专利名称：一种可回收的端承摩擦型锚杆及其施工方法
技术领域：
本发明涉及岩土工程锚固领域。
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，提出回收方便的端承式锚杆回收方案，但在软土地区，端承式锚杆的端承力有限，针对此问题， 本发明人提出可回收的端承摩擦型锚杆予以解决。发明的内容本发明的第一个目的在于提供一种可回收的端承摩擦型锚杆，该可回收的端承摩擦型锚杆可以提供较大的锚固力，在发挥锚杆侧阻力的同时，能提供较大的锚杆端部承载力，并能实现锚杆体的回收再利用，减小锚杆对周边地下空间开发的影响，环保效益好，扩大了锚杆的应用领域，大幅度降低工程成本。该可回收的端承摩擦型锚杆包括锚杆体、扩孔杆、活动连接及拉索四部分组成，其中扩孔杆通过活动连接与锚杆体相连，拉索与扩孔杆连接。本发明的第二个目的在于提供一种可回收的端承摩擦型锚杆施工方法，该可回收的端承摩擦型锚杆施工方法可以顺利实现可回收的端摩擦型锚杆的安装施工与回收施工， 降低施工难度与工程成本。该可回收的端承摩擦型锚杆施工方法包括以下步骤a)将可回收的端承摩擦型锚杆的扩孔杆收拢。b)将可回收的端承摩擦型锚杆置入土体。c)在可回收的端承摩擦型锚杆达到预定的入土深度后，在操作面位置张拉拉索，
3使扩孔杆张开。d)如需回收，使用结束后，松开拉索，拉拔锚杆体，进行回收施工，如不需回收，则不需要本步骤。本发明的第三个目的在于提供一种带临时固定装置的可回收的端承摩擦型锚杆， 该带临时固定装置的可回收的端承摩擦型锚杆可以降低可回收的端承摩擦型锚杆施工难度。该带临时固定装置的可回收的端承摩擦型锚杆包括锚杆体、扩孔杆、活动连接、拉索及临时固定装置五部分组成，其中扩孔杆通过活动连接与锚杆体相连，拉索与扩孔杆连接，临时固定装置是在扩孔前对扩孔杆进行约束、扩孔施工时可解除约束的装置。由于本发明的可回收的端承摩擦型锚杆的锚杆端部有扩孔功能，在锚杆使用时， 即可以发挥锚杆的侧阻力，又可以提供很大的端阻力，在使用完成后，通过释放拉索，可卸除锚杆端阻力，便于锚杆回收，锚杆可重复使用，成本低，锚杆质量可靠。
图1为本发明的可回收的端承摩擦型锚杆端部收起时形状结构示意图。图2为本发明的可回收的端承摩擦型锚杆端部张开时形状结构示意图。图3为本发明的带临时固定装置的可回收的端承摩擦型锚杆结构示意图。图4为本发明的带临时固定装置的可回收的端承摩擦型锚杆的第二种临时固定装置结构示意图。
具体实施例方式作为本发明的如图1与图2所示的可回收的端承摩擦型锚杆及其施工方法的第一个实施例，主要目的在于介绍可回收的端承摩擦锚杆的结构构造及制造方法。可选用外径为48mm的焊管作为锚杆体(1)，选用外径为48mm的焊管沿对称轴分割后形成的两个半圆筒形结构作为扩孔杆O)，在制造可回收的端承摩擦型锚杆时，利用活动连接(3)将锚杆体 ⑴与扩孔杆⑵按照如图1所示的方式连接，连接完成后，扩孔杆⑵可围绕活动连接⑶ 旋转，然后将拉索(4)连接于扩孔杆( 上，便完成了本发明的可回收的端承摩擦型锚杆的制造。作为本发明的如图1与图2所示的可回收的端承摩擦型锚杆及其施工方法的第二个实施例，主要目的在于介绍可回收的端承摩擦锚杆的施工方法。在本实施例的第一步，首先将两个扩孔杆( 收起，使其收起后的外形与锚杆体(1)相似，如图1所示，便于施工。完成本实施例的第一步，进入本实施例的第二步。可利用振动机械，将扩孔杆( 收起后的一端作为尖端，将可回收的端承摩擦型锚杆振入土体，也可以采用静压的方式将可回收的端承摩擦型锚杆压入土体，由于扩孔杆( 收起后尖部呈锥形，在置入土体的过程中，土体的阻力使两个扩孔杆( 相互靠拢，直至达到预定的入土深度。完成本实施例的第二步，进入本实施例的第三步。在可回收的端承摩擦型锚杆达到预定的入土深度后，在操作面位置张拉拉索G)，使扩孔杆( 张开，可以通过以下两种方式使扩孔杆( 完全张开，第一种方式是在操作面位置持续拉拔拉索G)，直至完全张开，并可通过拉索的相对锚杆体(1)的位置判定扩孔杆( 张开的幅度和位置，第二种方式是在拉拔拉索(4)使扩孔杆( 初步张开后，继续将锚杆体(1)振入土体或压入土体，使扩孔杆(2)在土体阻力作用下自行张开插入土体，然后在操作面位置拉紧拉索G)。从而完成本实施例的第三步，完成本发明的可回收的端承摩擦型锚杆的安装施工，本发明的端承摩擦型锚杆安装施工完成后的形状如图 2所示。