CN114657982B - 一种基于热熔结构的锚索回收装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于热熔结构的锚索回收装置及方法，其中，回收装置包括热熔部，其具有卡接于锚索束的壳体，且该壳体封装有热熔试剂；加热组件，联结至壳体并与热熔试剂物理接触；控制器，用于控制加热组件以向热熔试剂提供能量；其中，在通过控制器控制加热组件向热熔试剂实施物理加热的状态下，热熔试剂能够基于该物理加热而释放反应热能，并通过该反应热能熔断锚索束。本发明还涉及一种基于锚索回收装置的回收方法，包括：安装加热组件至壳体，使其与壳体内的热熔试剂接触；将壳体卡接至锚索束，并通过控制器控制加热组件向热熔试剂实施物理加热，以使热熔试剂释放化学反应热；使热熔试剂与锚索束接触以借助化学反应热将锚索束熔断并回收。

Description

一种基于热熔结构的锚索回收装置及方法

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，涉及土层或岩石的钻进技术，尤其涉及一种基于热熔结构的锚索回收装置及方法。

背景技术

目前，锚固工程广泛应用在基坑、隧道、灾害治理等多个邻域，在达到预期的目标后，锚固工程中的一些部件，如自由段的锚索、锚杆便失去了作用，而这些部件都可以循环使用，故将其取出不仅可以减少材料的消耗，还可以降低施工成本，节约资源。

为此，人们开发了可回收锚索技术，在锚索完成任务后，将锚索进行回收，不但可以避免锚索超出建筑红线的问题，还可以降低施工成本。目前，已开发了多种可回收锚索技术。可回收锚索具有安全快速、易回收的特点，被回收的钢绞线能够重复利用，弥补了早期锚索技术的不足。

热熔式回收锚索是可回收锚索技术中的一种常用锚索形式，其原理主要是通过对热熔锚通电进行拆芯，待通电达到一定时间热熔锚拆芯结束后将钢绞线拔出回收。

如期刊《工程勘察》中一篇名为“新型热熔式可拆芯锚索应用与研究”的文章提供了一种热熔型锚具，该锚具中的热熔装置主要包括金属锚环和锚孔的金属夹片，其中，金属锚环外壁包裹电热环和联通的外部导线，是热熔装置的主导部位；金属夹片为圆台型，中间留有螺纹通孔，用于嵌入锚索，当锚索插入到金属夹片中，通孔内表面的螺纹与圆台型通孔过盈配合，提升极限抗拔力，稳固锚索。锚孔内壁充满热熔材料制成的衬套，并紧贴着金属夹片。当锚固工程中的锚索使用完成后，通过地面装置给导线通电，电加热环产生热量加热金属锚环使衬套熔化，从而解除锚索束束缚，使自由段的锚索束取出。然而，此类热熔型锚具需要在通电以使热熔环达到一定温度后才能熔断锚索束，并将其回收，故其回收效率较低；其次，此类热熔型锚具的设计结构通常只考虑到对自由段锚索的回收，而在回收过程中，随着锚索束的移动，很有可能影响原有锚具的锚固力，而此类热熔型锚具则无法有效监测锚索束回收过程中锚固力的实时变化，并且也无法在锚固力减弱时通过相应手段维持或增加锚具的锚固力，故此类热熔型锚具的应用效果较差。

此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本发明时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本发明不具备这些现有技术的特征，相反本发明已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在背景技术中增加相关现有技术之权利。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种基于热熔结构的锚索回收装置及方法，旨在解决现有技术中存在的至少一个或多个技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于热熔结构的锚索回收装置，该回收装置包括：

