CN110528518B - 一种用于回收预应力锚索的锚头及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种用于回收预应力锚索的锚头，包括有夹片、可移动滑块、热固性树脂环和锚环；锚环呈筒状，包括侧壁和底板；在底板中部开有穿孔；锚环套设在预应力锚索外；可移动滑块设置在锚环中，由一组可移动滑块单元拼合而成；可移动滑块的内端面与底板相接触，可移动滑块与侧壁之间留有间距；在可移动滑块的内部、沿其长轴开设有穿筋孔道；夹片由夹片单元拼合而成，夹持在预应力锚索的外侧，且插设在变截面段中；热固性树脂环填充在锚环的侧壁与可移动滑块之间的间隙中；在锚环外侧设置一圈加热带，加热带通过导线与电源连接。本发明解决了传统的锚索不可拆卸，遗留在原土层中造成材料的浪费以及使相邻地下空间的开发产生障碍、加大施工难度的技术问题。

Description

一种用于回收预应力锚索的锚头及其施工方法

技术领域

本发明属于岩土工程锚索固定装置领域，特别涉及一种可装配和回收预应力锚索用的锚头及其施工方法。

背景技术

当前城市化加快进行，城市地下空间开发越来越受重视，进行超高层建筑施工的基坑也越来越深，而且目前地下隐蔽工程、岩土边坡的治理也越来越受重视，使得预应力锚固技术的应用越来越多；作为主要受力构件的钢材、预应力锚索等的用量也越来越大，其使用效果也较好。但是传统的预应力锚索常为一次性使用，不可回收，其完成功能后都会遗留在原土层中，有时还会侵入相邻建筑的建筑红线，这不仅造成了材料的浪费，而且使相邻地下空间的开发产生障碍，加大施工难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于回收预应力锚索的锚头及其施工方法，要解决传统的锚索不可拆卸，遗留在原土层中造成材料的浪费以及使相邻地下空间的开发产生障碍、加大施工难度的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种用于回收预应力锚索的锚头，包括有由内而外依次设置的夹片、可移动滑块、热固性树脂环和锚环；所述锚环呈筒状，包括有环形的侧壁和设置在侧壁底部的底板；在底板的板面中部开设有穿过有预应力锚索的穿孔；所述锚环套设在预应力锚索的外侧，且锚环的开口朝向预应力锚索的端部一侧；所述可移动滑块呈圆柱形，设置在锚环中，并且可移动滑块的长轴与穿孔的中心对应；所述可移动滑块由一组可移动滑块单元拼合而成；其中，可移动滑块的内端面与底板相接触，可移动滑块外侧面与锚环的侧壁之间留有间距；在可移动滑块的内部、沿其长轴开设有穿筋孔道，并且该穿筋孔道由变截面段和等截面段构成；其中，等截面段位于靠近锚环的底板一侧，且等截面段的直径与预应力锚索的直径相适应；所述夹片由夹片单元拼合而成，该夹片夹持在预应力锚索的外侧，且插设在变截面段中；所述热固性树脂环填充在锚环的侧壁与可移动滑块之间的间隙中；所述在锚环外侧设置一圈加热带，加热带通过导线与电源连接。

优选的，所述可移动滑块由四个可移动滑块单元拼合而成；其中，每个可移动滑块单元的断面为1/4圆弧。

优选的，所述可移动滑块的内侧面为光滑的滑面，所述可移动滑块与底板相接触的一侧端面为光滑的滑面；所述夹片的外侧面为光滑的滑面。

优选的，位于锚头外侧的预应力锚索部位上涂设有油脂层，在油脂层的外侧包有橡胶套。

优选的，所述夹片由两个夹片单元拼合而成，该夹片的外表面与变截面段的侧面相贴合，夹片的外端与锚环的开口端平齐。

优选的，所述穿筋孔道的等截面段的长度为5mm~8mm；穿筋孔道的变截面段的长度与夹片的长度相适应，为30cm~40cm。

优选的，所述热固性树脂环的厚度为7mm~9mm。

一种用于回收预应力锚索的锚头的施工方法，包括有锚头安装方法和锚头拆卸方法。

其中，锚头安装方法包括步骤如下。

步骤一，将热固性树脂环放入锚环内。

步骤二，将可移动滑块***热固性树脂环中，并且使可移动滑块与热固性树脂环的内侧壁紧贴。

步骤三，在锚环外设置有一圈加热带，将导线与外界的电源连接，以便回收预应力锚索时对锚头进行加热。

步骤四，将预应力锚索从锚环底部的穿孔中穿过。

步骤五，待预应力锚索的端部超出穿出锚环后，在预应力锚索和可移动滑块中间的变截面段内安装夹片，至此锚头安装完毕。

锚头拆卸方法包括步骤如下。

步骤1，对设置在锚环外侧的加热带进行通电加热，使热固性树脂环升温，强度降低。

步骤2，在预应力锚索拉力作用下，使可移动滑块挤压热固性树脂环，向背预应力锚索方向移动，同时，夹片与预应力锚索向靠近锚环的底板一侧移动。

步骤3，夹片与预应力锚索分离，抽出预应力锚索，至此完成预应力锚索的回收。

优选的，在步骤四中穿预应力锚索之前，在预应力锚索的外侧涂设一层油脂层，并在油脂层的外侧包上橡胶套。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果。

