CN101078212A - 一种锚具及其去除方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锚具及其去除方法，包括钢绞线、弹性锥筒、弹性夹片、支撑插销、弹簧、平头螺钉和压块，钢绞线穿过弹性锥筒，弹性夹片楔入钢绞线和弹性锥筒之间的空间，平头螺钉安装在弹性锥筒窄端的螺丝孔中，压块卡置在平头螺钉的端帽和弹性夹片的宽端之间，用于固定弹性夹片，支撑插销插在与平头螺钉位置对称的弹性锥筒的窄端上，压块和支撑插销之间通过弹簧连接。采用了本发明的技术方案，能够保证在锚具搬运、施工过程中发生碰撞、旋转时，不会使锚具松脱，从而提高了锚具在组合安装使用、拆除方面的可靠性和稳定性。

Description

一种锚具及其去除方法

技术领域

本发明涉及土木工程机械技术领域，尤其涉及一种锚具及其去除方法。

背景技术

预应力锚索及地锚被广泛地应用于岩土工程、建筑工程、道路、桥梁、港口、码头等领域。

目前一般情况下，预应力锚索及地锚，当其失去作用不再使用时，将永存于使用环境中而不能够被清除，当使用环境需要建造其它建筑物时，比如修建地铁时的盾构施工、地下管线的顶管施工、楼房的支撑桩施工等，这些预应力锚索或地锚便成为了障碍物，使得新建筑物的建造过程中增加一道破除预应力锚索或地锚的工作，增加了建造成本，有时甚至使新建筑物的建造成为不可能。因此，现在一些地区出台了使用预应力锚索或地锚不得超出红线的规定，结果又导致在必须使用预应力锚索或地锚时，陷于束手无策的境地，又不得不增加成本而另选取其它的代理方式。为了避免这种情况的发生，出现了可拆除预应力锚索及地锚的内锚具，这种可拆除式的内锚具解决了预应力钢绞线的回收问题，对节约材料、避免地下环境污染有显著的实际效益和意义，是锚具发展的方向。

国家知识产权局公布的专利申请第02801815.X号“楔组合件及利用上述楔组合件的内部锚具”提出了一种锚具，它是由楔筒、内表面成螺旋状啮合齿外表面前端部分安装有保持楔子组合状态的楔锁环的楔子和为了拆除钢绞线而在楔子内外面设置的锁沟、楔开环、牵引爪、牵引板等部件所组成的内部锚具，其基本型分为锁环状内部锚具、方螺纹状内部锚具、钩状内部锚具、锁环-稳定环状内部锚具、方螺纹-稳定环状内部锚具这5种基本形式。

以上这5种基本形式的内部锚具在使用过程中都会存在不同程度的缺陷：

一、以上介绍的所有内部锚具，其楔子都是只靠一个C状楔锁环或橡胶弹性环约束在拉伸构件的圆周，当张拉拉伸构件时，很可能会出现楔筒内表面的斜面给与楔子轴向且与拉伸方向相反的支承分力，大于C状楔锁环或橡胶弹性环约束的楔子与拉伸构件产生的摩擦力(楔子有啮合齿的一面，由于有楔开环的存在，抵消了C状楔锁环或橡胶弹性环的一部份约束力，会使楔子与拉伸构件产生的摩擦力更小)，这样，拉伸构件就会从楔子中间滑动被抽出来不能够使用。锁环-稳定环状内部锚具、方螺纹-稳定环状内部锚具由于其增加了盖帽斜面和稳定环，盖帽斜面将稳定环压住，其结果是导致楔子在向张拉方向轴向移动时，更增加了楔子与稳定环、楔锁环之间的摩擦阻力(其中方螺纹-稳定环状内部锚具为橡胶弹性环，没有被压住，情况会稍好些)，此摩擦阻力与楔筒内表面的斜面给与楔子轴向且与拉伸方向相反的支承分力合力的共同作用，会导致拉伸构件在张拉时需要提供比前几种内部锚具拉伸构建和楔子之间更大的摩擦拉力，才能拉动楔子一块移动而将拉伸构件锁住，现在其也还是只依靠一个C状楔锁环或橡胶弹性环约束楔子，使其与拉伸构件产生摩擦力，因此这后两种内部锚具会更比前三种锚具容易出现拉伸构件从楔子中间滑动被抽出来的现象。

