CN113062314B - 土木工程用的可张开可回收锚索 - Google Patents
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Abstract
本发明属于土木工程设备技术领域，具体涉及一种土木工程用的可张开可回收锚索。该装置包括：固定座，其内设有容纳所述收绳组件的空腔；锚头，其设于所述固定座头端，所述固定座上设有与所述锚头内部连通的注浆孔；收绳组件，其设于所述空腔内，包括转筒、旋转动力装置、导向柱；柔性套管，其尾端与所述固定座内部的空腔连通，其头端为盲端；绳索，其一端缠绕在所述转筒上，另一端沿螺旋叶片螺旋铺设，并最终伸入柔性套管内。本发明利用凝固的浆液以及柔性套管替代绳索的作用，使得伸缩可回收再利用，节约了资源。
Description
技术领域
本发明属于土木工程设备技术领域，具体涉及一种土木工程用的可张开可回收锚索。
背景技术
在土木工程建设过程中，锚固时要将主缆分为许多股钢束分别锚于锚锭内，这些钢束便称之为锚索。锚索是通过外端固定座固定于坡面，另一端锚头锚固在滑动面以内的稳定岩体中穿过边坡滑动面的预应力钢绞线，锚索在滑面上产生抗滑阻力，增大抗滑摩擦阻力，使结构面处于压紧状态，以提高边坡岩体的整体性，从而改善岩体的力学性能，有效地控制岩体的位移，促使其稳定，达到整治顺层、滑坡及危岩、危石的目的。
单个锚索的安装工艺过程主要包括钻孔、安装绳索、注浆三个步骤，因此，锚索的结构包括用于钻孔的锚头、安装在锚头内的绳索、位于岩体或者土壤在外部的固定座以及注浆孔。现有技术中，大多数锚索为固定式不可回收结构，即插入岩体或者土壤中后不能回收再利用，造成资源量费。因此，需要开发一种可回收的锚索结构，实现绳索的再利用，节约资源。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种土木工程用的可张开可回收锚索。
本发明的目的是提供一种土木工程用的可张开可回收锚索，包括：
固定座，其内设有容纳所述收绳组件的空腔；
锚头，其设于所述固定座头端，所述固定座上设有与所述锚头内部连通的注浆孔；
收绳组件，其设于所述固定座的空腔内，包括转筒、旋转动力装置、导向柱，所述转筒的一端与所述旋转动力装置的一端连接，所述转筒的另一端与所述固定座的空腔内壁转动连接，所述旋转动力装置的另一端安装在所述固定座上，所述导向柱位于所述转筒下方，并转动连接在所述固定座的空腔底壁上，围绕所述导向柱的外壁设有螺旋叶片；
柔性套管，其尾端与所述固定座内部的空腔连通，其头端为盲端，所述注浆孔通过注浆通道与所述锚头内部连通，所述注浆孔与所述柔性套管内部以及所述固定座内部的空腔之间均不连通；
绳索，其一端缠绕在所述转筒上，另一端沿螺旋叶片螺旋铺设，并最终伸入柔性套管内。
优选的，上述土木工程用的可张开可回收锚索，所述转筒与所述锚头相互垂直。
优选的，上述土木工程用的可张开可回收锚索，所述锚头的头端设有毛细孔。
优选的，上述土木工程用的可张开可回收锚索，所述锚头的外壁为毛面。
优选的，上述土木工程用的可张开可回收锚索，所述旋转动力装置为双向旋转电机，其输出轴连接在所述转筒上，固定端安装在固定座上，所述双向旋转电机的开关安装在所述固定座外壁。
优选的，上述土木工程用的可张开可回收锚索，所述旋转动力装置为手柄，所述手柄的一端固定安装在所述转筒上，所述手柄的另一端贯穿所述固定座外壁，并与其之间转动连接，所述手柄位于所述固定座外的部分设置有手把。
优选的，上述土木工程用的可张开可回收锚索，所述柔性套管包括从外到内设置的外层壳、中层杆和可伸缩的内层螺圈，所述外层壳的尾端与所述固定座内部的空腔连通，头端为盲端，所述内层螺圈与所述绳索连接。
