CN112554185A - 一种无锚固体的压摩式可回收锚索 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无锚固体的压摩式可回收锚索,包括用于夹紧锚索的夹具,夹具的外形为筒状,夹具顶端固定有顶支架,夹具末端固定有底支架,锚索一端贯穿顶支架中心开设有的通孔延伸至夹具外,顶支架与底支架之间的夹具外套设有环形气囊,环形气囊上设有气嘴,环形气囊外设置由若干个扇形柱拼接成的圆筒,每个扇形柱外侧壁上设有摩擦垫,每个扇形柱的上端面和下端面均开设有榫槽,顶支架和底支架外壁固定有若干呈环形分布的凸榫,顶支架上的凸榫滑动装配在扇形柱上端面的榫槽内,底支架上的凸榫滑动装配在扇形柱下端面的榫槽内。与现有技术相比,本发明结构简单可靠,可反复使用;无锚固体,回收简便,可完全回收,经济环保。
Description
技术领域
本发明涉及岩土工程技术领域,特别是一种无锚固体的压摩式可回收锚索。
背景技术
锚索在岩土工程中应用十分广泛,如基坑工程、边坡工程等。现有的技术通过在钻孔内注浆形成锚固体,使锚固体与锚索、锚固体与岩土体均产生摩擦力,利用锚固段的摩擦力来抵抗锚索所受拉力。现有的技术主要存在以下几个问题:
1.锚固体所提供的摩擦力较小,因此,高陡边坡的锚索长度常常达到七八十米甚至上百米,成本较高;
2.当其它条件一定时,摩擦力大小由锚固体与锚索的摩擦力,以及锚固体与岩土体的摩擦力二者之间较小者控制,这进一步增加了成本;
3.由于锚固体的存在,锚索不能回收或者回收率较低。
综上,锚固体的存在既是现有技术发挥功能的关键,也是其造价高、不环保、回收难等问题的根本原因。
发明内容
本发明的目的是要解决现有技术中存在的不足,提供一种无锚固体的压摩式可回收锚索。
为达到上述目的,本发明是按照以下技术方案实施的:
一种无锚固体的压摩式可回收锚索,包括用于夹紧锚索的夹具,夹具的外形为筒状,所述夹具顶端固定有顶支架,夹具末端固定有底支架,锚索一端贯穿顶支架中心开设有的通孔延伸至夹具外,所述顶支架与底支架之间的夹具外套设有环形气囊,环形气囊上设有气嘴,环形气囊外设置由若干个扇形柱拼接成的圆筒,每个扇形柱外侧壁上设有与钻孔周围岩土体接触的摩擦垫,每个所述扇形柱的上端面和下端面均开设有榫槽,所述顶支架和底支架外壁固定有若干呈环形分布的凸榫,所述顶支架上的凸榫滑动装配在扇形柱上端面的榫槽内,所述底支架上的凸榫滑动装配在扇形柱下端面的榫槽内。
进一步地,贯穿所述顶支架的靠近顶支架外壁一端的凸榫设有过孔,所述过孔内固定有可伸缩销钉,所述可伸缩销钉包括固定环、销柱、弹簧,所述固定环固定在过孔内,所述销柱上端设置于固定环内,销柱下端与扇形柱上端面接触,所述弹簧套置在销柱上,所述弹簧的顶端与固定环下端面环面固定连接,弹簧的下端固定在销柱中部。
进一步地,所述销柱顶端与设置于夹具外的回收绳连接。
进一步地,所述气嘴设置为多个,所述气嘴贯穿顶支架上端面后固定在顶支架上。
本发明的工作过程和原理是:
在完成钻孔后,将本发明放入钻孔底部,经气嘴对环形气囊充气,使环形气囊膨胀;环形气囊膨胀给予扇形柱一个径向推力,推动扇形柱向外伸出,并与钻孔侧壁接触,此时持继续充气,侧壁岩土体与环形气囊同时挤压扇形柱,由于摩擦垫有一定的可压缩性,扇形柱持续向外侧移动,当可伸缩销钉从扇形柱上端面的榫槽滑出时,可伸缩销钉的销柱因被压缩的弹簧提供弹性力向下伸出挡住扇形柱,使其保持现有状态,即对摩擦垫施加较大法向力的状态;此时,摩擦垫与岩土体(尤其是钻孔径向变形可忽略的坚硬完整岩体)之间的摩擦力远远大于普通锚索的锚固体与岩土体之间的摩擦力。
