本发明专利技术涉及一种可回收式智能锚固装置及其回收方法，其中，该锚固装置包括：用于锚固的锚索束；回收单元，其至少包括套接至锚索束的壳体，且壳体封装有热熔试剂；激发单元，其用于以电能形式激活热熔组分；其中，热熔组分能够经由激发单元的激活而发生化学反应并产生化学反应热，并在热熔组分经由壳体排出并与锚索束接触之时，锚索束能够因该化学反应热而被熔断。本发明专利技术还涉及一种锚固方法，包括：在回收单元内填充并封装热熔组分；将激发单元联结至回收单元；安装回收单元至锚索束，并控制激发单元工作；通过激发单元向热熔组分供能，以使热熔组分发生化学反应并释放化学反应热；使热熔试剂与锚索束接触并借助化学反应热熔断锚索束。束。束。
【技术实现步骤摘要】
一种可回收式智能锚固装置及其回收方法
[0001]本专利技术涉及岩土工程
，尤其涉及一种可回收式智能锚固装置及其回收方法。
技术介绍
[0002]传统的锚杆作为临时性支护结构，在其功能失效后通常将与所建筑的构筑物一起埋藏于地下，而这将占用大量地下空间，形成地下垃圾，造成地下环境污染，且留下的锚杆也将成为后续工程的地下障碍物，同时因锚杆不能被有效回收而导致钢材被浪费。
[0003]为解决该问题，人们开发了可回收锚索技术，在锚索完成任务后，将锚索进行回收，不但可以避免锚索超出建筑红线的问题，还可以降低施工成本。目前，已开发了多种可回收锚索技术。可回收锚索具有安全快速、易回收的特点，被回收的钢绞线能够重复利用，弥补了早期锚索技术的不足。
[0004]热熔式回收锚索是可回收锚索技术中的一种常用锚索形式，其原理主要是通过对热熔锚通电进行拆芯，待通电达到一定时间热熔锚拆芯结束后将钢绞线拔出回收，如期刊《工程勘察》中一篇名为“新型热熔式可拆芯锚索应用与研究”的文章提供了一种热熔型锚具，该锚具中的热熔装置主要包括金属锚环和锚孔的金属夹片，其中，金属锚环外壁包裹电热环和联通的外部导线，是热熔装置的主导部位；金属夹片为圆台型，中间留有螺纹通孔，用于嵌入锚索，当锚索插入到金属夹片中，通孔内表面的螺纹与圆台型通孔过盈配合，提升极限抗拔力，稳固锚索。锚孔内壁充满热熔材料制成的衬套，并紧贴着金属夹片。当锚固工程中的锚索使用完成后，通过地面装置给导线通电，电加热环产生热量加热金属锚环使衬套熔化，从而解除锚索束束缚，使自由段的锚索束取出。然而，此类热熔型锚具需要在通电以使热熔环达到一定温度后才能熔断锚索束，并将其回收，故其回收效率较低；其次，此类热熔型锚具的设计结构通常只考虑到对自由段锚索的回收，而在回收过程中，随着锚索束的移动，很有可能影响原有锚具的锚固力，而此类热熔型锚具则无法有效监测锚索束回收过程中锚固力的实时变化，并且也无法在锚固力减弱时通过相应手段维持或增加锚具的锚固力，故此类热熔型锚具的应用效果较差。
[0005]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。
技术实现思路
[0006]针对现有技术之不足，本专利技术提供了一种可回收式智能锚固装置及其回收方法，旨在解决现有技术中存在的至少一个或多个技术问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种可回收式智能锚固装置，至少包括：
[0008]用于锚固的锚索束；
[0009]回收单元，其至少包括套接至锚索束的壳体，且壳体封装有热熔组分；
[0010]激发单元，其用于以电能形式激活热熔组分；
[0011]其中，
