CN112854210A - 预应力钢绞线用可回收锚具及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预应力钢绞线用可回收锚具及其安装方法，涉及预应力锚具技术领域，其锚固段包括护套管、限位套、端盖、密封筒、外圈固定锚板、内圈固定锚板、锚固端工作夹片、密封挡板、锚固导向头、锚固加强板、连接杆、固定杆和分丝板；将护套管与限位套连接，限位套螺纹段穿过端盖并通过锁紧螺母扭紧；将分丝板穿过护套管，护套管内穿入张拉钢绞线或辅助钢绞线，使各钢绞线露出端盖内端面一定距离；依次安装隔离板、外圈固定锚板、内圈活动锚板，接着将工作夹片穿入张拉钢绞线并锤紧；焊接密封筒、密封挡板、连接套，安装端盖，再将连接杆分别连接密封挡板、锚固加强板、锚固导向头。本锚具承载力高、回收方便、回收率高、安装施工效率高。

Description

预应力钢绞线用可回收锚具及其安装方法

技术领域

本发明涉及预应力锚具技术领域，尤其是一种可回收预应力锚索的锚具。

背景技术

预应力锚具是基坑、边坡岩土锚固构件中重要组成部分之一，普通的边坡地锚在临时支护功能失效后，钢绞线无法拆卸回收，会与构筑物一起永久深埋地下，不能清除从而形成地下垃圾，久而久之就会造成地下污染。再者，当该区域需要重新构建其它建筑物时，比如修建地铁的盾构施工、地下管线的顶管施工、楼房的支撑桩施工等等，这些预应力锚索或是地锚便成为了障碍物，使得新建筑物的建造过程中增加一道破除预应力锚索或地锚的工作，增加了建造成本，有时甚至使新建筑物的建造成为不可能。因此，现在一些地区出台了使用预应力锚索或地锚不得超出红线的规定，结果又导致在必须使用预应力锚索或地锚时，陷于束手无策的境地，又不得不增加成本而另选取其它的代埋方式。为了避免这种情况的发生，就出现了可拆除预应力锚索的可回收锚具，这种可拆除式的内锚具解决了预应力钢绞线的回收问题，对节约材料、避免地下环境污染有显著的实际效益和意义，是锚具发展的方向。

可回收锚具可应用于岩土工程、建筑工程、道路、桥梁、港口、码头等，当临时支护功能失效后，钢绞线可以快速拆卸回收，从而避免了钢绞线长期占用地下空间而造成的地下污染以及将来相邻场地开发的处理费用问题，不管是从环保还是从使用成本角度来说可回收锚具都具有较高的经济使用价值。

常用的可拆除预应力锚索的可回收锚具主要包括U型、JCE型和热熔型，U型可回收锚具的使用和安装简单，普及率最高，承载力大，抗拉能力最高，但因前端带U型槽的回转承载头半径较小，需要的回收力大，在拉拔过程中容易使钢绞线断裂，回收率较低；JCE可回收锚具包括沿轴向依次连接的密封罩、拼装锚板、承载体、波纹管以及安装在它们内部的工作索和回收索，回收时，千斤顶把回收索抽出后，端部锚头散开，在拼装锚板的中心产生空隙，使工作索可拔出回收，承载体为圆柱体，其承载力较小，且所有工作索和回收索都套装在同一波纹管内，在施工过程中，如果波纹管破损，还会向内漏浆，水泥浆固结后，会影响锚索回收；热熔型可回收锚具则需要设置导线，通过导线给可加热熔解的锚具进行通电，等待一段时间后，锚具被加热熔解，将解锁的钢绞线抽回即可回收，但导线较细长，增加了施工难度和时间，回收时还需要理线和接通供电设备，并且等待加热，回收不方便，工作效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种承载力高、回收方便、回收率高以及安装施工效率高的预应力钢绞线用可回收锚具及其安装方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种预应力钢绞线用可回收锚具包括设置在密封筒内的拼装锚板，所述拼装锚板穿装并夹持有一根辅助钢绞线和至少两根张拉钢绞线，所述张拉钢绞线通过锚固端工作夹片锁紧，所述密封筒的末端封装有密封挡板，所述密封挡板连接有沿所述密封筒轴向向外延伸的连接杆，所述连接杆的另一端连接有锚固导向头，所述锚固导向头背离所述密封挡板的一面为半球面，所述连接杆上安装有锚固加强板；所述密封筒的另一端封装有端盖，所述辅助钢绞线和各所述张拉钢绞线上分别套装有护套管，所述护套管的一端通过限位套与所述端盖紧密连接，另一端延伸至张拉端，各所述限位套分隔设置。