优选的，上述土木工程用的可张开可回收锚索，所述中层杆和所述内层螺圈的外表面均为光面。
优选的，上述土木工程用的可张开可回收锚索，所述内层螺圈的自然伸展时的厚度为1-2厘米，直径为20-40毫米，其伸入所述柔性套管内后厚度变长，直径变小。
优选的，上述土木工程用的可张开可回收锚索，所述锚头内设有多孔安装板，所述多孔安装板的每个孔上均固定安装有一个所述柔性套管的尾端。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明的固定座用于固定在土壤或者岩体表面，其可以与其他相邻的锚索的固定座连接，收绳组件用于收放绳索，锚头用于钻入地下的岩体或者土壤中；将导向柱设置为可转动的目的是适应转筒的转动以及绳索随着螺旋叶片螺旋式收放的方向变化，使得绳索的收放变的流畅；柔性套管用于在浆液内部形成“经络”，便于浆液在锚头内的浆液分子之间粘接，浆液凝固后对地下产生牵拉力，防止滑坡，柔性套管具有缓冲作用，使相邻的浆液凝固块之间具有缓冲力，可预防强力冲击力对凝固后浆液柱的破坏，提高其使用寿命。本发明利用凝固的浆液以及柔性套管替代绳索的作用，使得伸缩可回收再利用，节约了资源。
2、锚头的头端尖部设有毛细孔，且锚头的外表面为毛面，该毛细孔用于透过少量浆液，浆液沿毛面以及与土壤或者岩体的缝隙流动，增加锚头与岩体或土壤间的粘性，提高锚索的锚固力。
3、由于现有技术中绳索表面的光滑度欠佳，本发明将柔性套管设置为包括外层壳、中层杆和内层螺圈，内层螺圈的设置可减少绳索与外层壳、中层杆至之间的接触，防止其磨损。
附图说明
图1为本发明土木工程用的可张开可回收锚索的外部结构示意图；
图2为本发明土木工程用的可张开可回收锚索的内部结构示意图；
图3为本发明土木工程用的可张开可回收锚索的柔性套管的透视结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，“头端”是指图1所示下端，“尾端”是指图1所示上端，上述方位关系词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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本发明提供了一种土木工程用的可张开可回收锚索，参见图1-3，包括固定座1，固定座1用于固定在土壤或者岩体表面，其可以与其他相邻的锚索的固定座1连接，固定座1内设有收绳组件，固定座1内设有容纳收绳组件的空腔，收绳组件用于收放绳索3，固定座1的头端设置有空壳的锚头2，锚头2与固定座1通过螺钉或者平头钉可拆卸连接，锚头2用于钻入地下的岩体或者土壤中；优选的，锚头2的头端为尖端，以便于进入岩体或者土壤中，锚头2内设有供绳索收放的空间。固定座1上设有与锚头2内部连通的注浆孔21，从注浆孔21处向锚头2内部注入浆液，以实现锚固作用；优选的，锚头2的头端尖部设有毛细孔，且锚头2的外表面为毛面，毛细孔的孔直径为1-3mm，该毛细孔用于透过少量浆液，浆液沿毛面以及与土壤或者岩体的缝隙流动，增加锚头2与岩体或土壤间的粘性，提高锚索的锚固力。
