专利名称：一种拆锚式可回收锚杆的制作方法
技术领域：
本发明涉及土木工程领域基坑支护工程中，用于围护土体稳定并在支护功能完成后可以回收岩、土体中钢绞线的一种拆锚式可回收锚杆。
背景技术：
目前，建筑工程及其它土木工程的基坑支护中，当使用锚杆支护时，钢绞线或钢筋通常在支护功能完成后遗留在岩、土体中，这不仅造成了钢材的浪费，而且更为严重的是这些钢材遗留在岩土中会对周边地块的后期开发造成不良后果(开挖难、施工止水帷幕难、打桩难)。并且钢材遗留在岩土中，也是与当前节能減耗、减排降污等科学发展观相违背的。为了克服现有的锚杆支护不能回收的不足，以往有采用回转式、强拉失效式或拆锚式的可回收锚杆。回转式的可回收锚杆回收的钢绞线螺旋打卷，后处理难度大；强拉失效 式的可回收锚杆在原理上存在如下的问题锚杆抗拔カ设计值的提高与回收拉カ的降低是矛盾的。现有的拆锚型主要是采用特制工具拆掉锚固螺母或旋转刚性杆体使锚固螺母与杆体脱落，从而完成回收，这需要锚杆锚固体的直径较大等较高要求。本发明提供一种新的可回收的技术和工法，属于锚具松落式的，在基坑支护功能完成后，可以有效回收岩土中的钢绞线或钢筋，达到在岩、土体中钢材无遗留的目的。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是当在岩、土体的预定位置中成孔后，将带有一个或几个特制锚固节点的钢绞线置入孔中，锚固节点外的钢绞线上带有隔离套，之后注入水泥浆或水泥砂浆，浆液凝固后即形成锚杆。钢绞线上的锚固节点做法如下在多根平行排列的钢绞线末端以及其它需要设置锚固节点的位置分别安装、固定ー个特制锚环，锚环将这几根钢绞线固定在一起。在锚环的外部安装一个封闭的中空圆筒，将圆筒与钢绞线间的缝隙用防水密封胶封闭后即形成特制的锚固节点。除最末端的锚固节点外，其它锚固节点均为弹性节点，可以调节各段钢绞线的受力水平。钢绞线和锚环的连接固定通过特制夹片实现，特制夹片无自锁功能，其和锚环锚孔间的接触面与钢绞线轴线的夹角大于夹片的自锁角，以保证在锚杆不受カ的状态下夹片可以自由脱落。为保证夹片脱落的可靠性，采用特制夹片，圆筒型的特制夹片外套一弹射弹簧，弹射弹簧位于锚环与夹片末端挡头之间，在保险装置打开后，弹射弹簧的弹力可将特制夹片从锚环中弹出。为保证在承载状态下钢绞线与锚环锚固的可靠性，增设一保险装置。保险装置的实现过程如下在夹片外端远离锚环的ー侧，在钢绞线上外套ー个更強力的压紧弹簧，压紧弹簧位于夹片和一个加カ板之间。沿向坑内的方向，对加カ板施加压力后，加力板、压紧弹簧、特制夹片、弹射弹簧和锚环充分压紧。压紧过程的实施方法如下在锚环的中心线上(位于多根钢绞线的中间位置)设置ー个小孔，ー个中空的加力棒通过该小孔，一端连接在加力板外端，另一端通过楔子或夹片与ー根小直径钢绞线或钢丝绳楔紧连接。通过千斤顶(或其它加カ装置)挤压加力板，压紧弹簧和弹射弹簧压缩完成后，即可以用楔子或夹片将加力棒与小直径钢绞线或钢丝绳楔紧，保险功能即完成。小直径钢绞线或钢丝绳在承载状态下受カ为零，以保证受カ状态保险装置的有效性。压紧弹簧弹性系数大于弹射弹簧的弾性系数，并控制两者的差值，可以保证压紧弹簧随时可以调整、顶紧特制夹片，使其夹紧钢绞线，保证锚杆在整个承载状态始终可靠。