CN109339839A - 可回收的砂固结锚头预应力锚杆、锚固用千斤顶及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可回收的砂固结锚头预应力锚杆、锚固千斤顶及其应用方法，属于岩土工程技术领域。该可回收的砂固结锚头预应力锚杆包括锚杆本体6、刚性架5、荷载件1、砂柱2、承压件4、截止件3和锚墩8。该锚固用千斤顶包括传力架12、第一导向板25、第二导向板28和壳体13。该应用方法包括应用该可回收的砂固结锚头预应力锚杆进行锚固方法和回收该可回收的砂固结锚头预应力锚杆的方法。应用该可回收的砂固结锚头预应力锚杆进行锚固后，还可以对锚杆本体进行回收，重复使用，操作更为简单，也更加环保。
Description
技术领域
本发明涉及岩土工程技术领域，特别是涉及一种可回收的砂固结锚头预应力锚杆、锚固用千斤顶及其应用方法。
背景技术
岩土工程是以岩土体为工作对象，涉及岩土体的利用、整治和改造的土木工程。岩土工程锚固技术，是以锚喷支护为主要技术措施，在岩土体的利用、整治和改造中，有效控制岩土体的稳定性。岩土工程锚固技术广泛应用千矿山、井巷、交通隧道与城市地铁、水利水电地下厂房与隧洞、边坡与坝基，以及国防与民用防空工程等。锚杆本体支护作为一种支护方式，与传统支护方式有着根本的区别，传统的支护方式常常是被动地承受坍塌岩土体产生的荷载，而锚杆本体可以主动地加固岩土体，有效地控制其变形，防止坍塌的发生。锚杆本体支护主要在结构、材料与施工工艺上进行改进，向受力合理、快速承载、适应性强、效率高方面发展，以适应软弱破碎不良地质环境中工程构筑的需要。砂固结内锚头预应力锚杆是近几年出现的新型锚固技术，它利用砂在压缩时的膨胀性产生与岩壁和锚杆本体表面的巨大摩擦力来提供锚固力。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种可回收的砂固结锚头预应力锚杆、锚固用千斤顶及其应用方法，应用其进行锚固后，还可以对锚杆本体进行回收，重复使用，操作更为简单，也更加环保，从而更加适于实用。
为了达到上述第一个目的，本发明提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆的技术方案如下：
本发明提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆包括锚杆本体(6)、刚性架(5)、荷载件(1)、砂柱(2)、承压件(4)、截止件(3)和锚墩(8)，
所述刚性架(5)的一端固定连接于所述承压件(4)的一个表面，所述刚性架(5)的另一端固定连接于所述锚墩(8)的一个表面，所述承压件(4)的一个表面与所述锚墩(8)的一个表面相对应，使得所述承压件(4)与所述锚墩(8)之间的间距被所述刚性架(5)固定；
所述承压件(4)的中心开设有第一通孔(18)，所述截止件(3)能够容置于所述第一通孔(18)中，并且，所述截止件(3)沿所述承压件(4)的轴向只能单向移动；
所述荷载件(1)的中心开设有第二通孔(15)，所述砂柱(2)的中心开设有第三通孔(16)，所述截止件(3)的中心开设有第四通孔(17)，所述锚墩(8)的中心开设有第五通孔(23)，所述第二通孔(15)、第三通孔(16)、第四通孔(17)以及第五通孔(23)同心；
所述锚杆本体(6)能够依次与所述第二通孔(15)、第三通孔(16)、第四通孔(17)以及第五通孔(23)的外壁之间构成滑动副；
所述荷载件(1)、砂柱(2)、承压件(4)、刚性架(5)的直径均与锚固钻孔(7)的直径相当，所述锚墩(8)的径向尺寸大于锚固钻孔(7)的直径；
所述锚杆本体(6)的一端(22)呈光杆，当所述锚杆本体(6)通过所述光杆依次穿设于所述第二通孔(15)、第三通孔(16)、第四通孔(17)以及第五通孔(23)后，所述锚杆本体(6)的另一端从所述第五通孔(23)伸出。
本发明提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆还可采用以下技术措施进一步实现。
作为优选，所述可回收的砂固结锚头预应力锚杆还包括承载板(9)，
所述承载板(9)的中心设有第六通孔(24)，
所述锚杆本体(6)能够与所述第六通孔(24)的内壁之间构成滑动副；
当所述锚杆本体(6)通过所述光杆依次穿设于所述第二通孔(15)、第三通孔(16)、第四通孔(17)、第五通孔(23)以及第六通孔(24)后，所述锚杆本体(6)的另一端从所述第五通孔(23)伸出。
作为优选，所述可回收的砂固结锚头预应力锚杆还包括第一锁紧螺母(10)，
所述锚杆本体(6)的另一端(21)上设有外螺纹，
所述第一锁紧螺母(10)能够锁紧所述外螺纹。
作为优选，所述锚杆本体(6)的一端(22)设有阻尼件。
作为优选，所述第二通孔(15)、第四通孔(17)以及第五通孔(23)的内壁上均设有阻尼件。
