CN108867637B - 一种可回收锚索的锚具及其锁固方法和回收锚索的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种可回收锚索的锚具，包括导向壳体、锥套以及用于安装锚索的锁紧装置，导向壳体内部设有一端开口的空腔，锥套设有喇叭状通道，锥套组装于导向壳体的开口部，锥套和导向壳体共同构成一容置空间；锁紧装置置于该容置空间内，包括依次连接在一起的夹爪、连接轴和连接螺杆，夹爪的外形设置成与锥套内部的喇叭状通道配合的形状，夹爪设有锚索通道与锥套的喇叭状通道连通，连接轴上与夹爪连接的一端凹设有锚索槽，连接轴另一端与连接螺杆一端配合实现轴向的相对运动和周向的同步旋转，连接螺杆另一端通过螺纹与导向壳体配合旋接在一起。本发明只需转动锚索即可实现对锚索的锁紧或解锁，操作方便，回收率高。
Description
技术领域
本发明公开一种可回收锚索的锚具及其锁固方法和回收锚索的方法，按国际专利分类表(IPC)划分属于建筑施工基坑工程预应力锚具技术领域。
背景技术
锚索加固支护是建筑基坑的一种重要支护方式，多用于安全等级要求较高或工程规模较大的基坑工程，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，常常不回收，造成严重的地下污染，并且留下的钢绞线成为后续工程施工的地下障碍物。
早在90年代中期，我国就出现了由于“红线”问题而不能使用锚索技术进行基坑加固的先例，这类问题在今后的工程建设中将会更加突出。据了解，目前杭州、广州、上海等城市已经明令限制了锚固工程超越“红线”施工。随着人们对喷锚技术的了解和法律意识的提高，人们对维护地下空间产权的意识也日益增强，锚索超越“红线”施工建设的现象将逐渐被限制。
可回收式锚索是锚索技术发展的必然产物。可回收锚索种类和施工工艺较多，但实际回收率并未达到设计要求，存在索体结构复杂、回收成本较高以及回收的锚索存在锚固力不足、回收过程中线材受力后容易损坏等问题。如专利公告号为：CN200964593Y的可回收式预应力锚索，该锚索采用U型承载体结构，其U型承载体结构复杂，制作成本很高，钢绞线制成U型后，影响了钢绞线本身的强度，不得不折减使用，这也增加了索体的成本，且回收后钢绞线呈波浪状，不能恢复钢绞线原有的线状，因而钢绞线不能重复使用。日本的JCE回收式锚索和U型回收锚索是目前可回收锚索技术中较成熟的两种，但是这两种锚索也存在一些不足，JCE回收式锚索的锚头结构复杂，成本较高，留置在地下的金属锚头较长占用空间大，当锚索较长时，回收困难。U型回收锚索钢绞线根数一定要成双，回收时间较长，耽误工期。
发明内容
本发明所要解决的问题在于提供一种可回收锚索的锚具，对锚索锁紧和解锁均很方便，回收率高。
为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种可回收锚索的锚具，包括导向壳体、锥套以及用于安装锚索的锁紧装置，
导向壳体内部设有一端开口的空腔，锥套设有喇叭状通道，锥套组装于导向壳体的开口部，锥套和导向壳体共同构成一容置空间；
锁紧装置置于该容置空间内，包括依次连接在一起的夹爪、连接轴和连接螺杆，夹爪的外形设置成与锥套内部的喇叭状通道配合的形状，夹爪设有锚索通道与锥套的喇叭状通道连通，连接轴上与夹爪连接的一端凹设有锚索槽，连接轴另一端与连接螺杆一端配合实现轴向的相对运动和周向的同步旋转，连接螺杆另一端通过螺纹与导向壳体配合旋接在一起。
进一步的，连接轴与连接螺杆结合处设有弹簧，连接螺杆与连接轴同步旋转锁紧时，连接螺杆逐渐退出导向壳体并挤压弹簧，弹簧推动连接轴及夹爪夹持锁紧锚索。
进一步的，所述的连接螺杆和连接轴二者之一沿轴向设有腰型孔，二者中的另一个对应设有配合孔，螺钉或销轴穿过配合孔和腰型孔将连接螺杆和连接轴连接实现轴向的相对运动和周向的同步旋转。
