一种套筒式可回收锚索的制作方法

本发明涉及工程支护技术，具体涉及一种可回收锚索。

背景技术：

锚索广泛应用于煤矿开采、建筑基坑和边坡支护等工程加固中，特别是在城市各种地下工程的支护中被大量使用。随着地下工程建设的发展，特别是地铁、地下商场、地下综合管廊的发展，大量的临时性的锚索支护阻碍了地下空间的利用，超越了原被支护建筑的建筑红线，妨碍了相邻其他建筑工程的施工，成为地下建筑垃圾。在许多发达国家，锚索支护方式已被禁止使用；在我国一些发达地区也已经开始禁止在特大城市使用锚索作为支护方式。

为了让这种支护方式继续在施工中发挥作用，就必须改进其施工工艺，防止其成为地下建筑垃圾，妨碍地下空间的利用。现有技术中也出现了很多可回收锚索的技术，但是一般都要采用较为复杂的可回收结构。例如有的要通过转动钢绞线解锁，但钢绞线本身只是抗拉能力强，但自身刚度低，实践中转动解锁根本难以实现；有的要通过锚固段端部复杂的弹性解锁结构实现解锁，但是由于灌浆压力、腐蚀等问题的存在，也很难实现，还加大了施工难度。

CN 204626421 U公开了一种较为简单的可回收锚索技术。他就是在锚固段内端附近的钢绞线上预先切割凹槽，回收的时候，通过千斤顶向外牵拉钢绞线，钢绞线由凹槽处断裂实现钢绞线的回收。应该说，这是我们迄今为止简单的结构最简单，操作最方便的锚索回收方式，工程应用价值较高。但是该技术也存在这个明显的缺陷，那就是材料浪费问题。整个钢绞线被切割凹槽后，能承受的外力就低于完整钢绞线的设计受力能力了，相当于钢绞线材料的浪费。这在工程上也是不划算的，会造成很大的成本浪费。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种具有回收效果，又不减少锚固力的套筒式可回收锚索；以减少锚索在地下空间中的存在，防止锚索成为地下建筑垃圾，防止临时支护超越建筑红线的套筒式可回收锚索。

为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种套筒式可回收锚索，包括钢绞线、防护管、锚碇板、压力环、钢套筒；所述压力环由弹簧丝构成，压力环位于钢绞线底端外部，钢套筒位于压力环外部，并由压力装置将钢套筒和压力环在钢绞线上压紧固定；所述钢套筒与锚碇板连接；所述的钢绞线在底端附近预先将中心的钢丝截断，截断位置位于钢套筒内或钢套筒靠近钢绞线底端的端部附近。

优选的，所述的截断位置距离钢绞线底端3cm以上，且位于钢套筒靠近钢绞线底端的端面外侧处。

优选的，所述的截断位置距离钢绞线底端3～30cm。

优选的，所述的截断位置距离钢绞线底端4～8cm。

优选的，所述的钢绞线为7丝钢绞线。

相应的，一种锚索的施工和回收方法，包括如下步骤：

1)、打孔：按设计要求加工锚孔；

2)、锚索制作：锚索的钢绞线采用裸线，外加防护管，在钢绞线靠底端附近将钢绞线分散开成单根钢丝，在靠近端部4～30cm位置对将钢绞线中心的钢丝截断；再将钢丝恢复成束，成为钢绞线，然后串上锚碇板，套上压力环和钢套筒，用压力装置将钢套筒和压力环在钢绞线上压紧固定，并保证钢丝的截断位置正好位于钢套筒内或钢套筒靠近钢绞线底端的端部附近；然后将钢套筒与锚碇板固定；再将锚索的带锚碇板一端放入锚孔内，注浆管同锚索一同放入；

3)、注浆：从锚索孔底注混凝土浆，浆液从孔口返出后，封口加压，达到设计压力后停止注浆；

4)、张拉：待注浆体达到设计强度时，对锚索进行张拉，张拉到设计值后，对锚索外端进行锁定；

5)、锚索回收：用单根张拉千斤顶将底端被截断的钢绞线中心的钢丝单独拔出；再将整个钢绞线拔出回收。

优选的，所述的注浆过程中，所用混凝土浆料，按重量份数组成为：砂石碎料4～5份、水泥1份、膨胀剂0.1～0.2份、石英砂1～2份、水和减水剂，减水剂用量为0.8～1kg/m³，所述砂石碎料粒径在0.3～0.5cm；

