CN107663858B - 可解锁回收的锚索及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基坑支护领域，具体是一种可解锁回收的锚索结构，其特征是：包括桶形护罩、止浆法兰板、预应力锚索、导线和膨胀组件，在头部结构内部最前端设置膨胀组件，在止浆法兰板上分别开设呈环形布置的定位孔和位于止浆法兰板中央的导线孔，预应力锚索的端部穿过所述定位孔而进入膨胀组件中，导线的端部穿过所述导线孔而进入膨胀组件中。本发明可靠性与效率高，避免了锚索长度太大时解锁力不易传递的缺点，并且不需要借助人工与额外工具；本发明解锁时锚索不会发生拉断破坏；锚固剪力键利用钢板与砂浆的挤压传递锚索拉力，路径清晰，可靠性与效率比利用锚固头与砂浆的摩擦力传递锚索拉力高，具有很好的推广应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及基坑支护领域，具体是一种可解锁回收的锚索及其使用方法。
背景技术
随着城市建设的推进和施工技术的进步，深基坑工程朝着更大、更深的趋势发展。在基坑工程中，边坡支护大多为临时性支护，待主体结构施做完毕后，这些临时性支护结构不再发挥作用，而这些支护结构却永久埋藏在地下无法取出，这样就导致了极大的浪费。以广州为例，据1999年4月8日《中国建设报》报道，截至1999年，仅广州江湾新城一项工程就在地下留下了1000t钢材。不仅如此，临时支护无法取出还占用了大量的地下空间，形成地下垃圾，造成地下环境污染，给相邻地块的开发造成很大的影响。
为解决上述问题，衍生出了可回收式锚索结构。从施工工艺上可将其分为力学式回收、化学式回收和机械式回收三种。力学式回收是采用无粘结钢绞线作为加筋体，在回收时，对每一根钢绞线分别施加张拉力，将其从桩体内逐根回收；化学式回收是先在张拉杆体自由段下部安装爆破装置或发热装置，在回收时，使用点火装置分别对其点火，从杆体的粘结段将其切断并拔出；机械式回收是用联结器将刚性锚索体与预应力钢筋等联结起来，在回收时，通过利用扳手等附属装置，施加与紧固方向相反的力进行旋转，使刚性锚索体与联结器脱开并将其取出。
但是，上述三种常用可回收式锚索结构均在一定程度上存在技术缺陷。例如，力学回收式锚索所施加的张拉力较大，有可能造成预应力锚索的破断；化学式回收安全性与可靠性不佳，采用熔断机制同样会造成对锚索的破坏；机械式对锚固长度较短的锚索回收效果尚可，但随着锚索长度的增加，锚索的轴向刚度和扭转刚度急剧降低，施加的解锁力很难传递，通过敲打或旋转锚固端头处的锚索来解锁另外一端的锚头效果很差，很可能导致解锁失败。
发明内容
本发明的目的在于克服现有三种常用可回收式锚索结构所存在的缺陷，提供一种稳定、可靠的可回收式锚索结构。
为了达到上述目的，本发明是这样实现的：
一种可解锁回收的锚索，包括桶形护罩、止浆法兰板、预应力锚索、导线和膨胀组件，止浆法兰板与桶形护罩连接形成整个锚索的头部结构，在该头部结构内部最前端设置膨胀组件，在止浆法兰板上分别开设呈环形布置的定位孔和位于止浆法兰板中央的导线孔，预应力锚索的端部穿过所述定位孔而进入膨胀组件中，导线的端部穿过所述导线孔而进入膨胀组件中；导线不通电时，膨胀组件呈咬合状态从而将预应力锚索固定，而当导线通电后，膨胀组件呈张开状态，从而预应力锚索得以松脱。
所述的可解锁回收的锚索，所述的膨胀组件包括固定在头部结构内部最前端的磁性钢块，还包括弹簧、膨胀销钉、膨胀套箍、锚索夹片和扇形内衬件，弹簧两端分别连接磁性钢块和膨胀销钉，膨胀销钉和锚索夹片均设于膨胀套箍内，预应力锚索穿入膨胀套箍内并由锚索夹片夹持，膨胀销钉和膨胀套箍相互顶紧从而使扇形内衬件和锚索夹片将预应力锚索夹持固定，导线穿过膨胀销钉后与磁性钢块连接；导线另一端引设至地面锚固端并与直流电源相连；当导线通电后，膨胀销钉朝向弹簧运动，使膨胀组件松脱，从而最终使预应力锚索得以松脱。