进一步的，所述连接杆为螺纹杆，所述密封挡板上固定有连接套，所述连接套的一端具有与所述密封挡板内端面相抵的封板，另一端伸出所述密封挡板外部与所述连接杆螺纹连接，所述锚固加强板和所述锚固导向头均与所述连接杆螺纹连接。

进一步的，所述限位套具有螺纹段，所述螺纹段穿过端盖伸入所述密封筒内由锁紧螺母锁紧固定；所述锁紧螺母和所述拼装锚板之间设置有隔离板，所述隔离板的两端分别与所述拼装锚板和所述端盖相抵接。

进一步的，所述限位套的螺纹段外径小于伸出段外径，所述限位套上套装有橡胶垫圈，所述橡胶垫圈设置于所述伸出段的台肩和所述端盖的外端面之间。

进一步的，所述密封挡板分别与所述密封筒和所述连接套焊接固定。

进一步的，所述端盖与所述密封筒螺纹连接，所述端盖和所述密封筒之间设置有密封圈。

进一步的，所述端盖外端面设置有固定杆，所述固定杆上支撑有分丝板，所述分丝板上开设有多个分丝孔，各所述护套管分别穿过对应的所述分丝孔。

进一步的，所述拼装锚板由一个外圈固定锚板和拼装在所述外圈固定锚板内的至少两个相同的内圈活动锚板组合而成，各所述内圈活动锚板拼装后在中央位置形成穿装所述辅助钢绞线的回收孔，所述内圈活动锚板和外圈固定锚板之间开设有与所述锚固端工作夹片相匹配的锥孔。

上述预应力钢绞线用可回收锚具的技术方案中，更具体的技术方案还可以是：一种预应力钢绞线用可回收锚具的安装方法，包括以下步骤：

S1、将护套管的一端固定连接于限位套内，限位套的另一端套上橡胶垫圈后，穿过端盖，并通过锁紧螺母扭紧形成一个整体；

S2、将分丝板穿过护套管并使用螺母将分丝板锁紧固定在固定杆上，护套管内穿入张拉钢绞线或辅助钢绞线，使各钢绞线露出端盖内端面一定距离；先安装隔离板，然后安装外圈固定锚板，再安装内圈活动锚板，接着将锚固端工作夹片穿入张拉钢绞线并锤紧；

S3、密封筒、密封挡板、连接套三者之间通过焊接形成一个密封组件，端盖套上密封圈，密封组件通过螺纹与端盖连接形成整体；连接杆旋入连接套，锚固加强板旋入连接杆，并调节至一定距离，最后锚固导向头旋入连接杆末端，安装完毕。

进一步的，步骤S1中，将护套管与限位套通过胶水粘结，或是通过挤压，将限位套裹紧在护套管上。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

1、在密封筒的末端密封挡板通过连接杆连接外部的锚固导向头和锚固加强板，增强了注浆体与锚具的连接强度，提高锚固强度和承载力；各张拉钢绞线和辅助钢绞线分别套装有独立的护套管，护套管两端分别延伸至锚具的张拉端和密封筒前端的端盖上的限位套，可使注浆体完全包裹锚具至靠近张拉端的位置，加大锚固强度和承载力，使锚具的工作状态更为稳固，同时，钢绞线在护套管的隔离下，能较容易地抽出回收，回收方便，回收率高；锚固导向头的球面，可放置锚具再放入锚孔的过程中，***黏土中，提高下放的顺畅性和速度，施工快捷。