作为优选，所述第六通孔(24)的内壁上设有阻尼件。
作为优选，所述荷载件(1)、截止件(3)以及锚杆本体(6)均具有磁性，其中，所述荷载件(1)、截止件(3)的磁极相同，所述锚杆本体(6)的磁极与所述荷载件(1)、截止件(3)的磁极相反。
作为优选，
所述第一通孔(18)为锥形孔，所述锥形孔朝向所述锚杆本体(6)的一端的直径小于所述锥形孔朝向所述锚杆本体(6)的另一端的直径；
所述截止件(3)呈锥形，
所述截止件(3)的外锥面(19)与所述锥形孔的内锥面(20)完全接触。
作为优选，所述外锥面(19)和所述内锥面(20)上均设有阻尼件。
作为优选，所述阻尼件由受压可变性的材质制成。
作为优选，所述受压可变形的材质为橡胶或者乳胶。
作为优选，所述承压件(4)和所述截止件(3)均具有磁性且磁性相反。
为了达到上述第二个目的，本发明提供的锚固千斤顶的技术方案如下：
本发明提供的锚固用千斤顶包括传力架(12)、第一导向板(25)、第二导向板(28)和壳体(13)，
所述传力架(12)的一端固定连接于所述第一导向板(25)，所述传力架(12)的另一端用于抵顶权利要求1所述的可回收的砂固结锚头预应力锚杆的锚墩(8)或者权利要求2所述的可回收的砂固结锚头预应力锚杆的承载板(9)；
所述第一导向板(25)的中心开设有第七通孔(26)，所述第二导向板(28)的中心开设有第八通孔(27)，所述第七通孔(26)、所述第八通孔(27)均与所述第二通孔(15)、第三通孔(16)、第四通孔(17)以及第五通孔(23)同心，
所述壳体(13)的一端通过其边缘固定连接于所述第一导向板(25)，所述壳体(13)的另一端通过其边缘固定连接于所述第二导向板(28)，于所述第一导向板(25)、第二导向板(28)以及壳体(13)之间形成腔体(29)。
本发明提供的锚固千斤顶还可采用以下技术措施进一步实现。
作为优选，所述锚固用千斤顶还包括导向件(33)，
所述导向件(33)设置于所述腔体(29)的内部，于所述导向件(33)的内部形成间隙(34)。
作为优选，所述锚固用千斤顶还包括第二锁紧螺母(32)，
本发明提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆应用的锚杆本体(6)的另一端依次穿过所述第七通孔(26)、间隙(34)以及第八通孔(27)后留有余部(30)，所述第二锁紧螺母(32)锁紧所述第二导向板(28)与所述余部(30)；
通过所述余部(30)能够施加拉拔力。
作为优选，所述锚固用千斤顶还包括张拉杆(31)、第二锁紧螺母(32)以及张拉连接器(11)，
所述张拉杆(31)穿过所述第七通孔(26)、间隙(34)以及第八通孔(27)后，所述张拉杆(31)的一端通过所述张拉连接器(11)固定连接于本发明提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆应用的锚杆本体(6)的另一端上的外螺纹，所述第二锁紧螺母(32)锁紧所述第二导向板(28)欲所述张拉杆(31)的另一端；
通过所述张拉杆(31)能够施加拉拔力。
为了达到上述第三个目的，本发明提供的应用方法的技术方案如下：
应用本发明提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆进行锚固方法包括以下步骤：
组装所述刚性架(5)、承压件(4)、截止件(3)以及锚墩(8)；
令所述锚杆本体(6)依次穿过所述第二通孔(15)、第三通孔(16)、第四通孔(17)以及第五通孔(23)，得到锚固组合件；
将所述锚固组合件放置于锚固钻孔(7)中，并且，使得所述锚墩(8)卡合于所述锚固钻孔(7)的外部；
向所述锚杆本体(6)的另一端施加拉拔力，使得所述锚墩(8)、刚性架(5)以及承压件(4)共同向锚固钻孔(7)的深部移动，直至所述砂柱(2)被压碎并形成致密层，以至于所述致密层与所述锚杆本体(6)的一端表面之间产生巨大的摩擦力；
继续向所述锚杆本体(6)的另一端施加拉拔力，直至所述致密层达到设计标准。
回收本发明提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆的方法包括以下步骤：
拆解所述承压件(4)和所述截止件(3)，
向所述锚杆本体(6)施加拉拔力；
使得所述承压件(4)与锚固钻孔(7)深部之间的空间增大；
随着所述承压件(4)与锚固钻孔(7)深部之间的空间继续增大，由所述砂柱(2)被压碎形成的致密层变成松散的砂层，所述松散砂层与所述锚杆本体(6)的一端表面之间的摩擦力减小；
继续向所述锚杆本体(6)施加拉拔力，直至本发明提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆完全被从所述锚固钻孔中回收。
本发明提供的应用方法还可采用以下技术措施进一步实现。