所述的可解锁回收的锚索，在桶形护罩上设有锚固抗剪键和砂浆抗剪健。
上述可解锁回收的锚索的使用方法，包括
步骤1、将预应力锚索穿过膨胀套箍、扇形内衬件和锚索夹片并临时夹紧；
步骤2、将导线穿过膨胀销钉的中心圆孔；
步骤3、将膨胀套箍卡设在嵌入桶形护罩内的锚固抗剪键的前端；
步骤4、将膨胀销钉插入扇形内衬件的中心圆孔位置；
步骤5、将弹簧安装在膨胀销钉的前端；
步骤6、将磁性钢块固定于桶形护罩最前端，并与导线的正负极接通；
步骤7、将止浆法兰板与桶形护罩连接形成整个锚索的头部结构；
步骤8、在目标岩土上钻锚固孔；
步骤9、将本锚索结构放入锚固孔底部；
步骤10、将锚固砂浆灌入锚固孔内；
步骤11、将锚固锁的另外一端张拉施加预应力锁紧，安装完毕；
步骤12、本装置的回收，
步骤12.1、将锚固锁外露端的夹具放松，释放预拉力；
步骤12.2、将导线电极接通，在磁性钢块内形成电磁吸力；
步骤12.3、在磁性钢块的吸引力作用下，膨胀销钉向前运动，挤压弹簧，并脱离膨胀套箍；
步骤12.4、在解锁后，膨胀套箍、锚索夹片和扇形内衬件之间形成间隙，释放对预应力锚索的夹紧力；
步骤12.5、在从预应力锚索的外露端将其抽出，完成回收操作。
本发明提供了一种利用电磁力实现解锁的可回收式锚索，其具有以下技术效果：
(1)、利用通电线圈产生磁力的基本物理原理，实现了膨胀销钉的单向抽出，在扇形内衬件的中心位置形成空隙，从而解除了锚索夹片与锚索直接的环向挤压应力；
（2）、可靠性与效率高，避免了锚索长度太大时解锁力不易传递的缺点，并且不需要借助人工与额外工具；
（3）、解锁时锚索不会发生拉断破坏；
（4）、锚固剪力键利用钢板与砂浆的挤压传递锚索拉力，路径清晰，可靠性与效率比利用锚固头与砂浆的摩擦力传力锚索拉力高。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为图1中A-A截面图。
图3为图1中B-B截面图。
图4为图1中C-C截面图。
图5为图1中D-D截面图。
图6为图1中E-E截面图。
图7为膨胀套箍结构示意图。
图8为扇形内衬件示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
如图1~图8所示，一种可解锁回收的锚索结构，包括筒形护罩1、止浆法兰板2、预应力锚索3、导线4和膨胀组件5，止浆法兰板2与筒形护罩1连接形成整个锚索的头部结构，在该头部结构内部最前端设置膨胀组件5，在止浆法兰板2上分别开设呈环形布置的定位孔和位于止浆法兰板2中央的导线孔，预应力锚索3的端部穿过所述定位孔而进入膨胀组件5中，导线4的端部穿过所述导线孔而进入膨胀组件5中；导线4不通电时，膨胀组件5呈咬合状态从而将预应力锚索3固定，而当导线4通电后，膨胀组件5呈张开状态，从而预应力锚索3得以松脱。
所述的可解锁回收的锚索结构，所述的膨胀组件5包括固定在头部结构内部最前端的磁性钢块51，还包括弹簧52、膨胀销钉53、膨胀套箍54、锚索夹片55和扇形内衬件56，弹簧52两端分别连接磁性钢块51和膨胀销钉53，膨胀销钉53和锚索夹片55均设于膨胀套箍54内，预应力锚索3穿入膨胀套箍54内并由锚索夹片55夹持，膨胀销钉53和膨胀套箍54相互顶紧从而使扇形内衬件56和锚索夹片55将预应力锚索3夹持固定，导线4穿过膨胀销钉53后与磁性钢块51连接；导线4另一端引设至地面锚固端并与直流电源相连；当导线4通电后，膨胀销钉53朝向弹簧52运动，使膨胀组件5松脱，从而最终使预应力锚索得以松脱。
所述的可解锁回收的锚索结构，在桶形护罩上设有锚固抗剪键6和砂浆抗剪健7。
上述可解锁回收的锚索结构的使用方法，包括
步骤1、将预应力锚索穿过膨胀套箍、扇形内衬件和锚索夹片并临时夹紧；
步骤2、将导线穿过膨胀销钉的中心圆孔；
步骤3、将膨胀套箍卡设在嵌入桶形护罩内的锚固抗剪键的前端；
