一种无锚固体的压摩式可回收锚索的制作方法

1.本发明涉及岩土工程技术领域，特别是一种无锚固体的压摩式可回收锚索。


背景技术：

2.锚索在岩土工程中应用十分广泛，如基坑工程、边坡工程等。现有的技术通过在钻孔内注浆形成锚固体，使锚固体与锚索、锚固体与岩土体均产生摩擦力，利用锚固段的摩擦力来抵抗锚索所受拉力。现有的技术主要存在以下几个问题：1.锚固体所提供的摩擦力较小，因此，高陡边坡的锚索长度常常达到七八十米甚至上百米，成本较高；2.当其它条件一定时，摩擦力大小由锚固体与锚索的摩擦力，以及锚固体与岩土体的摩擦力二者之间较小者控制，这进一步增加了成本；3.由于锚固体的存在，锚索不能回收或者回收率较低。
3.综上，锚固体的存在既是现有技术发挥功能的关键，也是其造价高、不环保、回收难等问题的根本原因。


技术实现要素：

4.本发明的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种无锚固体的压摩式可回收锚索。
5.为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：一种无锚固体的压摩式可回收锚索，包括用于夹紧锚索的夹具，夹具的外形为筒状，所述夹具顶端固定有顶支架，夹具末端固定有底支架，锚索一端贯穿顶支架中心开设有的通孔延伸至夹具外，所述顶支架与底支架之间的夹具外套设有环形气囊，环形气囊上设有气嘴，环形气囊外设置由若干个扇形柱拼接成的圆筒，每个扇形柱外侧壁上设有与钻孔周围岩土体接触的摩擦垫，每个所述扇形柱的上端面和下端面均开设有榫槽，所述顶支架和底支架外壁固定有若干呈环形分布的凸榫，所述顶支架上的凸榫滑动装配在扇形柱上端面的榫槽内，所述底支架上的凸榫滑动装配在扇形柱下端面的榫槽内。
6.进一步地，贯穿所述顶支架的靠近顶支架外壁一端的凸榫设有过孔，所述过孔内固定有可伸缩销钉，所述可伸缩销钉包括固定环、销柱、弹簧，所述固定环固定在过孔内，所述销柱上端设置于固定环内，销柱下端与扇形柱上端面接触，所述弹簧套置在销柱上，所述弹簧的顶端与固定环下端面环面固定连接，弹簧的下端固定在销柱中部。
7.进一步地，所述销柱顶端与设置于夹具外的回收绳连接。
8.进一步地，所述气嘴设置为多个，所述气嘴贯穿顶支架上端面后固定在顶支架上。
9.本发明的工作过程和原理是：在完成钻孔后，将本发明放入钻孔底部，经气嘴对环形气囊充气，使环形气囊膨胀；环形气囊膨胀给予扇形柱一个径向推力，推动扇形柱向外伸出，并与钻孔侧壁接触，此时持继续充气，侧壁岩土体与环形气囊同时挤压扇形柱，由于摩擦垫有一定的可压缩性，扇
形柱持续向外侧移动，当可伸缩销钉从扇形柱上端面的榫槽滑出时，可伸缩销钉的销柱因被压缩的弹簧提供弹性力向下伸出挡住扇形柱，使其保持现有状态，即对摩擦垫施加较大法向力的状态；此时，摩擦垫与岩土体（尤其是钻孔径向变形可忽略的坚硬完整岩体）之间的摩擦力远远大于普通锚索的锚固体与岩土体之间的摩擦力。
10.当需要回收锚索时，通过回收绳拉拔可伸缩销钉的销柱，可伸缩销钉收缩，扇形柱无阻挡，摩擦垫的法向力解除，摩擦垫与岩土体之间的摩擦力减小基本消失，此时，拉拔锚索，整套设备完整回收，无任何残留。整套设备可重复使用多次，经济环保。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：1.原理清晰，结构简单可靠，可反复使用；2.无锚固体，回收简便，可完全回收，经济环保；3.无锚固体，操作方便快捷，即装即用（传统方法要待锚固体有一定强度后方可使用），节约时间；4.无锚固体，摩擦力大，节约成本。
附图说明
12.图1为本发明的一种具体实施例的结构示意图；图2为本发明的一种具体实施例的断面意图；图3为本发明的一种具体实施例的顶支架示意图；图4为本发明的一种具体实施例的可伸缩销钉示意图。