热熔部，其具有卡接于锚索束的壳体，该壳体封装有热熔试剂，热熔试剂包括激活组分和熔断组分；

加热组件，联结至壳体并与激活组分物理接触；

控制器，用于控制加热组件以对激活组分物理加热；

其中，

在通过控制器控制加热组件以对激活组分实施物理加热的状态下，激活组分能够基于物理加热而释放第一化学反应热并通过第一化学反应热引燃熔断组分，熔断组分因第一化学反应热而燃烧并释放第二化学反应热，在熔断组分接触锚索束之时，熔断组分能够通过第二化学反应热熔断锚索束。在本发明中，对锚索束的熔断主要是依靠于热熔试剂产生的高额化学反应热来完成的，相比于通过通电导线持续加热锚索束以将其熔断而言，热熔试剂通过氧化还原反应瞬间便能释放出大量热量，故可在极短的时间内将锚索束熔断以将其回收，而不会像现有技术在利用通电导线对锚索束持续加热时，需要耗费大量时间才能将锚索束熔断，使得锚索回收的效率极低，并且由于通电导线在深层地下空间内的运行状态也相较复杂，因此也无法有效保障通电导线能够对锚索束持续稳定地加热，而本发明中通电导线仅需提供一个初始热能足以将热熔试剂引燃即可，后续的锚索熔断借助于熔融态的热熔试剂便可，热熔试剂瞬间便能提供高额热量，因此不需要耗费通电导线过多的能量，整个熔断过程耗时极短，锚索回收的效率及稳定性被显著提高。

优选地，加热组件包括信号线和加热丝，信号线电性连接于加热丝和控制器，其中，至少部分加热丝物理接触于激活组分，以能够在控制器驱动下引燃激活组分，使其具备用于引燃熔断组分的热能。

优选地，壳体封装的热熔试剂包括镁条、引燃剂和铝热剂，且镁条直接接触于加热丝，其中，在通过控制器控制加热丝工作时，加热丝传热至镁条以将其引燃，镁条燃烧点燃引燃剂和铝热剂以使铝热剂经铝热反应转变为熔融态。

优选地，壳体夹持于锚索束的一侧设置有用于封装热熔试剂的密封板，在铝热剂与引燃剂接触并转变为熔融态之时，铝热剂熔化密封板经由壳体流出以与锚索束接触并将其熔断。

优选地，热熔试剂是通过壳体的药剂通道被填充至壳体内的，并且药剂通道由形状匹配的封堵塞封堵，其中，加热丝穿过封堵塞插入至壳体并与镁条物理接触。

优选地，锚索束安装有监测部，监测部至少包括应变感应器，应变感应器以监测并传输锚索束的应力变化数据的方式通信连接于控制器。

优选地，锚索束安装有注浆部，注浆部由注浆器和注浆通道构成，其中，注浆通道包括若干配置于锚索束内的注浆管，注浆管与位于钻孔口外的注浆器相连。

优选地，在控制器基于应变感应器的应力监测数据判定锚索束的锚固力低于设定阈值时，通过注浆部向锚索束的锚固段实施二次注浆。

优选地，本发明涉及一种基于热熔结构的锚索回收方法，该回收方法包括：

在壳体内填充并封装热熔试剂；

安装加热组件至壳体，并使其与热熔试剂物理接触；

将壳体卡接至锚索束，并通过控制器控制加热组件工作；

控制加热组件向热熔试剂实施物理加热，以使热熔试剂释放化学反应热；

使热熔试剂与锚索束接触以借助化学反应热将锚索束熔断并回收。

优选地，所述回收方法还包括：

安装监测部和注浆部至锚索束；

通过监测部的应变感应器实时监测锚索束的应力变化；

在锚索束的锚固力低于设定阈值时，通过注浆部向锚索实施二次注浆。

本发明的有益技术效果包括：通过可控热熔装置实现锚索和锚杆的可回收化，能够减少材料的耗费和降低工程成本，特别是本发明的可控热熔装置的结构简单，无需高精度加工，生产成本低廉，且使用和维护方便，回收效率高；通过监测部来监测自由段锚索的应力-应变的变化情况，能够反映锚固力的大小，从而能够对锚索预期锚固效果进行评价；如果锚固工程未达预期效果，还可以利用注浆部实现二次注浆，以增强锚索的锚固力；锚索的主要部件都采用模块化、机械化的设计，便于加工制造，降低生产成本，且模块化设计拆装简单，维护及更换更迅速。

附图说明

图1是本发明提供的一种优选实施方式的基于热熔结构的锚索回收装置的结构示意图；

图2是本发明提供的一种优选实施方式的热熔部的结构示意图；

图3是本发明提供的另一种优选实施方式的热熔部的结构示意图；

图4是本发明提供的一种优选实施方式的热熔部的壳体的结构示意图。

附图标记列表

1：锚索束；2：热熔部；3：锚固段；4：注浆通道；5：控制器；6：注浆器；7：钻孔口；8：应变感应器；9：信号线；10：信号传输通道；11：加热丝；12：镁条；13：引燃剂；14：铝热剂；15：密封板；16：壳体；17：药剂通道；18：封堵塞；19：甘油瓶；20：高锰酸钾。

