CN110965551A - 一种可回收中心型锚索及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及建筑领域，具体涉及一种工作索可回收中心型锚索及其使用方法。一种可回收中心型锚索，该锚索由锚头、工作索和回收索构成，所述锚头包括外壳罩及承载板组成，承载板上安装设置有锚环，锚环内部设置有空腔，空腔的上侧设置有中心柱体，中心柱体为柱状整体结构，空腔的下侧为预留空腔，所述的中心柱体与锚环内侧壁之间还设置有锁定件，所述的锚环内壁设置有限位槽，锁定件一端位于限位槽内将中心柱体与锚环锁定，另一端由回收索控制保持锁定件径向位置固定，随回收索抽出，锁定件能径向回退，取消了中心柱体与锚环间的锁定，中心柱体能向预留空腔运动，破坏锥形夹具容置空间，夹片失去夹紧力，工作索能抽出。

Description

一种可回收中心型锚索及其使用方法

技术领域

本申请涉及建筑领域，具体涉及一种工作索可回收中心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，大量的难扯断的钢筋、钢绞线等杆体材料永久地埋置在地下，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“中心”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。

日本的JCE回收锚索设有回收索（抽掉用线），将拉伸构件的PC钢丝绳和抽掉用线通过固定基座，压接夹钳，联接体相互夹持，联接体内由用压接夹钳夹紧的抽掉用线及与其一体的止动部件组成。回收时通过抽掉钢丝绳施加足够大的力拉破止动部件将联接体整体拉出，从而消除了对拉伸构件钢丝绳的锁定。该方法抽掉线需提供足够大的拉力来拉碎与联接体成一体的止动部件，还需克服联接体与拉伸钢丝绳压接夹钳间的夹紧摩擦力，所以需较大的拉力；另外，拉松后联接体与回收索仍通过压接夹钳夹持成一体，没有可使两者分离的阻力装置；再则，由于压接夹钳没有锥度，在拉伸构件PC钢丝绳拉伸时较难进一步夹紧，易滑脱。该方案结构复杂，成本高，锚头尺寸较长。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本申请的一个目的是提供一种工作索可回收的锚索，该可回收中心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，本申请还提供了上述的可回收中心型锚索的使用方法。

为了实现上述目的，本申请采用了以下的技术方案：

一种可回收中心型锚索，该锚索由锚头、工作索和回收索构成，所述锚头包括外壳罩及承载板组成，承载板上安装设置有锚环，锚环内部设置有空腔，空腔的上侧设置有中心柱体，中心柱体为柱状整体结构，空腔的下侧为预留空腔，中心柱体的中心设置有供回收索穿过的中心孔，所述的回收索穿过承载板，回收索的一端置于中心孔内，所述的中心柱体与锚环拼合成多个锥形夹具容置空间，夹具容置空间内设有夹具，夹具由多片夹片构成，所述的工作索穿过承载板，端部由夹片夹紧相固定；所述的中心柱体与锚环内侧壁之间还设置有锁定件，所述的锚环内壁设置有限位槽，锁定件一端位于限位槽内将中心柱体与锚环锁定，另一端由回收索控制保持锁定件径向位置固定，随回收索抽出，锁定件能径向回退，取消了中心柱体与锚环间的锁定，中心柱体能向预留空腔运动，破坏锥形夹具容置空间，夹片失去夹紧力，工作索能抽出。

作为进一步改进，所述的锁定件的一端为半球体或契型体。

作为进一步改进，所述的锁定件所在位置中心柱体的侧部设置有能供锁定件通过的第一侧向通孔，第一侧向通孔连通中心孔，所述的锁定件设置在第一侧向通孔内，所述的锁定件的一端与回收索相抵，随回收索抽出，锁定件能向中心孔回退。

作为进一步改进，所述的锁定件由第一限位圆销和钢球构成，第一限位圆销位于第一侧向通孔内，第一限位圆销的一端与钢球相抵，钢球位于限位槽与第一限位圆销构成的空间内将中心柱体与锚环锁定，第一限位圆销的另一端与回收索相抵。