1、本发明提出的加热可回收式预应力锚头可使得预应力锚索在使用完毕后能完全回收，不仅能保证基坑及边坡工程的支护效果，还能大大减少对红线外建筑施工的影响。

2、本发明用于回收预应力锚索的锚头，以供使用该锚头的预应力锚索得到回收，通过电加热的方式使挤压在可移动滑块和锚环中间的热固性树脂环发生熔化，以便于预应力锚索的回收，回收力小。

3、本发明的可移动滑块的端面为光滑面，以减小滑动时与锚环底板的摩擦阻力，每个锚头设置4个相同的可移动滑块单元，并且四个可移动滑块单元设置在热固性树脂环，使施工人员在回收预应力锚索时，可移动滑块单元能够相对自由的向周围滑动，进而使锚头拆卸工作更加容易操作。

4、本发明的预应力锚索外涂一层油脂层，以减小其与橡胶套的摩擦力，同时在油脂外包有橡胶套，使预应力锚索与水泥浆隔离，以便于回收预应力锚索时的回收力相应减小，方便预应力锚索的回收。

5、本发明的安装案发中，锚头在组装时，先把热固性树脂环放入锚环内，然后放置四个可移动滑块，使其与热固性树脂环紧贴；使热固性树脂环被束缚在一个相对密闭的三面约束的空间内，在施加预应力时，其受力更加合理；同时，本方法在锚环外还设置有一圈加热带，将导线引土体外部，以便回收预应力锚索时，对锚头进行加热，方便预应力锚索的回收。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明中锚头的俯视结构示意图。

图2是本发明中锚头安装在预应力锚索上的竖向剖面结构示意图。

图3是本发明中锚环的俯视结构示意图。

图4是本发明中锚环的竖向剖面结构示意图。

图5是本发明中热固性树脂环的俯视结构示意图。

图6是本发明中热固性树脂环的竖向剖面结构示意图。

图7是本发明中夹片设置在可移动滑块中的俯视结构示意图。

图8是本发明中夹片设置在可移动滑块中的竖向剖面结构示意图。

附图标记：1－夹片、1.1－夹片单元、2－可移动滑块、2.1－可移动滑块单元、3－热固性树脂环、4－锚环、4.1－侧壁、4.2－底板、5－预应力锚索、6－穿孔、7－穿筋孔道、7.1－变截面段、7.2－等截面段、8－加热带、9－橡胶套。

具体实施方式

如图1-8所示，这种用于回收预应力锚索的锚头，用以在岩土工程支护结构中，提供可供预应力锚索5拆除和回收的锚头，包括有由内而外依次设置的夹片1、可移动滑块2、热固性树脂环3和锚环4；所述锚环4呈筒状，包括有环形的侧壁4.1和设置在侧壁4.1底部的底板4.2；在底板4.2的板面中部开设有穿过有预应力锚索5的穿孔6；所述锚环4套设在预应力锚索5的外侧，且锚环4的开口朝向预应力锚索5的端部一侧；所述可移动滑块2呈圆柱形，设置在锚环4中，并且可移动滑块2的长轴与穿孔6的中心对应；所述可移动滑块2由一组可移动滑块单元2.1拼合而成；其中，可移动滑块2的内端面与底板4.2相接触，可移动滑块2外侧面与锚环4的侧壁4.1之间留有间距；在可移动滑块2的内部、沿其长轴开设有穿筋孔道7，并且该穿筋孔道7由变截面段7.1和等截面段7.2构成；其中，等截面段7.2位于靠近锚环4的底板4.2一侧，且等截面段7.2的直径与预应力锚索5的直径相适应；所述夹片1由夹片单元1.1拼合而成，该夹片1夹持在预应力锚索5的外侧，且插设在变截面段7.1中；所述热固性树脂环3填充在锚环4的侧壁4.1与可移动滑块2之间的间隙中；所述在锚环4外侧设置一圈加热带8，加热带8通过导线与电源连接，通电时，加热带8能产生热量使内部升温。

