CN110397034A - 快装速卸式可回收锚具及其拆卸方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于土木工程机械技术领域，公开了一种快装速卸式可回收锚具及其拆卸方法。其中，该锚具包括导轨保护帽、锥形夹片、锥形夹具、承载盘、保护外皮以及钢绞线；导轨保护帽的开口端与锥形夹具的一端连接，承载盘套设在锥形夹具的外壁上；钢绞线的端头穿过保护外皮并插入锥形夹具的通孔中，锥形夹片的一端楔入钢绞线和锥形夹具之间的空间；还包括设置于导轨保护帽内腔中的快速拆装机构，快速拆装机构的一端与锥形夹片另一端连接旋转，快速拆装机构的另一端通过弹簧与导轨保护帽的封闭端连接。该锚具在组合安装使用、拆除方面的可靠性和稳定性大大提高。
Description
技术领域
本发明属于土木工程机械技术领域，具体涉及一种快装速卸式可回收锚具及其拆卸方法。
背景技术
预应力锚索及地锚被广泛地应用于岩土工程、建筑工程、道路、桥梁、港口、码头等领域。目前一般情况下，预应力锚索及地锚，当其失去作用不再使用时，将永存于使用环境中而不能够被清除，当使用环境需要建造其它建筑物时，比如修建地铁时的盾构施工、地下管线的顶管施工、楼房的支撑桩施工等，这些预应力锚索或地锚便成为了障碍物，使得新建筑物的建造过程中增加一道破除预应力锚索或地锚的工作，增加了建造成本，有时甚至使新建筑物的建造成为不可能。因此，现在一些地区出台了使用预应力锚索或地锚不得超出红线的规定，结果又导致在必须使用预应力锚索或地锚时，陷于束手无策的境地，又不得不增加成本而另选取其它的代理方式。为了避免这种情况的发生，出现了可拆除预应力锚索及地锚的内锚具，这种可拆除式的内锚具解决了预应力钢绞线的回收问题，对节约材料、避免地下环境污染有显著的实际效益和意义，是锚具发展的方向。
国家知识产权局公布的专利申请第02801815.X号“楔组合件及利用上述楔组合件的内部锚具”提出了一种锚具，它是由楔筒、内表面成螺旋状啮合齿外表面前端部分安装有保持楔子组合状态的楔锁环的楔子和为了拆除钢绞线而在楔子内外面设置的锁沟、楔开环、牵引爪、牵引板等部件所组成的内部锚具，其基本型分为锁环状内部锚具、方螺纹状内部锚具、钩状内部锚具、锁环-稳定环状内部锚具、方螺纹-稳定环状内部锚具这5种基本形式。
以上这5种基本形式的内部锚具在使用过程中都会存在不同程度的缺陷：
一、以上介绍的所有内部锚具，其楔子都是只靠一个C状楔锁环或橡胶弹性环约束在拉伸构件的圆周，当张拉拉伸构件时，很可能会出现楔筒内表面的斜面给与楔子轴向且与拉伸方向相反的支承分力，大于C状楔锁环或橡胶弹性环约束的楔子与拉伸构件产生的摩擦力(楔子有啮合齿的一面，由于有楔开环的存在，抵消了C状楔锁环或橡胶弹性环的一部份约束力，会使楔子与拉伸构件产生的摩擦力更小)，这样，拉伸构件就会从楔子中间滑动被抽出来不能够使用。锁环-稳定环状内部锚具、方螺纹-稳定环状内部锚具由于其增加了盖帽斜面和稳定环，盖帽斜面将稳定环压住，其结果是导致楔子在向张拉方向轴向移动时，更增加了楔子与稳定环、楔锁环之间的摩擦阻力(其中方螺纹-稳定环状内部锚具为橡胶弹性环，没有被压住，情况会稍好些)，此摩擦阻力与楔筒内表面的斜面给与楔子轴向且与拉伸方向相反的支承分力合力的共同作用，会导致拉伸构件在张拉时需要提供比前几种内部锚具拉伸构件和楔子之间更大的摩擦拉力，才能拉动楔子一块移动而将拉伸构件锁住，现在其也还是只依靠一个C状楔锁环或橡胶弹性环约束楔子，使其与拉伸构件产生摩擦力，因此这后两种内部锚具会更比前三种锚具容易出现拉伸构件从楔子中间滑动被抽出来的现象。
二、锁环状内部锚具和钩状内部锚具这两种锚具在安装、搬运、施工等过程的零工作状态，如果无意间触碰、振荡、撞击到拉伸构件而使其向拉伸方向相反的方向有一个位移时，极易发生误动作，使得锚具的各个脱离装置发生作用，从而使拉伸构件处于松脱状态，导致内锚具失效。方螺纹状内部锚具在安装、搬运、施工等过程的零工作状态，如果无意间触碰、振荡、撞击到拉伸构件而使拉伸构件向与牵引板与盖帽螺纹咬合的方向有一个转动时，就会使牵引板与盖帽相咬合，也极易发生误动作，使得锚具的脱离装置发生作用，从而使拉伸构件处于松脱状态，导致内锚具失效。而且此种锚具不能够抵挡变荷载的冲击作用。当拉伸构件外部与其它连接件间遇到需要分开、安装再分开、再安装的多次从零开始的变荷载的反复作用时，将会出现上述缺陷。