作为进一步改进，所述的锁定件位于预留空腔的上部，锁定件由限位架和钢球构成，限位架的中部与回收索相连接，能随回收索向下运动并在预留空腔底部在强拉力下破坏与回收索的连接，所述的钢球位于限位架和限位槽构成的空间内，钢球将中心柱体与锚环锁定。

作为进一步改进，所述的限位架的外圈设置有凹口，所述的钢球位于凹口和限位槽构成的空间内。

作为进一步改进，所述的锚环内侧壁在锁定件位置设置有梯形限位槽，所述的锁定件的一端位于梯形限位槽口内；或者，锚环内侧壁在锁定件位置设置有贯穿侧壁的第二侧向圆孔，所述的第二侧向圆孔内设置有第二限位圆销 ，第二限位圆销内端与锁定件的端部相抵，外端与外壳基座的内侧壁相抵。

作为进一步改进，所述的中心柱体的角部设置有容置一个夹片的锥形空间，并在锚环内侧壁与该角部相对应的位置设置有容置另一个夹片的锥形空间；拼合的锥形夹具容置空间为2个、3个或多个。

作为进一步改进，所述的承载板上设置有外壳基座，外壳基座包裹在锚环的外侧，并在外壳罩的内部设置有预紧压板，预紧压板下部与夹具上端面相抵，将夹具预紧压，并在预紧压板上设置供工作索和回收索穿过的多个第一圆孔；承载板上设置供工作索和回收索穿过的多个第二圆孔，在第二圆孔的底部设置有接口管。

另外，本申请还提供了一种所述的可回收中心型锚索的使用方法，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深度，然后将可回收中心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）当水泥浆等锚固体达到要求强度后，开始用千斤顶在远离锚头外端张拉工作索；工作索上的拉力传至土体深部的锚头上，工作索在拉力的作用下带动夹片一起运动，通过夹片进一步夹紧了锚环及中心柱体，共同将作用力传到锚头底部的承载板上，承载板顶压外侧土体中的水泥锚固体从而获得抗拔力；

3）当锚索完成其受拉工作被废弃后，可进行回收工作；先在外侧用较小的力抽出回收索，锁定件向中心孔回退，从而取消了中心柱体向空腔移动的限制，中心柱体向空腔移动后，解除了对工作索夹片的锁定，工作索被回收。

通过以上技术方案，本申请使用时，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，然后将工厂化制作好的可回收中心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，也可采用凝固后具有足够材料强度的其它液体状的浆液。当浆液锚固体达到一定的强度后，可以开始对锚索进行张拉，用千斤顶在外端对工作索进行整体张拉，工作索的拉力通过锚头内相互夹紧的锚环，夹片，中心柱体相互作用，将工作索上的拉力荷载传到承载板上，承载板再顶压浆液锚固体，由于设置在土体中的锚固体和土体具有摩擦力，从而获得了中心型锚索的锚固力。

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。在锚索现状锁定状态下，在外侧用不大的力抽出回收索，锁定件具备了径向运动的空间，锁定件向中心孔回退，解除了中心柱体与锚环间的锁定，中心柱体可以向空腔轴向移动，中心柱体解除了对工作索夹片的锁定，工作索在残余锁定力的作用下自动弹出，也可以将原工作索上的张拉力先解除，然后抽出回收索，再逐根抽出解锁后的工作索。

本申请结构设计新颖、简单，通过较小的力将回收索抽出，锁定件解除限制，中心柱体可向下运动入空腔，从而解除了夹片与工作索的锁定，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是本申请的使用状态示意图。

