CN106088103A - 一种工作索主筋可回收u型锚索及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑领域，具体涉及一种主筋可回收U型锚索及其使用方法。一种工作索主筋可回收U型锚索，包括锚头、套管，所述锚头由外壳罩及承载板组成，立柱固定在承载板上，两根钢丝索绕过立柱顶部，钢丝索两端对称设置支承板，支承板上各固定一个锚环，工作索通过夹具安装在锚环上。本发明结构设计新颖，通过对称设置的一对工作索，在锚索工作时两工作索的拉力相互平衡抵消，当回收时，先松开工作索，当张拉其中一根工作索时，可直接将工作索与夹片分离，然后再张拉另一根工作索，从而完成主筋的回收，减少对周边地下环境的污染和影响，该种结构的锚索，受力可靠、明确，回收过程方便快捷。

Description

一种工作索主筋可回收U型锚索及其使用方法

技术领域

本发明涉及建筑领域，具体涉及一种主筋可回收U型锚索及其使用方法。

背景技术

自90年代初以来，我国在城市建筑深基坑和边坡加固中开始大量使用锚索支护技术，锚索通过在近端设置一定长度的自由段，在远端稳定岩土层中设置锚固段来提供较大的抗拔力。锚索一般长度较长，抗拔力通过钢绞线、锚头直接传递到远端稳定岩土层中。由于锚索施工方便，造价低廉，在城市建筑深基坑中得到广泛的应用。但是，大量的钢筋、钢绞线等锚索材料被永久地埋置在地下，给周围后续工程基础施工造成较大的困难。所以发达国家如德国和日本很早就认识到其危害性，已极积开始研究可回收的锚索，如DYWIDAY回收式锚索（德国）、JCE回收式锚索（日本）。

中国专利公开号CN200964593Y公开了一种可回收式锚索，其包括承压板 、承载体、钢绞线，承压板的底部一周设置有隔离槽，承压板的顶部设置有一圆弧槽，在圆弧槽两侧的承压板上各设置一定位板，承压板底面的中部设置有定位槽，承载体由一组钢筋和钢环构成，钢筋在钢环内侧均匀布置焊接固定，钢筋的前端位于定位槽内，并和承压板焊接固定，钢绞线呈“U”型其前端位于承压板顶部的圆弧槽内，钢绞线两侧位于承压板底部的隔离槽内。钢绞线成对布置，回收时通过张拉其中的一根钢绞线使其绕过锚头处的圆弧槽被抽出。该技术在钢绞线回收时由于圆弧槽曲率半径较小，钢绞线自身的刚度较大,在回收拉拔过程中钢绞线变形较大,拉拔力也较大,回收难度较大。

中国专利公开号CN203684220U公开一种可回收的锚固结构，包括定位座、夹片和导向帽，定位座上部设有安装孔，安装孔处安装夹片，夹片的中心处穿钢绞线；夹片锥度较大，当钢绞线在外力作用下拉紧时，夹片夹紧在定位座上，当钢绞线拉力取消后，夹片自动脱落。该技术结构简单，但锚头处夹片极易在锚索运输和安装过程中自动脱落，更重要的是从结构上来看其在回收时夹片没有脱落的空间。

日本的JCE回收锚索设有回收索，但结构复杂，成本高，锚头较长，产品多年来应用推广较难。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种工作索主筋可回收U型锚索，该U型锚索工作时结构坚固、使用状态稳定，完成功能后较容易松脱使主筋可拆。另外，本发明还提供了上述的U型锚索的使用方法。

为了实现上述的第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种工作索主筋可回收U型锚索，该U型锚索包括锚头和塑料套管，所述的锚头包括外壳罩、承载底板和立柱，承载底板封闭外壳罩的底部，立柱设置在承载底板的中部，在立柱底部的承载底板分别设置有供工作索通过的第一穿孔，穿孔上方设置有一套用于夹紧工作索的夹紧装置；所述的夹紧装置包括支承板、钢丝索、锚环和夹具，所述的支承板滑动设置在立柱的侧壁上，所述的锚环固定设置在支承板上，所述的钢丝索绕过立柱，钢丝索的两端分别与两套夹紧装置的支承板固定连接；所述的支承板底部设置有为支承板和锚环提供向上的预张力的压簧，所述的支承板上设置有供工作索穿过伸入夹具的第二穿孔，第二穿孔上部锚环内设置有侧壁为锥形面或斜面的凹口，夹具设置在锚环的凹口上，夹具外侧面与凹口相配合，夹具通过锚环作用将所述的工作索夹紧，并在立柱上还设置有夹具的限位杆，限位杆的一端与立柱相连接，另一端与夹具活动连接并限制夹具移动的距离。