作为优选，
应用所述可回收的砂固结锚头预应力锚杆进行锚固方法还包括锁紧所述锁紧螺母(10)的步骤；
回收所述可回收的砂固结锚头预应力锚杆的方法还包括拆解所述锁紧螺母(10)的步骤。
作为优选，向所述锚杆本体(6)的另一端施加拉拔力的过程是通过本发明提供的锚固用千斤顶实现的。
在本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆的情况下，当应用本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆进行锚固的过程中，由于承压件4与锚墩8之间的距离已经被固定，锚杆本体6在受到朝向锚固钻孔7的深部的作用力的过程中，随同承压件4一同向锚固钻孔7的深部方向移动，当荷载件1抵顶住锚固钻孔7的底部后，荷载件1向砂柱2施加朝向锚墩8方向的作用力，承压件4和截止件3共同向砂柱2施加朝向锚固钻孔7深部方向的作用力，此时，砂柱2即同时受到朝向锚墩8方向的作用力和朝向锚固钻孔7深部的作用力的二力叠加而被压碎，被压碎后的砂柱2形成致密层，与锚杆本体6的外表面之间形成巨大的摩擦力，受到该摩擦力的牵拉，截止件3与承压件4之间的结合更加紧密，对致密层施加的压力也更加稳固。而当需要回收该可回收的砂固结锚头预应力锚杆时，可以借助工具打开截止件3与承压件4之间的结合，一旦截止件3脱离承压件4，便会在承压件4的中间，形成以原本容置截止件3的第一通孔8为通路的通道，此时，由于本发明实施例1提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆中的砂柱2是经由粗砂制成，粗砂的颗粒与颗粒之间就不存在粘结力，在这种情况下，已经形成致密层的粗砂颗粒便会通过以第一通孔为通路的通道泄漏，随着粗砂颗粒的泄漏，原本由被压碎的砂柱2形成的致密层开始变得松散，由被压碎的砂柱形成的致密层与锚杆本体6外表面之间的摩擦力减小，此时，向锚杆本体6施加朝向锚墩8较小的拉拔力，即可将锚杆本体6依次从第二通孔15、第三通孔16、第四通孔17以及第五通孔23中抽出，此时，通过牵拉锚墩8，即可连带刚性架5和承压件4共同从锚固钻孔7中取出。此后，如果仍然需要回收荷载件1，则需要将被压碎的砂柱中的粗砂颗粒取出后方可将显露出来的该荷载件取出。由此可见，本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆不仅能够用于对锚固钻孔7进行锚固，当需要对其进行回收时，还可以很方便地将本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆进行回收，既可以降低成本，也更加节能环保。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆的使用状态示意图；
图2为本发明实施例二提供的锚固千斤顶与本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆的使用状态示意图；
图3为本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆中应用的承压件与截止件之间的爆炸图；
图4为应用本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆进行锚固方法的步骤流程图；
图5为回收本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆的方法的步骤流程图。
具体实施方式
本发明为解决现有技术存在的问题，提供一种可回收的砂固结锚头预应力锚杆、锚固用千斤顶及锚固方法，应用其进行锚固后，还可以对锚杆本体进行回收，重复使用，操作更为简单，也更加环保，从而更加适于实用。
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的可回收的砂固结锚头预应力锚杆、锚固用千斤顶及锚固方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在B，能够具备上述三种任一种情况。
实施例一
参见附图1，本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆包括锚杆本体6、刚性架5、荷载件1、砂柱2、承压件4、截止件3和锚墩8。刚性架5的一端固定连接于承压件4的一个表面，刚性架5的另一端固定连接于锚墩8的一个表面，承压件4的一个表面与锚墩8的一个表面相对应，使得承压件4与锚墩8之间的间距被刚性架5固定。承压件4的中心开设有第一通孔18，截止件3能够容置于第一通孔18中，并且，截止件3沿承压件4的轴向只能单向移动，本实施例中，截止件3只能在承压件4与锚墩8之间的距离往复移动而无法越过承压件4在荷载件1与承压件4之间往复移动，荷载件1的中心开设有第二通孔15，砂柱2的中心开设有第三通孔16，截止件3的中心开设有第四通孔17，锚墩8的中心开设有第五通孔23，第二通孔15、第三通孔16、第四通孔17以及第五通孔23同心。锚杆本体6能够依次与第二通孔15、第三通孔16、第四通孔17以及第五通孔23的外壁之间构成滑动副。荷载件1、砂柱2、承压件4、刚性架5的直径均与锚固钻孔7的直径相当，锚墩8的径向尺寸大于锚固钻孔7的直径。锚杆本体6的一端22呈光杆，当锚杆本体6通过光杆依次穿设于第二通孔15、第三通孔16、第四通孔17以及第五通孔23后，锚杆本体6的另一端从第五通孔23伸出。