图2为锚头内部结构剖视示意图。

图3为图2旋转45度后锚头内部结构剖视示意图。

图4为图2旋转45度后锚头内部另一种结构剖视示意图。

图5为限位件与回收索固定连接的一种结构示意图。

图6为锁定件的一种形状。

图7为锁定件的另一种形状。

图8为锚环及中心柱体拼合图。

图9为图8的A-A剖视面。

图10为中心柱体顶面图。

图11为中心柱体底面图。

图12、图13为锚环及中心柱体拼合成三个、二个锥形孔图。

图14为回收索抽离后锁定件回退示意图。

图15为回收索抽离中心柱体下移后夹片脱落示意图。

图中：1-锚头，2-工作索，3-回收索，4-接口管，5-承载板，6-锚环，7-夹片，8-外壳基座，9-中心柱体，10-预紧压板定位条，11-外壳罩，12-预紧压板，13-限位槽，14-限位架，15-锁定件，16-空腔，17-塑料套管，18-第二限位圆梢，19-浆液锚固体扩大头，20-锁定锚具，21-自然地面，22-深基坑底，23-围护桩，24-浆液锚固体,25-第一限位圆梢，26-钢球。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本申请作进一步详细说明，并给出具体实施方式。

如图1、图2、图3所示的一种可回收中心型锚索，该锚索由锚头1、工作索2和回收索3构成，所述锚头1包括外壳罩及承载板5组成，承载板5上安装设置有锚环6，锚环6内部设置有空腔，空腔的中心部位上部设置有中心柱体9，下部设置预留空腔16，中心柱体9的中心设置有供回收索3穿过的中心孔，所述的回收索3穿过承载板5，端部位于中心孔内。

如图8所示，中心柱体9与锚环6内侧壁之间按周向均匀拼合成四个夹具容置空间（当然如图12、图13所示夹具容置空间可以为3个、2个或多个），夹具容置空间内设有夹具。如图2、图3所示，所述的中心柱体9为柱状体，所述的锚环6的内侧壁上部为锥面，所述的两片夹片7构成的夹具为倒锥形，夹具设置在中心柱体9与锚环6构成的倒锥形夹具容置空间内。夹具由两片夹片7构成，两片夹片7支撑设置在夹具容置空间内，所述的工作索2穿过承载板5，端部由两片夹片7夹紧相固定，工作索2与夹片的固定方式可以是夹齿。

如图3、图6、图7所示，所述的中心柱体9与锚环6内侧壁之间还设置有锁定件15，锁定件15的一端为半球体或契型体，所述的锚环内壁设置有限位槽13，锁定件15一端位于限位槽13内将中心柱体9与锚环6锁定，锁定件15支撑中心柱体9与锚环6的相对位置；这样锚环、工作索、夹片、中心柱体相互径向夹持呈一整体被设置于承载板及外壳基座上，锚索在张拉工作状态下，工作索上的拉力通过锚环、夹片、中心柱体传递到承载板上，再通过承载板及锚固体被传递到周围岩土层中。在锁定件15所在位置支撑中心柱体9的侧部设置有能供锁定件15通过的第一侧向圆孔，锁定件一端延伸至中心孔与所述的回收索3相抵，在回收索3抽出之后，锁定件15能向中心孔回退，锁定件15完全收入第一侧向圆孔，中心柱体9失去支撑能向下运动。

如图3所示，锚环6内侧壁在锁定件15位置设置有限位槽13，所述的锁定件15的一端位于限位槽内；进一步的改进，也可以采用图4的结构，锚环6内侧壁在锁定件15位置设置有贯穿侧壁的第二侧向圆孔，所述的第二侧向圆孔内设置有第二限位圆销18，限位圆销内端与锁定件相抵，外端与外壳基座8的内侧壁相抵。

另外，如图5所示，本申请所述的锁定件15位于预留空腔16的上部，锁定件15由限位架14和钢球26构成，限位架14的中心部位与回收索3相连接，能随回收索3向下运动并在预留空腔16底部在强拉力下破坏与回收索3的连接，限位架14的外圈设置有凹口，所述的钢球26位于凹口和限位槽13构成的空间内，钢球26将中心柱体9与锚环6锁定。采用限位架14来限制锁定件的径向回退，限位架14设在预留空腔16内，并将限位架14的中心部位连接固定在回收索3上，所述的限位架外圈可以设置周向的凹口，所述的钢球26径向限位设置在限位架的外圈，当拉动回收索3，限位架14随回收索3拉下，钢球26径向失去支撑，滚入预留空腔16内，中心柱体解锁后移入空腔16内，工作索夹片被解锁，回收索可通过外侧拉力进一步脱开与限位架14的连接，抽出回收索。

