专利名称：完全回收型非灌浆锚抓锚索支护结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种完全回收型非灌浆锚抓锚索支护结构，适用于基坑及各类岩土、露天矿边坡和硐室。
背景技术：
目前常用深基坑支护结构型式有水泥土重力式支护结构、土钉墙支护结构、桩锚支护结构、桩撑支护结构和地下连续墙五种支护结构型式，工程中可能只采用单一的支护结构型式，也可能采用两种或两种以上的支护结构型式以综合降低成本。各种支护结构在发挥其优势的同时也存在相应的缺点。水泥土重力式挡墙抗压强度高，但抗拉和抗侧刚度较小，挡墙顶位移较大，对周围建筑物、道路、及管道设施安全存在潜在威胁；它受深度限制较大，不适用于支护深度较深的基坑支护。土钉墙支护设置土钉需要较大的地下空间，土钉属柔性支护，容易产生较大变形，当对基坑变形有严格要求时，不宜采用土钉支护结构，同时对土性要求较高，不适宜用在软土及松散砂土地层中。桩锚支护所占作业空间较大，锚杆的设立要求场地有较宽敞的周边环境和良好的地下空间；需要有稳定的土层或岩层以设置锚固体；地质条件太差或土压力太大时使用桩锚支护结构，容易发生支护结构的受弯破坏或倾覆破坏。桩撑支护的内撑形成必要的强度以及内撑的拆除都需占据一定工期，基坑内布置的内撑减小了作业空间，增加了开挖、运土及地下结构施工的难度，不利于提高劳动效率和节省工期，随着开挖深度的增加，这种不利影响更明显；当基坑平面尺寸较大时，不仅要增加内撑的长度，内撑的截面尺寸也随之增加，经济性较差。地下连续墙造价高，施工技术要求高，弃土及废泥浆需要处理，除增加工程费用夕卜，如处理不当，还会造成新的环境污染。另外，地下连续墙的施工工期一般较长。近年来新出现的扩大头锚索以及可回收式锚索具有较强的优势。扩大头锚索比普通锚索的锚固段长度可以减小，锚索施工对周边建筑物的影响减小，安全性提高。有些原来无条件施工锚索的地方也变得可行。锚索孔的数量减少，对地下连续墙的整体性和防止渗漏有好处。扩大头锚索的抗拔力比普通锚索可提高2 3倍以上，因此，锚索的根数和总工程量可以减少50%以上，考虑实际工程中的其他一些因素的影响，工程量和总造价可以减少约30%。扩大头锚索能有效地克服普通锚索的缺点，单根抗拔力大，位移小，可靠性高，经济性好；可回收式锚索场地适应性强，用于临时性工程加固时，在其使用功能完成后可以轻易实现锚索体的回收，从而不会造成工程临近地下空间的污染以及后续开发的障碍，在以后的城市建设中将会有着广阔的应用前景。但现有深基坑支护技术中都存在着施工方法复杂，工程造价昂贵，可回收式锚索也并不能实现完全回收，等问题。在申请号为200410027469.0的中国专利中，发明人提出的土木工程的可回收锚索，实现了锚索的部分回收，但在土体中依然留有一部分水泥浆和金属材料；在申请号为200620130273.9的中国专利中，发明人提出的可回收式预应力锚索，可实现锚索的回收，但是依然在土体内留有水泥浆，回收手段需要借助卷扬机大型设备；在申请号为200910116447的中国专利中，发明人提出的土层内撑开式伞形土锚锚头及其撑开工具，无需灌浆，但不能回收，同时荷载过大时会导致土体塑性破坏，锚固力受到一定的限制。以上三种发明在现有的文献中均未见到推广使用。