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

本发明提供了一种基于热熔结构的锚索回收装置，由用于锚索回收的热熔部2、用于监测锚索锚固力的监测部以及用于对锚索进行二次注浆的注浆部组成。特别地，热熔部2、监测部及注浆部机械和/或电路连接于锚索束1，以同锚索配合使用。

根据图1所示的一种优选实施方式，监测部可以包括控制器5及应变感应器8（例如应变片），应变感应器8通过信号传输通道10（例如信号传输电缆）信号连接于控制器5。特别地，在使用或回收锚索的过程中，应变感应器8可以实时监测锚索束1的应力变化数据，并将所述应力变化数据通过信号传输通道10传输给控制器5，控制器5能够分析及计算锚索束1的应力变化数据，从而为锚索锚固质量提供数据支持。特别地，应变感应器8的信号传输方式不仅可以采用有线方式，也可以视锚索的使用场景采用无线传输方式。

根据图1所示的一种优选实施方式，注浆部可由注浆器6和注浆通道4构成。进一步地，注浆通道4包括多条安装在锚索束1内的注浆管，注浆通道4与钻孔口7外的注浆器6相连。特别地，在回收锚索束1的过程中，若通过监测单元监测并判定锚索束1的当前锚固力小于设定阈值，则可通过由注浆器6和注浆通道4组成的注浆部向锚索束1的锚固段3进行二次注浆以提升锚索束1，尤其是锚固段3的锚固力。

根据一种优选实施方式，现有技术在通过应变感应器8监测锚索束1的应力变化时，应变感应器8的监测和传输频率通常都是已知且固定的，而当锚索束1的锚固力出现异常衰减时，锚索束1的锚固作用将会大打折扣甚至会导致锚固作用消失，而应变感应器8通常只在预设采样节点才发送相应的监测数据，且控制器5也只有在接收到相应的监测数据时才能对锚索束1的锚固力进行判断，因此当锚索束1的锚固力出现异常变化时，常规的监测及判定方式存在一定的滞后性，而这种滞后性对于通过锚索加固地层而言是极其不利的，尤其是在这种延迟收发效应持续累加的情况下，实际所得锚索束锚固力的变化与预期变化间的误差可能高达数倍，而锚索束锚固力的变化，特别是在回收锚索束1时，锚索束锚固力的衰减同时又影响着通过注浆部对锚索施行二次注浆时的时机选择，从而影响着锚固质量，尤其是在锚索束1的锚固力明显低于设定阈值一定区间范围时，若不及时进行二次注浆，则即便是后续再进行补浆，也可能会因错过最佳的补浆时机而导致锚索束1的锚固力无法恢复至原有水平。

根据一种优选实施方式，本发明中，应变感应器8的采样周期可以根据与锚索束1的应力变化对应的预设应变幅值来设定，换而言之，在回收锚索束1的过程中，锚索束1的与时间相关的应力变化信息是以锚索束1的预设应变幅值作为启动事件而经由应变感应器8进行记录和传输的。具体地，预设应变幅值可以由工程设计人员根据工程经验值或是基于工程模拟实验的测算值进行设定，例如对于地质环境已知的锚固土层，可通过软件模拟从地层内回收锚索时，锚索束1的衰减变化，并可形成相应的锚固力与时间相关的变化曲线，由此可以根据锚索束锚固力的理论变化趋势来设定预设应变幅值。

优选地，锚索束1每产生单个预设应变幅值或锚索束1的锚固力每降低单个预设应变幅值所消耗的时间即为应变感应器8的采样周期，当锚索束1的应力变化加快或放缓时，锚索束1发生单个预设应变幅值所消耗的时间也会改变。特别地，应变感应器8的采样周期与预设应变幅值的比值可以用以表征锚索束1的应力变化速率，从而可以获知锚索束1的锚固力衰减速率，该比值越大，则意味着锚索束1的锚固力衰减速率越慢，即锚索束1每发生单个预设应变幅值或其锚固力每降低单个预设应变幅值所用时间越长，反之越小则意味着锚索束1的锚固力衰减速率越快，即锚索束1每发生单个预设应变幅值或其锚固力每降低单个预设应变幅值所用时间越短。