所述的减水剂是由：

0.13mol聚合度为30～60的甲基烯基聚氧乙烯；

0.32mol丙烯酸；

0.01mol甲基丙烯磺酸钠；

0.12mol丙烯酰胺；

0.05mol苯乙烯；

按下述步骤制得：

a、将70％的丙烯酸和除甲基烯基聚氧乙烯之外的其他原料溶于去离子水中，搅拌均匀，得小单体溶液待用；

b、将亚硫酸氢钠溶于去离子水中，搅拌均匀，得链转移剂溶液待用；亚硫酸氢钠用量按重量计为反应总单体重量的0.3～0.4％；

c、将聚合度为30～60的甲基烯基聚氧乙烯与去离子水投入反应容器中加热溶解；待完全溶解后，加入余量的丙烯酸和引发剂，继续搅拌升温，待温度升至45±2℃，开始同步匀速滴加小单体溶液与链转移剂溶液，8h滴完，然后继续保温反应3～4h，再降温至40℃以下，加入氢氧化钠溶液调节体系PH值至7～8之间，即得；

所述引发剂为硫酸钠或过硫酸钾，引发剂用量按重量计为反应总单体重量的1～1.4％；

所述的去离子水总用量为单体总质量的1倍；步骤a用量为单体总质量的0.3倍，步骤b用量为单体总质量的0.1倍，步骤c用量为单体总质量的0.6倍。

本发明的技术方案中，压力环由弹簧丝构成，弹簧丝刚度大，会被卡入钢绞线的钢丝之间，然后弹簧丝和钢绞线整体被钢套管挤压变形，三者形成牢固的固定。由于中心的钢绞线是直的，所以很容易被千斤顶拔出，操作简单方便。中心钢丝被拔出后，整个钢绞线粗细变细变松，钢绞线底端与压力环和钢套筒的配合不再紧密牢固，压力环和钢套筒对钢绞线不在具有固定作用；可以卷扬机、人工等较为轻松低将钢绞线拔出回收。本发明改变了锚索底端钢绞线与锚碇板的连接方式，既不减少锚固力，也不浪费钢筋材料，又可以方便地进行锚索回收；具有较强推广效益便于广泛推广普及使用。且适用于狭窄空间的回收工作，具有较大的可操作性，经济和环境效益显著。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的使用状态参考图。

具体实施方式

如图1所示的，一种套筒式可回收锚索，包括钢绞线1、防护管5、锚碇板4、压力环2、钢套筒3。所述压力环2由弹簧丝构成，压力环2位于钢绞线1底端外部，钢套筒3位于压力环2外部，并由压力装置6将钢套筒3和压力环2在钢绞线1上压紧固定；所述钢套筒3与锚碇板4连接。所述的钢绞线1在底端附近预先将中心的钢丝11截断，截断位置位于钢套筒3内或钢套筒靠近钢绞线底端的端部附近。当截断位置位于钢套筒3内靠近锚碇板4一端时，抽出中心钢丝最容易；但钢绞线1整束变松的程度略小，但只要使用卷扬机、或千斤顶等设备一样可以确保回收顺利。当截断位置位于钢套管3靠近钢绞线1底端时，整个钢绞线1的锚固力损失小；因为中心钢丝在与压力环2等固定时形变最小，仍然还是能很方便地用千斤顶抽出，使用效果最好。

优选的是：截断位置位于钢套管3靠近钢绞线1底端的端面外侧处。所述的截断位置距离钢绞线1底端的距离、也就是钢套筒3的底端距离钢绞线1底端的距离，在图中以N表示，N的取值在3cm以上。优选是3～30cm，更好是4～8cm。所述的钢绞线1通常选用7丝钢绞线。

