专利名称：一种可回收的复合锚杆及其施工方法
技术领域：
本发明涉及土木工程领域，特别是设计岩土锚固工程领域。
背景技术：
随着工程建设特别是地下空间开发的迅速发展，在基坑围护、边坡支护等工程建 设中对锚杆的需求量日益增加，而目前由于锚杆使用后往往在邻近区域遗留杆体造成邻近 场地地下空间开发困难，在很大程度上限制了锚杆的应用。为了实现锚杆体的回收，现有可 回收的锚杆主要有各种通过机械螺纹连接的锚杆、U型可拆卸锚杆等施工工艺。可回收的 锚杆最近的对比文献为中国专利01234117. 7，该技术及其他的可回收锚杆技术均是采用类 似螺纹的连接技术，通过杆体的机械运动使得使用后的锚杆可回收的受力体从不可回收体 中脱出，从而达到回收杆体的目的，该技术存在以下缺陷其一，现有技术通过机械连接方 式将可回收体及不可回收体连接，制作工艺较复杂，造价高；其二，锚杆施工后，由于锚杆在 钻孔施工、自重及受力过程中难以保持原有的直线状态，因而锚杆回收时的旋转等运动方 式很难实现，工程经验证实，当锚杆较长时(如目前土钉墙基坑支护中的土钉)，难以实现 回收的目的，因此该类可回收的锚杆难以在土木工程领域中广泛推广应用。第二类可回收 锚杆是U形可拆卸锚杆，该技术是将高强钢绞线弯成U形，然后将U型钢绞线放置于锚杆钻 孔内，使用完成后通过释放U形钢绞线的一端，并在另一端施加拉力，将钢绞线强行拉出回 收。该技术的缺点是第一，该技术在使用过程中，钢绞线沿线方向所受的分布力小且不均 勻；第二，回收时拉力大，回收难度大；第三，该技术施工工艺复杂，造价高。由于以上缺陷， 该技术虽已出现多年，但至今仍难以推广。本人此前提出了可回收的端承式锚杆技术、可回 收的端承摩擦型锚杆等可回收的锚杆形式与施工方法，可回收的锁定式锚杆及其施工方法 等，为了进一部提高锚杆回收的可靠性，简化锚杆施工工艺，本人提出可回收的复合锚杆及 其施工方法。发明的内容本发明的第一个目的在于提供一种可回收的复合锚杆，该可回收的复合锚杆能充 分发挥岩土体的潜力，在使用完成后可将杆体回收，避免杆体残留对后期地下空间开发的 影响，扩大了锚杆的应用范围，安全可靠，经济环保，施工方便。该可回收的复合锚杆包括热熔性传力带、钢筋或钢绞线、中空通道与水泥土锚固 体四部分组成，其中的水泥土锚固体为与岩土体连接提供抗拔承载力的部位，钢筋或钢绞 线为通过热熔性传力带与水泥土锚固体牢固连接传递锚杆抗拔承载力的结构，热熔性传力 带为在锚固段包裹在钢筋或钢绞线外围的且连接强度可随温度升高而显著降低的结构，中 空通道为设置于热熔性传力带内部沿着钢筋或钢绞线方向贯通的孔道。在上述的可回收的复合锚杆中，上述的热熔性传力带的外表面可以制作凸凹不平 的构造。在上述的可回收的复合锚杆中，上述的钢筋或钢绞线与热熔性传力带的牢固连接 段可设置在锚杆不同位置，在非牢固连接段的钢筋或钢绞线与热熔性传力带之间设置光滑连接或低强度连接。本发明的第二个目的在于提供一种可回收的复合锚杆施工方法，该可回收的复合 锚杆施工方法可以顺利实现上述可回收的复合锚杆的安装及回收施工，且可提供很大的的 抗拔承载力，大幅度节约岩土锚固工程造价，施工方便，质量可靠。该可回收的复合锚杆施工方法包括以下步骤a)确定锚杆位置；b)用热熔性传力带将钢筋或钢绞线在锚固段位置与水泥土锚固体接触处包裹，并 设置中空通道，制造可回收的复合锚杆杆体；c)在锚杆位置施工水泥土锚固体；d)在上述步骤C)中施工的水泥土锚固体凝固前将上述步骤b)中制造的复合锚杆 杆体插入其中；e)锁定锚杆，进入锚杆使用期；f)待锚杆使用结束后，解除上述步骤e)中对锚杆的锁定；g)通过上述步骤b)中制造的中空通道，对可回收的复合锚杆加热，使热熔性传力 带与钢筋或钢绞线之间的连接强度降低；h)拔出钢筋或钢绞线及设置于可回收的复合锚杆中其他可回收构件，完成可回收 的复合锚杆的安装与回收施工。