三、方螺纹状内部锚具、方螺纹-稳定环状内部锚具两种锚具在拆除锚索、地锚的钢绞线时，需要旋转拉伸构件带动楔牵引板一块转动，使得楔牵引板螺纹与盖帽上的螺纹咬合才能拆卸拉伸构件，如果在旋转拉伸构件时，拉伸构件与楔子的旋转摩擦力小于楔牵引板螺纹与盖帽上螺纹的旋转摩擦阻力的时候，拉伸构件与楔子之间就会发生打滑，当用力拉动拉伸构件时楔子如果也又随着拉伸构件一起移动时，拉伸构件就会重新被楔子夹住而拆除不出来。
另外这些锚具加工的零件较多，且加工精度如间隙等要求较高，组装麻烦，成本会相应较高。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述一个或多个技术问题，本发明提供了一种快装速卸式可回收锚具及其拆卸方法，能够保证在锚具搬运、施工过程中发生碰撞、旋转时，不会使钢绞线与回收机构松脱，从而提高了锚具在组合安装使用、拆除方面的可靠性和稳定性。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供了一种快装速卸式可回收锚具，包括导轨保护帽、锥形夹片、锥形夹具、承载盘、保护外皮以及钢绞线；所述导轨保护帽的开口端与所述锥形夹具的一端连接，所述承载盘套设在所述锥形夹具的外壁上；所述钢绞线的端头穿过所述保护外皮并插入所述锥形夹具的通孔中，所述锥形夹片的一端楔入所述钢绞线和所述锥形夹具之间的空间；还包括设置于所述导轨保护帽内腔中的快速拆装机构，所述快速拆装机构的一端与所述锥形夹片另一端连接旋转，所述快速拆装机构的另一端通过弹簧与所述导轨保护帽的封闭端连接。
进一步的，所述快速拆装机构包括第一装拆构件、第二装拆构件和第三装拆构件；所述第一装拆构件的一端通过所述弹簧与所述导轨保护帽的封闭端连接，所述第一装拆构件的另一端与所述第二装拆构件的一端卡接连接，所述第二装拆构件的另一端通过固定螺丝与所述第三装拆构件的一端连接，所述第三装拆构件的另一端与所述锥形夹片旋转连接；所述导轨保护帽的内壁上设置有限制所述快速拆装机构沿所述导轨保护帽的轴线方向移动的限位机构。
进一步的，所述限位机构为沿所述导轨保护帽的轴线方向间隔设置于所述保护帽的内壁上的若干个限位导轨，所述第二装拆构件的外壁上对应每个所述限位导轨的位置处设置有限位槽。
进一步的，所述锥形夹具的内表面和所述锥形夹片的外表面之间设置金属膜或者非金属膜。
进一步的，所述锥形夹具在与所述钢绞线接触的内表面上设置有用于咬合所述钢绞线的啮齿口。
进一步的，所述承载盘与所述锥形夹具之间通过螺纹连接。
另一方面，本发明还提供了一种上述快装速卸式可回收锚具的拆卸方法，该方法包括以下步骤：
(a)通过外端人力向所述弹簧方向用力推入所述钢绞线；
(b)所述钢绞线带动所述快速拆装机构向所述弹簧方向移动并进入锁定状态；
(c)所述快速拆装机构带动所述锥形夹片脱离所述锥形夹具；
(d)向外拉扯所述钢绞线，使其从所述锥形夹片中脱落，并依次从所述锥形夹具和所述保护外皮内拉出。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果或优点：
本发明所提供的快装速卸式可回收锚具在组合安装使用、拆除方面的可靠性和稳定性大大提高，尤其是锚具组装后，在零工作状态下的搬运、施工过程中发生碰撞、旋转时，难以使锚具松脱、发生误动作而失效。
本发明所提供的快装速卸式可回收锚具结构简单、零件少，加工成本低，经济适用，适合大范围推广。
本发明所提供的快装速卸式可回收锚具拆卸简单，无需借助任何设备，方便快捷。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的快装速卸式可回收锚具的剖视图；