在本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆的情况下，当应用本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆进行锚固的过程中，先将荷载件1置入锚固钻孔7深部，再向锚固钻孔7中灌注粗砂并形成砂柱2，然后将组合好的本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆置入锚固钻孔7中，此时，由于粗砂颗粒之间没有粘结作用力，因此，锚杆本体6能够很方便地穿过砂柱2，又由于荷载件1、承压件4、刚性架5的直径均与锚固钻孔7的直径相当，因此，当锚杆本体6伸入到锚固钻孔7的深部后，能够与处于荷载件1中心开设的第二通孔15对中，因此，锚杆本体6能够穿过该第二通孔15，并扎根于锚固钻孔7的深部。此后，由于承压件4与锚墩8之间的距离已经被固定，锚杆本体6在受到朝向锚固钻孔7的深部的作用力的过程中，随同承压件4一同向锚固钻孔7的深部方向移动，当荷载件1抵顶住锚固钻孔7的底部后，荷载件1向砂柱2施加朝向锚墩8方向的作用力，承压件4和截止件3共同向砂柱2施加朝向锚固钻孔7深部方向的作用力，此时，砂柱2即同时受到朝向锚墩8方向的作用力和朝向锚固钻孔7深部的作用力的二力叠加而被压碎，被压碎后的砂柱2形成致密层，与锚杆本体6的外表面之间形成巨大的摩擦力，受到该摩擦力的牵拉，截止件3与承压件4之间的结合更加紧密，对致密层施加的压力也更加稳固。而当需要回收该可回收的砂固结锚头预应力锚杆时，可以借助工具打开截止件3与承压件4之间的结合，一旦截止件3脱离承压件4，便会在承压件4的中间，形成以原本容置截止件3的第一通孔8为通路的通道，此时，由于本发明实施例1提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆中的砂柱2是经由粗砂灌注制成，粗砂的颗粒与颗粒之间不存在粘结力，在这种情况下，已经形成致密层的粗砂颗粒便会通过以第一通孔18为通路的通道泄漏，随着粗砂颗粒的泄漏，原本由被压碎的砂柱2形成的致密层开始变得松散，由被压碎的砂柱形成的致密层与锚杆本体6外表面之间的摩擦力减小，此时，向锚杆本体6施加朝向锚墩8较小的拉拔力，即可将锚杆本体6依次从第二通孔15、第三通孔16、第四通孔17以及第五通孔23中抽出，此时，通过牵拉锚墩8，即可连带刚性架5和承压件4共同从锚固钻孔7中取出。此后，如果仍然需要回收荷载件1，则需要将被压碎的砂柱2中的粗砂颗粒取出后方可将显露出来的该荷载件1取出。由此可见，本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆不仅能够用于对锚固钻孔7进行锚固，当需要对其进行回收时，还可以很方便地将本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆进行回收，既可以降低成本，也更加节能环保。
其中，可回收的砂固结锚头预应力锚杆还可以包括承载板9。承载板9的中心设有第六通孔24，锚杆本体6能够与第六通孔24的内壁之间构成滑动副。当锚杆本体6通过光杆依次穿设于第二通孔15、第三通孔16、第四通孔17、第五通孔23以及第六通孔24后，锚杆本体6的另一端从第五通孔23伸出。在这种情况下，由于承载板9的面积较大，通过向承载板9施加作用力的方式固定锚墩8，能够避免锚墩8受到的压强过大而发生损坏，影响锚固效果。
其中，可回收的砂固结锚头预应力锚杆还包括第一锁紧螺母10。锚杆本体6的另一端21上设有外螺纹，第一锁紧螺母10能够锁紧外螺纹。在这种情况下，由于锁紧螺母10与设置于锚杆本体6的另一端21上的外螺纹形成螺纹副，能够避免在向砂柱2施加朝向锚固钻孔7的深部的作用力的过程中锚杆本体6滑出。
其中，锚杆本体6的一端22可以设有阻尼件。在这种情况下，由于阻尼件能够增加锚杆本体6与第二通孔15、第四通孔17、第五通孔23的内壁之间的摩擦力，因此，能够避免在将本发明实施例已提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆在被放入锚固钻孔7的过程中散架。