收绳组件包括转筒4、旋转动力装置41、导向柱42，转筒4设置于固定座1的空腔内，其用于缠绕绳索3，优选的，转筒4与锚头2相互垂直，转筒4自身不可转动，转筒4的一端与旋转动力装置41的一端连接，转筒4的另一端与固定座1的空腔内壁通过转轴转动连接，旋转动力装置41的另一端安装在固定座1的内壁或者贯穿固定座1的外壁，旋转动力装置41的控制开关位于固定座1外部；导向柱42位于转筒4下方，导向柱42的外壁设有螺旋叶片421，导向柱42的一端转动连接在固定座1的空腔底壁上，使其可沿自身轴向转动，螺旋叶片421为光面，其上螺旋绕接有绳索3，由于用作锚头的绳索数量是至少两根，所以本发明利用导向柱42将多根绳索导向为一股，使其可以顺利缠绕在转筒4上，避免绳索3收放过程中打结，另外，将导向柱42设置为可转动的目的是适应转筒4的转动以及绳索3随着螺旋叶片421螺旋式收放的方向变化，使得绳索3的收放变的流畅。优选的，旋转动力装置41为双向旋转电机，其输出轴连接在转筒4上，固定端安装在固定座1上，双向旋转电机的开关也安装在固定座1外壁，该结构的旋转动力装置41为电动控制；或者，旋转动力装置41为手柄，手柄的一端固定安装在转筒4上，手柄的另一端贯穿固定座1外壁，并与其之间通过轴承转动连接，手柄位于固定座1外的部分设置有手把，该结构的旋转动力装置41为手动控制。
锚头2内设有供绳索3穿接的柔性套管5，绳索3一端缠绕且固定在转筒4上，另一端沿螺旋叶片421螺旋铺设，并最终伸入柔性套管5内。注意，将柔性套管5的长度设置为与锚头2基本相同，柔性套管5为橡胶材质、乳胶材质或者软塑料材质，柔性套管5的尾端与固定座1内部的空腔连通，其头端为盲端，注浆孔21通过注浆通道与锚头2内部的连通，注浆孔21与柔性套管5内部以及用于放置固定座1内部的空腔之间均不连通，每个柔性套管5用于穿接一个绳索3，由于绳索3采用的绞绳同时具有一定的柔性和刚性，其柔性性能使其可以缠绕在其他部件上，其刚性性能使其在推力的作用下能沿着柔性套管5延伸。故本发明的装置中，将锚头2插入地下前或者插入地下后，利用旋转动力装置41旋转转筒4，给予绳索3向锚头2头端移动的推力，则在推动过程中将柔性套管5伸展开，从注浆孔21向锚头2注入水泥液或者其他能够凝固的浆液，由于柔性套管5内部并未注入浆液，所以待注入浆液1-3分钟后即可反向转动转筒4，使绳索3收起，由于浆液具有粘性，则在绳索3收起时，粘性的浆液将柔性套管5固定在其内部，形成浆液的“经络”，便于浆液在锚头2内的浆液分子之间粘接，且由于柔性套管5是柔性的，当注入浆液和撤出绳索3时，柔性套管5内部空气被挤压出，只保留柔性套管5材质本身。浆液凝固后对地下产生牵拉力，防止滑坡，柔性套管5具有缓冲作用，使相邻的浆液凝固块之间具有缓冲力，可预防强力冲击力对凝固后浆液柱的破坏，提高其使用寿命。
优选的，为了便于绳索3进入柔性套管5内，柔性套管5的结构参见图3，包括外层壳51、中层杆52和可伸缩的内层螺圈53，中层杆52的塑性大于内层螺圈53的塑性，外层壳51的尾端与固定座1内部的空腔连通，头端为盲端，外层壳51的功能是隔绝柔性套管5内、外，使浆液不能进入柔性套管5内，中层杆52位于外层壳51内部，中层杆52采用能够弯曲或弯折的塑料杆材质制备其能够撑开外层壳51，内层螺圈53位于中层杆52内部，内层螺圈53具有“弹簧”的作用，其可拉伸和压缩，其与绳索3的端部固定连接，内层螺圈53的外直径大于绳索3的外直径，中层杆52和内层螺圈53的外表面均为光面材质，在绳索3推入外层壳51时，内层螺圈53优先捅开外层壳51、中层杆52，使二者迅速展开，便于绳索3的推入，由于现有技术中绳索3表面的光滑度欠佳，内层螺圈53的设置还可减少绳索3与外层壳51、中层杆52至之间的接触，防止其磨损。优选的，内层螺圈53的自然伸展时的厚度为1-2厘米，直径为20-40毫米，其伸入柔性套管5内后厚度变长，直径变小，内层螺圈53从柔性套管5中抽出后可膨胀开，并阻挡在螺旋叶片421的最头端，使则缠绕在转筒4上的绳索3不易松开。
需要说明的是，为了方便绳索3伸入柔性套管5内，锚头2内设有多孔安装板，多孔安装板的每个孔上均固定安装有柔性套管5的尾端，柔性套管5的开口边缘与多孔安装板的孔边缘密封连接。