在本发明的可回收的端承摩擦型锚杆扩孔施工完成后，如需进行锚杆回收，在锚杆使用结束后，则可实施本实施例的第四步，如不需回收，则不需本步骤。在本实施例的第四步，在锚杆使用结束后，松开拉索G)，拉拔锚杆体(1)，在锚杆体(1)外拔的过程中，在土体阻力的作用下，扩孔杆( 相互靠拢收起，便解除了锚杆的端部承载力，使本发明的端承摩擦型锚杆在土体中的形状接近图1所示。持续拉拔锚杆体(1)，便可将本发明的端承摩擦型锚杆回收。在本实施例中，还可以在上述的第三步施工完成后，通过锚杆体(1)，对锚杆进行注浆施工，以提高锚杆承载力。作为本发明的如图3与图4所示的可回收的端承摩擦型锚杆及其施工方法的第三个实施例，主要目的在于介绍带临时固定装置的可回收的端承摩擦型锚杆结构构造及其施工方法。与第一个实施例相比，带临时固定装置的可回收的端承摩擦型锚杆结构构造与可回收的端承摩擦型锚杆基本相同，不同点如下增加了如图3所示的临时固定装置(5)，在扩孔杆( 上设置了可相互对齐的锁孔(6)，扩孔杆O)的尖部可不设置为锥形，可设置为如图3所示的Y形，在安装施工前，将扩孔杆⑵上的锁孔(6)对齐，并使临时固定装置(5) 穿越两根扩孔杆⑵的锁孔(6)，从而使两根扩孔杆(2)的位置固定，完成本发明的带临时固定装置的可回收的端承摩擦型锚杆的制造。与第二个实施例相比，带临时固定装置的可回收的端承摩擦型锚杆的施工方法与可回收的端承摩擦型锚杆基本相同，不同点在于在第一步增加了如本实施例上述的临时固定装置(5)的安装，在第三步，在张拉拉索(4)之前， 通过在操作面位置拉拔临时固定装置( 将其抽出，以解除临时固定装置( 对扩孔杆(2) 的约束，其他同第二个实施例。在本实施例的以下部分，主要介绍带临时固定装置的可回收的端承摩擦型锚杆的第二种临时固定装置结构构造与使用方法，该第二种临时固定装置包括C形锁套(7)与临时杆⑶组成，其中C形锁套(7)两端设置有端孔(9)，在安装第二种临时固定装置时，首先将C形锁套(7)套在两个扩孔杆O)的外侧，并使C形锁套(7)的端孔(9)对齐，使临时杆⑶穿越对齐的两个端孔(9)，并使临时杆⑶延伸至操作面，完成第二种临时固定装置对扩孔杆O)的约束。在解除第二种临时固定装置对扩孔杆( 的约束时，只需在操作面位置拔出临时杆(8)便可。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
1.一种可回收的端承摩擦型锚杆，其特征是该可回收的端承摩擦型锚杆包括锚杆体 (1)、扩孔杆O)、活动连接C3)及拉索四部分组成，其中扩孔杆( 通过活动连接(3) 与锚杆体(1)相连，拉索(4)与扩孔杆( 连接。
2.—种可回收的端承摩擦型锚杆施工方法，其特征是该可回收的端承摩擦型锚杆施工方法包括以下步骤a)将可回收的端承摩擦型锚杆的扩孔杆( 收拢。b)将可回收的端承摩擦型锚杆置入土体。c)在可回收的端承摩擦型锚杆达到预定的入土深度后，在操作面位置张拉拉索G)， 使扩孔杆(2)张开。d)如需回收，使用结束后，松开拉索G)，拉拔锚杆体(1)，进行回收施工，如不需回收， 则不需要本步骤。
3.一种带临时固定装置的可回收的端承摩擦型锚杆，其特征是该带临时固定装置的可回收的端承摩擦型锚杆包括锚杆体(1)、扩孔杆O)、活动连接(3)、拉索(4)及临时固定装置(5)五部分组成，其中扩孔杆( 通过活动连接C3)与锚杆体(1)相连，拉索(4)与扩孔杆(2)连接，临时固定装置( 是在扩孔前对扩孔杆( 进行约束、扩孔施工时可解除约束的装置。
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端承摩擦型锚杆及其施工方法，该可回收的端承摩擦型锚杆包括锚杆体(1)、扩孔杆(2)、活动连接(3)及拉索(4)四部分组成，其中扩孔杆(2)通过活动连接(3)与锚杆体(1)相连，拉索(4)与扩孔杆(2)连接，可以通过增加临时固定装置提高安装施工效率，位于锚杆体(1)端部的扩孔杆(2)有扩孔功能，在锚杆使用时，即可以发挥锚杆的侧阻力，又可以提供很大的端阻力，在使用完成后，通过释放拉索(4)，可卸除锚杆端阻力，并可通过拉拔锚杆体(1)进行锚杆回收，回收后土中无残留，环保效益突出，锚杆可重复使用，成本低，锚杆质量可靠。
文档编号E02D5/74GK102235004SQ201010157918
公开日2011年11月9日 申请日期2010年4月27日 优先权日2010年4月27日
发明者张继红 申请人:张继红