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。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义型实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1-图6所示，本发明实施例提供了一种快装速卸式可回收锚具，其特征在于，包括导轨保护帽1、锥形夹片7、锥形夹具8、承载盘9、保护外皮10以及钢绞线11；导轨保护帽1的开口端与锥形夹具8的一端连接，承载盘9套设在锥形夹具8的外壁上；钢绞线11的端头穿过保护外皮10并插入锥形夹具8的通孔中，锥形夹片7的一端楔入钢绞线11和锥形夹具8之间的空间；还包括设置于导轨保护帽1内腔中的快速拆装机构，所述快速拆装机构的一端与锥形夹片7另一端连接，所述快速拆装机构的另一端通过弹簧2与导轨保护帽1的封闭端连接。
其中，所述快速拆装机构包括第一装拆构件3、第二装拆构件4和第三装拆构件6；第一装拆构件3的一端通过弹簧2与导轨保护帽1的封闭端连接，第一装拆构件3的另一端与第二装拆构件4的一端卡接连接，第二装拆构件4的另一端通过固定螺丝5与第三装拆构件6的一端连接，第三装拆构件6的另一端与锥形夹片7连接；导轨保护帽1的内壁上设置有限制所述快速拆装机构沿导轨保护帽1的轴线方向移动的限位机构。所述限位机构具体为沿导轨保护帽1的轴线方向间隔设置于导轨保护帽1的内壁上的若干个限位导轨12，第二装拆构件4的外壁上对应每个限位导轨12的位置处设置有限位槽13。
本发明实施例所提供的快装速卸式可回收锚具在组合安装使用、拆除方面的可靠性和稳定性大大提高，尤其是锚具组装后，在零工作状态下的搬运、施工过程中发生碰撞、旋转时，难以使锚具松脱、发生误动作而失效。
本发明实施例所提供的快装速卸式可回收锚具结构简单、零件少，加工成本低，经济适用，适合大范围推广。
本发明实施例所提供的快装速卸式可回收锚具拆卸简单，无需借助任何设备，方便快捷。
在具体的实施过程中，为了保障锥形夹具8的内表面所述锥形夹片7的外表面之间的低摩擦、不粘连性，方便安装和拆卸。在进一步的实施方案中，本发明实施例在锥形夹具8的内表面和锥形夹片7的外表面之间设置金属膜或者非金属膜。其中，具体设置的方式如下：
利用热处理方法提高上述两零件接触表面的硬度并使之获得自润滑性，低摩擦和不粘连性，例如采用QPQ热处理方法。
利用多种精加工和精整加工方法，显著降低上述两零件接触表面的粗糙度，使之达到表面粗糙度在Ra0.4—Ra0.6范围内，例如锥形夹具8内表面采用表面精整加工，以降低表面粗糙度减少摩擦，防止粘连。
利用多种表面处理技术对上述两零件接触面敷设具用低摩擦、自润滑、不粘连的金属或非金属涂层，例如对锥形夹具8内表面镀硬络或敷设铁氟隆涂层。
在上述两零件的接触面敷设低摩擦，自润滑、防粘连的高性能固体润滑膜，例如敷设7409固体润滑膜。
在上述两零件的接触面间设置金属或非金属、或金属与非金属合成的薄膜垫片例如塑料、纸张、纤维、铝、铁、铜或合金等的薄膜垫片。
通过在锥形夹具8的内表面和锥形夹片7的外表面之间设置金属膜或者非金属膜。能够保证两者之间的低摩擦、自润滑和不粘连性。
在具体的实施过程中，为了能够更好地固定钢绞线，在进一步的实施方案中，本发明实施例中的锥形夹具8在与钢绞线11接触的内表面设置有用于咬合钢绞线11的啮齿口。
在具体的实施过程中，为了使承载盘9与锥形夹具8连接更加稳固，在进一步的实施方案中，本发明实施例中的承载盘9与锥形夹具8之间具体通过螺纹连接。
本发明实施所提供的上述快装速卸式可回收锚具的装拆过程如下：
装配时，将承载盘9通过螺纹套设在锥形夹具8的外壁上；
利用固定螺丝5将第二装拆构件4和第三装拆构件6紧固连接，然后将锥形夹片7与第三装拆构件6连接；
依次将弹簧2、第一装拆构件3、第二装拆构件4、第三装拆构件6和锥形夹片7装入导轨保护帽1中；
将钢绞线11穿过保护外皮10插入锥形夹具8中；
将锥形夹片7的另一端楔入钢绞线11和锥形夹具8之间的空间，然后将导轨保护帽1的开口端与锥形夹具8连接，即装配完毕。