二、锁环状内部锚具和钩状内部锚具这两种锚具在安装、搬运、施工等过程的零工作状态，如果无意间触碰、振荡、撞击到拉伸构件而使其向拉伸方向相反的方向有一个位移时，极易发生误动作，使得锚具的各个脱离装置发生作用，从而使拉伸构建处于松脱状态，导致内锚具失效。方螺纹状内部锚具在安装、搬运、施工等过程的零工作状态，如果无意间触碰、振荡、撞击到拉伸构件而使拉伸构件向与牵引板与盖帽螺纹咬合的方向有一个转动时，就会使牵引板与盖帽相咬合，也极易发生误动作，使得锚具的脱离装置发生作用，从而使拉伸构建处于松脱状态，导致内锚具失效。而且此种锚具不能够抵挡变荷载的冲击作用。当拉伸构件外部与其它连接件间遇到需要分开、安装再分开、再安装的多次从零开始的变荷载的反复作用时，将会出现上述缺陷。

三、方螺纹状内部锚具、方螺纹-稳定环状内部锚具两种锚具在拆除锚索、地锚的钢绞线时，需要旋转拉伸构件带动楔牵引板一块转动，使得楔牵引板螺纹与盖帽上的螺纹咬合才能拆卸拉伸构件，如果在旋转拉伸构件时，拉伸构件与楔子的旋转摩擦力小于楔牵引板螺纹与盖帽上螺纹的旋转摩擦阻力的时候，拉伸构件与楔子之间就会发生打滑，当用力拉动拉伸构件时楔子如果也又随着拉伸构件一起移动时，拉伸构件就会重新被楔子夹住而拆除不出来。

另外这些锚具加工的零件较多，且加工精度如间隙等要求较高，组装麻烦，成本会相应较高。

发明内容

本发明的目的在于提出一种锚具及其去除方法，能够保证在锚具搬运、施工过程中发生碰撞、旋转时，不会使锚具松脱，从而提高了锚具在组合安装使用、拆除方面的可靠性和稳定性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种锚具，包括钢绞线1、弹性锥筒2、弹性夹片3、支撑插销4、弹簧5、平头螺钉6和压块7，所述钢绞线1穿过所述弹性锥筒2，所述弹性夹片3楔入所述钢绞线1和所述弹性锥筒2之间的空间，所述平头螺钉6安装在所述弹性锥筒2窄端的螺丝孔中，所述压块7卡置在所述平头螺钉6的端帽和所述弹性夹片3的宽端之间，用于固定所述弹性夹片3，所述支撑插销4插在与所述平头螺钉6位置对称的所述弹性锥筒2的窄端上，所述压块7和所述支撑插销4之间通过所述弹簧5连接。

所述弹性锥筒2的内表面和所述弹性夹片3的外表面之间包括金属膜或者非金属膜，用于进行隔离。

所述弹性锥筒2的内表面或者所述弹性夹片3的外表面镀有金属膜或者非金属膜。

所述弹性夹片3在与所述钢绞线1接触的内表面上有啮齿口，用于咬合所述钢绞线1。

还包括保护帽8，所述保护帽8开口套在所述弹性锥筒2的外缘，在所述保护帽8的闭合端内部固定有剥离件，所述剥离件用于限制所述弹性夹片3的移动，所述剥离件与所述所述剥离件距离所述保护帽8的闭合端的长度大于所述钢绞线1伸出所述弹性夹片3的长度。

所述剥离件可以是固定在所述保护帽8内壁上的撞针；也可以是剥离环9，所述剥离环9通过拉线10固定在所述保护帽8的内壁上，所述钢绞线1的轴心和所述剥离环9的中心位置一致，所述剥离环9的直径大于所述钢绞线1的直径。