本实施例中，所述可移动滑块单元2.1为钢材制成，且可移动滑块2由四个可移动滑块单元2.1拼合而成；可移动滑块单元2.1的顶面和底面分别为直径不等的1/4圆环，厚度由上而下逐渐减小，其内侧面为圆弧形，以便可移动滑块2与预应力锚索5形成可放置夹片1的间隙并且使夹片1与可移动滑块2耦合严密；可移动滑块2的底面做的尽可能光滑，以减小滑动时与锚环4的底板4.2的摩擦阻力。

本实施例中，所述可移动滑块2的内侧面为光滑的滑面，所述可移动滑块2与底板4.2相接触的一侧端面为光滑的滑面，设置四个可移动滑块2的目的是使在回收预应力锚索5时，可移动滑块2能相对自由的向周围滑动；所述夹片1的外侧面为光滑的滑面。

本实施例中，位于锚头外侧的预应力锚索5部位上涂设有油脂层，在油脂层的外侧包有橡胶套9。

本实施例中，所述夹片1由两个夹片单元1.1拼合而成，该夹片1的外表面与变截面段7.1的侧面相贴合，夹片1的外端与锚环4的开口端平齐。

本实施例中，所述穿筋孔道7的等截面段7.2的长度为5mm~8mm；穿筋孔道7的变截面段7.1的长度与夹片1的长度相适应，为30cm~40cm。

本实施例中，所述热固性树脂环3的厚度为7mm~9mm。

本实施例中，所述锚环4钢材做成，并且侧壁4.1和设置在侧壁4.1底部的底板4.2一体成型，当预应力锚索5穿过穿孔6，在预应力锚索5与锚环4形成的环状空腔内，夹片1、可移动滑块2与热固性树脂环3相互挤压，使在施加预应力时热固性树脂环3处于三维受压的状态，其模量增大，减少变形。

本实施例中，热固性树脂环3由热固性树脂材料制成，工厂内制作；热固性树脂环3内含有玻璃纤维以增大其常温时强度和韧性，热固性性树脂材料在常温时强度大；在进行预应力锚索5回收时，通电加热，在加热带8通电加热的情况（100~150度）下，强度大幅降低；在拉力的作用下，可移动滑块2向周围移动，夹片1与锚环4的底板4.2顶紧至脱落，回收预应力锚索5。

本实施例中，所述夹片1为传统的锚固夹片切除下端6~8mm的长度后制成的，保证下端面有一定面积的截面；安装时，夹片1的下端面位于靠近底板4.2一侧；本实施保证下端面具有一定面积的截面，以便回收预应力锚索5时，夹片1的靠近底板4.2一侧的侧面与锚环4的底板4.2顶紧；预应力锚索5穿过夹片1，进行预应力张拉时夹片1夹紧预应力锚索5，夹片1与预应力锚索5之间的摩擦力提供张拉锁定力，通过可移动滑块2和热固性树脂环3将预应力锚索5的锁定力传给锚环4。

这种用于回收预应力锚索的锚头的施工方法，包括有锚头安装方法和锚头拆卸方法。

锚头安装方法包括步骤如下。

步骤一，将热固性树脂环3放入锚环4内。

步骤二，将可移动滑块2***热固性树脂环3中，并且使可移动滑块2与热固性树脂环3的内侧面紧贴。

步骤三，在锚环4外设置有一圈加热带8，将导线与外界的电源连接，以便回收预应力锚索5时对锚头进行加热。

步骤四，将预应力锚索5从锚环4底部的穿孔6中穿过。

步骤五，待预应力锚索5的端部超出穿出锚环4后，在预应力锚索5和可移动滑块2中间的变截面段7.1内安装夹片1，至此锚头安装完毕，这样在对预应力锚索5施加拉力时，预应力锚索5、夹片1、可移动滑块2、热固性树脂环3和锚环4会互相挤紧；对预应力锚索5施加的拉力转化为预应力锚索5与夹片1内部的摩擦力，再转化为夹片1与可移动滑块2之间的压力，再传递到锚环4，最终传递到水泥浆体上，通过水泥浆体与土体之间的摩擦传递到周围土体中。

锚头拆卸方法包括步骤如下。

步骤1，对设置在锚环4外侧的加热带8进行通电加热，使热固性树脂环3升温，强度降低。

步骤2，在预应力锚索5拉力作用下，使可移动滑块2挤压热固性树脂环3，向背预应力锚索5方向移动，同时，夹片1与预应力锚索5向靠近锚环4的底板4.2一侧移动，直至夹片1的内端面压设在锚环4的底板4.2上。

