一种纤维布热熔性全回收锚杆及其施工方法与流程

本发明涉及基坑支护工程领域中的一种纤维布热熔性全回收锚杆及其施工方法。

背景技术：

在基坑围护工程中，使用锚杆支护成本低、施工速度快，在基坑支护中使用锚杆最大的问题是基坑回填后，锚杆滞留于土体中成为高强固体残留物，影响后续地下空间的开发与使用。可回收锚杆为解决高强固体残留问题提供了一种解决方案，可回收锚杆回收时，一般地下结构均已建成，只剩下俗称肥槽的狭小操作空间，即使使用钢绞线这样刚度小的柔性材料，回收时的操作也是非常困难的，目前使用的可回收锚杆回收率低。如何保证可回收锚杆能够100％回收，且能在狭小操作空间中顺利进行回收操作是可回收锚杆工程领域的技术难题。

技术实现要素：

本发明的第一个目的是提供一种纤维布热熔性全回收锚杆，该种全回收锚杆易于安装，能够100％回收，且回收速度快，适于在各种狭小操作空间中实现锚杆回收施工。

该纤维布热熔性全回收锚杆包括纤维布、热熔性锚固体与电热丝三部分，其中热熔性锚固体在常温条件下呈固体状，加热后呈液体状，纤维布是能够提供锚杆抗拉承载能力的由纤维材料制作而成的抗拉构件，电热丝与热熔性锚固体紧密接触。

在上述的纤维布热熔性全回收锚杆中，上述的热熔性锚固体的外表面呈葫芦状，上述的纤维布包裹在热熔性锚固体的外围。

在上述的纤维布热熔性全回收锚杆中，上述的纤维布可以是碳纤维、玻璃纤维、纺纶纤维、石英纤维中的一种或几种组合而成的抗拉构件。

在上述的纤维布热熔性全回收锚杆中，上述的纤维布包裹在热熔性锚固体(1)的外侧，上述的热熔性锚固体的外表面是凸凹不平的，且上述的纤维布的外表面涂装有热熔性材料或润滑材料中的一种或两种组合。

本发明的第二个目的是提供一种纤维布热熔性全回收锚杆施工方法，该施工方法可以顺利实现锚杆的全回收再利用，施工工艺可靠，环保效益好，造价低。

该纤维布热熔性全回收锚杆施工方法包括以下步骤：

a)将热熔性锚固体与纤维布连接，制作成外表面凸凹不平的纤维布热熔性全回收锚杆；

b)将上述步骤a)中制作完成的纤维布热熔性全回收锚杆置入基坑开挖面外围的岩土体或岩土加固体中，使得锚杆具备抗拉承载能力；

c)将纤维布的外露段施加预应力张拉固定；

d)开挖基坑，完成地下结构施工；

e)解除纤维布外露段的固定连接，并将纤维布热熔性全回收锚杆中的电热丝通电，熔化热熔性锚固体；

f)外拉纤维布，使得纤维布热熔性全回收锚杆凸凹不平的外表面以渐进破坏的形式与纤维布热熔性全回收锚杆的外侧岩土体或岩土加固体逐段剥离；

g)从岩土体中取出纤维布，实现锚杆回收。

本发明的纤维布热熔性全回收锚杆及其施工方法，以纤维布作为抗拉构件，易于在狭小空间下回收，将锚杆的外表面制作成葫芦形，一方面可以提高锚杆摩阻力，另一方面，便于在回收时，使得纤维布可以发生自外锚端开始的渐进破坏，使得纤维布与外围的岩土体或岩土加固体在热熔性锚固体熔化后易于剥离。

