CN103898903A - 一种可拆除式锚定用具及其拆除方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可拆除式锚定用具及其拆除方法，包括钢绞线及用于锁定钢绞线远端的锁具，所述钢绞线的露出段套有套管，所述锁具包括筒体，筒体近端固定有承压板，筒体内填充有热损伤型高强材料，热损伤型高强材料中预埋有电热体，电热体连接有导电线，导电线穿出筒体并向外延伸，且所述钢绞线远端穿过承压板进入筒体并由所述热损伤型高强材料锁紧。拆除时，将导电线接通电源，电热体发热，热损伤型高强材料受热损伤，失去了对钢绞线的束缚力，钢绞线在自身弹力的作用下自动向外弹射，实现自动拆除。本发明的可拆除式锚定用具结构简单，且拆除时，无需在外部安装强拉设备，即能方便地拆除。

Description

一种可拆除式锚定用具及其拆除方法

技术领域

本发明涉及岩土工程领域，具体地，涉及一种可拆除式锚定用具及其拆除方法。

背景技术

锚定用具被广泛的应用于建筑基坑、道路、桥梁、港口等岩土工程领域，但当其不再被使用时，将失去存在的意义废置于地下，且很难清除。

随着城市的发展，地下空间也成为了稀缺资源，但在开发地下空间时，如修建地铁、地下建筑、地下管线、楼房支撑桩时，这些废弃的锚定用具便成为了障碍物，不得不增加成本进行拆除，但有时因难拆除使新建筑物的建造成为不可能。

为了解决此发展中的问题，可拆除式锚定用具便应运而生。

可拆除式锚定用具的出现，解决了地下环境污染的问题，具有很大的实际意义，但如何能够低成本、简单、安全、快速的拆除锚定用具便成为人们争取的目标，也是锚定用具发展的方向。

现有的可拆除式锚定用具包括夹片式（参见国家知识产权局公布的专利：200920109508.X、200920109509.4、201220089168.0）、U型类（参见国家知识产权局公布的专利：201210151278.X、201120537159.9）、强拉失效型（参见国家知识产权局公布的专利：200910197095.X）、P型锁具式（参见国家知识产权局公布的专利：03225705.8）。

以上这几种基本形式的可拆除式锚定用具在使用过程中都会存在不同程度的缺陷，如：夹片式存在着加工精度高、组装零件多、组装麻烦等缺点；U型类存在着钢绞线只能双数使用，浪费材料，且拆除时更是需要外部施加数吨以上的拉力才行；强拉失效型，在拆除时则是更需要近20吨的拉力强行将钢绞线拉出，且在使用过程中，如发生超载情况，则极易发生事故；P型锁具式则在同等条件下总体抗拉力最低且需要浪费一根钢绞线，并且在拆除时更是需要先用数吨的拉力将开锁用的钢绞线拉出后，再用机械施加不小的力才能将其它工作用的钢绞线抽出来。

另外，以上这几种基本形式的可拆除式锚定用具都存在着一项共同的缺点，就是在拆除时，都必须在土体外端部，安装设备，强拉钢绞线，将钢绞线外固定端锁具拆除，然后再根据土体内端不同的固定方式，采取不同的拆除方式，基本的一点都需要借助设备外力强行将钢绞线拔出，费时费力。

如果当操作空间受到环境限制而无法安装拆除设备时（比如楼房基坑在地下室建造好后，地下室的外墙与护坡桩腰梁之间所留下的能够利用的空间有时仅有几十厘米），钢绞线外端部锁具便无法卸去，土体中钢绞线也将无法去处。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可拆除式锚定用具及其拆除方法，使其无需在外部安装强拉设备，即能方便地拆除，从而克服现有的可拆除式锚定用具及其拆除方法存在的不足。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可拆除式锚定用具，包括钢绞线及用于锁定钢绞线远端的锁具，所述钢绞线的露出段套有套管，所述锁具包括筒体，筒体近端固定有承压板，筒体内填充有热损伤型高强材料，热损伤型高强材料中预埋有电热体，电热体连接有导电线，导电线穿出筒体并向外延伸，且所述钢绞线远端穿过承压板进入筒体并由所述热损伤型高强材料锁紧。

进一步地，所述锁具还包括与钢绞线接触面开有啮齿口的楔形夹具，所述热损伤型高强材料在筒体内形成内锥型结构，用于与所述楔形夹具配合卡嵌，所述钢绞线远端由所述热损伤型高强材料通过所述楔形夹具锁紧，且所述筒体远端为密封结构。

