导头内径嵌套螺纹8分离，抽回导杆4，此时主杆体1的下部与锚孔底部紧配合。

顺时针旋转可保持导杆4上的导杆外径嵌套螺纹9与导头内径嵌套螺纹8紧密的螺纹连接；回拉是指向孔口方向回拉，可实现导杆4带动导头外径嵌套螺纹7靠近扩体瓣内径嵌套螺纹6。回拉并且顺时针旋转导杆4可实现导杆4带动导头外径嵌套螺纹7旋进扩体瓣内径嵌套螺纹6内部。

步骤7、按着预先设定的正负极锚杆，将各个锚孔中的主体杆1与电源的正负极一一对应相连，正极的中空渗透锚杆连接通液管，通液管通过空腔插入正极的中空渗透锚杆底部，负极的中空渗透锚杆连接抽液管，抽液管通过空腔插入负极的中空渗透锚杆的底部。实现电化学渗透加固的前期准备。

步骤8、实施电化学加固遗址土体，并实施电渗排水；

所述步骤8中实施电化学加固的方法为：打开通液管的控制阀，使加固液充满正极的中空渗透锚杆的主杆体1，打开电源开关，设置预定电压，开始电化学渗透加固，直至负极的中空渗透锚杆内抽取出的液体检测出含有加固液溶质为止；实施电渗排水的方法为：若遗址土体的含水量依然超出预定含水量，则停止供给正极的中空渗透锚杆的加固液，打开负极的中空渗透锚杆上的抽液管，实施电渗排水，直至土遗址坑壁内埋设的水分传感器获取的含水量数据达到既定数值，则可断开负极的中空渗透锚杆与电源负极的连接，停止电渗排水。

主体杆1本身可作为电渗注浆的电极和注浆管实现对杆体周围土体的电化学加固以及电渗排水，电化学作用不但加固遗址土体，而且增加了土体与杆体之间的胶结力，进而增加了锚固力，有效抑制或防止土体干缩裂隙，增加土体稳定性。

步骤9、切削孔口主杆体1周围的土体，为安装预紧锚定装置预留空间。

步骤10、将预紧锚定装置的预紧板12套装在主杆体1上，将第二预紧架11由第二通孔112套装在主杆体1上，接着将第一预紧架10由第一通孔102套装主杆体1上，并将第二预紧架11的跨柱孔113套设在第一预紧架10上，将第二预紧架11的第二预紧副板114与第一预紧架10的第一预紧副板104组装在预紧板12内；

步骤11、通过的预紧锚定装置的镶嵌孔103在安装预紧螺母13，使预紧螺母13与主杆体1的内壁螺纹连接，旋拧预紧螺母13，使预紧锚定装置紧紧压住遗址土体，并达到预定设置的预应力；

步骤12、在预紧锚定装置安装完毕后，对其表面采用原来切削的遗址土进行表面覆土做旧。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种地下土遗址坑壁裂隙加固装置，其特征在于，包括若干个中空电渗锚杆，中空电渗锚杆与预紧锚定装置可拆卸连接，中空电渗锚杆包括主杆体（1），主杆体（1）内设有空腔，主杆体（1）上均匀设有多个通液孔（3），通液孔（3）与空腔相连通，主杆体（1）与电源的正极或负极相连接；所述主杆体（1）内设有导向机构，导向机构与主杆体（1）可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的地下土遗址坑壁裂隙加固装置，其特征在于，所述主杆体（1）上轴线的同一截面内均匀布设4个通液孔（3），且每个通液孔（3）的孔轴线之间夹角为90°；相邻截面之间通液孔（3）的孔轴线在同一平面内的投影相差45°。

3.根据权利要求1或2所述的地下土遗址坑壁裂隙加固装置，其特征在于，所述主杆体（1）的一端设有扩瓣体（2），扩瓣体（2）与导向机构相匹配。

4.根据权利要求3所述的地下土遗址坑壁裂隙加固装置，其特征在于，所述导向机构包括导杆（4）和内置导头（5），导杆（4）和内置导头（5）活动连接；所述内置导头（5）的前部设有锥形尖端，内置导头（5）的后部与扩瓣体（2）相配合。

5.根据权利要求4所述的地下土遗址坑壁裂隙加固装置，其特征在于，所述导杆（4）的端部设有导杆外径嵌套螺纹（9），内置导头（5）的后部的通孔内壁上设有导头内径嵌套螺纹（8），导杆外径嵌套螺纹（9）与导头内径嵌套螺纹（8）相匹配；所述内置导头（5）的后部的外侧设有导头外径嵌套螺纹（7），扩瓣体（2）的内壁上设有扩体瓣内径嵌套螺纹（6），扩体瓣内径嵌套螺纹（6）与导头外径嵌套螺纹（7）相匹配；所述扩体瓣内径嵌套螺纹（6）与导头内径嵌套螺纹（8）的内置螺纹旋转方向相同，且顺时针旋转方向为旋进方向。

6.根据权利要求4或5所述的地下土遗址坑壁裂隙加固装置，其特征在于，所述内置导头（5）的最大截面直径与主杆体（1）的内径相等；所述导杆（4）的长度大于主体杆（1）长度的2倍。

