一种外螺纹可回收复合锚杆及其施工方法
【专利摘要】本发明涉及岩土工程锚固领域中的一种外螺纹可回收复合锚杆及其施工方法，该锚杆包括外螺纹管(1)、热熔性传力带(2)两部分，其中外螺纹管(1)是外表面为螺纹状的管状结构，热熔性传力带(2)为在锚固段包裹在外螺纹管外围的且连接强度可随温度升高而显著降低的结构，在施工时可充分利用外螺纹管(1)的中空结构实现回收，同时可利用外螺纹管(1)的外螺纹，在锚杆全长便于临时固定与锁定，本发明大幅度提高了可回收锚杆安装、回收效率与承载力，造价低，环保效益突出，成功解决了城市中施工锚杆地下超越用地红线问题，可广范应用于基坑围护等工程领域。
【专利说明】一种外螺纹可回收复合锚杆及其施工方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及土木工程领域中的岩土锚固工程领域。
【背景技术】
[0002]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匀，锚杆承载力低；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、可回收的端承摩擦型锚杆等可回收的锚杆形式与施工方法，可回收的复合锚杆及其施工方法等，经过大量可回收锚杆的设计施工实践，本人设计了造价更低、回收更方便的外螺纹可回收复合锚杆，并提出了该种锚杆的施工方法。
[0003]发明的内容
[0004]本发明的第一个目的在于提供一种外螺纹可回收复合锚杆，该外螺纹可回收复合锚杆能快速安装与回收，安全可靠，经济环保，施工方便，造价低。
[0005]该外螺纹可回收复合锚杆包括外螺纹管、热熔性传力带两部分，其中的外螺纹管为通过热熔性传力带与岩土体或岩土体中的锚固体牢固连接传递锚杆抗拔承载力的结构，且外螺纹管是外表面为螺纹状的管状结构，热熔性传力带为在锚固段包裹在外螺纹管外围的且连接强度可随温度升高而显著降低的结构。
[0006]在上述的外螺纹可回收复合锚杆中，上述的外螺纹管可由多节组成，并在接头处设置管状内接头。
[0007]在上述的外螺纹可回收复合锚杆中，上述的热熔性传力带的外表面可以制作凸凹不平的构造。
[0008]本发明的第二个目的在于提供一种外螺纹可回收复合杆施工方法，包括如下步骤:[0009]a)确定锚杆位置；
[0010]b)用热熔性传力带将外螺纹管的锚固段部分包裹，制造外螺纹可回收复合锚杆；
[0011]c)将上述步骤b)中制造的外螺纹可回收复合锚杆置入岩土体或岩土体中的锚固体；
[0012]d)锁定外螺纹可回收锚杆，进入锚杆使用期；
[0013]e)待锚杆使用结束后，解除上述步骤d)中对外螺纹可回收复合锚杆的锁定；
[0014]f)通过外螺纹可回收复合锚杆的中空位置对外螺纹管加热，使热熔性传力带与外螺纹管之间的连接强度降低；
[0015]g)在外螺纹管的外侧安装螺帽临时固定外螺纹管的外露段，逐段拔出外螺纹管，完成外螺纹可回收复合锚杆的安装与回收施工。
[0016]本发明的外螺纹可回收复合锚杆及其施工方法在提高锚杆抗拔承载力的同时，实现了锚杆构件的方便回收与锚固，大幅度提高了锚杆的回收率，运输、安装及回收施工快速便捷，造价低，回收完成后残留物强度低，环保效益突出，成功解决了城市中施工锚杆地下超越用地红线问题，可广范应用于基坑围护等工程领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明的一个实施例所用的一种外螺纹可回收复合锚杆纵剖面结构构造示意图。
[0018]图2为本发明的一个实施例所用的一种外螺纹可回收复合锚杆横截面结构构造示意图。
【具体实施方式】
[0019]作为本发明的如图1与图2所示的一个实施例，主要目的在于介绍外螺纹可回收复合锚杆的结构构造、工作原理及其安装与回收施工方法。如图1与图2所示，本发明的外螺纹可回收复合锚杆包括外螺纹管(I)、热熔性传力带(2)两部分，其中的外螺纹管(I)为通过热熔性传力带(2)与岩土体或岩土体中的锚固体牢固连接传递锚杆抗拔承载力的结构，且外螺纹管(I)是外表面为螺纹状的管状结构，热熔性传力带(2)为在锚固段包裹在外螺纹管(I)外围的且连接强度可随温度升高而显著降低的结构。外螺纹管(I)通过热熔性传力带⑵与岩土体或岩土体中的锚固体隔离，且热熔性传力带⑵的连接强度可随温度升高而显著降低，为外螺纹管(I)的回收奠定了基础。在本实施例中，可选用环氧树脂、环氧树脂砂浆、硫磺胶泥或其他的酯类等物质制作热熔性传力带(2)，且可在热熔性传力带