实用新型内容本实用新型的目的之一在于提供一种结构简单，使用方便，可完全回收型非灌浆锚抓锚索，用于支护基坑、各类岩土、露天矿边坡以及硐室等。本实用新型的目的之二在于提供一种可回收利用的支护板梁，用于支护基坑、各类岩土、露天矿边坡以及硐室等。本实用新型的前一目的是这样实现的:包括板梁，该板梁由主梁和肋板组成，主梁按间距布置螺孔，肋板两端布置螺孔，与主梁螺杆相接；主梁端部设有螺杆连接孔与锚定板
(81)连接，其特征在于:该完全回收型非灌浆锚抓锚索是由支护架、连接杆、锚爪板、张开拉线、回收拉线、钢绞线、护筒、锚头组成，其中护筒套在支护架的前端，护筒两端分别连接有拉线，张开拉线连接在连接杆的扣环上，回收拉线连接在支护架的回收扣环上，对角穿过连接杆的扣环。所述的支护架由骨架杆、圆环、端部杆、支撑杆、端台、圆台、固定杆、受拉杆、护筒扣环、回收扣环组成。其中骨架杆架设在圆环上，在骨架杆的端部设置有端部杆，端部杆与端台之间焊接有支撑杆，在端部杆上对角布置有护筒扣环，在与端部杆相邻接的圆环上设置有圆台，圆台与圆环之间连接有固定杆，在该圆环的另一侧焊接有受拉杆，受拉杆的端部设置有钢绞线连接孔。所述端台布有连接杆大头穿孔，圆台布有连接杆小头穿孔，受拉杆末端布有钢绞线连接孔。所述连接杆由连接杆大头、连接杆小头和圆盘组成，连接杆小头末端设有回收拉线扣环；连接杆的连接杆大头和连接杆小头分别穿入支护架端台的连接杆大头穿孔和圆台的连接杆小头穿孔。所述的钢绞线连接在受拉杆的钢绞线连接孔上，另一端连接在锚栓上，锚定帽穿入锚定板内，并与锚栓螺纹相接。所述锚爪板与支护架的连接采用滚轴，与护筒拉线接触的护筒扣环采用小滑轮，回收扣环其中之一采用小滑轮，护筒与支护架之间的接触可以采用滚轴或小滑轮，以上滑轮目的均在于减小阻力。本发明进一步的改进方案是:可以设置防锈防腐层，以增加锚索的使用寿命。本发明还可进一步的改进方案是:不设置活动连接杆，仅采用护筒将锚爪板打开，锚抓板依靠互相挤压受力呈锁固状态，这样虽然不可回收，但可以用于边坡的永久治理上，可节约一部分钢材。本发明的另一目的是这样实现的:主梁和锚定板之间螺杆连接，肋板和主梁之间采用螺杆连接，在主梁的端头设有吊环。本发明采用上述结构，基本解决了基坑边坡等支护结构中锚索的回收问题，可以做到不留痕迹，无污染，对城市地下空间的开发利用具有重要意义，避免了发达国家中的“红线”施工问题。因结构合理，加工方便，操作容易可靠，施工和回收速度都很快，发展潜力巨大。与现有技术比较，具有以下明显优势:(I)结构合理，操作简单容易，施工和回收速度都很快，无需大型动力设备。(2)使用灵活方便，可以根据不同土压力加工成相应受力大小的锚索。(3)不用灌浆，成孔即可张拉，无需水泥强度时间，所有的支护结构均可以完全回收，彻底做到无污染。(4)支护成本低廉，回收的构件可再次重复利用。(5)支护过程不影响其他工序的施工，可极大缩短施工进度。
图1是锚索结构的局部立体图。图2是连接杆的结构示意图。图3是锚抓板的结构示意图。图4是整体结构示意图。图5是锚索结构的局部主视图。图6是锚头的结构示意图。图中，支护架一1、连接杆一2、锚爪板一3、张开拉线一4、回收拉线一5、钢绞线一6、护筒一7、锚头一8、骨架杆-11、圆环-12、端部杆-13、支撑杆-14、端台-15、圆台-16、固定杆-17、受拉杆-18、护筒扣环-19、连接杆大头-21、连接杆小头-22、圆盘-23、回收拉线扣环-24、连接杆大头穿孔-111、连接杆小头穿孔-112、钢绞线连接孔-113、锚定板-81、锚定帽-82、锚栓-83。