进一步地，所述热损伤型高强材料为热熔型高分子高强材料或含有热熔型高分子高强材料的高强材料混合物。

进一步地，所述热熔型高分子高强材料为高分子粘结胶；所述含有热熔型高分子高强材料的高强材料混合物为热熔型高分子高强材料与水泥、混凝土或颗粒砂的混合物。。

进一步地，所述热损伤型高强材料为混凝土或水泥。

进一步地，还包括隔离片，所述隔离片设置在楔形夹具与内锥型结构之间。

进一步地，所述筒体上设置有开孔，所述筒体外部套有密封保护套，所述密封保护套与筒体之间留有空间。

进一步地，还包括导管，所述导管套于钢绞线外，穿过承压板进入筒体，且在筒体外侧的导管端与所述套管部分重叠连接。

进一步地，所述电热体为螺旋设置的电热丝。

上述可拆除式锚定用具的拆除方法为：将导电线接通电源，电热体发热，热损伤型高强材料受热损伤，失去了对钢绞线的束缚力，钢绞线在自身弹力的作用下自动向外弹射，实现自动拆除。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的可拆除式锚定用具通过采用热损伤型高强材料锁紧钢绞线的远端，拆除时，通过加热使热损伤型高强材料受热损伤，失去对钢绞线的束缚力，钢绞线在自身弹力的作用下自动向外弹射，实现自动拆除，无需在外部安装强拉设备，拆卸简单。

2、通过采用楔形夹具及与其配合卡嵌的内锥型结构，可以实现进一步锁紧功能，锁紧牢固。

3、通过采用隔离片结构，可以避免热熔型高分子高强材料或含有热熔型高分子高强材料的高强材料混合物在熔融状态下进入楔形夹具，防止其粘连钢绞线，有利于钢绞线的快速抽离。

4、通过采用套筒上的开孔结构，可以使加热状态下的熔融物外流，防止其粘连钢绞线，并且快速减小锁紧力，有利于钢绞线的快速抽离。

5、通过设置与套管部分重叠连接的导管，可以进一步实现钢绞线的密封。

6、本发明的可拆除式锚定用具可经受变荷载的反复作用，而不受影响。

7、本发明的可拆除式锚定用具结构简单、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。

8、本发明的可拆除式锚定用具适于在狭小的作业面进行拆除。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的一种形式的锚定用具结构示意图；

图2为本发明的另一种形式的锚定用具结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1所示，本发明的一种可拆除式锚定用具，包括钢绞线101及用于锁定钢绞线101远端的锁具，钢绞线101的露出段套有套管102，锁具包括筒体103，筒体103近端固定有承压板104，筒体103内填充有热损伤型高强材料105，热损伤型高强材料105中预埋有电热体106，电热体106连接有导电线107，导电线107穿出筒体103并向外延伸，且钢绞线101远端穿过承压板104进入筒体103并由热损伤型高强材料105锁紧。

其中，套管102可选用（PVC）塑料套管，筒体103优选金属圆筒结构，承压板104可通过螺钉与筒体103近端固定连接，电热体106可选用螺旋设置的电热丝，导电线107可经承压板104穿出筒体103。

优选地，热损伤型高强材料105可为热熔型高分子高强材料，其中热熔型高分子高强材料优选高分子粘结胶。热损伤型高强材料105还可为混凝土、水泥、或含有热熔型高分子高强材料的高强材料混合物（如高分子粘结胶与水泥、混凝土或颗粒沙的混合物）。

优选地，本发明的可拆除式锚定用具还可包括导管108，导管108套于钢绞线101外，穿过承压板104进入筒体103，且在筒体103外侧的导管108端部与套管102部分重叠连接，用于密封钢绞线101。

上述可拆除式锚定用具的拆除方法为：将导电线107接通电源，电热体106发热，热损伤型高强材料105受热损伤，失去了对钢绞线101的束缚力，钢绞线101在自身弹力的作用下自动向外弹射，实现自动拆除。

实施例2

如图2所示，为另一种形式的可拆除式锚定用具，对实施例1的锚定用具进行了进一步的改进，具体包括钢绞线201及用于锁定钢绞线201远端的锁具，钢绞线201的露出段套有套管202，锁具包括筒体203，筒体203近端固定有承压板204，筒体203内填充有热损伤型高强材料205，热损伤型高强材料205中预埋有电热体206，电热体206连接有导电线207，导电线207穿出筒体203并向外延伸；上述可拆除式锚定用具还包括：与钢绞线201接触面开有啮齿口的楔形夹具208，热损伤型高强材料205在筒体203内形成内锥型结构，用于与楔形夹具208配合卡嵌，钢绞线201远端由热损伤型高强材料205通过楔形夹具208锁紧，且筒体203远端为密封结构，可采用端部盖板209与筒体203螺纹连接密封。

其中，套管202可选用（PVC）塑料套管，筒体203优选金属圆筒结构，承压板204可通过螺钉与筒体203近端固定连接，电热体206可选用螺旋设置的电热丝，导电线207可经承压板204穿出筒体203。

优选地，热损伤型高强材料205可为热熔型高分子高强材料，其中热熔型高分子高强材料优选高分子粘结胶。热损伤型高强材料205还可为混凝土、水泥、或含有热熔型高分子高强材料的高强材料混合物（如高分子粘结胶与混凝土或高分子粘接胶与水泥的混合物）。