2、连接杆设置为螺纹杆，通过连接套与密封挡板连接，便于运输和快速安装，并可根据需求选用不同长度的螺纹杆和不同规格的锚固导向头和锚固加强板。

3、密封挡板与密封筒和连接套焊接固定，可提高连接强度和可靠性。

4、在锁紧螺母和拼装锚板之间设置隔离板，可提高锚板的整体稳定性，确保承载的可靠性。

端盖与限位套和密封筒的连接结构，便于加工和快速安装，连接可靠。

5、橡胶垫圈和密封圈的设置，可提高整体的密封性，防止漏浆出现内部固结，避免回收失效。

6、设置由固定杆支撑的分丝板，可以承载锚索拉力，避免钢绞线弯曲，使钢绞线的回收更为顺畅。

7、锚具结构稳定不会发生钢绞线回收失效的问题，在锚固时每付工作夹片都会均匀的使握裹力传递到辅助钢绞线上，使得整个受力部件达到受力均衡，后期抽出辅助钢绞线破坏受力部件的均衡力即可取出钢绞线。

8、每个部件呈递进安装，安装快速、可靠，除张拉端锚具外，其余部件均可预先在工厂批量安装，施工方便；包括连接杆、锚固加强板和锚固导向头的锚固导向组件可一起运送至现场再运锚固的密封部分相连接，安装和运输方便。

附图说明

图1是本预应力钢绞线用可回收锚具实施例的结构示意图。

图2是限位套的安装结构示意图。

图3是张拉钢绞线和辅助钢绞线锚固端的安装结构示意图。

图4是密封组件和锚固导向组件的安装结构示意图。

图5本预应力钢绞线用可回收锚具的张拉示意图。

图6是本预应力钢绞线用可回收锚具工作时的拼装锚板状态示意图。

图7是抽出辅助钢绞线后的拼装锚板状态示意图。

图8是本预应力钢绞线用可回收锚具回收所有钢绞线后的状态示意图。

附图标号说明：1、护套管；2、限位套；3、橡胶垫圈；4、端盖；5、密封圈；6、密封筒；7、锁紧螺母；8、隔离板；9、外圈固定锚板；10、内圈活动锚板；11、锚固端工作夹片；12、密封挡板；13、连接套；14、锚固导向头；15、锚固加强板；16、连接杆；17、固定杆；18、分丝板；19、张拉钢绞线；20、辅助钢绞线；21、张拉端工作夹片；22、张拉端工作锚板；23、锚垫板。

具体实施方式

下面结合附图实施例对本发明作进一步详述：

图1所示的预应力钢绞线用可回收锚具的锚固段主要包括护套管1、限位套2、端盖4、密封筒6、拼装锚板、锚固端工作夹片11、密封挡板12、锚固导向头14、锚固加强板15、连接杆16、固定杆17和分丝板18，其中，端盖4和密封挡板12分别封装密封筒6的两端，设置在密封筒6内的拼装锚板穿装并夹持有一根辅助钢绞线20和三根张拉钢绞线19，拼装锚板由一个外圈固定锚板9和拼装在外圈固定锚板9内的三个相同的内圈活动锚板10组合而成，各内圈活动锚板10拼装后在中央位置形成穿装辅助钢绞线20的回收孔，内圈活动锚板10和外圈固定锚板9之间开设有与锚固端工作夹片11的锥孔，张拉钢绞线19通过锚固端工作夹片11锁紧，位于中间的辅助钢绞线20不装配工作夹片，通过三个内圈活动锚板10共同夹持。辅助钢绞线20和各张拉钢绞线19上分别套装有护套管1，护套管1的一端通过限位套2与端盖4紧密连接，另一端延伸至张拉端的锚具，限位套2沿密封筒6的轴向设置，且各限位套2之间相互平行、分隔设置。限位套2具有伸出段和螺纹段，伸出段位于密封筒6之外，螺纹段穿过端盖4伸入密封筒6内由锁紧螺母7锁紧固定，锁紧螺母7和拼装锚板之间设置有隔离板8，隔离板8的两端分别与拼装锚板和端盖4相抵接；限位套2的螺纹段外径小于伸出段外径，在限位套2上套装橡胶垫圈3，橡胶垫圈3设置伸出段的台肩和端盖4的外端面之间，可以提高连接处的密封性。端盖4外端面对称设置有两根固定杆17，固定杆17上支撑有分丝板18，分丝板18上开设有多个分丝孔，各护套管2分别穿过对应的分丝孔，可防止各护套管2相互缠绕。在密封筒6末端的密封挡板12连接有沿密封筒6轴向向外延伸的连接杆16，连接杆16为螺纹杆，密封挡板12上固定有连接套13，连接套13的一端具有与密封挡板12内端面相抵的封板，另一端伸出密封挡板12外部与连接杆16螺纹连接；在连接杆16上螺纹连接有锚固加强板15和锚固导向头14，锚固导向头14连接于连接杆16的末端，锚固加强板15位于锚固导向头14和连接套13之间；锚固导向头14背离密封挡板的一面为半球面，侧面为圆柱面，这种圆滑结构利于在复杂工况中，快速将可回收锚具导入锚孔底部。为了提高锚具的强度，将密封挡板12分别与密封筒6和连接套13焊接固定，端盖4则于密封筒6螺纹连接，以便于安装，在端盖4和密封筒6之间设置有密封圈5，可以防止漏浆。