其中，第二通孔15、第三通孔16、第四通孔17以及第五通孔23的内壁上均可以设有阻尼件。在这种情况下，由于阻尼件能够增加锚杆本体6与第二通孔15、第三通孔16、第四通孔17以及第五通孔23的内壁之间的摩擦力，因此，能够避免在将本发明实施例已提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆在被放入锚固钻孔7的过程中散架。
其中，第六通孔24的内壁上可以设有阻尼件。在这种情况下，由于阻尼件能够增加锚杆本体6与第二通孔15、第四通孔17及第五通孔23的内壁之间的摩擦力，因此，能够避免在将本发明实施例已提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆在被放入锚固钻孔7的过程中散架。
其中，荷载件1、截止件3以及锚杆本体6可以均具有磁性，其中，荷载件1、截止件3的磁极相同，锚杆本体6的磁极与荷载件1、截止件3的磁极相反。在这种情况下，荷载件1、截止件3及锚杆本体6之间可以通过磁力吸引临时形成紧密结合，因此，能够避免在将本发明实施例已提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆在被放入锚固钻孔7的过程中散架。此外，由于磁力吸引所提供的作用力相对较小，在需要对本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆进行回收的过程中，也不至于需要对锚杆本体6增加非常多的拉拔力，因此，其是一种简单有效的结合方式。
参见附图3，第一通孔18可以为锥形孔，锥形孔朝向锚杆本体6的一端的直径小于锥形孔朝向锚杆本体6的另一端的直径。截止件3可以呈锥形，截止件3的外锥面19与锥形孔的内锥面20完全接触。在这种情况下，由于锥形孔朝向锚固钻孔7深部的一端的直径小于其朝向锚墩8的一端的直径，因此，能够保证截止件3只能在承压件4与锚墩8之间的距离往复移动而无法越过承压件4在荷载件1与承压件4之间往复移动。
其中，外锥面19和内锥面20上均可以设有阻尼件。在这种情况下，该阻尼件可以使得外锥面19与内锥面20之间形成较为稳定的结合，同时，该阻尼件还可以在外锥面19与内锥面20之间形成一隔离层，能够避免截止件3与承压件4之间在长时间的紧密结合之后溶蚀在一起而导致彼此之间难以拆解的困境。
其中，阻尼件可以由受压可变形的材质制成。在这种情况下，由于该阻尼件受压可变形，因此，能够使得结合作用力更强，因此，当阻尼件由受压可变性的材质制成时，该阻尼件在变形后能够形成更为紧密的结合，而在拆解的过程中，也不至于使得拉拔力增加非常多。本实施例中，受压可变形的材质可以为橡胶或者乳胶。
其中，承压件4和截止件3均可以具有磁性且磁性相反。在这种情况下，承压件4与截止件3之间可以通过磁力吸引临时形成紧密结合，因此，能够避免在将本发明实施例已提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆在被放入锚固钻孔7的过程中散架。此外，由于磁力吸引所提供的作用力相对较小，在需要对本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆进行回收的过程中，也不至于需要对在承压件4与截止件3之间施加非常大的拆解力，因此，其是一种简单有效的结合方式。
实施例二
参见附图2，本发明实施例二提供的锚固用千斤顶包括传力架12、第一导向板25、第二导向板28和壳体13。传力架12的一端固定连接于第一导向板25，传力架12的另一端用于抵顶本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆的锚墩8或者本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆的承载板9。第一导向板25的中心开设有第七通孔26，第二导向板28的中心开设有第八通孔27，第七通孔26、第八通孔27均与第二通孔15、第三通孔16、第四通孔17以及第五通孔23同心。壳体13的一端通过其边缘固定连接于第一导向板25，壳体13的另一端通过其边缘固定连接于第二导向板28，于第一导向板25、第二导向板28以及壳体13之间形成腔体29。
在这种情况下，由于本发明实施例二提供的锚固千斤顶的引入，能够更加便捷地对锚杆本体6施加拉拔力，此时，可以通过两种方式对锚杆本体6施加拉拔力：
第一种方式是，锚固用千斤顶还可以包括第二锁紧螺母32。本发明提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆应用的锚杆本体6的另一端依次穿过第七通孔26、间隙34以及第八通孔27后留有余部30，第二锁紧螺母32锁紧第二导向板28与余部30。通过余部30能够施加拉拔力。