作为进一步改进，所述的支承板的一侧设置有定位条，所述的立柱的侧壁上设置有限位槽，所述的定位条滑动设置在限位槽内。作为再进一步改进，所述的定位条为T型或燕尾型，所述的限位槽与定位条相适配。通过以上结构设置，可以保证锚索在工厂拼装好后，成对锚索只能向锚索长度方向移动，不会出现左右晃动。

作为进一步改进，所述的夹具由二或三块组件拼合而成，组件之间具有间隙，夹具中部设置有通孔，通孔内设锯齿状倒牙纹。通过以上结构设置，由于工作索是通过夹具与锚头连接的，要求夹具在受力过程中能紧紧地夹住工作索，所以，夹具被设计成圆台状的有间隙的两个或三个组件，工作索从中间穿过，中间通孔设有锯齿状牙纹。在工作索受拉过程中，随着拉力的增大，夹具对工作索的夹持力进一步加大，以保证在工作过程中不松脱。

作为进一步改进，所述的立柱顶部两侧分别固定有翼架，所述的限位杆固定设置在翼架上。作为再进一步改进，所述的夹具的顶部设置有钩槽，所述的限位杆底部设置有T型钩，T型钩设置在钩槽内。通过以上结构设置，当锚索工作完成后需要进行回收，此时在外端卸除工作索上的拉力，当再张拉其中的一根工作索，夹具顶部设有钩槽，钩槽与限位杆接触，夹具的位移受到限制，再继续张拉工作索时，夹具与工作索分离，完成了对工作索的回收。

作为进一步改进，所述的第一穿孔底部孔内设置有卡紧第一穿孔和工作索的塑料夹具。承载底板与工作索间隙处设有塑料夹具，通过塑料夹具的设置，限制了工作索的移动，可以保证压簧上的预紧力不松驰，使工厂化拼装好的U型锚索在运输和安装过程中不发生工作索的脱落。

作为进一步改进，所述的第一穿孔底部设置有接口管，所述的塑料套管与承载底板通过接口管相连接。

作为进一步改进，所述的钢丝索为两根，并在立柱上设置有两个供钢丝索绕过的凹槽，钢丝索两端分别通过挤压套固定设置在支承板上。

通过以上技术方案，本发明使用时，当边坡开挖出工作面后，用套管锚杆机在边坡土体中打一给定下倾角的圆孔，然后将工厂制作好的可回收U型锚索连同注浆管一起放入孔中，采用孔底返浆工艺在孔中注满水泥浆。当水泥锚固体达到一定的强度后，可以开始对锚索进行张拉，用千斤顶在外端同时对称张拉成对工作索，由于U型锚索中两根工作索是对称设置，当张拉时两根工作索上的拉力通过立柱上的钢丝索相互平衡抵销，工作索的拉力通过立柱传递到承载底板上，承载底板再顶压水泥锚固体，由于设置在土体中的锚固体和土体具有摩擦力，从而获得了U型锚索的锚固力。

当完成锚索的支护功能后锚索被废弃，此时可以进行主筋的回收工作。回收时先将成对工作索上的张拉力同时卸除，此时工作索无拉力，然后在外端张拉其中的一根工作索，由于对应的另一根工作索处于自由状态，当张拉其中的一根工作索时，另一根工作索通过绕在立柱上的钢丝索自由回缩，被张拉的工作索和特制锚具、夹具一起向外移动，此时，夹具顶部的钩槽与固定不动的限位杆接触，限位杆限制了夹具的进一步外移，当我们在外继续张拉工作索时，工作索与夹具分离。然后，用同样的方法张拉另一根工作索，另一根工作索也与夹具分离，完成了对工作索的回收。

本发明结构设计新颖、简单，通过对称设置的一对工作索，当工作时两工作索的拉力相互平衡抵消，当回收时，先成对松开工作索，当张拉其中一根工作索时，可直接将工作索与夹具分离，然后再张拉另一根工作索，从而完成主筋的回收，该种结构的锚索，回收过程方便快捷。