本预应力钢绞线用可回收锚具的安装步骤如下：

S1：如图2所示，将护套管1与限位套2通过胶水粘结，或是通过挤压限位套2裹紧在护套管1 上，限位套2的另一端套上橡胶垫圈3穿过端盖4上的孔通过锁紧螺母7扭紧形成一个整体；

S2：如图3所示，将分丝板18穿过护套管1并使用固定杆17、螺母将分丝板18锁紧固定好；护套管1内穿入张拉钢绞线19或辅助钢绞线20，使各钢绞线露出端盖4内端面一定距离；先安装隔离板8，然后安装外圈固定锚板9，再安装内圈活动锚板10，需要注意安装方向；最后将锚固端工作夹片11穿入张拉钢绞线19，使用套管之类的工具稍微锤紧工作夹片；

S3：如图4所示，密封筒6、密封挡板12、连接套13三者之间通过焊接形成一个密封组件，端盖4套上密封圈5，密封组件通过螺纹与端盖4连接形成整体；连接杆16旋入连接套13，锚固加强板15旋入连接杆13，并调节至一定距离，最后锚固导向头14旋入连接杆16末端，安装完毕。

施工时，将本锚具直接放入已经预先钻好的锚孔里，往下放时需要注意锚固导向头14朝下，可回收锚具下放到底之后往锚孔里灌注混凝土砂浆，使可回收锚具锚固在地底。当锚孔里的混凝土完全凝固后则可以进行可回收锚具的张拉，张拉过程与普通的锚具并无不同。如图5所示，在张拉端装上张拉端工作锚板22以及张拉端工作夹片21，使各钢绞线露出锚垫板23一段距离，注意中间的辅助钢绞线20不需要安装工作夹片；按顺序组装张拉工具，先是限位板穿过钢绞线使之贴紧张拉端工作锚板22，然后选用合适的千斤顶穿过张拉钢绞线19使之贴稳限位板，然后张拉端工具锚板22穿过张拉钢绞线19与千斤顶端面接触卡紧于止口内，最后张拉端工具夹片21穿过张拉钢绞线19与张拉端工具锚板22锥孔接触贴紧，安装完成之后就可以进行张拉了。

本可回收锚具与普通的预应力锚索、地锚相比多了一个钢绞线回收功能，从而降低了使用成本。可回收锚具与普通的预应力锚索、地锚的使用方法大致一样，不同的是可回收锚具在后期当不再需要临时支护时可以将钢绞线快速拆除。而实现这一功能具体是通过锚固端部分零件及辅助钢绞线实现的。如图6至图8所示，当需要拆除钢绞线时使用千斤顶将辅助钢绞线20从张拉端往后抽出，需要注意的是在进行这项操作的时候钢绞线指向的方向不要站立人员，防止钢绞线飞出造成人员伤害；因缺少辅助钢绞线20的支撑，拼装锚板的内圈活动锚板10会因锚固端工作夹片11的挤压力而往中心移动，锚固端工作夹片11与外圈固定锚板9和内圈活动锚板10的握裹状态被打破无法再正常锚固，而张拉钢绞线19原先是处于受力状态的，锚固端工作夹片11会跟着钢绞线一起回缩，锚固端工作夹片11会卡在隔离板8上自然脱落，张拉钢绞线19即可取出。

本预应力钢绞线用可回收锚具结构新颖，整体结构简洁，组装简单，整体密封性好，不会发生漏浆现象，且各钢绞线单独包裹护套管并相互分隔，提高了回收成功率，回收也极为方便；同时，还提高了锚固段的锚固注浆固结体质量，锚固强度高，承载力更高。本锚具根据不同的工况需求，可对张拉钢绞线及与之相匹配的护套管、限位套和内圈活动锚板的数量进行相应的更改，可涵盖较广的范围，适应性强。