(2)的外表面制作刻痕、螺纹等凸凹不平的构造，以增加热熔性传力带(2)与岩土体或岩土中的加固体之间的连接强度。在实施过程中，外螺纹管(I)可为一整体，也可以由多节相互连接而成。当外螺纹管(I)由多节组成时，宜在相邻两节之间设置管状内接头(3)，管状内接头(3)可保持外螺纹管(I)内侧全长贯通。一般情况下，管状内接头(3)的外径不宜显著大于外螺纹管(I)的外径，这样可大幅度减少热熔性传力带(2)的材料用量。在本实施例中的管状内接头(3)与外螺纹管(I)之间的连接可采用螺纹连接，即在管状内接头(3)的两端设置外螺纹，在外螺纹管(I)的接头处设置相匹配的内螺纹，利用管状内接头将相邻的两节外螺纹管连接，且可保持接头处存在中空通道。在本实施例中，热熔性传力带(2)是确保锚杆可回收的关键构件之一，在回收时，可通过外螺纹管(I)的中空部位通过加热外螺纹管(I)对热熔性传力带(2)进行加热，使热熔性传力带(2)与外螺纹管(I)之间的粘结强度大幅度降低，从而可方便地将外螺纹管(I)回收。在本实施例中，外螺纹管(I)的外表面设计为螺纹状，主要目的是在回收时沿外螺纹管(I)的全长方向均可通过在外螺纹管(I)的外侧安装的螺帽将外螺纹管(I)临时固定，便于外螺纹管的拔出，大大提高了回收速度；同时可通过外螺纹管(I)外表面设置的螺纹提高外螺纹管(I)与热熔性传力带(2)之间的连接强度，还有利于锚杆的锚固施工，进一步降低锚杆造价。本实施例以下部分主要介绍本发明的外螺纹可回收复合锚杆的安装与回收施工方法及工作原理。首先根据设计要求确定锚杆的平面及竖向布置，完成本实施例的第一步，进入第二步。在本步骤中，可将环氧树脂或环氧树脂砂浆等热熔性物质放于模具中，并将外螺纹管(I)置于其中，待将环氧树脂或环氧树脂砂浆等热熔性物质将外螺纹管(I)包裹凝固后将其取出，便完成了外螺纹可回收复合锚杆的制造。在本步骤中，可将外螺纹管(I)分成若干节，分节长度可取I?2m，各节之间可通过设置管状内接头(3)连接，完成本实施例的第二步，进入第三步。在本步骤中，将上述第二步中制造的外螺纹可回收复合锚杆置入岩土体或岩土体中的锚固体，其中的锚固体可以是水泥砂浆、水泥浆、水泥土搅拌桩、旋喷桩等，在锚固段位置使用外表面握裹有热熔性传力带(2)的外螺纹管(I)，在自由段位置可直接使用外螺纹管(I)。完成本实施例的第三步，进入第四步。在本步骤中，将锚杆与被锚固的桩或圈梁等牢固连接，便可利用锚杆的抗拔承载力，进入锚杆的使用阶段，因外螺纹管(I)外表面有螺纹，因此可通过设置螺帽方便地将锚杆锁定。完成本实施例的第四步，进入第五步。在本步骤中，待锚杆使用完成后，如基坑回填，换撑完成等工况，除去第四步骤中锚杆与被锚固物体的连接，完成本实施例的第五步，进入第六步。在本步骤中，通过本实施例中第三步中形成的外螺纹管(I)内的中空通道，对锚固段的热熔性传力带(2)进行加热使热熔性传力带(2)熔化或软化，从而降低热熔性传力带(2)与外螺纹管(I)之间的连接强度。完成本实施例的第六步，进入第七步。在本步骤中，在热熔性传力带(2)与外螺纹管(I)之间连接强度降低后，将外螺纹管(I)拔出，在拔出时，可利用外螺纹管(I)外表面的螺纹，在外螺纹管(I)上安装螺帽，可将外螺纹管逐段临时固定，从而便于拔出回收施工。并可拔出设置于其中其他需回收的构件。完成本发明的第七步。从而完成本发明的外螺纹管可回收复合锚杆的安装与回收施工。
[0020]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】
1.一种外螺纹可回收复合锚杆，该外螺纹可回收复合锚杆包括外螺纹管(I)、热熔性传力带(2)两部分，其中的外螺纹管(I)为通过热熔性传力带(2)与岩土体或岩土体中的锚固体牢固连接传递锚杆抗拔承载力的结构，且外螺纹管(I)是外表面为螺纹状的管状结构，热熔性传力带(2)为在锚固段包裹在外螺纹管(I)外围的且连接强度可随温度升高而显著降低的结构。
2.根据权利要求1所述的外螺纹可回收复合锚杆，其特征是上述的外螺纹管(I)由多节组成，并在接头处设置管状内接头(3)。
3.根据权利要求1所述的外螺纹可回收复合锚杆，其特征是上述的热熔性传力带(2)的外表面可以制作凸凹不平的构造。
4.一种外螺纹可回收复合杆施工方法，包括如下步骤: a)确定锚杆位置； b)用热熔性传力带(2)将外螺纹管(I)的锚固段部分包裹，制造外螺纹可回收复合锚杆； c)将上述步骤b)中制造的外螺纹可回收复合锚杆置入岩土体或岩土体中的锚固体； d)锁定外螺纹可回收锚杆，进入锚杆使用期； e)待锚杆使用结束后，解除上述步骤d)中对外螺纹可回收复合锚杆的锁定； f)通过外螺纹可回收复合锚杆的中空位置对外螺纹管(I)加热，使热熔性传力带(2)与外螺纹管(I)之间的连接强度降低； g)在外螺纹管(I)的外侧安装螺帽临时固定外螺纹管(I)的外露段，逐段拔出外螺纹管(I)，完成外螺纹可回收复合锚杆的安装与回收施工。
【文档编号】E02D5/74GK103628478SQ201310673789
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】张继红 申请人:张继红