附图说明

图1为本发明的一个实施例所用的一种纤维布热熔性全回收锚杆结构构造示意图。

具体实施方式

作为本发明的一个实施例，下面结合图1介绍本发明的一种纤维布热熔性全回收锚杆及其施工方法。首先，结合图1介绍本发明的纤维布热熔性全回收锚杆的结构构造与工作原理。如图1所示，该种纤维布热熔性全回收锚杆包括热熔性锚固体(1)、纤维布(2)与电热丝(3)三部分，纤维布(2)兼作受拉构件，在使用状态下，热熔性锚固体(1)呈固体状，纤维布(2)是由高强纤维编制而成的布状构件，高强纤维可以是碳纤维、玻璃纤维、无纺纤维、石英纤维等，其特点是纤维细，编制成的纤维布柔软且有足够大的抗拉强度。在本实施例中，可将纤维布制作成外表面成外表面凸凹不平的葫芦状的袋状体，通过凸凹不平的表面与外围土体加固体或土体产生摩阻力。在锚杆回收时，先通过电热丝(3)加热熔化热熔性锚固体(1)，然后拉出纤维布(2)，实现全回收再利用。在热熔性锚固体(1)呈液体状态时，纤维布(2)因呈褶皱状，在拉力作用下很容易与纤维布(2)外围的岩土体或岩土加固体以渐进破坏形式剥离，因此回收容易。纤维布(2)是由柔性纤维材料制成的，因此适合在狭小空间下实现回收操作。本实施例以下部分结合图1介绍本发明的一种纤维布热熔性全回收锚杆施工方法。该纤维布热熔性全回收锚杆施工方法包括以下七个步骤。第一步，将热熔性锚固体与纤维布连接，制作成外表面凸凹不平的纤维布热熔性全回收锚杆。在本步骤中，热熔性锚固体可以用环氧树酯、聚氨酯等高分子材料。在本步骤中，可将热熔性锚固体用纤维布包裹成外表面呈葫芦状的纤维布热熔性全回收锚杆。还可以将热熔性锚固体用纤维布包裹成外表面呈凸凹不平的纤维布热熔性全回收锚杆，并在纤维布的外表面再涂装热熔性材料。可以将热熔性材料装入由纤维布(2)制作而成的袋状体，通过加热，将热熔性材料熔化后制作成外表面凸凹不平的热熔性锚固体(1)，制作纤维布热熔性全回收锚杆，其形状可如图1所示。在本步骤中，可以在纤维布(2)的外表面涂抹热熔性锚固体(1)或油脂类润滑剂，以减小纤维布(2)与岩土体或岩土加固体之间的凝结力，因纤维布热熔性全回收锚杆外表面凸凹不平，锚杆所能提供的承载力不会受到影响。完成第一步，进入第二步。本步骤中，将上述第一步中制作完成的纤维布热熔性全回收锚杆置入基坑开挖面外围的岩土体或岩土体加固体中，使得锚杆具备抗拉承载能力。本步骤中，可以预钻孔，将本发明的纤维布热熔性全回收锚杆放入钻孔内，然后再向钻孔内注浆充填锚杆与岩土体之间的空隙形成锚杆。也可以将本发明的纤维布热熔性全回收锚杆挂在高压旋喷桩的钻头上，一边在土体中施工斜向的旋喷桩，一边将纤维布热熔性全回收锚杆置于岩土体中。完成第二步，进入第三步。在本步骤中，将纤维布(2)的外露段施加预应力张拉固定。因纤维布(2)是柔性的，通过预应力张拉使得纤维布(2)拉紧，在预计位移条件下具备承载能力，本步骤是克服纤维布(2)为柔性材料作为受力构件所需要的步骤。完成第三步，进入第四步。本步骤中，开挖基坑，完成地下结构施工。完成第四步，进入第五步。本步骤是在锚杆使用结束后，解除纤维布(2)外露段的固定连接，为回收锚杆做准备，并将纤维布热熔性全回收锚杆中的电热丝(3)通电产生热量，熔化热熔性锚固体(1)。在本步骤中，热熔性锚固体(1)加热后可熔化成流体状态，如果选择熔点较低的材料，熔化很容易，若材料熔点较高，则须选择较大功率的电热丝(3)进行加热，最好选用可重复使用的热熔性材料，以在材料熔化成流体后，取出再利用，实现多次重复使用，降低成本。完成第五步，进入第六步。本步骤中，通过外拉纤维布(2)，使得纤维布(2)凸凹不平的外表面以渐进破坏的形式与纤维布(2)的外侧岩土体或岩土加固体逐段剥离，直至锚杆远端。完成第六步，进入第七步。本步骤中，待纤维布(2)与其外围的岩土体或岩土加固体完全剥离后，即可将纤维布(2)取出，实现锚杆回收。在本步骤中，还可以将热熔性材料取出再利用。从而完成本发明的纤维布热熔性全回收锚杆施工方法。

本专利包括但不限于本领域内专业人士可替代使用的其他施工方法。