需要说明的是，本发明中未特别提及的部件连接关系均默认采用现有技术，由于其不涉及发明点，且为现有技术普遍应用，故不详述结构连接关系。
需要说明的是，本发明中涉及数值范围时，应理解为每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用，由于采用的步骤方法与实施例相同，为了防止赘述，本发明描述了优选的实施例。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，则可对这些实施例做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 (9)
1.一种土木工程用的可张开可回收锚索，其特征在于，包括：
固定座(1)，其内设有容纳收绳组件的空腔；
锚头(2)，其可拆卸设于所述固定座(1)头端，所述固定座(1)上设有与所述锚头(2)内部连通的注浆孔(21)；
收绳组件，其设于所述固定座(1)的空腔内，包括转筒(4)、旋转动力装置(41)、导向柱(42)，所述转筒(4)的一端与所述旋转动力装置(41)的一端连接，所述转筒(4)的另一端与所述固定座(1)的空腔内壁转动连接，所述旋转动力装置(41)的另一端安装在所述固定座(1)上，所述导向柱(42)位于所述转筒(4)下方，并转动连接在所述固定座(1)的空腔底壁上，围绕所述导向柱(42)的外壁设有螺旋叶片(421)；
柔性套管(5)，其尾端与所述固定座(1)内部的空腔连通，头端为盲端，所述注浆孔(21)通过注浆通道与所述锚头(2)内部连通，所述注浆孔(21)与所述柔性套管(5)内部以及所述固定座(1)内部的空腔之间均不连通；所述柔性套管(5)包括从外到内设置的外层壳(51)、中层杆(52)和可伸缩的内层螺圈(53)，所述外层壳(51)的尾端与所述固定座(1)内部的空腔连通，头端为盲端，所述内层螺圈(53)与所述绳索(3)连接；
绳索(3)，其一端缠绕在所述转筒(4)上，另一端沿螺旋叶片(421)螺旋铺设，并最终伸入柔性套管(5)内。
2.根据权利要求1所述的土木工程用的可张开可回收锚索，其特征在于，所述转筒(4)与所述锚头(2)相互垂直。
3.根据权利要求2所述的土木工程用的可张开可回收锚索，其特征在于，所述锚头(2)的头端设有毛细孔。
4.根据权利要求3所述的土木工程用的可张开可回收锚索，其特征在于，所述锚头(2)的外壁为毛面。
5.根据权利要求1所述的土木工程用的可张开可回收锚索，其特征在于，所述旋转动力装置(41)为双向旋转电机，其输出轴连接在所述转筒(4)上，固定端安装在固定座(1)上，所述双向旋转电机的开关安装在所述固定座(1)外壁。
6.根据权利要求1所述的土木工程用的可张开可回收锚索，其特征在于，所述旋转动力装置(41)为手柄，所述手柄的一端固定安装在所述转筒(4)上，所述手柄的另一端贯穿所述固定座(1)外壁，并与其转动连接，所述手柄位于所述固定座(1)外的部分设置有手把。
7.根据权利要求1所述的土木工程用的可张开可回收锚索，其特征在于，所述中层杆(52)和所述内层螺圈(53)的外表面均为光面。
8.根据权利要求7所述的土木工程用的可张开可回收锚索，其特征在于，所述内层螺圈(53)的自然伸展时的厚度为1-2厘米，直径为20-40毫米，其伸入所述柔性套管(5)内后厚度变长，直径变小。
9.根据权利要求7所述的土木工程用的可张开可回收锚索，其特征在于，所述锚头(2)内设有多孔安装板，所述多孔安装板的每个孔上均固定安装有所述柔性套管(5)的尾端。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20220603 |