作为一种优选，所述的连接轴的一端设有凹槽，所述的连接螺杆插入该凹槽中，连接螺杆插入连接轴的部分设有贯穿连接螺杆的腰型孔，连接轴的凹槽侧面设有两个相对的孔与连接螺杆的腰型孔配合，通过至少一颗螺钉或一根销轴将连接轴和连接螺杆连接在一起。
进一步的，弹簧套设在所述的连接螺杆和连接轴上，连接轴和连接螺杆上均设有轴肩，弹簧两端抵接两者的轴肩。
进一步的，所述的夹爪上与锚索接触的部分设有防滑纹，与锥套接触的外表面上设有保护层。
进一步的，所述的夹爪设有两个以上的夹片，所述的夹片包括夹持本体和卡设于连接轴的卡接部，夹持本体的内壁围设成所述的锚索通道，卡接部的外壁设有外卡槽，有一卡环卡在各夹片的外卡槽中将各夹片紧密合围在连接轴上，连接轴外壁设有与该卡接部配合的夹爪卡槽。
进一步的，所述的夹持本体和卡接部之间设有卡住连接轴前端的内卡槽。
本发明还提供一种可回收锚索的锚具锁固方法，包括如下步骤：
锚索从锥套一端伸入锚具，穿过夹爪的锚索通道插入连接轴的锚索槽中，锚索插入的瞬间，弹簧受压反弹朝锥套方向推动连接轴和夹爪，使夹爪被挤入锥套中从而预夹紧穿过夹爪的锚索实现自锁；
逆时针转动锚索，锚索带动连接轴转动，连接轴带动连接螺杆相对导向壳体旋转，使连接螺杆逐渐向锥套方向移动挤压弹簧，弹簧对连接轴和夹爪的推力增大，夹爪挤入锥套越深，锥套对夹爪的挤压力越大，从而实现锁紧锚索。
本发明还提供一种可回收锚索的锚具回收锚索的方法，包括如下步骤：
顺时针转动已锁紧的锚索，锚索带动连接轴转动，连接轴带动连接螺杆相对导向壳体顺时针转动，连接螺杆逐渐朝远离锥套的方向移动，弹簧对连接轴和夹爪的推力逐渐减弱，从而锥套对夹爪的挤压力减弱，夹爪逐渐放松对锚索的锁紧力；
当连接螺杆继续后移到达一限位点时则拉动连接轴和夹爪朝离开锥套的方向移动，锥套对夹爪的挤压力消失，使夹爪对锚索的夹持力消失，最后抽出锚索。
本法明通过将锚索穿过锚索通道插入锚索槽中，锚索转动时带动锁紧装置相对壳体旋转，使夹爪挤入锥套的喇叭状通道或远离喇叭状通道，从而实现对锚索的锁紧或解锁，操作方便。
连接螺杆和连接轴二者之一沿轴向设有腰型孔，二者中的另一个对应设有配合孔，螺钉或销轴穿过配合孔和腰型孔将连接螺杆和连接轴连接，实现轴向的相对运动和周向的同步旋转。由于采用这样的结构，锚索解锁时，连接轴对连接螺杆的扭力以及抽出锚索时连接轴对连接螺杆的轴向拉力两者互不影响，有效防止因操作不当而使连接螺杆和壳体两者配合的螺纹损坏。
附图说明
图1示出了本发明实施例可回收锚索的锚具的剖视图；
图2示出了本发明实施例可回收锚索的锚具的爆炸图；
图3示出了本发明实施例连接轴的立体示意图；
图4示出了本发明实施例夹爪的示意图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例：请参阅附图1和附图2，一种可回收锚索的锚具，包括导向壳体1、锥套5以及用于安装锚索的锁紧装置。导向壳体1包括侧壁11和连接侧壁11一端的封闭部12，侧壁11和该封闭部12围设成一个一端开口的空腔14，封闭部12设有一螺纹孔13，该螺纹孔13的螺纹为右旋螺纹。
锥套5固定在导向壳体1的开口处，锥套5一端的外圆周面设有外螺纹，导向壳体1开口处的侧壁内圆周面上设有与锥套5的外螺纹配合的内螺纹，锥套5和导向壳体1通过螺纹固定连接在一起。锥套5内部设有喇叭状通道51，该喇叭状通道51开口较大的一端与导向壳体1的空腔14连通，锥套5的喇叭状通道51和导向壳体1的空腔14共同构成一个容置空间。锁紧装置置于该容置空间内，包括连接螺杆2、连接轴3和夹爪4。连接螺杆2的一端设有外螺纹与导向壳体1的封闭部12的螺纹孔13配合，其另一端为光轴21，光轴21靠近外螺纹处设有轴肩23。光轴21的端面內凹形成一个容纳连接轴一端的凹槽22，该凹槽22的侧壁相对设有两个相对的大小一致的螺纹孔24。