根据一种优选实施方式，在锚索束1的锚固力衰减速率放缓时，应变感应器8可以减少传输至控制器5的监测数据的频率及数据量，以在减少数据交互量的基础上，降低数据传输交互过程中产生的延迟，使得控制器5对于锚杆锚固力的分析计算过程更加及时流畅，尤其是能够对锚杆锚固力的变化情况做出及时响应，从而能够及时地通过注浆部来增强锚索束1的锚固力。

根据一种优选实施方式，随着锚索束1的锚固力的不断衰减，不同锚固力变化区间所对应的风险是不同的，且对应的注浆量也是不同的。优选地，对于不同锚固力变化区间而言，应变感应器8的采样周期不同，则相应的预设应变幅值也是不同的。具体地，工程设计人员可依据锚固工程要求针对锚索束1设定不同的锚固力变化区间，并为各锚固力变化区间设定不同的预设应变幅值，以随着锚固力的变化，及时调整应变感应器8对锚索束1的监测频率，从而提高对锚索束1的锚固力监测的及时性。

特别地，随着锚索束锚固力的持续衰减，锚索失效的可能性也就越大，故随着锚索束锚固力的不断减小，可将锚索束1的预设应变幅值线性/非线性减小，以缩短对应的采样周期，使得应变感应器8对锚索束1的锚固力监测频率更加密集，从而能够及时获知锚索束锚固力的变化，特别是在锚固力不断减小的过程中，能够根据锚固力的变化及时启动注浆部而对锚索进行二次补浆，以及时应对锚固力的衰减，并通过及时补浆而保持相应的锚固作用，反之，在注浆过后锚索束锚固力提升或恢复时，可随锚固力的提升线性/非线性增大锚索束1的预设应变幅值，由此一来，在锚索束锚固力持续减小的过程中，通过缩短应变感应器8的采样周期使得控制器5对于锚索束锚固力的分析判定频率更加密集频繁，以能够及时获知锚索束锚固力的衰减状态，并及时启动注浆部进行二次注浆，另一方面，可以根据锚索束锚固力的变化及时调整应变感应器8对于锚索束锚固力的监测频率，使得对锚索束锚固力的监测频率更加合理准确，尤其是例如在锚索束锚固力衰减程度较弱的状态下，频繁监测可能是不必要的，因为这将增加数据交互量、占用计算资源而产生延迟，同时过多的数据产出也会生成一定数量的伪数据，这些伪数据会影响控制器5对锚索束锚固力的分析判定，从而影响最佳注浆时机。

根据一种优选实施方式，如图1所示，热熔部2卡固于锚索束1的自由段外侧，其由一壳体16作为整个装置的外壳和热熔组分的载体。进一步地，如图4所示，壳体16是由陶瓷制成的中空壳体，且该壳体16由至少两部分半圆柱形壳体拼接而成，两部分半圆柱形壳体各自具有部分凹陷的卡合部，且两个卡合部组合后形成一柱形通道，以用于锚索束的穿出。优选地，由陶瓷制成的壳体16具有良好的耐高温性能，能够承受铝热反应期间产生的超高温度，并且陶瓷壳体的材料价格低廉，制造加工过程也十分简单。

特别地，在利用热熔部2实现锚索束1的回收时，是通过控制器5及与控制器5相连的信号线9来激活壳体16内的各热熔组分，并最终实现铝热反应的。具体地，铝热反应产生的环境温度大约为2000℃～3000℃，借助于铝热反应产生的大量热量能够将用于封堵的密封材料熔化，以使壳体16内封存的热熔试剂流出，处于熔融态的热熔剂（热熔金属）与锚索束1接触后能够将锚索束1熔断，或是借助于熔融态热熔剂的超高温能够极大程度降低锚索束1的屈服强度以便于将锚索束1强拉回收。