当采用热熔型高分子高强材料或含有热熔型高分子高强材料的高强材料混合物时，本发明的锚定用具还包括隔离片210，可选用金属隔离薄片，隔离片210设置在楔形夹具208与内锥型结构之间。

当采用热熔型高分子高强材料或含有热熔型高分子高强材料的高强材料混合物时，可在筒体203上设置有开孔211，筒体203外部套有密封保护套（图中未示出），密封保护套与筒体203之间留有空间。

优选地，本发明的可拆除式锚定用具还可包括导管212，导管212套于钢绞线201外，对应地，承压板204中心开有一孔，孔的大小与导管212外径相吻合，导管212从承压板204的孔中穿过适当长度进入筒体203，且在筒体203外侧的导管212端部与套管202部分重叠连接，用于密封钢绞线201。其中，导管212的内径大小以能够使钢绞线201从中顺利穿过为宜。

在上述结构中，筒体203、内锥型结构的热损伤型高强材料205、电热体206以及导电线207是事先就制作好的一个整体。

安装时，将承压板204通过螺钉与筒体203近端固定连接，将钢绞线201从导管212、内锥型结构的热损伤型高强材料205中穿过，略微超过内锥型结构窄端10mm左右，将隔离片210安放在在内锥型结构的圆锥面上，隔离片210与钢绞线201中间套上楔形夹具208，并且用小的铁锤将楔形夹具208轻轻敲入内锥型结构内，保持楔形夹具208宽端外端面平整且均分于钢绞线201周围，旋转安装端部盖板209，将端部盖板209通过螺纹旋转至钢绞线201端面并旋紧，安装套管202在钢绞线201外面，且与导管212部分重叠密封连接。同时将导电线207引出土体孔外保护好。将上述组装好的组件放入土体孔中，灌注水泥浆或其它介质。

可拆除式锚定用具在使用时，都要张拉钢绞线201土体外端头，使钢绞线201有一定的变形。当锚定用具需要拆除时，将导电线207接通电源，电热体206发热，热损伤型高强材料205受热损伤（如熔融），强度大大降低，失去了对楔形夹具208的约束力，钢绞线201在张拉时由于弹性变形存储于自身中的内力，在远端楔形夹具208失去对其约束后，钢绞线201突然释放内力，以土体外端钢绞线201固定端为支点，利用自身弹力恢复原位的功能，迫使钢绞线201向外弹射脱离土体，达到自动解除的目的。

上述锁紧和松脱的原理结构措施，保证了锚定用具使用的可靠性。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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)

1.一种可拆除式锚定用具，包括钢绞线及用于锁定钢绞线远端的锁具，所述钢绞线的露出段套有套管，其特征在于：所述锁具包括筒体，筒体近端固定有承压板，筒体内填充有热损伤型高强材料，热损伤型高强材料中预埋有电热体，电热体连接有导电线，导电线穿出筒体并向外延伸，且所述钢绞线远端穿过承压板进入筒体并由所述热损伤型高强材料锁紧。

2.根据权利要求1所述的可拆除式锚定用具，其特征在于，所述锁具还包括与钢绞线接触面开有啮齿口的楔形夹具，所述热损伤型高强材料在筒体内形成内锥型结构，用于与所述楔形夹具配合卡嵌，所述钢绞线远端由所述热损伤型高强材料通过所述楔形夹具锁紧，且所述筒体远端为密封结构。

3.根据权利要求2所述的可拆除式锚定用具，其特征在于，所述热损伤型高强材料为热熔型高分子高强材料或含有热熔型高分子高强材料的高强材料混合物。

4.根据权利要求3所述的可拆除式锚定用具，其特征在于，所述热熔型高分子高强材料为高分子粘结胶；

所述含有热熔型高分子高强材料的高强材料混合物为热熔型高分子高强材料与水泥、混凝土或颗粒砂的混合物。

5.根据权利要求2所述的可拆除式锚定用具，其特征在于，所述热损伤型高强材料为混凝土或水泥。

6.根据权利要求3所述的可拆除式锚定用具，其特征在于，还包括隔离片，所述隔离片设置在楔形夹具与内锥型结构之间。

7.根据权利要求3、4或6所述的可拆除式锚定用具，其特征在于，所述筒体上设置有开孔，所述筒体外部套有密封保护套，所述密封保护套与筒体之间留有空间。

8.根据权利要求1-6任一项所述的可拆除式锚定用具，其特征在于，还包括导管，所述导管套于钢绞线外，穿过承压板进入筒体，且在筒体外侧的导管端与所述套管部分重叠连接。

9.根据权利要求1所述的可拆除式锚定用具，其特征在于，所述电热体为螺旋设置的电热丝。

10.根据权利要求1-9任一项所述的可拆除式锚定用具的拆除方法，其特征在于，将导电线接通电源，电热体发热，热损伤型高强材料受热损伤，失去了对钢绞线的束缚力，钢绞线在自身弹力的作用下自动向外弹射，实现自动拆除。

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