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步地描述:但不对本发明的使用构成任何限制。护筒(7)套在支护架⑴的前端，护筒(7)两端分别连接有拉线，张开拉线⑷连接在连接杆(2)的扣环上，回收拉线(5)连接在支护架(I)的回收扣环上，对角穿过连接杆的扣环，可拉动护筒至端部杆(13)的护筒扣环(19)处，护筒底部扣环在拉线的作用下可退回原处。回收拉线(5)推动连接杆(2)时，拉动钢绞线(6)，锚抓板(3)可向后旋转并推动连接杆⑵上的圆盘(23)滑动。骨架杆(11)架设在圆环(12)上，在骨架杆的端部设置有端部杆(13)，端部杆
(13)与端台(15)之间焊接有支撑杆(14)，在端部杆(13)上对角布置有护筒扣环(19)，在与端部杆(13)相邻接的圆环上设置有圆台(16)，圆台(16)与圆环之间连接有固定杆
(17)，在该圆环的另一侧焊接有受拉杆(18)，受拉杆的端部设置有钢绞线连接孔。连接杆⑵由连接杆大头(21)、连接杆小头(22)和圆盘(23)组成，连接杆小头
(22)末端设有回收拉线扣环(24);连接杆(2)的连接杆大头(21)和连接杆小头(22)分别穿入支护架⑴端台(15)的连接杆大头穿孔(111)和圆台(16)的连接杆小头穿孔(112)。锚头⑶由锚定板(81)、锚定帽(82)和锚栓(83)组成，锚栓(83) —端与钢绞线
(6)相接后可穿过锚定帽(82)并螺纹相接，锚定帽(82)可穿入锚定板(81)。[0039]钢绞线(6)连接在受拉杆(18)的钢绞线连接孔(113)上，另一端连接在锚栓(83)上，锚定帽(82)穿入锚定板(81)内，并与锚栓(83)螺纹相接。钢绞线(6)与钢绞线连接孔(113)和锚栓(83)连接后，拉动张开拉线(4)，连接杆(2)上的圆盘(23)滑动时，可推动锚抓板(3)向四周张开。锚抓板(3)与支护架(I)的连接采用滚轴；锚抓板(3)与护筒拉线接触的护筒扣环(19)采用小滑轮。护筒(7)与支护架(I)之间的接触可以采用滚轴或小滑轮。使用时，锚索钻机将孔钻至预定深度，然后进行扩孔，达到预定孔径后，提出钻机。此时将完全回收型非灌浆锚抓锚索放入孔内，在钢绞线出)的推力下进入预定孔深，并使得锚爪板(3)完全进入扩孔内呈悬空状态，然后拉动张开拉线(4)，连接杆下滑，圆盘(23)朝孔外滑动推开四个锚爪板(3)打开，此时连接杆大头下移至锚爪板的锚爪头处，锚爪头互相抵压锁死；接着朝外拖动钢绞线(6)，锚抓板(3)与扩孔孔口四周接触，然后拉动护筒
(7)端部上的拉线，护筒朝孔内移动到达支护架(I)端部杆(13)位置，这时在孔外将与钢绞线(6)连接的锚栓(83)穿过锚定板(81)，锚定板(81)套在孔口处，锚栓(83)与锚定帽
(82)螺纹相接，最后用锚具夹紧锚栓(83)对钢绞线(6)进行张拉，并旋紧锚定帽(82)。回收时，先松开锚定帽(82)，取出锚定板(81)，此时钢绞线(6)处于松弛状态，将钢绞线(6)朝孔内推动，松动锚抓板(3)，然后拉动回收拉线(5)，此时连接杆(2)朝扩孔内滑动，连接杆大头(21)也朝扩孔内移动，拉动钢绞线￠)，此时连接杆的小头上移至锚爪板的锚抓手处，锚爪手解锁，能够朝180度旋转至孔径大小，四个锚抓板(3)朝孔内翻转至与钻孔平行，这时拖动钢绞线即可将锚索全部回收。主梁和锚定板之间螺杆连接 ，肋板和主梁之间采用螺杆连接。在主梁的端头设有吊环，松开与锚定板之间的螺杆后，吊离支护对象。