根据一种优选实施方式，如图2所示，热熔部2的壳体16连接有加热丝11，该加热丝11与信号线9相连，信号线9外接控制器5，且控制器5可通过信号线9来控制加热丝11工作。进一步地，在利用控制器5将信号线9通电后，加热丝11产生高温，该高温能够为封存于壳体16内的镁条12的氧化反应提供能量以将镁条12引燃，而镁条12燃烧的能量进一步将引燃剂13点燃，引燃剂13与壳体16内的铝热剂14接触并将铝热剂14激活。

根据一种优选实施方式，铝热剂14被引燃剂13高温激活后，将发生强烈的氧化还原反应，即铝热反应，从而释放大量热量，形成温度高达2000℃的熔融态金属，由铝热剂14反应成形的熔融态金属与壳体16靠近于锚索束1一侧的密封板15接触后会将该密封板15熔化，从而进一步流出并与锚索束1接触，熔融态金属的超高温能够将锚索束1熔断，或是大大降低锚索束1的屈服强度，同时配合钻孔口7外的张拉设备即可将锚索束1拉出，从而实现对锚索束1的回收。

根据一种优选实施方式，整个铝热反应所用到的化学试剂是通过壳体16上预留的药剂通道17注入到壳体16内部的，将化学试剂填充完毕后，用封堵塞18将药剂通道17进行封堵，加热丝11穿过封堵塞18插入至壳体16内，并与镁条12接触。

根据一种优选实施方式，图3示出了本发明的热熔部2另一种优选的结构示意图。具体地，通过控制器5将信号线9通电，利用通电后的信号线9将甘油瓶19击穿，使甘油瓶19内的甘油与预先封存在壳体16内的高锰酸钾20发生反应并释放热量，以通过甘油与高锰酸钾20的反应热量激活或点燃引燃剂13，引燃剂13则进一步点燃铝热剂14，使铝热剂14发生强烈的铝热反应从而形成具备超高温的熔融态金属，最终与锚索束1接触并将其熔断，以实现对锚索束1的回收。特别地，图2所示的密封板15可采用薄铁板，或是用其它强度较高但不耐高温的材质代替，例如PPS材质。

为了便于理解，下文将阐述本发明的一种基于热熔结构的可回收锚索的工作原理。

在使用本发明的基于热熔结构的可回收锚索时，将热熔部2提前装配卡固于锚索束1上，将锚索束1通过钻孔口7下放至待锚固土体内，在使用及回收锚索束1的过程中，可通过由应变感应器8和控制器5组成的监测部来实时监测锚索束1的应力变化，并在锚索束1的相应锚固力小于标准阈值或设计强度时，通过由注浆器6和注浆通道4组成的注浆部向锚索束1的锚固段3进行二次注浆，从而增强或弥补相应的锚索锚固力。特别地，当需要利用热熔部2将锚索束1进行回收时，可通过钻孔口7外的控制器5将与壳体16相连的信号线9进行通电，以使与信号线9相连的加热丝11工作。进一步地，加热丝11通电发热迅速将壳体16内封存的镁条12引燃，镁条12燃烧进一步将引燃剂13点燃，引燃剂13与铝热剂14接触将其激活，铝热剂14在引燃剂13助燃下发生强烈的氧化还原反应，释放大量热量并形成超高温的熔融态金属，熔融态的铝热剂14将壳体16的密封板15熔化流出，并在与锚索束1接触后将锚索束1熔断，从而实现锚索束1的回收。

根据一种优选实施方式，现有热熔型锚具通常是对热熔锚通电进行拆芯，待通电达到一定时间热熔锚拆芯结束后将钢绞线拔出回收。然而现有热熔型锚具由于依靠通电导线对热熔锚直接加热而实施拆芯，因此在钢绞线达到相应熔断温度或满足相应可回收屈服强度之前，需要通过通电导线实施长时间的持续加热才能将锚索束1熔断，故锚索束1的回收过程将耗费大量时间，尤其是需要大量的预热准备时间；其次，由于锚索束1埋设于地下深层空间之中，而地下土体的传热效果相对较差，因此在利用通电导线对锚索束1进行长时间的持续加热的过程中，可能涉及到需要持续输出稳定的大电流，然而地下空间的不确定因素较多，并且由于通电导线的传热线路很长，故在利用通电导线对锚索束1持续加热的过程中，很有可能产生通电导线的热量无法有效传递至锚索束1的现象，特别是地下空间中通电导线极易出现故障损坏，长时间维持电流输出也是比较困难的。