回收时，在锁定端张拉小直径钢绞线或钢丝绳(简称拉绳)，楔子脱落，加力棒、カロ力板、压紧弹簧先后松开，在弹射弹簧的张力作用下夹片从锚环的锚孔中被弾出，钢绞线锚固失效可以从锚固体中拉出。回收过程完成。本发明的有益效果是，当锚杆完成支护功能后，钢绞线可以从岩、土体中拉拔出来，从而完成回收，減少对周边地块的污染、遗留和影响；回收的钢绞线后处理、再利用方便，回收拉カ小；虽为压力分散型锚杆，但多根钢绞线可同时张拉，各根钢绞线受カ状态却 一致，解决了当前压カ分散型锚杆各根钢绞线受力水平不一致的技术难题。中锚固节点为弹性节点，可以调节中锚固节点的受カ顺序，保证各个节点依次发挥作用。
下面结合附图和实施例对本发明进ー步说明。图I是本发明端锚固节点的纵剖视图。图2是本发明端锚固节点的右侧视图。图3是本发明端锚固节点的左侧视图。图4是本发明锚固节点的承载状态的纵剖视图。图5是本发明锚固节点的打开保险后的纵剖视图。图6是本发明组装后置入岩土体中的纵剖视图。图中，I钢绞线，2锚环，3特制夹片，4压紧弹簧，5加力板，6弹射弹簧，7加力棒，8圆筒，9拉绳，10受压端板，11调节弹簧，12端锚固节点，13孔壁，14中锚固节点，15楔子或夹片实施过程分为以下三歩第一歩如图I、图2、图3、图4、图6所示，在钢绞线⑴上外套特制夹片⑶、压紧弹簧(4)和弹射弹簧(6)后置入锚环(2)内，将加カ板(5)套在钢绞线(I)上，再将加カ棒(7)穿入加力板(5)和锚环(2)的中央孔内，然后通过千斤顶等加力装置将加カ板(5)、压紧弹簧(4)、特制夹片(3)、弹射弹簧(6)和锚环(2)压紧后，通过楔子或夹片(15)将加力棒⑵与一根拉绳(9)和锚环⑵楔紧连接，将圆筒⑶与钢绞线⑴间、以及圆筒(8)与锚环(2)间的缝隙用防水密封胶封闭后即形成端锚固节点(12);若在钢绞线上増加调节弹簧(11)和受压端板(10)后，再按照端锚固节点的操作方法将弹簧、夹片和锚环压紧，然后将圆筒⑶与钢绞线⑴间以及圆筒⑶与受压端板(10)间的缝隙用防水密封胶封闭后即形成中锚固节点(14)。中锚固节点(14)为弹性节点，加力棒(7)为中空金属圆筒，可使拉绳(9)从内部通过，其一端带挡头可约束加力板(5);另一端开纵缝可用来通过楔子或夹片(15)连接拉绳(9)和锚环(2)。圆筒⑶一端有端板，端板上开孔以便钢绞线⑴、拉绳(9)通过；另一端开ロ，以便与锚环(2)或受压端板(10)粘结。第2歩如图4、图6所示，将ー个端锚固节点(12)和若干个中锚固节点(14)安装在钢绞线上后，锚固节点外的钢绞线(I)和拉绳(9)上套上隔离套，绑好注浆管，然后ー起置入岩土体中的锚孔内，在孔内注入水泥浆或水泥砂浆，浆液凝固后即形成锚杆锚固体。锚固体龄期满足设计要求后，将多余的拉绳盘绕后放入保护盒内，将锚杆钢绞线(I)锁定锚固。图4为锚杆锚固节点承载状态的纵剖视图。第3步锚杆支护功能完成后，打开孔ロ的锁定装置，张拉拉绳(9)，楔子或夹片 (15)松动，加力棒(7)与锚环(2)的锚固连接失效，加力板(5)在压紧弹簧(4)的弾力作用下带动加力棒(7)反向滑动，保险装置失效，特制夹片(3)在弹射弹簧(6)的弾力作用下反向滑动，钢绞线在锚环内的锚固失效，可以在孔ロ将钢绞线拉出，完成钢绞线的回收。
权利要求