附图说明

图1是本发明的使用状态示意图。

图2为锚头内部剖视结构示意图。

图3为锚头内部侧视图。

图4为承载底板与立柱连接结构示意图。

图5为锚头外壳结构示意图。

图6为特制夹片剖视结构图。

图7为支承板和立柱横截面剖视图。

图8为一根工作索回收示意图。

图9为另一根工作索回收示意图。

图中：1-锚头，2-立柱，3-翼架，4-限位杆，5-夹具，6-外壳罩，7-锚环，8-钢丝索，9-限位槽，10-压簧，11-支承板，12-承载底板，13-工作索，14-接口管，15-塑料套管，16-凹槽，17-挤压套，18-塑料夹具，19-牙纹，20-定位条，21-沟槽，22-水泥锚固体，23-第一穿孔，24-第二穿孔。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明作进一步详细说明，并给出具体实施方式。

如图1、图2、图3所示的一种工作索主筋可回收U型锚索，该U型锚索包括锚头1和塑料套管15。所述的锚头1包括外壳罩6、承载底板12和立柱2，承载底板12封闭外壳罩6的底部，立柱2设置在承载底板12的中部，在立柱2底部的承载底板12上分别设置有供工作索13通过的第一穿孔23，第一穿孔23上方设置有一套用于夹紧工作索13的夹紧装置；所述的第一穿孔23底部设置有接口管14，所述的塑料套管15与承载底板12通过接口管14相连接。第一穿孔23底部孔内设置有卡紧第一穿孔23和工作索的塑料夹具18。所述的夹紧装置包括支承板11、钢丝索8、锚环7和夹具5，所述的支承板11的一侧设置有定位条20，所述的立柱2的侧壁上设置有限位槽9，所述的定位条20滑动设置在限位槽9内，所述的定位条20为T型，所述的限位槽9与定位条20相适配。

如图2所示，所述的锚环7固定设置在支承板11上，所述的钢丝索8为两根，并在立柱2上设置有两个供钢丝索8绕过的凹槽16，钢丝索8两端分别通过挤压套17固定设置在支承板11上。所述的支承板11底部设置有压簧10，压簧10给予支承板11和锚环7向上的预张力，所述的支承板11上设置有供工作索13穿过伸入夹具5的第二穿孔24，第二穿孔24上部锚环7内设置有侧壁为锥形面或斜面的凹口，夹具5设置在锚环7的凹口上，夹具5外侧面与凹口相配合，夹具5由二或三块组件拼合而成，组件之间具有间隙，夹具5中部设置有通孔，通孔内设锯齿状倒牙纹19。夹具5通过锚环7作用将所述的工作索13夹紧，并在立柱2上还设置有夹具5的限位杆4，立柱2 顶部两侧分别固定有翼架3，所述的限位杆4固定设置在翼架3上，限位杆4的一端与翼架3连接，并在夹具5的顶部设置有钩槽21，所述的限位杆4另一端设置有T型钩，T型钩设置在钩槽21内。

本发明在拼装时，先将钢丝索8绕过立柱2连接在对称设置的支承板11上，通过锚环7、夹具5、压簧10、塑料夹具18将工作索13固定在支承板11及立柱2上，然后用外壳罩6将锚头密封。

如图1所示，当基坑边坡挖出工作面后，先在土体中用锚杆机打设一定孔径的下斜孔至预定长度，然后将工厂化生产的U型锚索连同注浆管一起放入孔中，通过孔底返浆工艺将水泥浆注满至孔口返浆。可根据需要提供的抗拔力大小设置多个锚头1。

当水泥浆锚固体达到要求强度后，开始用千斤顶在远离锚头1外端成对张拉工作索13。此时，成对工作索13上的拉力通过绕在立柱上的钢丝索8相互平衡抵消，工作索上的拉力被传递到立柱2及承载底板12上，承载底板12顶压水泥锚固体从而获得抗拔力。