根据一种优选实施方式，在本发明实施例中，通电导线仅提供初始热量以用于激活相应的热熔试剂，而锚索束1的熔断则主要依靠于热熔试剂反应期间的超高温度来完成。特别地，当需要熔断锚索束1以将其回收时，可通过控制器5将信号线9通电以使加热丝11工作，相较于直接通过加热丝11进行持续的物理传热以将锚索束1熔断而言，加热丝11只需提供相对较低的热能足够将镁条12引燃即可，后续对于锚索束1的熔断则完全依赖于镁条12等热熔试剂的化学反应及其产生的化学反应热，因此不需要通过加热丝11持续提供大量热能，能够极大程度上减少能量的消耗及浪费，当镁条12燃烧并进一步将引燃剂13引燃后，引燃剂13燃烧并产生比镁条12燃烧更高的能量以能够将铝热剂14点燃，铝热剂14燃烧并经由氧化还原反应形成具备超高温（高达2000℃～3000℃）的熔融态金属，熔融态金属与锚索束1接触并将其熔断，同时配合钻孔口7外的张拉设备将熔断后的锚索束1拉出即可完成回收。

优选地，铝热剂14的整个氧化还原反应过程十分迅速且剧烈，反应瞬间便能释放大量热量，相对于通过通电导线或是加热丝11对锚索束1持续进行加热而言，铝热剂14通过自身的铝热反应瞬间就能使锚索束1周边的环境温度达到数千摄氏度，使得从将加热丝11通电到铝热剂14发生铝热反应的整个过程在极其短的时间段内即可全部完成，因此整个锚索回收的效率将被显著提高；其次，铝热反应的主要产物为各种金属氧化物，在通过铝热剂14将锚索束1熔断后，铝热反应残留的反应产物不会对锚索束1形成二次破坏，不会影响回收后的钢绞线的使用，并且铝热反应产出的金属氧化物即使残余于地下空间也不会对地下空间结构造成破坏；此外，铝热剂14的整个氧化还原反应过程通常是已知且单一的，具有良好的可持续性，相比于直接利用通电导线对锚索束1进行持续加热，并保持通电导线持续稳定输出的情况，铝热剂14的铝热反应一旦开始，几乎不会受到周边环境的干扰或影响，而处于复杂多变的地下空间内的通电导线由于诸多不确定因素反而更容易出现失稳的状况，这将为锚索束1的回收增加预料之外的困难及成本，而借助铝热剂14的铝热反应瞬间便能熔断锚索束1，不仅提高了锚索回收效率，同时大大降低了不确定因素产生的可能性，使得锚索回收的稳定性更好。

另一方面，现有热熔型锚具的热熔结构通常是与锚索的主体结构配套设计使用的，因此在设计此类热熔型锚具时，将引入高额的设计制造成本，而在本发明中，热熔结构的主体/载体为陶瓷制成的中空壳体，其能够承受铝热反应期间产生的超高温度，以避免熔融态的铝热剂14肆意流动；其次，陶瓷外壳的材料价格十分低廉，并且制造加工过程也比较简单，这将大幅度减少整个锚索结构的生产加工成本；除此之外，热熔结构的整体设计结构简单，其结构主体主要用作热熔试剂的载体，因此整个结构主体能够经由轻微改动或调整而适应于各种类型的锚索或锚杆，使得本发明的热熔部2能够应用于不同种类的锚具，而不需要额外新增过多的复杂结构。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。本发明说明书包含多项发明构思，诸如“优选地”、“根据一个优选实施方式”或“可选地”均表示相应段落公开了一个独立的构思，申请人保留根据每项发明构思提出分案申请的权利。

Claims (4)