1.一种拆锚型可回收锚杆，在注浆体中，包括位于圆筒空腔内的特制夹片、锚环、弹簧和加力板、加力棒、拉绳等形成的锚固节点，其特征是通过加カ板、加力棒、压紧弹簧和楔子或夹片组成的保险装置可以牢靠固定钢绞线、夹片和锚环；通过弹射弹簧、拉绳、楔子或夹片组成的保险开启装置可以打开保险装置；使用无自锁功能的特制夹片和弹射弹簧可以使得保险失效后特制夹片和锚环、钢绞线分离后脱落在圆筒空腔内；使用弾性的锚固节点可以调节钢绞线的受力，调节中锚固节点的受カ顺序，保证各个节点依次发挥作用；压紧弹簧的弹性系数大于弹射弹簧的弾性系数，可以保证安装过程中弹射弹簧充分压紧，使弹射更有效，又可保证压紧弹簧有伸縮的余地，使保险开启装置更有效、方便；使用中空加力棒，可同时完成多节点的保险装置的设置和开启。
2.根据权利要求I所述的ー种拆锚型可回收锚杆，其特征是特制夹片的倾角大于其自锁角，可在锚环、钢绞线不受力的状态下自由脱落，特制夹片上增加弹射弹簧形成的弹射装置，可以使夹片脱落更有效。
3.根据权利要求I所述的ー种拆锚型可回收锚杆，其特征是由加力板、加力棒、压紧弹簧和楔子或夹片组成的保险装置可以牢靠固定钢绞线、夹片和锚环，保证钢绞线的锚固可靠性。压紧弹簧弹性系数大于弹射弹簧的弾性系数，并控制两者的差值，可以保证压紧弹簧随时可以调整、顶紧特制夹片，使其夹紧钢绞线，保证锚杆在整个承载状态始终可靠。
4.根据权利要求I所述的ー种拆锚型可回收锚杆，其特征是由弹射弹簧、拉绳、楔子或夹片组成的保险开启装置可以有效打开保险装置。
5.根据权利要求I所述的ー种拆锚型可回收锚杆，其特征是调节弹簧和受力端板的设置可以使中锚固节点成为弹性节点，通过设置调节弹簧的长度，可以调节各个锚固节点的受カ顺序，保证各个节点依次发挥作用。使得该种锚杆虽为压カ分散型锚杆，但多根钢绞线可同时张拉，各根钢绞线受カ状态却一致，可以解决当前压カ分散型锚杆各根钢绞线受力水平不一致的技术难题。
6.根据权利要求I所述的ー种拆锚型可回收锚杆，其特征是加力棒中空，可使拉绳从内部通过，一端有挡头，可约束加力板；另一端开纵缝，可用来通过楔子或夹片连接拉绳和锚环。使用中空加力棒，可同时完成一根拉绳对多节点保险装置的设置和开启。
全文摘要
一种在建筑基坑支护工程中使用后可完成钢绞线回收的锚杆。它是在岩、土体中成孔后，于孔内的水泥注浆体内，利用锚固节点将钢绞线锚紧，从而完成承载的功能。锚固节点内设有保险装置，钢绞线与注浆体间设有隔离套，支护功能完成后，可打开保险装置，使钢绞线与锚具分开，将钢绞线拉出土体，完成回收。一根锚杆可设置多个锚固节点，位于不同位置的锚固节点通过其内部的调节装置的设定可以适应钢绞线的变形和受力情况。中锚固节点为弹性节点，可以调节锚固节点的受力顺序，由端部节点开始向中间节点依次发挥锚固作用。如果设置多个节点，则该种锚杆为压力分散型锚杆。但不同的是，多根钢绞线可同时张拉，各根钢绞线受力状态却一致，解决了当前压力分散型锚杆各根钢绞线受力水平不一致的技术难题。
文档编号E02D5/76GK102677670SQ20111005932
公开日2012年9月19日 申请日期2011年3月11日 优先权日2011年3月11日
发明者张全胜, 李伟, 王立明, 申艳霞 申请人:王立明