当锚索完成其围护功能被废弃后，可以进行回收工作。先在外侧将成对工作索13上的拉力同时卸除，此时，工作索处于自由状态，开始在外端张拉其中的一根工作索13，由于另一根工作索13处于自由状态，张拉时其通过绕在立柱2上的钢丝索8自由回缩，被张拉的工作索13及锚环7、夹具5一起向外移动，此时固定在立柱2上的限位杆4与夹具5顶部沟槽22接触，限制了夹具5的进一步移动，当继续张拉工作索13时，夹具5与工作索分离，工作索被回收。用同样的方法再张拉另一根工作索13，完成了对另一根工作索13的回收，如此类推，可以对一个锚头内成对工作索13或对多个锚头内的工作索13进行回收。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种工作索主筋可回收U型锚索，该U型锚索包括锚头（1）和塑料套管（15），其特征在于：所述的锚头（1）包括外壳罩（6）、承载底板（12）和固定立柱（2），承载底板（12）封闭外壳罩（6）的底部，固定立柱（2）设置在承载底板（12）的中部，在固定立柱（2）底部的承载底板（12）分别设置有工作索（13）通过的第一穿孔（23），穿孔上方设置有一套用于夹紧工作索（13）的夹紧装置；所述的夹紧装置包括支承板（11）、钢丝索（8）、锚环（7）和夹具（5），所述的支承板（11）滑动设置在固定立柱（2）的侧壁上，所述的锚环（7）固定设置在支承板（11）上，所述的钢丝索（8）绕过固定立柱（2），钢丝索（8）的两端分别与两套夹紧装置的支承板（11）固定连接；所述的支承板（11）底部设置有为支承板（11）和锚环（7）提供向上的预张力的压簧（10），所述的支承板（11）上设置有供工作索（13）穿过伸入夹具（5）的第二穿孔（24），第二穿孔（24）上部锚环（7）内设置有侧壁为锥形面或斜面的凹口，夹具（5）设置在锚环（7）的凹口上，夹具（5）外侧面与凹口相配合，夹具（5）通过锚环（7）作用将所述的工作索（13）夹紧，并在固定立柱（2）上还设置有夹具（5）的限位杆（4），限位杆（4）的一端固定在翼架（3）上，另一端与夹具（5）活动连接并限制夹具（5）移动的距离。

2.根据权利要求1所述的一种工作索主筋可回收U型锚索，其特征在于：支承板（11）的一侧设置有定位条（20），所述的固定立柱（2）的侧壁上设置有限位槽（9），所述的定位条（20）滑动设置在限位槽（9）内。

3.根据权利要求2所述的一种工作索主筋可回收U型锚索，其特征在于：所述的定位条（20）为T型或燕尾型，所述的限位槽（9）与定位条（20）相适配。

4.根据权利要求1所述的一种工作索主筋可回收U型锚索，其特征在于：夹具（5）由二或三块组件拼合而成，组件之间具有间隙，夹具（5）中部设置有通孔，通孔内设锯齿状倒牙纹。

5.根据权利要求1所述的一种工作索主筋可回收U型锚索，其特征在于：固定立柱（2）顶部两侧分别固定有翼架（3），所述的限位杆（4）固定设置在翼架（3）上。

6.根据权利要求5所述的一种主筋可回收U型锚索，其特征在于：夹具（5）的顶部设置有钩槽（21），所述的限位杆（4）底部设置有T型钩，T型钩设置在钩槽（21）内。

7.根据权利要求1所述的一种工作索主筋可回收U型锚索，其特征在于：第一穿孔（23）底部孔内设置有卡紧第一穿孔（23）和工作索的塑料夹具（18）。

8.根据权利要求1所述的一种工作索主筋可回收U型锚索，其特征在于：第一穿孔（23）底部设置有接口管（14），所述的塑料套管（15）与承载底板（12）通过接口管（14）相连接。

9.根据权利要求1所述的一种工作索主筋可回收U型锚索，其特征在于：钢丝索（8）为两根，并在固定立柱（2）上设置有两个供钢丝索（8）绕过的凹槽（16），钢丝索（8）两端分别通过挤压套（17）固定设置在支承板（11）上。

10.权利要求1-9任意一项权利要求所述的U型锚索的使用方法，其特征在于该方法包括以下的步骤：

1）在基坑边坡挖出工作面后，先在土体中用锚杆机打设一定孔径的下斜孔至预定长度，然后将工厂化生产的U型锚索连同注浆管一起放入孔中，通过孔底返浆工艺将水泥浆注满至孔口返浆；

2）当水泥浆锚固体达到要求强度后，开始用千斤顶在远离锚头（1）外端成对张拉工作索（13）；成对工作索（13）上的拉力通过绕在立柱上的钢丝索（8）相互平衡抵消，工作索（13）上的拉力被传递到固定立柱（2）及承载底板（12）上，承载底板（12）顶压水泥锚固体从而（22）获得抗拔力；

3）当锚索完成其围护功能被废弃后，进行回收工作；先在外侧将成对工作索（13）上的拉力同时卸除，工作索（13）处于自由状态，开始在外端张拉其中的一根工作索（13），由于另一根工作索（13）处于自由状态，张拉时其通过绕在固定立柱（2）上的钢丝索（8）自由回缩，被张拉的工作索（13）及锚环（7）、夹具（5）一起向外移动，此时固定在立柱（2）上的限位杆（4）与夹具（5）接触，限制了夹具（5）的进一步移动，当继续张拉工作索（13）时，夹具（5）与工作索（13）分离，工作索（13）被回收；用同样的方法再张拉另一根工作索（13），完成了对另一根工作索（13）的回收。