本发明的可回收的复合锚杆及其施工方法在提高锚杆抗拔承载力的同时，实现了 锚杆构件的方便回收，大幅度提高了锚杆的回收率，安装及回收施工方便，造价低，回收完 成后残留物强度低，环保效益突出，成功解决了城市中施工锚杆地下超越用地红线问题，可 广范应用于基坑围护等工程领域。
图1为本发明的一个实施例所用的可回收的复合锚杆纵剖面结构构造示意图。图2为本发明的一个实施例所用的可回收的复合锚杆横截面结构构造示意图。
具体实施例方式作为本发明的如图1与图2所示的一个实施例，主要目的在于介绍可回收的复合 锚杆的结构构造、工作原理及其安装与回收施工方法。如图1与图2所示，本发明的可回收 的复合锚杆包括热熔性传力带(2)、钢筋或钢绞线(3)、中空通道(4)与水泥土锚固体(1) 四部分组成，其中的水泥土锚固体(1)为与岩土体(5)连接提供抗拔承载力的部位，钢筋 或钢绞线(3)通过热熔性传力带(2)与水泥土锚固体(1)牢固连接传递锚杆抗拔承载力， 热熔性传力带(2)在锚固段握裹在钢筋或钢绞线(3)外围，割断钢筋或钢绞线(3)与水泥 土锚固体(1)的直接连接，钢筋或钢绞线(3)通过热熔性传力带(2)与水泥土锚固体(1) 连接，这样可扩大受力构件钢筋或钢绞线(3)与水泥土锚固体(1)的接触面积，提高连接 强度，且热熔性传力带(2)的连接强度可随温度升高而显著降低，易于实现钢筋或钢绞线 (3)的回收。在本实施例中，可以在不同的锚杆位置将各根钢筋或钢绞线(3)与热熔性传 力带(2)之间设置牢固连接或光滑连接，便可做为压力分散型锚杆，以提高长锚杆的抗拔 承载力。在本实施例中，可选用环氧树脂、环氧树脂砂浆或其他的酯类物质制作热熔性传力带(2)，且可在热熔性传力带(2)的外表面制作刻痕、螺纹等凸凹不平的构造，以增加热熔 性传力带(2)与水泥土锚固体(1)之间的连接强度。中空通道(4)设置于热熔性传力带 (2)内部，沿着钢筋或钢绞线(3)方向贯通，目的是便于在回收时加热热熔性传力带(2)，可 通过在杆体制作时埋设钢管、塑料管等管状结构预留中空通道(4)，也可以在热熔性传力带 (2)制作时将其制作为空心结构。本实施例以下部分主要介绍本发明的可回收的复合锚杆 的安装与回收施工方法及工作原理。首先根据设计要求确定锚杆的平面及竖向布置，完成 本发明的可回收的复合锚杆施工方法的第一步，进入第二步。在本步骤中，可利用加热槽， 将环氧树脂或环氧树脂砂浆等热熔性物质放于其中，在上述物质熔化后，可将捆绑固定的 钢筋或钢绞线(3)连同中空通道(4)的模(即管状构件)置于其中，待将环氧树脂或环氧 树脂砂浆等热熔性物质冷却后将其取出，便完成了可回收的复合锚杆杆体的制造。完成本 发明的第二步，进入第三步。在本步骤中，可在锚杆位置施工水泥土搅拌桩或高压旋喷桩作 为水泥土锚固体(1)。完成本发明的第三步，进入第四步。在本步骤中，在上述第三步中施 工的水泥土锚固体(1)凝固前将上述第二步中制造的复合锚杆杆体插入水泥土锚固体(1) 中即可。完成本发明的第四步，进入第五步。在本步骤中，将锚杆与被锚固的桩或圈梁等牢 固连接，便可利用锚杆的抗拔承载力，进入锚杆的使用阶段。完成本发明的第五步，进入第 六步。