第二种方式是，锚固用千斤顶还可以包括张拉杆31、第二锁紧螺母32以及张拉连接器11。张拉杆31穿过第七通孔26、间隙34以及第八通孔27后，张拉杆31的一端通过张拉连接器11固定连接于本发明提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆应用的锚杆本体6的另一端上的外螺纹，第二锁紧螺母32锁紧第二导向板28欲张拉杆31的另一端。通过张拉杆31能够施加拉拔力。
其中，锚固用千斤顶还可以包括导向件33。导向件33设置于腔体29的内部，于导向件33的内部形成间隙34。在这种情况下，既方便了锚杆本体6或者张拉杆31在第七通孔26和第八通孔27之间的穿设，也能够避免导向件33与锚杆本体6之间产生干涉。此外，该导向件33与壳体13通过螺纹接触并构成螺纹副，通过旋转该导向件33，能够借助该螺纹副传力，即借助该螺纹副，将旋转作用力转换为沿锚杆本体6的直线作用力。本实施例中，随着该导向件33相对于壳体13顺时针方向的旋转，能够使得导向件33带动锚杆本体6向远离锚墩8的方向移动；随着导向件33相对于壳体13逆时针方向的旋转，能够使得导向件33带动锚杆本体向靠近锚墩8的方向移动，在这种情况下，能够增加力臂的长度，因此，能够使得向锚杆本体6施加的推压力和拉拔力均减小，也就是说，能够借助较小的作用力实现锚杆本体6被推压或者拉拔。
实施例三
参见附图4，应用本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆进行锚固方法包括以下步骤：
步骤S31：组装刚性架5、承压件4、截止件3以及锚墩8；
步骤S32：令锚杆本体6依次穿过第二通孔15、第三通孔16、第四通孔17以及第五通孔23，得到锚固组合件；
步骤S33：将锚固组合件放置于锚固钻孔7中，并且，使得锚墩8卡合于锚固钻孔7的外部；
步骤S34：向锚杆本体6的另一端施加拉拔力，使得锚墩8、刚性架5以及承压件4共同向锚固钻孔7的深部移动，直至砂柱2被压碎并形成致密层，以至于致密层与锚杆本体6的一端表面之间产生巨大的摩擦力；
步骤S35：继续向锚杆本体6的另一端施加拉拔力，直至致密层达到设计标准。
当应用本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆进行锚固的过程中，由于承压件4与锚墩8之间的距离已经被固定，锚杆本体6在受到朝向锚固钻孔7的深部的作用力的过程中，随同承压件4一同向锚固钻孔7的深部方向移动，当荷载件1抵顶住锚固钻孔7的底部后，荷载件1向砂柱2施加朝向锚墩8方向的作用力，承压件4和截止件3共同向砂柱2施加朝向锚固钻孔7深部方向的作用力，此时，砂柱2即同时受到朝向锚墩8方向的作用力和朝向锚固钻孔7深部的作用力的二力叠加而被压碎，被压碎后的砂柱2形成致密层，与锚杆本体6的外表面之间形成巨大的摩擦力，受到该摩擦力的牵拉，截止件3与承压件4之间的结合更加紧密，对致密层施加的压力也更加稳固。
其中，当具有锁紧螺母10时，应用可回收的砂固结锚头预应力锚杆进行锚固方法还可以包括锁紧锁紧螺母10的步骤。
其中，在本发明实施例三提供的应用本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆进行锚固方法过程中，向锚杆本体6的另一端施加拉拔力的过程可以通过本发明实施例二提供的锚固用千斤顶实现的。
实施例四
参见附图5，回收本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆的方法包括以下步骤：
步骤S41：拆解承压件4和截止件3；
步骤S42：向锚杆本体6施加拉拔力，使得承压件4与锚固钻孔7深部之间的空间增大；
步骤S43：随着承压件4与锚固钻孔7深部之间的空间继续增大，由砂柱2被压碎形成的致密层变成松散的砂层，松散砂层与锚杆本体6的一端表面之间的摩擦力减小；
步骤S44：继续向锚杆本体6施加拉拔力，直至本发明提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆完全被从锚固钻孔中回收。
当需要回收该可回收的砂固结锚头预应力锚杆时，可以借助工具打开截止件3与承压件4之间的结合，一旦截止件3脱离承压件4，便会在承压件4的中间，形成以原本容置截止件3的第一通孔8为通路的通道，此时，由于本发明实施例1提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆中的砂柱2是经由粗砂制成，粗砂的颗粒与颗粒之间就不存在粘结力，在这种情况下，已经形成致密层的粗砂颗粒便会通过以第一通孔为通路的通道泄漏，随着粗砂颗粒的泄漏，原本由被压碎的砂柱2形成的致密层开始变得松散，由被压碎的砂柱形成的致密层与锚杆本体6外表面之间的摩擦力减小，此时，向锚杆本体6施加朝向锚墩8较小的拉拔力，即可将锚杆本体6依次从第二通孔15、第三通孔16、第四通孔17以及第五通孔23中抽出，此时，通过牵拉锚墩8，即可连带刚性架5和承压件4共同从锚固钻孔7中取出。此后，如果仍然需要回收荷载件1，则需要将被压碎的砂柱中的粗砂颗粒取出后方可将显露出来的该荷载件取出。