所述保护帽8开有注油孔，用于向所述保护帽8内注入防锈油，所述注油孔通过注油孔螺钉11闭合。

还包括承压板12、导管13、套管14和连接插销15，所述承压板12通过所述连接插销15与所述弹性锥筒2固定在一起，所述承压板12开有与所述导管13外径一致的孔，所述导管13插入所述承压板12的孔中，所述导管13的内径不小于所述钢绞线1的直径，所述套管14套在所述导管13的外部。

所述套管14内注满防锈油。

一种锚具的去除方法，包括以下步骤：

A、采用张拉机具对所述锚具的钢绞线施加大于预设定保险力值的张拉力；

B、弹性夹片向弹性锥筒的宽端方向移动；

C、弹簧将卡置在平头螺钉的端帽和弹性夹片的宽端之间的压块拉离；

D、敲击钢绞线，剥离件剥离钢绞线周边的弹性夹片；

E、从导管中抽出钢绞线。

采用了本发明的技术方案，具有以下优点：

1、锚具在组合安装使用、拆除方面的可靠性和稳定性大大提高，尤其是锚具组装后，在零工作状态下的搬运、施工过程中发生碰撞、旋转时，不会使锚具松脱、发生误动作而失效。

2、锚具经对弹性夹片及弹性锥筒表面处理后，工作时不会出现明显的接触变形、粘连等现象，需要锚具松开时，反应灵敏、易于脱开、快捷省力。

3、由于在整个锚具及钢绞线的塑料导管中均注满防锈液，避免了锚具的锈蚀粘连现象，锚具可以长期在各种恶劣环境下工作，使锚具工作可靠，拆除时方便快捷，不会受到不良环境的影响。

4、锚具可经受变荷载的反复作用，甚至还可以承受强度不超过压紧机构螺钉抗拉强度的负荷载的冲击。

5、机构简单，零件少，加工成本低，更为经济适用，利用现有锚具制作设备即可生产，并可实现多级拉力的拆卸。

6、锚具即可以作为内锚具，有可以作外锚具使用，当用作外锚具时，只是不安装弹性夹片的压紧机构即可。

7、锚索、地锚拆卸简单，无需任何设备。

附图说明

图1是本发明的具体实施方式中锚具的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

图1为本具体实施方式中锚具的结构示意图。如图1所示，锚具包括钢绞线1、弹性锥筒2、弹性夹片3、支撑插销4、弹簧5、平头螺钉6、压块7、保护帽8、剥离环9、拉线10、注油孔螺钉11、承压板12、导管13、套管14和连接插销15。

承压板12通过连接插销15与弹性锥筒2固定在一起，承压板12开有与导管13外径一致的孔，导管13插入承压板12的孔中，导管13的内径不小于钢绞线1的直径，套管14套在导管13的外部。

钢绞线1穿过弹性锥筒2，弹性夹片3楔入钢绞线1和弹性锥筒2之间的空间，平头螺钉6安装在弹性锥筒2窄端的螺丝孔中，压块7卡置在平头螺钉6的端帽和弹性夹片3的宽端之间，用于固定弹性夹片3，支撑插销4插在与平头螺钉6位置对称的弹性锥筒2的窄端上，压块7和支撑插销4之间通过弹簧5连接。

弹性夹片3在与钢绞线1接触的内表面上有啮齿口，用于咬合所述钢绞线1，弹性夹片3的外形是一端厚另一端薄且呈弧形，可以是由一种金属或两种以上金属所制成，具有变形后恢复原位的功能。

弹性锥筒2的内表面和弹性夹片3的外表面之间用金属膜或者非金属膜进行隔离。为了保证其低摩擦、自润滑和不粘连性，弹性夹片3和弹性锥筒2接触的表面可以采用以下结构和措施：

利用热处理方法提高上述两零件接触表面的硬度并使之获得自润滑性，低摩擦和不粘连性，例如采用QPQ热处理方法。

利用多种精加工和精整加工方法，显著降低上述两零件接触表面的粗糙度，使之达到表面粗糙度在Ra0.4-Ra0.6范围内，例如弹性锥筒2内表面采用表面精整加工，以降低表面粗糙度减少摩擦，防止粘连。