锚具装配完毕后，无论在零工作状态的搬运、施工过程中，还是工作条件下均处于设定力值的锁紧状态。
当需要拆除锚具时，通过外端人力向弹簧2方向用力推入钢绞线11，即可带动弹簧2、第一装拆构件3、第二装拆构件4、第三装拆构件6和锥形夹片7顺着导轨保护帽1中的限位导轨12运动，并进入锁定状态。此时，锥形夹片7脱离锥形夹具8。然后，向外拉扯钢绞线11，使其从锥形夹片7中脱落，并依次从锥形夹具8和保护外皮10内拉出。
其中，所述锁定状态为：第二装拆构件4向弹簧2方向移动，直至第二装拆构件4脱离限位导轨12；旋转导轨保护帽1，使导轨保护帽1内壁上的限位导轨12与第二装拆构件4上的限位槽13错位，即进入锁定状态，此时，由于限位导轨12的作用，使得弹簧2、第一装拆构件3、第二装拆构件4、第三装拆构件6和锥形夹片7在没有力作用在钢绞线11上或有相反的力作用在钢绞线11上时，无法向锥形夹具8方向移动。
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，其依然可以对前述各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 (7)
1.一种快装速卸式可回收锚具，其特征在于，包括导轨保护帽(1)、锥形夹片(7)、锥形夹具(8)、承载盘(9)、保护外皮(10)以及钢绞线(11)；所述导轨保护帽(1)的开口端与所述锥形夹具(8)的一端连接，所述承载盘(9)套设在所述锥形夹具(8)的外壁上；所述钢绞线(11)的端头穿过所述保护外皮(10)并插入所述锥形夹具(8)的通孔中，所述锥形夹片(7)的一端楔入所述钢绞线(11)和所述锥形夹具(8)之间的空间；还包括设置于所述导轨保护帽(1)内腔中的快速拆装机构，所述快速拆装机构的一端与所述锥形夹片(7)另一端旋转连接，所述快速拆装机构的另一端通过弹簧(2)与所述导轨保护帽(1)的封闭端连接。
2.根据权利要求1所述的快装速卸式可回收锚具，其特征在于，所述快速拆装机构包括第一装拆构件(3)、第二装拆构件(4)和第三装拆构件(6)；所述第一装拆构件(3)的一端通过所述弹簧(2)与所述导轨保护帽(1)的封闭端连接，所述第一装拆构件(3)的另一端与所述第二装拆构件(4)的一端卡接连接，所述第二装拆构件(4)的另一端通过固定螺丝(5)与所述第三装拆构件(6)的一端连接，所述第三装拆构件(6)的另一端与所述锥形夹片(7)旋转连接；所述导轨保护帽(1)的内壁上设置有限制所述快速拆装机构沿所述导轨保护帽(1)的轴线方向移动的限位机构。
3.根据权利要求2所述的快装速卸式可回收锚具，其特征在于，所述限位机构为沿所述导轨保护帽(1)的轴线方向间隔设置于所述导轨保护帽(1)的内壁上的若干个限位导轨(12)，所述第二装拆构件(4)的外壁上对应每个所述限位导轨(12)的位置处设置有限位槽(13)。
4.根据权利要求1～3中任一所述的快装速卸式可回收锚具，其特征在于，所述锥形夹具(8)的内表面和所述锥形夹片(7)的外表面之间设置金属膜或者非金属膜。
5.根据权利要求1所述的快装速卸式可回收锚具，其特征在于，所述锥形夹具(8)在与所述钢绞线(11)接触的内表面设置有用于咬合所述钢绞线(11)的啮齿口。
6.根据权利要求1所述的快装速卸式可回收锚具，其特征在于，所述承载盘(9)与所述锥形夹具(8)之间通过螺纹连接。
7.一种如权利要求1～6中任一所述的快装速卸式可回收锚具的拆卸方法，其特征在于，包括以下步骤：
(a)通过外端人力向所述弹簧(2)方向用力推入所述钢绞线(11)；
(b)所述钢绞线(11)带动所述快速拆装机构向所述弹簧(2)方向移动并进入锁定状态；
(c)所述快速拆装机构带动所述锥形夹片(7)脱离所述锥形夹具(8)；
(d)向外拉扯所述钢绞线(11)，使其从所述锥形夹片(7)中脱落，并依次从所述锥形夹具(8)和所述保护外皮(10)内拉出。
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