如图10、图11，中心柱体9的横截面为四边形（当然如图12、图13所示，中心柱体9的横截面也可以为六边形和三角形），中心柱体为一整体的柱状体，结构较坚固。中心柱体9的角部设置有容置一个夹片7的空间，并在锚环6内侧壁与该角部相对应的位置设置有容置另一个夹片7的空间，共同拼合成锥形夹具容置空间。

如图2所示，承载板5上还设置有外壳基座8，外壳基座8包裹在锚环6的外侧，并在外壳罩11的内部设置有预紧压板12，预紧压板12下部与夹具上端面相抵，将夹具预紧压，预紧压板12与外壳罩11之间设置有预紧压板定位条定位，并在预紧压板12上设置供工作索2和回收索3穿过的第一圆孔。所述的承载板5上还设置供工作索2和回收索3穿过的第二圆孔，在第二圆孔的底部设置有接口管4。本申请在拼装时，将中心柱体置于锚环中心位置，回收索穿过中心柱体的中孔，与锁定件及限位槽将以上部件固定在一起，工作索穿过锚环和中心柱体拼合成的锥形孔，用夹片将工作索夹紧在锚环和中心柱体上。然后通过外壳盖罩及其预紧压板定位条、预紧压板将夹片顶部压紧，防止锚索在运输，打设过程中夹片松脱。

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斜向孔至预定长度，然后将工厂化生产的中心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外端张拉工作索2。在工作索被拉伸工作过程中，夹片进一步将锚环和中心柱体夹紧成一坚固的整体，工作索上的拉力荷载通过锚环底面被整体传到承载板上，承载板顶压其周围的锚固体扩大头及锚固体，锚固体与周围岩土体产生了摩擦力，从而使锚索获得了抗拔力。

如图14、图15所示，当锚索完成其围护功能被废弃后，可以进行回收工作。先在外侧将工作索2上的张拉力卸除，此时，工作索处于零拉力状态，在外端用不大的力抽出回收索3，锁定件15具备了径向运动的空间，锁定件向中孔回退，取消了中心柱体9向空腔16运动的限制，使中心柱体向空腔移动，解除了对工作索夹片的锁定，然后在外端再逐根抽出工作索。

以上为对本申请实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种可回收中心型锚索，该锚索由锚头(1)、工作索(2)和回收索(3)构成，所述锚头(1)包括外壳罩及承载板(5)组成，承载板(5)上安装设置有锚环(6)，锚环(6)内部设置有空腔，其特征在于，空腔的上侧设置有中心柱体(9)，中心柱体(9)为柱状整体结构，空腔的下侧为预留空腔(16)，中心柱体(9)的中心设置有供回收索(3)穿过的中心孔，所述的回收索(3)穿过承载板(5)，回收索(3)的一端置于中心孔内，所述的中心柱体(9)与锚环(6)拼合成多个锥形夹具容置空间，夹具容置空间内设有夹具，夹具由多片夹片(7)构成，所述的工作索(2)穿过承载板(5)，端部由夹片(7)夹紧相固定；所述的中心柱体(9)与锚环(6)内侧壁之间还设置有锁定件(15)，所述的锚环内壁设置有限位槽(13)，锁定件(15)一端位于限位槽(13)内将中心柱体(9)与锚环(6)锁定，另一端由回收索(3)控制保持锁定件(15)径向位置固定，随回收索(3)抽出，锁定件(15)能径向回退，取消了中心柱体(9)与锚环(6)间的锁定，中心柱体(9)能向预留空腔(16)运动，破坏锥形夹具容置空间，夹片(7)失去夹紧力，工作索(2)能抽出。