相应的，一种锚索的施工和回收方法，包括如下步骤：

1)、打孔：按设计要求加工锚孔；

2)、锚索制作：锚索的钢绞线1采用裸线，外加防护管5，在钢绞线1靠底端附近将钢绞线1分散开成单根钢丝，在靠近端部4～8cm位置对将钢绞线1中心的钢丝11截断；再将钢丝恢复成束，成为钢绞线1，然后串上锚碇板4，套上压力环2和钢套筒3，用压力装置6将钢套筒3和压力环2在钢绞线1上压紧固定，并保证钢丝的截断位置正好位于钢套筒3靠近钢绞线1底端一侧；然后将钢套筒3与锚碇板4固定；再将锚索的带锚碇板4一端放入锚孔内，注浆管同锚索一同放入；

3)、注浆：从锚索孔底注混凝土浆，浆液从孔口返出后，封口加压，达到设计压力后停止注浆；

4)、张拉：待注浆体达到设计强度时，对锚索进行张拉，张拉到设计值后，对锚索外端进行锁定；

5)、锚索回收：用单根张拉千斤顶将底端被截断的钢绞线1中心的钢丝单独拔出；再将整个钢绞线1拔出回收。

实践发现，压力装置6在对压力环2和钢套筒3加压固定时，会让钢绞线1产生一定的挤压变形，类似于将钢绞线1及构成钢绞线1的每根钢丝压成哑铃形。所以为保证回收的时候能将中心钢丝抽出，事先需要将中心的钢丝截断；在不预先截断的情况下，容易将中心钢丝拔短，但仍然没有让钢绞线1变松，影响回收。

优选的，所述的注浆过程中，所用混凝土浆料，按重量份数组成为：砂石碎料4～5份、水泥1份、膨胀剂用硫铝酸钙0.1～0.2份、石英砂1～2份、水和减水剂，减水剂用量为0.8～1kg/m³，所述砂石碎料粒径在0.3～0.5cm；水的用量要求不严格，也视工程地质条件确定，地下水丰富则用水少，保证能灌注输送即可；地下干燥则用水量大。但是因为深基坑灌注后，都存在水渗透到地基的问题，因此加入高性能减水剂，使得浆料对用水量具有更高的适应性能。

本发明的减水剂优选由：

0.13mol聚合度为30～60的甲基烯基聚氧乙烯；

0.32mol丙烯酸；

0.01mol甲基丙烯磺酸钠；

0.12mol丙烯酰胺；

0.05mol苯乙烯；

按下述步骤制得：

a、将70％的丙烯酸和除甲基烯基聚氧乙烯之外的其他原料溶于去离子水中，搅拌均匀，得小单体溶液待用；

b、将亚硫酸氢钠溶于去离子水中，搅拌均匀，得链转移剂溶液待用；亚硫酸氢钠用量按重量计为反应总单体重量的0.35％；

c、将聚合度为30～60的甲基烯基聚氧乙烯与去离子水投入反应容器中加热溶解；待完全溶解后，加入余量的丙烯酸和引发剂，继续搅拌升温，待温度升至45±2℃，开始同步匀速滴加小单体溶液与链转移剂溶液，8h滴完，然后继续保温反应3.5h，共聚得到分子量为90000～120000的聚合物，即可结束降温至40℃以下，加入氢氧化钠溶液调节体系PH值至7～8之间，即得。

所述引发剂为硫酸钠或过硫酸钾，引发剂用量按重量计为反应总单体重量的1.3％；

所述的去离子水总用量为单体总质量的1倍；步骤a用量为单体总质量的0.3倍，步骤b用量为单体总质量的0.1倍，步骤c用量为单体总质量的0.6倍。

该减水剂可以节省用量，同时保证极佳的减水效果。且保障混凝土物理性能，尤其是流动性好，这对于基坑灌注施工具有特殊优越性。本实施例1的产品(含固量：40％)与现有产品进行性能对比的试验情况如下：

现有产品来源：重庆健杰科技有限公司生产的JJPC-C型聚羧酸系高性能减水剂母液(含固量：40％)。

按《混凝土外加剂》(GB8076-2008)进行试验。

混凝土配合比及减水率结果：

可见，本发明的产品具有比现有产品更高的减水率。

保坍性能试验

混凝土配合比：

混凝土工作性能实验结果：

可见，本发明的产品具有比现有产品更高的减水率,更优异的保坍性能。因本减水剂应用范围较广，所以上述对比试验采用了更常规的混凝土配方进行对比。本领域技术人员都可以由上述效果确定本发明减水剂用到别的混凝土配方中也具有相同的技术效果。