步骤3，夹片1与预应力锚索5分离，抽出预应力锚索5，至此完成预应力锚索5的回收。

本实施例中，在步骤四中穿预应力锚索5之前，在预应力锚索5的外侧涂设一层油脂层，并在油脂层的外侧包上橡胶套9。

上述实施例并非具体实施方式的穷举，还可有其它的实施例，上述实施例目的在于说明本发明，而非限制本发明的保护范围，所有由本发明简单变化而来的应用均落在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种用于回收预应力锚索的锚头，其特征在于：包括有由内而外依次设置的夹片（1）、可移动滑块（2）、热固性树脂环（3）和锚环（4）；所述锚环（4）呈筒状，包括有环形的侧壁（4.1）和设置在侧壁（4.1）底部的底板（4.2）；在底板（4.2）的板面中部开设有穿过有预应力锚索（5）的穿孔（6）；所述锚环（4）套设在预应力锚索（5）的外侧，且锚环（4）的开口朝向预应力锚索（5）的端部一侧；所述可移动滑块（2）呈圆柱形，设置在锚环（4）中，并且可移动滑块（2）的长轴与穿孔（6）的中心对应；所述可移动滑块（2）由一组可移动滑块单元（2.1）拼合而成；其中，可移动滑块（2）的内端面与底板（4.2）相接触，可移动滑块（2）外侧面与锚环（4）的侧壁（4.1）之间留有间距；在可移动滑块（2）的内部、沿其长轴开设有穿筋孔道（7），并且该穿筋孔道（7）由变截面段（7.1）和等截面段（7.2）构成；其中，等截面段（7.2）位于靠近锚环（4）的底板（4.2）一侧，且等截面段（7.2）的直径与预应力锚索（5）的直径相适应；所述夹片（1）由夹片单元（1.1）拼合而成，该夹片（1）夹持在预应力锚索（5）的外侧，且插设在变截面段（7.1）中；所述热固性树脂环（3）填充在锚环（4）的侧壁（4.1）与可移动滑块（2）之间的间隙中；所述在锚环（4）外侧设置一圈加热带（8），加热带（8）通过导线与电源连接；所述可移动滑块（2）由四个可移动滑块单元（2.1）拼合而成；其中，每个可移动滑块单元（2.1）的断面为1/4圆弧；所述可移动滑块（2）的内侧面为光滑的滑面，所述可移动滑块（2）与底板（4.2）相接触的一侧端面为光滑的滑面；所述夹片（1）的外侧面为光滑的滑面。

2.根据权利要求1所述的用于回收预应力锚索的锚头，其特征在于：位于锚头外侧的预应力锚索（5）部位上涂设有油脂层，在油脂层的外侧包有橡胶套（9）。

3.根据权利要求1所述的用于回收预应力锚索的锚头，其特征在于：所述夹片（1）由两个夹片单元（1.1）拼合而成，该夹片（1）的外表面与变截面段（7.1）的侧面相贴合，夹片（1）的外端与锚环（4）的开口端平齐。

4.根据权利要求1所述的用于回收预应力锚索的锚头，其特征在于：所述穿筋孔道（7）的等截面段（7.2）的长度为5mm~8mm；穿筋孔道（7）的变截面段（7.1）的长度与夹片（1）的长度相适应，为30cm~40cm。

5.根据权利要求1所述的用于回收预应力锚索的锚头，其特征在于：所述热固性树脂环（3）的厚度为7mm~9mm。

6.一种权利要求1-5中任意一项所述的用于回收预应力锚索的锚头的施工方法，包括有锚头安装方法和锚头拆卸方法；其特征在于：

其中，锚头安装方法包括步骤如下：

步骤一，将热固性树脂环（3）放入锚环（4）内；

步骤二，将可移动滑块（2）***热固性树脂环（3）中，并且使可移动滑块（2）与热固性树脂环（3）的内侧壁紧贴；

步骤三，在锚环（4）外设置有一圈加热带（8），将导线与外界的电源连接，以便回收预应力锚索（5）时对锚头进行加热；

步骤四，将预应力锚索（5）从锚环（4）底部的穿孔（6）中穿过；

步骤五，待预应力锚索（5）的端部超出穿出锚环（4）后，在预应力锚索（5）和可移动滑块（2）中间的变截面段（7.1）内安装夹片（1），至此锚头安装完毕；

锚头拆卸方法包括步骤如下：

步骤1，对设置在锚环（4）外侧的加热带（8）进行通电加热，使热固性树脂环（3）升温，强度降低；

步骤2，在预应力锚索（5）拉力作用下，使可移动滑块（2）挤压热固性树脂环（3），向背预应力锚索（5）方向移动，同时，夹片（1）与预应力锚索（5）向靠近锚环（4）的底板（4.2）一侧移动；

步骤3，夹片（1）与预应力锚索（5）分离，抽出预应力锚索（5），至此完成预应力锚索（5）的回收。

7.根据权利要求6所述的用于回收预应力锚索的锚头的施工方法，其特征在于：在步骤四中穿预应力锚索（5）之前，在预应力锚索（5）的外侧涂设一层油脂层，并在油脂层的外侧包上橡胶套（9）。

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