权利要求1.完全回收型非灌浆锚抓锚索支护结构，包括板梁，该板梁由主梁和肋板组成，主梁按间距布置螺孔，肋板两端布置螺孔，与主梁螺杆相接；主梁端部设有螺杆连接孔与锚定板(81)连接，其特征在于:该完全回收型非灌浆锚抓锚索是由支护架(I)、连接杆(2)、锚爪板(3)、张开拉线(4)、回收拉线(5)、钢绞线(6)、护筒(7)、锚头(8)组成，其中护筒(7)套在支护架(I)的前端，护筒(7)两端分别连接有拉线，张开拉线(4)连接在连接杆(2)的扣环上，回收拉线(5)连接在支护架(I)的回收扣环上，对角穿过连接杆的扣环。
2.根据权利要求1所述的完全回收型非灌浆锚抓锚索支护结构，其特征在于:其中骨架杆(11)架设在圆环(12)上，在骨架杆的端部设置有端部杆(13)，端部杆(13)与端台(15)之间焊接有支撑杆(14)，在端部杆(13)上对角布置有护筒扣环(19)，在与端部杆(13)相邻接的圆环上设置有圆台，圆台与圆环之间连接有固定杆(17)，在该圆环的另一侧焊接有受拉杆(18)，受拉杆的端部设置有钢绞线连接孔。
3.根据权利要求1所述的完全回收型非灌浆锚抓锚索支护结构，其特征在于:所述连接杆⑵由连接杆大头(21)、连接杆小头(22)和圆盘(23)组成，连接杆小头(22)末端设有回收拉线扣环(24);连接杆(2)的连接杆大头(21)和连接杆小头(22)分别穿入支护架(I)端台(15)的连接杆大头穿孔(111)和圆台(16)的连接杆小头穿孔(112)。
4.根据权利要求1所述的完全回收型非灌浆锚抓锚索支护结构，其特征在于:所述的锚头(8)由锚定板(81)、锚定帽(82)和锚栓(83)组成，锚栓(83) 一端与钢绞线(6)相接后可穿过锚定帽(82)并螺纹相接，锚定帽(82)可穿入锚定板(81)。
5.根据权利要求1所述的完全回收型非灌浆锚抓锚索支护结构，其特征在于:所述的钢绞线(6)连接在受拉杆(18)的钢绞线连接孔(113)上，另一端连接在锚栓(83)上，锚定帽(82)穿入锚定板(81)内，并与锚栓(83)螺纹相接。
6.根据权利要求1所述的完全回收型非灌浆锚抓锚索支护结构，其特征在于:所述的锚抓板⑶与支护架⑴的连接采用滚轴；锚抓板⑶与护筒拉线接触的护筒扣环(19)采用小滑轮。
7.根据权利要求1所述的完全回收型非灌浆锚抓锚索支护结构，其特征在于:护筒(7)与支护架(I)之间的接触采用滚轴。
8.根据权利要求1所述的完全回收型非灌浆锚抓锚索支护结构，其特征在于:护筒(7)与支护架(I)之间的接触采用小滑轮。
专利摘要本实用新型涉及一种完全回收型非灌浆锚抓锚索支护结构，包括板梁，该板梁由主梁和肋板组成，主梁按间距布置螺孔，肋板两端布置螺孔，与主梁螺杆相接；主梁端部设有螺杆连接孔与锚定板连接，其特征在于该完全回收型非灌浆锚抓锚索是由支护架、连接杆、锚爪板、张开拉线、回收拉线、钢绞线、护筒、锚头组成，其中护筒套在支护架的前端，护筒两端分别连接有拉线，张开拉线连接在连接杆的扣环上，回收拉线连接在支护架的回收扣环上，对角穿过连接杆的扣环。本实用新型采用上述结构，基本解决了基坑边坡等支护结构中锚索的回收问题，可以做到不留痕迹，无污染，对城市地下空间的开发利用具有重要意义，避免了发达国家中的“红线”施工问题。
文档编号E21D21/00GK203049577SQ20132001828
公开日2013年7月10日 申请日期2013年1月15日 优先权日2013年1月15日
发明者曾裕平 申请人:曾裕平