[发明专利]一种渗透加固土遗址锚孔壁的装置及使用方法

说明书

本发明提出了一种渗透加固土遗址锚孔壁的装置及使用方法，用以解决现有锚孔喷渗方法无法对孔壁均匀加固和深层加固的问题。本发明包括给风给液系统和渗透加固系统，给风给液系统通过流体管道与渗透加固系统相连接，渗透加固装置包括注渗装置，注渗装置的进口通过通风管道与风源相连接、通过液体管道与加固液罐相连接，通风管路上设有第一电磁阀和风压监控装置，液体管道上设有第二电磁阀和液压监控装置，第一电磁阀和风压监控装置均与第一控制器相连接，第二电磁阀和液压监控装置均与第二控制器相连接。本发明通过注渗装置和喷渗装置全面深层的加固了从锚‑土界面至遗址土体内部较深处的环层区域，极大程度保护了锚孔，操作简单、安装方便。

技术领域

本发明涉及土遗址保护锚孔加固的技术领域，尤其涉及一种渗透加固土遗址锚孔壁的装置及使用方法。

背景技术

土遗址是以土为主要建筑材料的文化遗产，是人类文明发源与衍化的直接实物证据，也是优秀传统文化重要的历史根脉，具有重大的历史、艺术和科学价值。土遗址在亚洲、非洲、北美洲、南美洲和中东的主要干旱区均有大量遗存，其类型也相当丰富。如中国干旱环境和丝绸之路沿线的秦代至明代长城及附属建筑物、不同历史时期的佛寺遗址和古城均为土遗址的代表。然而在长期遭受风蚀、雨蚀、冻融、地震等多种自然营力和人类活动影响，坍塌、裂隙和掏蚀等直接或间接导致土遗址失稳毁灭的病害广泛发育，成为危及土遗址安全保存的首要问题。

锚固技术因其具有扰动性弱、隐蔽性强和锚固力高等特点，在土遗址稳定性控制领域得到了广泛应用。土遗址锚固实施步骤主要分为钻孔、清孔、注浆、插锚和养护。然而在清孔步骤之后和在注浆之前，对孔壁的渗透加固效果十分不理想。目前，通常加固做法是在锚孔孔口使用喷壶类器具对孔壁喷渗加固液。例如针对选用SH浆液（改性聚乙烯醇溶液）作为后续处理的注浆液时就可以将SH溶液作为加固液进行渗透加固处理。然而，由于喷壶向锚孔内壁喷洒加固液的位置和深度有限，一般只能达到对孔口附近一定范围内的内壁土加固，更远范围无法加固。而且由于加固液是直接喷洒到内壁土层表面，无法对孔壁均匀加固和深层加固，导致后期锚-土界面出现明显的干缩分异，浆液-遗址土界面出现裂缝，这对锚固效果影响巨大。

发明内容

针对现有锚孔喷渗方法无法对孔壁均匀加固和深层加固，导致后期锚-土界面出现明显的干缩分异，浆液-遗址土界面出现裂缝，影响锚固效果的技术问题，本发明提出一种渗透加固土遗址锚孔壁的装置及使用方法，操作简单，通过注渗装置和喷渗装置提高了孔壁的湿润度以及后续孔壁土层与注浆液的相容性，从而提高整个土遗址锚固的质量和效果。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种渗透加固土遗址锚孔壁的装置，包括给风给液系统和渗透加固系统，给风给液系统通过流体管道与渗透加固系统相连接，所述渗透加固装置包括注渗装置，注渗装置的进口通过通风管道与风源相连接、通过液体管道与加固液罐相连接，通风管路上设有第一电磁阀和风压监控装置，液体管道上设有第二电磁阀和液压监控装置，第一电磁阀和风压监控装置均与第一控制器相连接，第二电磁阀和液压监控装置均与第二控制器相连接。

所述注渗装置包括注渗管、胀缩囊和渗透针，胀缩囊两端通过密封装置与注渗管密封连接，胀缩囊与注渗管之间设有空腔；所述注渗管一端分别与通风管道和液体管道固定连接、另一端封闭，注渗管上设有若干个通孔和通针孔I，胀缩囊上设有与通针孔I相对应的通针孔II，渗透针的尖端通过通针孔II与胀缩囊固定连接并伸出胀缩囊，渗透针的尾端通过通针孔I设置在注渗管上且渗透针的尾端与注渗管相连通。

所述密封装置包括固囊螺母和挤压螺母，胀缩囊的两端的内侧均设有固囊螺母，胀缩囊的两端的外部均设有挤压螺母，固囊螺母和挤压螺母挤压配合，固囊螺母和挤压螺母与注渗管两端螺纹连接。

所述渗透针包括一级针筒和二级针筒，一级针筒和二级针筒滑动连接，一级针筒和二级针筒相连通，一级针筒与注渗管相连通；所述一级针筒滑动设置在通针孔I内，二级针筒中部固定有助推片，助推片与胀缩囊固定连接，二级针筒一端设有针头、另一端设有滑膛栓，滑膛栓设置在一级针筒内。