13.图中：1.锚索；2.夹具；3.环形气囊；4.扇形柱；5.摩擦垫；6.气嘴；7.顶支架；8.底支架；9.榫槽；10.凸榫；11.可伸缩销钉；12回收绳；13弹簧；14.固定环；15.销柱；16.过孔。
具体实施方式
14.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定发明。
15.如图1所示，本实施例提供了一种无锚固体的压摩式可回收锚索，包括用于夹紧锚索1的夹具2，夹具2的外形为筒状，本实施例的夹具2可以直接在市面上购买来使用，其结构就是几个扇形楔块，敲入一个铁箍中，把锚索夹紧，这种常见夹具长度只有十几公分，本实施例需要的是几十公分甚至一米的长度；所述夹具2顶端固定有顶支架7，夹具2末端固定有底支架8，锚索1一端贯穿顶支架7中心开设有的通孔延伸至夹具2外，所述顶支架7与底支架8之间的夹具2外套设有环形气囊3，环形气囊3上设有气嘴6，环形气囊3外设置由若干个扇形柱4拼接成的圆筒，每个扇形柱4外侧壁上设有与用于与钻孔周围岩土体接触的摩擦垫5，每个所述扇形柱4的上端面和下端面均开设有榫槽9，所述顶支架7和底支架8外壁固定有若干呈环形分布的凸榫10，所述顶支架7上的凸榫10滑动装配在扇形柱4上端面的榫槽9内，所述底支架8上的凸榫10滑动装配在扇形柱4下端面的榫槽9内。
16.在实际使用过程中，贯穿所述顶支架7的靠近顶支架7外壁一端的凸榫10设有过孔16，所述过孔16内固定有可伸缩销钉11，所述可伸缩销钉11包括固定环14、销柱15、弹簧13，所述固定环14固定在过孔内，所述销柱15上端设置于固定环14内，销柱15下端与扇形柱4上端面接触，所述弹簧13套置在销柱15上，所述弹簧13的顶端与固定环14下端面环面固定连
接，弹簧13的下端固定在销柱15中部。在完成钻孔后，将本发明放入钻孔底部，经气嘴6对环形气囊3充气，使环形气囊3膨胀；环形气囊3膨胀给予扇形柱4一个径向推力，推动扇形柱4向外伸出，并与钻孔侧壁接触，此时持继续充气，侧壁岩土体与环形气囊3同时挤压扇形柱4，由于摩擦垫5有一定的可压缩性，扇形柱4持续向外侧移动，当可伸缩销钉从扇形柱4上端面的榫槽9滑出时，可伸缩销钉的销柱15因被压缩的弹簧13提供弹性力而向下伸出挡住扇形柱4，使其保持现有状态，即对摩擦垫5施加较大法向力的状态。
17.在实际使用过程中，为了便于回收锚索1，所述销柱15顶端与设置于夹具2外的回收绳12连接。通过回收绳12拉拔可伸缩销钉的销柱15，可伸缩销钉收缩，扇形柱4无阻挡，摩擦垫5的法向力解除，摩擦垫5与岩土体之间的摩擦力减小基本消失，此时，拉拔锚索1，整套设备完整回收。
18.另外，为了快速对环形气囊3进行充气，所述气嘴6设置为多个，所述气嘴6贯穿顶支架7上端面后固定在顶支架7上。
19.使用本实施例的无锚固体的压摩式可回收锚索具体过程为：在完成钻孔后，将本发明放入钻孔底部，经气嘴6对环形气囊3充气，使环形气囊3膨胀；环形气囊3膨胀给予扇形柱4一个径向推力，推动扇形柱4向外伸出，并与钻孔侧壁接触，此时持继续充气，侧壁岩土体与环形气囊3同时挤压扇形柱4，由于摩擦垫5有一定的可压缩性，扇形柱4持续向外侧移动，当可伸缩销钉从扇形柱4上端面的榫槽9滑出时，可伸缩销钉的销柱15因被压缩的弹簧13提供弹性力而向下伸出挡住扇形柱4，使其保持现有状态，即对摩擦垫5施加较大法向力的状态；此时，摩擦垫5与岩土体（尤其是钻孔径向变形可忽略的坚硬完整岩体）之间的摩擦力远远大于普通锚索的锚固体与岩土体之间的摩擦力。
20.当需要回收锚索时，通过回收绳12拉拔可伸缩销钉的销柱15，可伸缩销钉收缩，扇形柱4无阻挡，摩擦垫5的法向力解除，摩擦垫5与岩土体之间的摩擦力减小基本消失，此时，拉拔锚索1，整套设备完整回收，无任何残留。整套设备可重复使用多次，经济环保。
21.本发明的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落入本发明的保护范围之内。