当需要回收锚索时,通过回收绳拉拔可伸缩销钉的销柱,可伸缩销钉收缩,扇形柱无阻挡,摩擦垫的法向力解除,摩擦垫与岩土体之间的摩擦力减小基本消失,此时,拉拔锚索,整套设备完整回收,无任何残留。整套设备可重复使用多次,经济环保。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
1.原理清晰,结构简单可靠,可反复使用;
2.无锚固体,回收简便,可完全回收,经济环保;
3.无锚固体,操作方便快捷,即装即用(传统方法要待锚固体有一定强度后方可使用),节约时间;
4.无锚固体,摩擦力大,节约成本。
附图说明
图1为本发明的一种具体实施例的结构示意图;
图2为本发明的一种具体实施例的断面意图;
图3为本发明的一种具体实施例的顶支架示意图;
图4为本发明的一种具体实施例的可伸缩销钉示意图。
图中:1.锚索;2.夹具;3.环形气囊;4.扇形柱;5.摩擦垫;6.气嘴;7.顶支架;8.底支架;9.榫槽;10.凸榫;11.可伸缩销钉;12回收绳;13弹簧;14.固定环;15.销柱;16.过孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明,并不用于限定发明。
如图1所示,本实施例提供了一种无锚固体的压摩式可回收锚索,包括用于夹紧锚索1的夹具2,夹具2的外形为筒状,本实施例的夹具2可以直接在市面上购买来使用,其结构就是几个扇形楔块,敲入一个铁箍中,把锚索夹紧,这种常见夹具长度只有十几公分,本实施例需要的是几十公分甚至一米的长度;所述夹具2顶端固定有顶支架7,夹具2末端固定有底支架8,锚索1一端贯穿顶支架7中心开设有的通孔延伸至夹具2外,所述顶支架7与底支架8之间的夹具2外套设有环形气囊3,环形气囊3上设有气嘴6,环形气囊3外设置由若干个扇形柱4拼接成的圆筒,每个扇形柱4外侧壁上设有与用于与钻孔周围岩土体接触的摩擦垫5,每个所述扇形柱4的上端面和下端面均开设有榫槽9,所述顶支架7和底支架8外壁固定有若干呈环形分布的凸榫10,所述顶支架7上的凸榫10滑动装配在扇形柱4上端面的榫槽9内,所述底支架8上的凸榫10滑动装配在扇形柱4下端面的榫槽9内。
在实际使用过程中,贯穿所述顶支架7的靠近顶支架7外壁一端的凸榫10设有过孔16,所述过孔16内固定有可伸缩销钉11,所述可伸缩销钉11包括固定环14、销柱15、弹簧13,所述固定环14固定在过孔内,所述销柱15上端设置于固定环14内,销柱15下端与扇形柱4上端面接触,所述弹簧13套置在销柱15上,所述弹簧13的顶端与固定环14下端面环面固定连接,弹簧13的下端固定在销柱15中部。在完成钻孔后,将本发明放入钻孔底部,经气嘴6对环形气囊3充气,使环形气囊3膨胀;环形气囊3膨胀给予扇形柱4一个径向推力,推动扇形柱4向外伸出,并与钻孔侧壁接触,此时持继续充气,侧壁岩土体与环形气囊3同时挤压扇形柱4,由于摩擦垫5有一定的可压缩性,扇形柱4持续向外侧移动,当可伸缩销钉从扇形柱4上端面的榫槽9滑出时,可伸缩销钉的销柱15因被压缩的弹簧13提供弹性力而向下伸出挡住扇形柱4,使其保持现有状态,即对摩擦垫5施加较大法向力的状态。
在实际使用过程中,为了便于回收锚索1,所述销柱15顶端与设置于夹具2外的回收绳12连接。通过回收绳12拉拔可伸缩销钉的销柱15,可伸缩销钉收缩,扇形柱4无阻挡,摩擦垫5的法向力解除,摩擦垫5与岩土体之间的摩擦力减小基本消失,此时,拉拔锚索1,整套设备完整回收。