在本步骤中，待锚杆使用完成后，如基坑回填，换撑完成等工况，除去第五步骤中锚杆 与被锚固物体的连接，完成本发明的第六步，进入第七步。在本步骤中，通过上述第二步中 制造的中空通道(4)，可向中空通道(4)内注入水蒸气等高温物体，或在中空通道(4)内置 入电热丝加热，对可回收的复合锚杆加热，使热熔性传力带(2)熔化或软化，从而降低热熔 性传力带(2)与钢筋或钢绞线(3)之间的连接强度。完成本发明的第七步，进入第八步。在 本步骤中，在热熔性传力带(2)冷却前，将钢筋或钢绞线(3)抽出，并可抽出设置于其中的 管道等其他需回收的构件。完成本发明的第八步。从而完成本发明的可回收的复合锚杆的 安装与回收施工。 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。
权利要求
一种可回收的复合锚杆，其特征是该可回收的复合锚杆包括热熔性传力带(2)、钢筋或钢绞线(3)、中空通道(4)与水泥土锚固体(1)四部分组成，其中的水泥土锚固体(1)为与岩土体(5)连接提供抗拔承载力的部位，钢筋或钢绞线(3)为通过热熔性传力带(2)与水泥土锚固体(1)牢固连接传递锚杆抗拔承载力的结构，热熔性传力带(2)为在锚固段包裹在钢筋或钢绞线(3)外围的且连接强度可随温度升高而显著降低的结构，中空通道(4)为设置于热熔性传力带(2)内部沿着钢筋或钢绞线(3)方向贯通的孔道。
2.根据权利要求1所述的可回收的复合锚杆，其特征是上述的热熔性传力带(2)的外 表面可以制作凸凹不平的构造。
3.根据权利要求1所述的可回收的复合锚杆，其特征是上述的钢筋或钢绞线(3)与 热熔性传力带(2)的牢固连接段可设置在锚杆不同位置，在非牢固连接段的钢筋或钢绞线 (3)与热熔性传力带(2)之间设置光滑连接或低强度连接。
4.一种可回收的复合锚杆施工方法，其特征是该可回收的复合锚杆施工方法包括以下 步骤a)确定锚杆位置；b)用热熔性传力带(2)将钢筋或钢绞线(3)在锚固段位置与水泥土锚固体(1)接触处 包裹，并设置中空通道(4)，制造可回收的复合锚杆杆体；c)在锚杆位置施工水泥土锚固体(1)；d)在上述步骤c)中施工的水泥土锚固体(1)凝固前将上述步骤b)中制造的复合锚杆 杆体插入其中；e)锁定锚杆，进入锚杆使用期；f)待锚杆使用结束后，解除上述步骤e)中对锚杆的锁定；g)通过上述步骤b)中制造的中空通道(4)，对可回收的复合锚杆加热，使热熔性传力 带(2)与钢筋或钢绞线(3)之间的连接强度降低；h)拔出钢筋或钢绞线(3)及设置于可回收的复合锚杆中其他可回收构件，完成可回收 的复合锚杆的安装与回收施工。
全文摘要
本发明涉及岩土工程锚固领域中的一种可回收的复合锚杆及其施工方法，该可回收的复合锚杆包括热熔性传力带(2)、钢筋或钢绞线(3)、中空通道(4)与水泥土锚固体(1)四部分组成，其中的水泥土锚固体(1)为与岩土体(5)连接提供抗拔承载力的部位，通过热熔性传力带(2)的握裹作用实现锚杆抗拔承载力的传递，通过其熔化实现锚杆回收。本发明在提高锚杆抗拔承载力的同时，实现了锚杆主要受力构件的方便回收，回收率很高，回收施工方便，造价低，环保效益突出，成功解决了城市中施工锚杆地下超越用地红线问题，可广范应用于基坑围护等工程领域，且可在软土地区推广使用。
文档编号E02D5/76GK101994316SQ20101050864
公开日2011年3月30日 申请日期2010年10月15日 优先权日2010年10月15日
发明者张继红 申请人:张继红