1.一种基于热熔结构的锚索回收方法，所述方法利用如下部件，其特征在于，包括：

热熔部（2），其具有卡接于锚索束（1）的壳体（16），所述壳体（16）封装有热熔试剂，且所述热熔试剂包括激活组分和熔断组分；

加热组件，联结至所述壳体（16）并与所述激活组分物理接触；

控制器（5），用于控制所述加热组件以对所述激活组分物理加热；

其中，

在通过所述控制器（5）控制所述加热组件以对所述激活组分实施物理加热的状态下，所述激活组分能够基于所述物理加热而释放第一化学反应热并通过所述第一化学反应热引燃所述熔断组分，所述熔断组分因所述第一化学反应热而燃烧并释放第二化学反应热，以在所述熔断组分接触所述锚索束（1）之时，所述熔断组分能够通过所述第二化学反应热熔断所述锚索束（1）；

所述锚索束（1）安装有监测部，所述监测部至少包括应变感应器（8），所述应变感应器（8）以监测并传输所述锚索束（1）的应力变化数据的方式通信连接于所述控制器（5）；

所述应变感应器（8）的采样周期根据与所述锚索束（1）的应力变化对应的预设应变幅值来设定，在回收所述锚索束（1）的过程中，所述锚索束（1）的与时间相关的应力变化信息是以所述锚索束（1）的预设应变幅值作为启动事件而经由所述应变感应器（8）进行记录和传输的；

对于不同锚固力变化区间而言，应变感应器（8）的采样周期不同，则相应的预设应变幅值也是不同的；

锚索束（1）每产生单个预设应变幅值或锚索束（1）的锚固力每降低单个预设应变幅值所消耗的时间即为应变感应器（8）的采样周期，当锚索束（1）的应力变化加快或放缓时，锚索束（1）发生单个预设应变幅值所消耗的时间也会改变；

所述加热组件包括信号线（9）和加热丝（11），所述信号线（9）电性连接于所述加热丝（11）和控制器（5），其中，至少部分所述加热丝（11）物理接触于所述激活组分，以能够在所述控制器（5）驱动下引燃所述激活组分，使其具备用于引燃所述熔断组分的热能；

所述壳体（16）封装的激活组分包括镁条（12）和引燃剂（13），和所述熔断组分包括铝热剂（14），且所述镁条（12）直接接触于所述加热丝（11），其中，在通过所述控制器（5）控制所述加热丝（11）工作时，所述加热丝（11）传热至所述镁条（12）以将其引燃，所述镁条（12）引燃所述引燃剂（13）和铝热剂（14）以使所述铝热剂（14）经铝热反应转变为熔融态；

所述壳体（16）夹持于所述锚索束（1）的一侧设置有用于封装所述热熔试剂的密封板（15），在所述铝热剂（14）与引燃剂（13）接触并转变为熔融态之时，所述铝热剂（14）熔化所述密封板（15）经由所述壳体（16）流出以与所述锚索束（1）接触并将其熔断；

在所述壳体（16）内填充并封装热熔试剂；

安装加热组件至所述壳体（16），并使其与所述热熔试剂物理接触；

将所述壳体（16）卡接至锚索束（1），并通过控制器（5）控制所述加热组件工作；

控制所述加热组件向所述热熔试剂实施物理加热，以使所述热熔试剂释放化学反应热；

使所述热熔试剂与所述锚索束（1）接触以借助所述化学反应热将所述锚索束（1）熔断并回收；

还包括安装监测部和注浆部至所述锚索束（1）；

通过所述监测部的应变感应器（8）实时监测所述锚索束（1）的应力变化；

在所述锚索束（1）的锚固力低于设定阈值时，通过所述注浆部向所述锚索束（1）实施二次注浆。

2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述热熔试剂是通过所述壳体（16）的药剂通道（17）被填充至所述壳体（16）内的，并且所述药剂通道（17）由形状匹配的封堵塞（18）封堵，其中，所述加热丝（11）穿过所述封堵塞（18）插入至所述壳体（16）并与镁条（12）物理接触。

3.根据权利要求2所述的回收方法，其特征在于，所述锚索束（1）安装有注浆部，所述注浆部由注浆器（6）和注浆通道（4）构成，其中，所述注浆通道（4）包括若干配置于所述锚索束（1）内的注浆管，所述注浆管与位于钻孔口（7）外的所述注浆器（6）相连。

4.根据权利要求3所述的回收方法，其特征在于，在所述控制器（5）基于所述应变感应器（8）的应力监测数据判定所述锚索束（1）的锚固力低于设定阈值时，通过所述注浆部向所述锚索束（1）的锚固段（3）实施二次注浆。

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