7.根据权利要求6所述的地下土遗址坑壁裂隙加固装置，其特征在于，所述预紧锚定装置包括预紧板（12）和预紧架，预紧板（12）套设在主杆体（1）的另一端，预紧架设置预紧板（12）内，预紧架端部通过预紧螺母（13）与主杆体（1）螺纹连接。

8.根据权利要求7所述的地下土遗址坑壁裂隙加固装置，其特征在于，所述预紧架包括十字交叉设置的第一预紧架（10）和第二预紧架（11），第一预紧架（10）套设在第二预紧架（11）上；所述第一预紧架（10）包括第一内嵌柱（101）和第一预紧副板（104），第一内嵌柱（101）设置在第一预紧副板（104）的上部，第一内嵌柱（101）和第一预紧副板（104）内设有镶嵌孔（103）和第一通孔（102），第一通孔（102）设置在镶嵌孔（103）的端部，镶嵌孔（103）的直径大于第一通孔（102）的直径，第一通孔（102）套设在主杆体（1）的端部；

所述第二预紧架（11）包括第二内嵌柱（111）和第二预紧副板（114），第二内嵌柱（111）和第二预紧副板（114）内设有跨柱孔（113），跨柱孔（113）的上部设有第二通孔（112），第二通孔（112）套设在主杆体（1）上，跨柱孔（113）套设在第一内嵌柱（101）的侧部；

所述第一预紧副板（104）和第二预紧副板（114）十字交叉设置在预紧板（12）内；所述预紧螺母（13）穿过镶嵌孔（103）与主杆体（1）的内壁螺纹连接；

所述第一内嵌柱（101）的宽度与第二内嵌柱（111）的宽度相等；所述预紧螺母（13）为带法兰盘的螺母，法兰盘的直径略小于镶嵌孔（103）的直径。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的地下土遗址坑壁裂隙加固装置，其特征在于，其使用方法为：

步骤1、实时测试遗址土体的物理、力学、水理基本指标；在土遗址坑壁内埋设水分传感器，确定遗址土体的渗透系数；

步骤2、根据渗透系数在土遗址坑壁确定布孔位置，使用与中空电渗锚杆的主体杆的内径相等的钻杆在预设土遗址坑壁钻孔点钻锚孔，并清除锚孔内土渣；

步骤3、将中空电渗锚杆的导杆（4）与内置导头（5）连接，并将导杆（4）与将内置导头（5）插入锚孔底部；

步骤4、将中空电渗锚杆的主杆体（1）由扩体瓣（2）端套在导杆（4）上，将主杆体（1）压入锚孔内，直至扩体瓣（2）压入锚孔底部；

步骤5、顺时针旋转回拉导杆（4）并控制主杆体（1）不发生移动，从而将内置导头（5）安装于扩体瓣（2）内，直至导头外径嵌套螺纹（7）与扩体瓣内径嵌套螺纹（6）嵌套牢固；

步骤6、逆时针旋转导杆（4），由于锚孔对扩体瓣（2）和内置导头（5）挤压，使导杆（4）的导杆外径嵌套螺纹（9）与内置导头（5）的导头内径嵌套螺纹（8）分离，抽回导杆（4）；

步骤7、按着预先设定的正负极锚杆，将各个锚孔中的主体杆（1）与电源的正负极一一对应相连，正极的中空渗透锚杆连接通液管，通液管通过空腔插入正极的中空渗透锚杆底部，负极的中空渗透锚杆连接抽液管，抽液管通过空腔插入负极的中空渗透锚杆的底部；

步骤8、实施电化学加固遗址土体，并实施电渗排水；

步骤9、切削孔口主杆体（1）周围的土体，为安装预紧锚定装置预留空间；

步骤10、将预紧锚定装置的预紧板（12）套装在主杆体（1）上，将第二预紧架（11）由第二通孔（112）套装在主杆体（1）上，接着将第一预紧架（10）由第一通孔（102）套装主杆体（1）上，并将第二预紧架（11）的跨柱孔（113）套设在第一预紧架（10）上，将第二预紧架（11）的第二预紧副板（114）与第一预紧架（10）的第一预紧副板（104）组装在预紧板（12）内；

步骤11、通过的预紧锚定装置的镶嵌孔（103）在安装预紧螺母（13），使预紧螺母（13）与主杆体（1）的内壁螺纹连接，旋拧预紧螺母（13），使预紧锚定装置紧紧压住遗址土体，并达到预定设置的预应力；

步骤12、在预紧锚定装置安装完毕后，对其表面采用原来切削的遗址土进行表面覆土做旧。

10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于，所述步骤2中布孔位置为矩形角点或三角形角点的4点式；所述步骤8中实施电化学加固的方法为：打开通液管的控制阀，使加固液充满正极的中空渗透锚杆的主杆体（1），打开电源开关，设置预定电压，开始电化学渗透加固，直至负极的中空渗透锚杆内抽取出的液体检测出含有加固液溶质为止；实施电渗排水的方法为：若遗址土体的含水量依然超出预定含水量，则停止供给正极的中空渗透锚杆的加固液，打开负极的中空渗透锚杆上的抽液管，实施电渗排水，直至土遗址坑壁内埋设的水分传感器获取的含水量数据达到既定数值，则可断开负极的中空渗透锚杆与电源负极的连接，停止电渗排水。

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