步骤4、将膨胀销钉插入扇形内衬件的中心圆孔位置；
步骤5、将弹簧安装在膨胀销钉的前端；
步骤6、将磁性钢块固定于桶形护罩最前端，并与导线的正负极接通；
步骤7、将止浆法兰板与桶形护罩连接形成整个锚索的头部结构；
步骤8、在目标岩土上钻锚固孔；
步骤9、将本锚索结构放入锚固孔底部；
步骤10、将锚固砂浆灌入锚固孔内；
步骤11、将锚固锁的另外一端张拉施加预应力锁紧，安装完毕；
步骤12、本装置的回收，
步骤12.1、将锚固锁外露端的夹具放松，释放预拉力；
步骤12.2、将导线电极接通，在磁性钢块内形成电磁吸力；
步骤12.3、在磁性钢块的吸引力作用下，膨胀销钉向前运动，挤压弹簧，并脱离膨胀套股；
步骤12.4、在解锁后，膨胀套箍、锚索夹片和扇形内衬件之间形成间隙，释放对预应力锚索的夹紧力；
步骤12.5、在从预应力锚索的外露端将其抽出，完成回收操作。
本发明提供了一种利用电磁力实现解锁的可回收式锚索，其具有以下技术效果：
(1)、利用通电线圈产生磁力的基本物理原理，实现了膨胀销钉的单向抽出，在扇形内衬件的中心位置形成空隙，从而解除了锚索夹片与锚索直接的环向挤压应力；
（2）、可靠性与效率高，避免了锚索长度太大时解锁力不易传递的缺点，并且不需要借助人工与额外工具；
（3）、解锁时锚索不会发生拉断破坏；
（4）、锚固剪力键利用钢板与砂浆的挤压传递锚索拉力，路径清晰，可靠性与效率比利用锚固头与砂浆的摩擦力传力锚索拉力高。
Claims (2)
1.一种可解锁回收的锚索，包括桶形护罩、止浆法兰板、预应力锚索、导线和膨胀组件，止浆法兰板与桶形护罩连接形成整个锚索的头部结构，在该头部结构内部最前端设置膨胀组件，在止浆法兰板上分别开设呈环形布置的定位孔和位于止浆法兰板中央的导线孔，预应力锚索的端部穿过所述定位孔而进入膨胀组件中，导线的端部穿过所述导线孔而进入膨胀组件中；导线不通电时，膨胀组件呈咬合状态从而将预应力锚索固定，而当导线通电后，膨胀组件呈张开状态，从而预应力锚索得以松脱，在桶形护罩上设有锚固抗剪键和砂浆抗剪健；其特征是：所述的膨胀组件包括固定在头部结构内部最前端的磁性钢块，还包括弹簧、膨胀销钉、膨胀套箍、锚索夹片和扇形内衬件，弹簧两端分别连接磁性钢块和膨胀销钉，膨胀销钉和锚索夹片均设于膨胀套箍内，预应力锚索穿入膨胀套箍内并由锚索夹片夹持，膨胀销钉和膨胀套箍相互顶紧从而使扇形内衬件和锚索夹片将预应力锚索夹持固定，导线穿过膨胀销钉后与磁性钢块连接；导线另一端引设至地面锚固端并与直流电源相连；当导线通电后，膨胀销钉朝向弹簧运动，使膨胀组件松脱，从而最终使预应力锚索得以松脱。
2.权利要求1所述可解锁回收的锚索的使用方法，其特征是：包括
步骤1、将预应力锚索穿过膨胀套箍、扇形内衬件和锚索夹片并临时夹紧；
步骤2、将导线穿过膨胀销钉的中心圆孔；
步骤3、将膨胀套箍卡设在嵌入桶形护罩内的锚固抗剪键的前端；
步骤4、将膨胀销钉插入扇形内衬件的中心圆孔位置；
步骤5、将弹簧安装在膨胀销钉的前端；
步骤6、将磁性钢块固定于筒桶形护罩最前端，并与导线的正负极接通；
步骤7、将止浆法兰板与桶形护罩连接形成整个锚索的头部结构；
步骤8、在目标岩土上钻锚固孔；
步骤9、将本锚索结构放入锚固孔底部；
步骤10、将锚固砂浆灌入锚固孔内；
步骤11、将锚固锁的另外一端张拉施加预应力锁紧，安装完毕；
步骤12、本装置的回收，
步骤12.1、将锚固锁外露端的夹具放松，释放预拉力；
步骤12.2、将导线电极接通，在磁性钢块内形成电磁吸力；
步骤12.3、在磁性钢块的吸引力作用下，膨胀销钉向前运动，挤压弹簧，并脱离膨胀套箍；
步骤12.4、在解锁后，膨胀套箍、锚索夹片和扇形内衬件之间形成间隙，释放对预应力锚索的夹紧力；
步骤12.5、在从预应力锚索的外露端将其抽出，完成回收操作。
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