请同时参阅附图3，连接轴3包括插入部31和转动部32，插入部31插入连接螺杆2的凹槽22中，插入部31上沿轴向设有贯穿插入部31的腰型孔33，该腰型孔33与连接螺杆2上的两个螺纹孔24配合，两颗螺钉分别穿过螺纹孔24至腰型孔33中将连接螺杆2和连接轴3连接在一起，实现轴向的相对运动和周向的同步旋转。转动部32的端面凹设有锚索槽34，锚索由钢绞线构成，锚索槽34设置成与钢绞线配合的形状，钢绞线插入锚索槽34，转动钢绞线时连接轴3随之转动。
连接轴3的转动部32从靠近插入部31的一端至远离插入部31的一端依次设有第三轴肩323、第二轴肩322和第一轴肩321。有一弹簧6套设在连接螺杆2的光轴21和连接轴3的第三轴肩323上，弹簧6两端抵接连接螺杆2的轴肩23和连接轴3的第二轴肩322。转动部32的第一轴肩321和第二轴肩322之间的外圆周面上凹设有夹爪卡槽。
请同时参阅附图4，夹爪4至少为两爪以上，具体可以为两爪夹爪、三爪夹爪或四爪夹爪，夹爪4由各夹片围设成外形与锥套5内部的喇叭状通道51配合的圆台状。夹片包括用于夹紧锚索的夹持本体41和卡设于连接轴3的夹爪卡槽的卡接部42，夹片内壁设有与连接轴3的第一轴肩321配合的内卡槽43，该内卡槽43位于夹持本体41和卡接部42之间，卡接部42外壁设有外卡槽44。各夹片围设在连接轴3四周，各夹片的卡接部42卡入连接轴3的夹爪卡槽中，连接轴3的第一轴肩321卡入各夹片上的内卡槽43内。设有一卡环嵌入各夹片的外卡槽44中，卡环使各夹片紧密贴合围设于连接轴3外围。各夹片的内壁围设成一个锚索通道46，夹持本体41的与锚索接触的内壁上设有防滑纹，防滑纹可以采用锯齿状，各夹片夹紧锚索时，防滑纹咬合锚索。各夹片与锥套配合的表面上设有耐磨保护层。锚索通道46的锚索入口处设有导向锥面45用于方便锚索伸入该锚索通道46。
锚索的锁紧过程：锚索从锥套5的喇叭状通道的较小开口一端伸入，穿过夹爪4的锚索通道46插入连接轴3的锚索槽34。锚索插入的瞬间，弹簧受压反弹朝锥套方向推动连接轴和夹爪，使夹爪被挤入锥套中从而预夹紧穿过夹爪的锚索实现自锁。逆时针转动锚索，锚索带动连接轴3旋转，连接轴3带动连接螺杆2相对导向壳体1旋转，使连接螺杆2逐渐朝向锥套5移动挤压弹簧，弹簧对连接轴和夹爪的推力增大，夹爪挤入锥套越深，锥套对夹爪的挤压力越大，从而实现锁紧锚索。
锚索的解锁过程：顺时针转动已锁紧的锚索，锚索带动连接轴3转动从而带动连接螺杆2相对导向壳体1顺时针转动，连接螺杆2逐渐与封闭部12旋紧并朝远离锥套5的方向移动，弹簧6对连接轴3和夹爪4的推力逐渐减弱，从而锥套5对夹爪4的挤压力减弱，夹爪4逐渐放松对锚索的锁紧力。当穿置于连接螺杆2和连接轴3的螺钉在腰型孔中移动至抵接腰型孔的内壁，连接螺杆2继续后移则拉动连接轴3和夹爪4朝离开锥套5的方向移动，锥套5对夹爪4的挤压力消失，使夹爪4对锚索的夹持力消失，最后抽出锚索。
可以理解的是，本实施例中导向壳体1的封闭部12的螺纹采用右旋螺纹，因此锚索逆时针转动时是锁紧过程。若将该封闭部12的螺纹设置成左旋螺纹，则锚索顺时针转动时是锁紧过程。
可以理解的是，本实施例中的连接螺杆通过螺纹与壳体的封闭部连接，在其他实施例中也可以在壳体的侧壁内侧设置内螺纹，连接螺杆与壳体的侧壁旋接在一起。
可以理解的是，本实施例中连接螺杆上的两个螺纹孔也可以是两个通孔，采用一根销轴穿透连接螺杆的两个通孔和连接轴的腰型孔将两者连接在一起。
可以理解的是，本实施例中连接螺杆的光轴21的端面內凹形成一凹槽22，该凹槽22的侧壁相对设有两个相对的大小一致的螺纹孔24，连接轴的插入部插入该凹槽中，插入部31上设有腰型孔33，该腰型孔33与连接螺杆2上的两个螺纹孔24配合，在其他实施例中可以替换成：连接轴的插入部凹设形成一凹槽，该凹槽侧壁设有两个相对的大小一致的螺纹孔，连接螺杆的光轴插入连接轴的凹槽中，光轴上设有穿透该光轴的腰型孔与连接轴上的螺纹孔配合。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。
Claims (9)
1.一种可回收锚索的锚具，其特征在于：包括导向壳体(1)、锥套(5)以及用于安装锚索的锁紧装置，
