专利名称：置入式可回收土钉的制作方法
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、土体中钢筋或钢绞线的可回收土钉。
背景技术：
目前，建筑工程及其它土木工程的基坑支护中，当使用土钉支护时，钢筋或钢管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，也是与当前节能减耗、减排降污等科学发展观相违背的。为了克服现有的土钉支护不能回收的不足，以往有采用螺旋自钻的刚性空心土钉，但是由于其后期回收的操作空间受限制而难以在工程中实施，成本也高。本发明提供一种新的可回收的技术和工法，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， 将带有锚固节点的钢绞线(或钢筋)置入孔中，锚固节点外的钢绞线(或钢筋)上带有隔离套，之后注入水泥浆或水泥砂浆，浆液凝固后即形成土钉。钢绞线(或钢筋)上的锚固节点做法如下在钢绞线(或钢筋)的末端以及其它锚固范围内固定一个或几个封闭的中空圆筒，钢绞线(或钢筋)置于圆筒的中心轴线上。在圆筒内的无隔离套的钢绞线(或钢筋) 上固定一个带有夹片的锚环，锚环和夹片在不受力状态可以自由脱落。通过特制的保险钢丝绑定锚环和夹片，以保证钢绞线(或钢筋)在不受力的状态下，夹片与锚环不脱开。当钢绞线(或钢筋)受拉时，夹片与锚环会结合的愈紧。在锚环和受压端板之间，设置一个套在钢绞线(或钢筋)上的弹簧，并通过调整锚环和受压端板之间的距离，完成各锚固节点的受力调整。受压端板上设置两个金属倒钩，当钢绞线(或钢筋)受拉时，固定锚环和夹片的保险钢丝进入倒钩内，当钢绞线(或钢筋)卸载，保险钢丝与倒钩和受压端板在弹簧的作用下反向移动，倒钩拉断保险钢丝，使得锚环和夹片自由脱开，从而将钢绞线(或钢筋)拔出岩、 土体。本发明的有益效果是，当土钉完成支护功能后，钢绞线(或钢筋)可以从岩、土体中拉拔出来，从而完成回收的目的，减少对周边地块的污染、遗留和影响。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明锚固节点的正纵剖视图(1-1)。图2是本发明锚固节点的侧纵剖视图(2-2)。图3是本发明锚固节点的的正纵剖视图(承载状态)。图4是本发明锚固节点的的正纵剖视图(打开保险钢丝)。图5是本发明锚固节点的倒钩侧视图。
图6是本发明的组装图。图中，1钢绞线或钢筋，2保险栓，3夹片，4锚环，5圆筒体，6距离控制棒，7受压端板，8保险钢丝，9压力弹簧，10倒钩，11锚固节点，12孔壁，13钢绞线或钢筋实施过程分为以下三步第一步如图1所示，钢绞线或钢筋⑴通过夹片⑶被锚固在锚环内，夹片与锚环的接触面与钢绞线(或钢筋)的夹角大于夹片的自锁角，为保证夹片不脱落，采用保险钢丝(8)通过保险栓(2)将夹片和锚环绑扎固定，根据需要可在保险栓和夹片之间增加一弹簧，套在钢绞线或钢筋上，以增强保险效果。锚环(4)与受压端板(7)之间设置一强力弹簧(9)，弹簧完全压缩后可完全隐没于锚环的凹槽内，以保证钢绞线(或钢筋)受拉后锚环与受压端板完全接触。锚环与受压端板间通过两个距离控制棒(6)连接，距离控制棒与受压端板固定而与锚环之间可单向滑动，通过距离控制棒可设定锚环和受压端板之间的距离。如图2所示，受压端板上固定有两个倒钩，倒钩侧视图如图5所示。圆筒体(5) —端有开孔(位于端板中间，孔径同钢绞线或钢筋的外径)的端板，另一端无端板而直接与受压端板(7)连接并密封，用密封胶封闭钢绞线(或钢筋)与两个端板的缝隙，即形成一个锚固节点。如图6所示，将多个锚固节点安装在一根钢绞线或钢筋上，根据相邻锚固节点间的钢绞线(或钢筋)的长度和预定受力水平设定各个锚固节点中锚环和受压端板间的距离。通常一个(至多三个)锚固节点即可满足基坑围护工程中土钉的受力要求。将组装好的钢绞线 (或钢筋)及锚固节点插入岩土中的已完成的孔内，在孔内注水泥浆或水泥砂浆，即形成一个置入式可回收土钉。此时受压端板位置永久固定，锚环和夹片可随钢绞线(或钢筋)移动。第2步如图3所示，注浆体达到一定强度后，对钢绞线(或钢筋)施加预应力，受压端板和锚环充分接触并受力。在此过程中，如图5所示，保险钢丝滑过倒钩外侧进入倒钩内。将孔口的钢绞线(或钢筋)锁定，土钉即可发挥支护功能。第3步土钉支护功能完成后，打开孔口的锁定装置，钢绞线(或钢筋)和锚环在强力弹簧的作用下回缩，保险钢丝在倒钩的拉割下断开，夹片和锚环的保险失效。由于土钉通常有一定的倾角，因此夹片会和锚环分离，脱落在圆筒空腔内，此时可以将钢绞线(或钢筋)拉出，完成回收。
权利要求
1.一种置入式可回收土钉，在注浆体中，包括位于圆筒体空腔内的夹片、锚环、保险钢丝和保险栓、受压端板、倒钩和强力弹簧，其特征是通过保险栓和保险钢丝组成的保险装置可以牢靠固定夹片和锚环，通过距离控制棒和强力弹簧组成的控制装置可以设定锚环和受压端板的距离以满足钢绞线(或钢筋)的受力调整功能，使用倒钩和强力弹簧组成的保险开启装置可以使保险钢丝在士钉加载、承载过程中仍保证其保险功能而在卸载过程中拉害I]、断开保险钢丝以解除保险功能，使用无自锁功能的夹片和锚环以使得保险失效后夹片和锚环、钢绞线(或钢筋)分离后脱落在圆筒体空腔内。
2.根据权利要求1所述的置入式可回收土钉，其特征是夹片的倾角大于其自锁角，可在锚环、钢绞线(或钢筋)不受力的状态下自由脱落，实施中可通过在夹片和锚环的接触面上涂油、加隔离层的措施降低其脱落的难度。
3.根据权利要求1所述的置入式可回收土钉，其特征是由距离控制棒和强力弹簧组成的控制装置，通过设定锚环和承压端板之间的距离，可以使得位于锚固段中不同位置的锚固节点，适应钢绞线(或钢筋)的伸长与受力情况，从端部锚固节点开始向中间锚固节点逐次发挥作用。
4.根据权利要求1所述的置入式可回收土钉，其特征是由保险栓和保险钢丝组成的保险装置可以使得土钉在加载、承载状态，以及卸荷到土钉承载力设计值的设定百分比之前的状态，都处于保险状态。
5.根据权利要求1所述的置入式可回收土钉，其特征是由强力弹簧和倒钩组成的保险开启装置，可以使得土钉在卸荷至土钉承载力设计值的设定百分比之时，方可打开保险。
全文摘要
一种在建筑基坑支护工程中使用后可完成回收的土钉。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(或钢筋)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(或钢筋)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(或钢筋)和锚具分开，将钢绞线(或钢筋)拉出土体，完成回收。一个土钉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控制装置的设定可以适应钢绞线(或钢筋)的变形和受力情况，由端部节点开始向中间节点依次发挥锚固作用。
文档编号E02D5/74GK102477739SQ20101055659
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月23日 优先权日2010年11月23日
发明者张全胜, 王立明 申请人:王立明