2.根据权利要求1所述的一种可回收中心型锚索，其特征在于，锁定件(15)的一端为半球体或契型体。

3.根据权利要求1所述的一种可回收中心型锚索，其特征在于，锁定件(15)所在位置中心柱体(9)的侧部设置有能供锁定件(15)通过的第一侧向通孔，第一侧向通孔连通中心孔，所述的锁定件(15)设置在第一侧向通孔内，所述的锁定件(15)的一端与回收索(3)相抵，随回收索(3)抽出，锁定件(15)能向中心孔回退。

4.根据权利要求3所述的一种可回收中心型锚索，其特征在于，所述的锁定件(15)由第一限位圆销(25)和钢球(26)构成，第一限位圆销位于第一侧向通孔内，第一限位圆销的一端与钢球相抵，钢球位于限位槽(13)与第一限位圆销构成的空间内将中心柱体(9)与锚环(6)锁定，第一限位圆销的另一端与回收索(3)相抵。

5.根据权利要求1所述的一种可回收中心型锚索，其特征在于，所述的锁定件(15)位于预留空腔(16)的上部，锁定件(15)由限位架（14）和钢球(26)构成，限位架(14)的中部与回收索(3)相连接，能随回收索(3)向下运动并在预留空腔(16)底部在强拉力下破坏与回收索(3)的连接，所述的钢球(26)位于限位架(14)和限位槽(13)构成的空间内，钢球(26)将中心柱体(9)与锚环(6) 锁定。

6.根据权利要求5所述的一种可回收中心型锚索，其特征在于，限位架(14)的外圈设置有凹口，所述的钢球(26)位于凹口和限位槽(13)构成的空间内。

7.根据权利要求1所述的一种可回收中心型锚索，其特征在于，锚环(6)内侧壁在锁定件(15)位置设置有梯形限位槽(13)，所述的锁定件(15)的一端位于梯形限位槽口内；或者，锚环(6)内侧壁在锁定件(15)位置设置有贯穿侧壁的第二侧向圆孔，所述的第二侧向圆孔内设置有第二限位圆销(18)，第二限位圆销内端与锁定件(15)的端部相抵，外端与外壳基座(8)的内侧壁相抵。

8.根据权利要求1所述的一种可回收中心型锚索，其特征在于，中心柱体(9)的角部设置有容置一个夹片(7)的锥形空间，并在锚环(6)内侧壁与该角部相对应的位置设置有容置另一个夹片(7)的锥形空间；拼合的锥形夹具容置空间为2个、3个或多个。

9.根据权利要求1所述的一种可回收中心型锚索，其特征在于，承载板(5)上设置有外壳基座(8)，外壳基座(8)包裹在锚环(6)的外侧，并在外壳罩的内部设置有预紧压板(12)，预紧压板(12)下部与夹具上端面相抵，将夹具预紧压，并在预紧压板(12)上设置供工作索(2)和回收索(3)穿过的多个第一圆孔；承载板(5)上设置供工作索(2)和回收索(3)穿过的多个第二圆孔，在第二圆孔的底部设置有接口管(4)。

10.权利要求1-9任意一项权利要求可回收中心型锚索的使用方法，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深度，然后将工厂化生产的可回收中心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）当水泥浆等浆液锚固体达到要求强度后，开始用千斤顶在远离锚头(1)外端张拉工作索(2)；工作索(2)上的拉力传至土体深部的锚头(1)上，工作索(2)在拉力的作用下带动夹片(7)一起运动，通过夹片(7)进一步夹紧了锚环(6)及中心柱体(9)，共同将作用力传到锚头(1)底部的承载板(5)上，承载板(5)顶压土体中的水泥锚固体从而获得抗拔力；

3）当锚索完成其受拉工作被废弃后，可进行回收工作；先在外侧用较小的力抽出回收索(3)，锁定件(15)向中心孔回退，取消了中心柱体(9)向空腔(16)移动的限制，中心柱体(9)向空腔移动后，解除了对工作索(2)夹片(7)的锁定，工作索(2)被回收。

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