导向壳体(1)内部设有一端开口的空腔，锥套(5)设有喇叭状通道(51)，锥套(5)组装于导向壳体(1)的开口部，锥套(5)和导向壳体(1)共同构成一容置空间；
锁紧装置置于该容置空间内，包括依次连接在一起的夹爪(4)、连接轴(3)和连接螺杆(2)，夹爪(4)的外形设置成与锥套(5)内部的喇叭状通道(51)配合的形状，夹爪(4)设有锚索通道与锥套的喇叭状通道(51)连通，连接轴(3)上与夹爪(4)连接的一端凹设有锚索槽(34)，连接轴另一端与连接螺杆一端配合实现轴向的相对运动和周向的同步旋转，连接螺杆(2)另一端通过螺纹与导向壳体(1)配合旋接在一起；
所述连接轴(3)与连接螺杆(2)结合处设有弹簧(6)，连接螺杆(2)和连接轴(3)二者之一沿轴向设有腰型孔(33)，二者中的另一个对应设有配合孔，螺钉或销轴穿过配合孔和腰型孔(33)将连接螺杆(2)和连接轴(3)连接实现轴向的相对运动和周向的同步旋转。
2.如权利要求1所述的可回收锚索的锚具，其特征在于：连接螺杆(2)与连接轴(3)同步旋转锁紧时，连接螺杆(2)逐渐退出导向壳体(1)并挤压弹簧(6)，弹簧(6)推动连接轴(3)及夹爪(4)夹持锁紧锚索。
3.如权利要求1所述的可回收锚索的锚具，其特征在于：所述的连接轴的一端设有凹槽，所述的连接螺杆插入该凹槽中，连接螺杆插入连接轴的部分设有贯穿连接螺杆的腰型孔，连接轴的凹槽侧面设有两个相对的孔与连接螺杆的腰型孔配合，通过至少一颗螺钉或一根销轴将连接轴和连接螺杆连接在一起。
4.如权利要求2所述的可回收锚索的锚具，其特征在于：弹簧(6)套设在所述的连接螺杆(2)和连接轴(3)上，连接轴(3)和连接螺杆(2)上均设有轴肩，弹簧(6)两端抵接两者的轴肩。
5.如权利要求1所述的可回收锚索的锚具，其特征在于：所述的夹爪上与锚索接触的部分设有防滑纹，与锥套接触的外表面上设有保护层。
6.如权利要求1所述的可回收锚索的锚具，其特征在于：所述的夹爪(4)设有两个以上的夹片，所述的夹片包括夹持本体(41)和卡设于连接轴(3)的卡接部(42)，夹持本体(41)的内壁围设成所述的锚索通道，卡接部(42)的外壁设有外卡槽(44)，有一卡环卡在各夹片的外卡槽(44)中将各夹片紧密合围在连接轴(3)上，连接轴(3)外壁设有与该卡接部(42)配合的夹爪卡槽。
7.如权利要求6所述的可回收锚索的锚具，其特征在于：所述的夹持本体(41)和卡接部(42)之间设有卡住连接轴(3)前端的内卡槽(43)。
8.一种可回收锚索的锚具锁固方法，包括如下步骤：
1)如权利要求2至7之一所述的可回收锚索的锚具，锚索从锥套一端伸入锚具，穿过夹爪(4)的锚索通道(46)插入连接轴(3)的锚索槽(34)中，锚索插入的瞬间，弹簧受压反弹朝锥套方向推动连接轴和夹爪，使夹爪被挤入锥套中从而预夹紧穿过夹爪的锚索实现自锁；
2)逆时针转动锚索，锚索带动连接轴(3)转动，连接轴(3)带动连接螺杆(2)相对导向壳体(1)旋转，使连接螺杆(2)逐渐向锥套(5)方向移动挤压弹簧，弹簧对连接轴和夹爪的推力增大，夹爪挤入锥套越深，锥套对夹爪的挤压力越大，从而实现锁紧锚索。
9.一种可回收锚索的锚具回收锚索的方法，包括如下步骤：
1)如权利要求2至7之一所述的可回收锚索的锚具，顺时针转动已锁紧的锚索，锚索带动连接轴(3)转动，连接轴(3)带动连接螺杆(2)相对导向壳体(1)顺时针转动，连接螺杆(2)逐渐朝远离锥套(5)的方向移动，弹簧(6)对连接轴(3)和夹爪(4)的推力逐渐减弱，从而锥套对夹爪的挤压力减弱，夹爪逐渐放松对锚索的锁紧力；
2)当连接螺杆(2)继续后移到达一限位点时则拉动连接轴(3)和夹爪(4)朝离开锥套(5)的方向移动，锥套(5)对夹爪(4)的挤压力消失，使夹爪(4)对锚索的夹持力消失，最后抽出锚索。
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