另外,为了快速对环形气囊3进行充气,所述气嘴6设置为多个,所述气嘴6贯穿顶支架7上端面后固定在顶支架7上。
使用本实施例的无锚固体的压摩式可回收锚索具体过程为:在完成钻孔后,将本发明放入钻孔底部,经气嘴6对环形气囊3充气,使环形气囊3膨胀;环形气囊3膨胀给予扇形柱4一个径向推力,推动扇形柱4向外伸出,并与钻孔侧壁接触,此时持继续充气,侧壁岩土体与环形气囊3同时挤压扇形柱4,由于摩擦垫5有一定的可压缩性,扇形柱4持续向外侧移动,当可伸缩销钉从扇形柱4上端面的榫槽9滑出时,可伸缩销钉的销柱15因被压缩的弹簧13提供弹性力而向下伸出挡住扇形柱4,使其保持现有状态,即对摩擦垫5施加较大法向力的状态;此时,摩擦垫5与岩土体(尤其是钻孔径向变形可忽略的坚硬完整岩体)之间的摩擦力远远大于普通锚索的锚固体与岩土体之间的摩擦力。
当需要回收锚索时,通过回收绳12拉拔可伸缩销钉的销柱15,可伸缩销钉收缩,扇形柱4无阻挡,摩擦垫5的法向力解除,摩擦垫5与岩土体之间的摩擦力减小基本消失,此时,拉拔锚索1,整套设备完整回收,无任何残留。整套设备可重复使用多次,经济环保。
本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制,凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形,均落入本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种无锚固体的压摩式可回收锚索,其特征在于,包括用于夹紧锚索(1)的夹具(2),夹具(2)的外形为筒状,所述夹具(2)顶端固定有顶支架(7),夹具(2)末端固定有底支架(8),锚索(1)一端贯穿顶支架(7)中心开设有的通孔延伸至夹具(2)外,所述顶支架(7)与底支架(8)之间的夹具(2)外套设有环形气囊(3),环形气囊(3)上设有气嘴(6),环形气囊(3)外设置由若干个扇形柱(4)拼接成的圆筒,每个扇形柱(4)外侧壁上设有与用于与钻孔周围岩土体接触的摩擦垫(5),每个所述扇形柱(4)的上端面和下端面均开设有榫槽(9),所述顶支架(7)和底支架(8)外壁固定有若干呈环形分布的凸榫(10),所述顶支架(7)上的凸榫(10)滑动装配在扇形柱(4)上端面的榫槽(9)内,所述底支架(8)上的凸榫(10)滑动装配在扇形柱(4)下端面的榫槽(9)内。
2.根据权利要求1所述的无锚固体的压摩式可回收锚索,其特征在于:贯穿所述顶支架(7)的靠近顶支架(7)外壁一端的凸榫(10)设有过孔,所述过孔内固定有可伸缩销钉(11),所述可伸缩销钉(11)包括固定环(14)、销柱(15)、弹簧(13),所述固定环(14)固定在过孔内,所述销柱(15)上端设置于固定环(14)内,销柱(15)下端与扇形柱(4)上端面接触,所述弹簧(13)套置在销柱(15)上,所述弹簧(13)的顶端与固定环(14)下端面环面固定连接,弹簧(13)的下端固定在销柱(15)中部。
3.根据权利要求2所述的无锚固体的压摩式可回收锚索,其特征在于:所述销柱(15)顶端与设置于夹具(2)外的回收绳(12)连接。
4.根据权利要求1所述的无锚固体的压摩式可回收锚索,其特征在于:所述气嘴(6)设置为多个,所述气嘴(6)贯穿顶支架(7)上端面后固定在顶支架(7)上。
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