Claims (10)

1.一种预应力钢绞线用可回收锚具，包括设置在密封筒内的拼装锚板，所述拼装锚板穿装并夹持有一根辅助钢绞线和至少两根张拉钢绞线，所述张拉钢绞线通过锚固端工作夹片锁紧，其特征在于：所述密封筒的末端封装有密封挡板，所述密封挡板连接有沿所述密封筒轴向向外延伸的连接杆，所述连接杆的另一端连接有锚固导向头，所述锚固导向头背离所述密封挡板的一面为半球面，所述连接杆上安装有锚固加强板；所述密封筒的另一端封装有端盖，所述辅助钢绞线和各所述张拉钢绞线上分别套装有护套管，所述护套管的一端通过限位套与所述端盖紧密连接，另一端延伸至张拉端，各所述限位套分隔设置。

2.根据权利要求1所述的预应力钢绞线用可回收锚具，其特征在于：所述连接杆为螺纹杆，所述密封挡板上固定有连接套，所述连接套的一端具有与所述密封挡板内端面相抵的封板，另一端伸出所述密封挡板外部与所述连接杆螺纹连接，所述锚固加强板和所述锚固导向头均与所述连接杆螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的预应力钢绞线用可回收锚具，其特征在于：所述限位套具有螺纹段，所述螺纹段伸入所述密封筒内由锁紧螺母锁紧固定；所述锁紧螺母和所述拼装锚板之间设置有隔离板，所述隔离板的两端分别与所述拼装锚板和所述端盖相抵接。

4.根据权利要求3所述的预应力钢绞线用可回收锚具，其特征在于：所述限位套的螺纹段外径小于伸出段外径，所述限位套上套装有橡胶垫圈，所述橡胶垫圈设置于所述伸出段的台肩和所述端盖的外端面之间。

5.根据权利要求4所述的预应力钢绞线用可回收锚具，其特征在于：所述密封挡板分别与所述密封筒和所述连接套焊接固定。

6.根据权利要求5所述的预应力钢绞线用可回收锚具，其特征在于：所述端盖与所述密封筒螺纹连接，所述端盖和所述密封筒之间设置有密封圈。

7.根据权利要求6所述的预应力钢绞线用可回收锚具，其特征在于：所述端盖外端面设置有固定杆，所述固定杆上支撑有分丝板，所述分丝板上开设有多个分丝孔，各所述护套管分别穿过对应的所述分丝孔。

8.根据权利要求7所述的预应力钢绞线用可回收锚具，其特征在于：所述拼装锚板由一个外圈固定锚板和拼装在所述外圈固定锚板内的至少两个相同的内圈活动锚板组合而成，各所述内圈活动锚板拼装后在中央位置形成穿装所述辅助钢绞线的回收孔，所述内圈活动锚板和外圈固定锚板之间开设有与所述锚固端工作夹片相匹配的锥孔。

9.根据权利要求8所述的预应力钢绞线用可回收锚具的安装方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、将护套管的一端固定连接于限位套内，限位套的另一端套上橡胶垫圈后，穿过端盖，并通过锁紧螺母扭紧形成一个整体；

S2、将分丝板穿过护套管并使用螺母将分丝板锁紧固定在固定杆上，护套管内穿入张拉钢绞线或辅助钢绞线，使各钢绞线露出端盖内端面一定距离；先安装隔离板，然后安装外圈固定锚板，再安装内圈活动锚板，接着将锚固端工作夹片穿入张拉钢绞线并锤紧；

S3、密封筒、密封挡板、连接套三者之间通过焊接形成一个密封组件，端盖套上密封圈，密封组件通过螺纹与端盖连接形成整体；连接杆旋入连接套，锚固加强板旋入连接杆，并调节至一定距离，最后锚固导向头旋入连接杆末端，安装完毕。

10.根据权利要求9所述的预应力钢绞线用可回收锚具的安装方法，其特征在于：步骤S1中，将护套管与限位套通过胶水粘结，或是通过挤压，将限位套裹紧在护套管上。

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