利用多种表面处理技术对上述两零件接触面敷设具用低摩擦、自润滑、不粘连的金属或非金属涂层，例如对弹性锥筒2内表面镀硬络或敷设铁氟隆涂层。

在上述两零件的接触面敷设低摩擦，自润滑、防粘连的高性能固体润滑膜，例如敷设7409固体润滑膜。

在上述两零件的接触面间设置金属或非金属、或金属与非金属合成的薄膜垫片例如塑料、纸张、纤维、铝、铁、铜或合金等的薄膜垫片。

保护帽8开口套在弹性锥筒2的外缘，在保护帽8的闭合端内部固定有剥离件，剥离件用于限制弹性夹片3的移动，剥离件距离所述保护帽8的闭合端的长度大于钢绞线1伸出弹性夹片3的长度，以利于剥离件能够触到弹性夹片3。剥离件是一种剥离环9，剥离环9通过拉线10固定在保护帽8的内壁上，钢绞线1的轴心和剥离环9的中心位置一致，剥离环9的直径大于钢绞线1的直径。剥离件也可以是固定在保护帽8内壁上的撞针，撞针形成的内径以刚通过钢绞线1为宜。

保护帽8开有注油孔，用于向保护帽8内注入防锈油，注油孔通过注油孔螺钉11闭合。

下面具体描述这种锚具的安装和拆除过程。

承压板12中心开有一个孔，孔的大小与导管13外径相吻合，导管13从孔中穿过且垂直固定于承压板12上，穿过承压板12的端头与承压板12的另一面平齐，导管13的另一端外部套上套管14，导管13的内径大小以能够使钢绞线1从中顺利穿过为宜。承压板12与导管13端面平齐的一面与弹性锥筒2通过连接插销15相连，弹性锥筒2内外表面都可进行镀金属膜或镀非金属膜处理。安装时，将钢绞线1从导管13、弹性锥筒2中穿过，套上数个弹性夹片3，并且将弹性夹片3用小铁锤轻轻敲入弹性锥筒2内，保持弹性夹片3外表面平整且均分于钢绞线1周围，此时可通过顶压钢绞线1内端或张拉钢绞线1外端至设定的保险压力值(此保险压力值可事先根据设计需要而定，以抗拉强度为1860N/mm²级，直径为Φ15.24mm的钢绞线为例，保险压力值在0至120KN范围内调整)，当保险压力值达到后，将压块7置入弹性夹片3顶端和弹性锥筒2顶端的平头螺钉6中间，压紧平头螺钉6，固定压块7，然后在压块7上穿入弹簧5，绕过钢绞线1将弹簧5另一端固定于弹性锥筒2端面上与平头螺钉6对称一侧的支撑插销4上。

然后将塑料保护帽8加热，套在弹性锥筒2的外侧，直至保护帽8端面顶到承压板12为止。安装保护帽8时，要注意将钢绞线1从保护帽8内的剥离环9内穿过，并将剥离环9两端的拉线10固定在保护帽8上。用密封胶将保护帽8与承压板12之间的缝隙、导管13与承压板12之间的缝隙、保护帽8上穿剥离环9的牵引拉线10小孔进行密封处理。

打开保护帽8上的注油孔螺钉11，用注油枪将防锈油从注油孔注入，将保护帽8内的空腔、弹性锥筒2内的空腔都注满，旋紧注油孔螺钉11，堵住注油孔。

锚具安装完毕后，无论在零工作状态的搬运、施工过程中，还是工作条件下均处于设定力值的锁紧状态。当需要拆除锚具时，通过张拉机具调节钢绞线1张拉的力值，当使其大于预设定的保险力值时，弹性夹片3向弹性锥筒2宽端方向移动某一轴位移，压块7与弹性夹片3的宽端出现相同位移的间隙，在弹簧5的拉力下，弹性夹片3保险锁压块7自动跳开脱离原位置，弹性夹片3解除闭锁状态。