其中，当存在锁紧螺母10时，回收可回收的砂固结锚头预应力锚杆的方法还可以包括拆解锁紧螺母10的步骤。
其中，在本发明实施例四提供的回收本发明实施例一提供的可回收的砂固结锚头预应力锚杆的方法过程中，向锚杆本体6的另一端施加拉拔力的过程可以通过本发明实施例二提供的锚固用千斤顶实现的。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种可回收的砂固结锚头预应力锚杆，其特征在于，包括锚杆本体(6)、刚性架(5)、荷载件(1)、砂柱(2)、承压件(4)、截止件(3)和锚墩(8)，
所述刚性架(5)的一端固定连接于所述承压件(4)的一个表面，所述刚性架(5)的另一端固定连接于所述锚墩(8)的一个表面，所述承压件(4)的一个表面与所述锚墩(8)的一个表面相对应，使得所述承压件(4)与所述锚墩(8)之间的间距被所述刚性架(5)固定；
所述承压件(4)的中心开设有第一通孔(18)，所述截止件(3)能够容置于所述第一通孔(18)中，并且，所述截止件(3)沿所述承压件(4)的轴向只能单向移动；
所述荷载件(1)的中心开设有第二通孔(15)，所述砂柱(2)的中心开设有第三通孔(16)，所述截止件(3)的中心开设有第四通孔(17)，所述锚墩(8)的中心开设有第五通孔(23)，所述第二通孔(15)、第三通孔(16)、第四通孔(17)以及第五通孔(23)同心；
所述锚杆本体(6)能够依次与所述第二通孔(15)、第三通孔(16)、第四通孔(17)以及第五通孔(23)的外壁之间构成滑动副；
所述荷载件(1)、砂柱(2)、承压件(4)、刚性架(5)的直径均与锚固钻孔(7)的直径相当，所述锚墩(8)的径向尺寸大于锚固钻孔(7)的直径；
所述锚杆本体(6)的一端(22)呈光杆，当所述锚杆本体(6)通过所述光杆依次穿设于所述第二通孔(15)、第三通孔(16)、第四通孔(17)以及第五通孔(23)后，所述锚杆本体(6)的另一端从所述第五通孔(23)伸出。
2.根据权利要求1所述的可回收的砂固结锚头预应力锚杆，其特征在于，还包括承载板(9)，
所述承载板(9)的中心设有第六通孔(24)，
所述锚杆本体(6)能够与所述第六通孔(24)的内壁之间构成滑动副；
当所述锚杆本体(6)通过所述光杆依次穿设于所述第二通孔(15)、第三通孔(16)、第四通孔(17)、第五通孔(23)以及第六通孔(24)后，所述锚杆本体(6)的另一端从所述第五通孔(23)伸出。
3.根据权利要求1或2所述的可回收的砂固结锚头预应力锚杆，其特征在于，还包括第一锁紧螺母(10)，
所述锚杆本体(6)的另一端(21)上设有外螺纹，
所述第一锁紧螺母(10)能够锁紧所述外螺纹。
4.根据权利要求1所述的可回收的砂固结锚头预应力锚杆，其特征在于，所述锚杆本体(6)的一端(22)设有阻尼件。
5.根据权利要求1所述的可回收的砂固结锚头预应力锚杆，其特征在于，所述第二通孔(15)、第四通孔(17)以及第五通孔(23)的内壁上均设有阻尼件；
作为优选，所述第六通孔(24)的内壁上设有阻尼件；
作为优选，所述荷载件(1)、截止件(3)以及锚杆本体(6)均具有磁性，其中，所述荷载件(1)、截止件(3)的磁极相同，所述锚杆本体(6)的磁极与所述荷载件(1)、截止件(3)的磁极相反；
作为优选，
所述第一通孔(18)为锥形孔，所述锥形孔朝向所述锚杆本体(6)的一端的直径小于所述锥形孔朝向所述锚杆本体(6)的另一端的直径；
所述截止件(3)呈锥形，
所述截止件(3)的外锥面(19)与所述锥形孔的内锥面(20)完全接触；
作为优选，所述外锥面(19)和所述内锥面(20)上均设有阻尼件；
作为优选，所述阻尼件由受压可变性的材质制成；
作为优选，所述受压可变形的材质为橡胶或者乳胶；
作为优选，所述承压件(4)和所述截止件(3)均具有磁性且磁性相反。
6.一种锚固用千斤顶，其特征在于，包括传力架(12)、第一导向板(25)、第二导向板(28)和壳体(13)，
所述传力架(12)的一端固定连接于所述第一导向板(25)，所述传力架(12)的另一端用于抵顶权利要求1所述的可回收的砂固结锚头预应力锚杆的锚墩(8)或者权利要求2所述的可回收的砂固结锚头预应力锚杆的承载板(9)；
所述第一导向板(25)的中心开设有第七通孔(26)，所述第二导向板(28)的中心开设有第八通孔(27)，所述第七通孔(26)、所述第八通孔(27)均与所述第二通孔(15)、第三通孔(16)、第四通孔(17)以及第五通孔(23)同心，