当夹持预应力钢绞线1的外部锚具卸除后，在锚索或地锚的外力失去的同时，弹性夹片3和弹性锥筒2依靠预应力锚索或地锚张拉时储存在自身内部的能量，利用自身弹力恢复原位的功能，迫使弹性夹片3和弹性锥筒2之间的反弹力朝着相反的方向运动，自动解除夹持钢绞线1的状态，在钢绞线1的外端，用小铁锤锤击钢绞线1，钢绞线1便通过保护帽8内的剥离环9向保护帽8的尖端方向移动，贴在钢绞线1上的弹性夹片3便被剥离环9剥离钢绞线1落在保护帽8内的空腔内，钢绞线8便可以被轻松的抽出。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1、一种锚具，其特征在于，包括钢绞线(1)、弹性锥筒(2)、弹性夹片(3)、支撑插销(4)、弹簧(5)、平头螺钉(6)和压块(7)，所述钢绞线(1)穿过所述弹性锥筒(2)，所述弹性夹片(3)楔入所述钢绞线(1)和所述弹性锥筒(2)之间的空间，所述平头螺钉(6)安装在所述弹性锥筒(2)窄端的螺丝孔中，所述压块(7)卡置在所述平头螺钉(6)的端帽和所述弹性夹片(3)的宽端之间，用于固定所述弹性夹片(3)，所述支撑插销(4)插在与所述平头螺钉(6)位置对称的所述弹性锥筒(2)的窄端上，所述压块(7)和所述支撑插销(4)之间通过所述弹簧(5)连接。

2、根据权利要求1所述的一种锚具，其特征在于，所述弹性锥筒(2)的内表面和所述弹性夹片(3)的外表面之间包括金属膜或者非金属膜，用于进行隔离。

3、根据权利要求1或者2所述的一种锚具，其特征在于，所述弹性锥筒(2)的内表面或者所述弹性夹片(3)的外表面镀有金属膜或者非金属膜。

4、根据权利要求1所述的一种锚具，其特征在于，所述弹性夹片(3)在与所述钢绞线(1)接触的内表面上有啮齿口，用于咬合所述钢绞线(1)。

5、根据权利要求1所述的一种锚具，其特征在于，还包括保护帽(8)，所述保护帽(8)开口套在所述弹性锥筒(2)的外缘，在所述保护帽(8)的闭合端内部固定有剥离件，所述剥离件用于限制所述弹性夹片(3)的移动，所述剥离件与所述剥离件距离所述保护帽(8)的闭合端的长度大于所述钢绞线(1)伸出所述弹性夹片(3)的长度。

6、根据权利要求5所述的一种锚具，其特征在于，所述剥离件可以是固定在所述保护帽(8)内壁上的撞针；也可以是剥离环(9)，所述剥离环(9)通过拉线(10)固定在所述保护帽(8)的内壁上，所述钢绞线(1)的轴心和所述剥离环(9)的中心位置一致，所述剥离环(9)的直径大于所述钢绞线(1)的直径。

7、根据权利要求5或者6所述的一种锚具，其特征在于，所述保护帽(8)开有注油孔，用于向所述保护帽(8)内注入防锈油，所述注油孔通过注油孔螺钉(11)闭合。

8、根据权利要求1所述的一种锚具，其特征在于，还包括承压板(12)、导管(13)、套管(14)和连接插销(15)，所述承压板(12)通过所述连接插销(15)与所述弹性锥筒(2)固定在一起，所述承压板(12)开有与所述导管(13)外径一致的孔，所述导管(13)插入所述承压板(12)的孔中，所述导管(13)的内径不小于所述钢绞线(1)的直径，所述套管(14)套在所述导管(13)的外部。

9、根据权利要求8所述的一种锚具，其特征在于，所述套管(14)内注满防锈油。

10、一种锚具的去除方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、采用张拉机具对所述锚具的钢绞线施加大于预设定保险力值的张拉力；

B、弹性夹片向弹性锥筒的宽端方向移动；

C、弹簧将卡置在平头螺钉的端帽和弹性夹片的宽端之间的压块拉离；

D、敲击钢绞线，剥离件剥离钢绞线周边的弹性夹片；

E、从导管中抽出钢绞线。

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