所述壳体(13)的一端通过其边缘固定连接于所述第一导向板(25)，所述壳体(13)的另一端通过其边缘固定连接于所述第二导向板(28)，于所述第一导向板(25)、第二导向板(28)以及壳体(13)之间形成腔体(29)。
7.根据权利要求6所述的锚固用千斤顶，其特征在于，还包括导向件(33)，
所述导向件(33)设置于所述腔体(29)的内部，于所述导向件(33)的内部形成间隙(34)；
作为优选，所述锚固用千斤顶还包括第二锁紧螺母(32)，
权利要求1～5中任一所述的可回收的砂固结锚头预应力锚杆应用的锚杆本体(6)的另一端依次穿过所述第七通孔(26)、间隙(34)以及第八通孔(27)后留有余部(30)，所述第二锁紧螺母(32)锁紧所述第二导向板(28)与所述余部(30)；
通过所述余部(30)能够施加拉拔力；
作为优选，所述锚固用千斤顶还包括张拉杆(31)、第二锁紧螺母(32)以及张拉连接器(11)，
所述张拉杆(31)穿过所述第七通孔(26)、间隙(34)以及第八通孔(27)后，所述张拉杆(31)的一端通过所述张拉连接器(11)固定连接于权利要求1～5中任一所述的可回收的砂固结锚头预应力锚杆应用的锚杆本体(6)的另一端上的外螺纹，所述第二锁紧螺母(32)锁紧所述第二导向板(28)欲所述张拉杆(31)的另一端；
通过所述张拉杆(31)能够施加拉拔力。
8.权利要求1～5中任一所述的可回收的砂固结锚头预应力锚杆的应用方法，其特征在于，应用权利要求1～5中任一所述的可回收的砂固结锚头预应力锚杆进行锚固方法包括以下步骤：
组装所述刚性架(5)、承压件(4)、截止件(3)以及锚墩(8)；
令所述锚杆本体(6)依次穿过所述第二通孔(15)、第三通孔(16)、第四通孔(17)以及第五通孔(23)，得到锚固组合件；
将所述锚固组合件放置于锚固钻孔(7)中，并且，使得所述锚墩(8)卡合于所述锚固钻孔(7)的外部；
向所述锚杆本体(6)的另一端施加拉拔力，使得所述锚墩(8)、刚性架(5)以及承压件(4)共同向锚固钻孔(7)的深部移动，直至所述砂柱(2)被压碎并形成致密层，以至于所述致密层与所述锚杆本体(6)的一端表面之间产生巨大的摩擦力；
继续向所述锚杆本体(6)的另一端施加拉拔力，直至所述致密层达到设计标准。
9.权利要求1～5中任一所述的可回收的砂固结锚头预应力锚杆的应用方法，其特征在于，回收权利要求1～5中任一所述的可回收的砂固结锚头预应力锚杆的方法包括以下步骤：
拆解所述承压件(4)和所述截止件(3)，
向所述锚杆本体(6)施加拉拔力；
使得所述承压件(4)与锚固钻孔(7)深部之间的空间增大；
随着所述承压件(4)与锚固钻孔(7)深部之间的空间继续增大，由所述砂柱(2)被压碎形成的致密层变成松散的砂层，所述松散砂层与所述锚杆本体(6)的一端表面之间的摩擦力减小；
继续向所述锚杆本体(6)施加拉拔力，直至权利要求1～5中任一所述的可回收的砂固结锚头预应力锚杆完全被从所述锚固钻孔中回收。
10.根据权利要求8或9所述的可回收的砂固结锚头预应力锚杆的应用方法，其特征在于，所述可回收的砂固结锚头预应力锚杆是权利要求3所述的可回收的砂固结锚头预应力锚杆，
应用所述可回收的砂固结锚头预应力锚杆进行锚固方法还包括锁紧所述锁紧螺母(10)的步骤；
回收所述可回收的砂固结锚头预应力锚杆的方法还包括拆解所述锁紧螺母(10)的步骤；
作为优选，向所述锚杆本体(6)的另一端施加拉拔力的过程是通过权利要求6或7所述的锚固用千斤顶实现的。
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|---|---|---|---|---|
| CN111927514A (zh) * | 2020-08-03 | 2020-11-13 | 中国矿业大学 | 一种基于后灌法添加钢砂的预应力全长锚固系统及方法 |
| CN112681280A (zh) * | 2020-12-02 | 2021-04-20 | 三峡大学 | 一种利用磁性水泥砂浆加固地裂缝的锚固系统及加固方法 |
| CN114411724A (zh) * | 2022-01-21 | 2022-04-29 | 浙江工业大学 | 一种用于可回收锚杆锚头的持荷缓震装置 |
| CN114561945A (zh) * | 2022-04-07 | 2022-05-31 | 成都理工大学 | 一种液压剪切式可回收智能锚索及其回收方法 |
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2018
- 2018-09-30 CN CN201811156862.8A patent/CN109339839B/zh active Active
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2019
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