[0012]热熔组分能够经由激发单元的激活而发生化学反应并产生化学反应热，并在热熔组分经由壳体排出并与锚索束接触之时，锚索束能够因化学反应热而被熔断。在本专利技术中，锚索束的熔断主要依靠于热熔试剂释放的高额化学反应热来完成的，相比于通过导线持续加热锚索束以将其熔断而言，热熔试剂通过氧化还原反应瞬间便能释放出大量热量，故可在极短的时间内将锚索束熔断以将其回收，而不会像现有技术在利用通电导线对锚索束持续加热时，需要耗费大量时间才能将锚索束熔断，使得锚索回收的效率极低，并且由于通电导线在深层地下空间内的运行状态也相较复杂，因此也无法有效保障通电导线能够对锚索束持续稳定的加热，而本专利技术中通电导线仅需提供一个初始热能足以将热熔试剂引燃即可，后续的锚索熔断借助于熔融态的热熔试剂便可，热熔试剂瞬间便能提供高额热量，因此不需要耗费通电导线过多的能量，整个熔断过程耗时极短，锚索回收的效率及稳定性被显著提高，并且热熔试剂的反应产物通常不会对锚索束及地下空间结构产生严重破坏。
[0013]优选地，加热单元至少包括彼此信号连接的控制单元和导线，其中，导线联结至热熔组分，以使导线能够在控制单元驱动下激活热熔组分而使其释放化学反应热。
[0014]优选地，热熔组分包括激活试剂和热熔试剂，其中，
[0015]激发单元的至少导线物理接触于激活试剂，激活试剂能够经导线而激活并以热传递的方式引燃热熔试剂，以使热熔试剂经由化学反应释放化学反应热。
[0016]优选地，激活试剂包括甘油瓶和高锰酸钾，以及热熔试剂包括引燃剂和铝热剂，其中，在激发单元提供电能至甘油瓶的情况下，甘油瓶被击穿以使其中的甘油与高锰酸钾反应并激活引燃剂，引燃剂引燃铝热剂使其经化学反应形成熔融态。本专利技术中，热熔组分包括激活试剂和热熔试剂两部分，其中，激活试剂可由甘油和高锰酸钾组成，激活试剂可经由通电导线提供的小额输入电流被激活燃烧，并能够通过氧化还原反应释放热量至热熔试剂，而热熔试剂可以包括引燃剂和铝热剂，其中，引燃剂用于助燃，而铝热剂则作为用于熔断锚索束的主要成分，当激活试剂释放的热量传递至引燃剂时，引燃剂燃烧产生更高的热量以将铝热剂点燃，铝热剂发生强烈的氧化还原反应并形成具备超高温的熔融态金属，借助于熔融态金属的超高热量，与其接触的锚索束将被熔断或抗拉强度巨幅下降，从而达成分离回收之目的。特别地，激活试剂一旦被点燃，便可持续燃烧释放热量以依次将引燃剂和铝热剂引燃，从而促使铝热剂发生氧化还原反应并释放大量热量以将锚索束熔断，即，激活试剂与热熔试剂的燃烧或氧化还原反应一旦开始，其自持性很高，几乎不会受到地层环境因素的干扰中断，整个反应及熔断过程中也不需要提供额外的人工辅助操作，并且整个反应过程不会发生预期外的其它化学反应，其过程可控。
[0017]优选地，壳体靠近于锚索束的一侧设置有用于封装热熔组分的密封板，在激活试剂经由激发单元激活并将热熔试剂引燃以使热熔试剂转变为熔融态之时，热熔试剂能够熔化密封板并从壳体流出以与锚索束接触熔断。本专利技术中，回收单元的壳体由两部分独立的环形或半圆柱形壳体对接而成，因此，相比于一体成型的壳体结构，本专利技术的回收单元在组合安装以及维护更换方面具有一定的成本及效率优势，并且基于本专利技术的壳体结构，对于调整回收单元于锚索束周向的固定位置而言是十分容易的，由此，可以根据回收需求确定
回收单元的固定位置，从而获得不同长度或直径的锚索束。
[0018]优选地，壳体开设有试剂通道，热熔组分经由试剂通道被填充至壳体，并通过密封塞将试剂通道封堵，导线穿过密封塞连接至甘油瓶。
[0019]优选地，该锚固装置还包括安装于锚索束的监测单元，监测单元至少包括用于监测锚索束应力变化的应变传感器，应变传感器通信连接于控制单元。
[0020]优选地，该锚固装置还包括注浆单元，注浆单元包括注浆器和注浆通道，其中，注浆通道布设于锚索束内，且注浆通道连通于注浆器。
[0021]优选地，本专利技术还涉及一种基于上述可回收式智能锚固装置的回收方法，该方法包括：
[0022]在回收单元内填充并封装热熔组分；...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可回收式智能锚固装置，其特征在于，包括：用于锚固的锚索束(101)；回收单元(102)，其至少包括套接至所述锚索束(101)的壳体(116)，且所述壳体(116)封装有热熔组分；激发单元，其用于以电能形式激活所述热熔组分；其中，所述热熔组分包括激活试剂和热熔试剂，所述激活试剂和热熔试剂经由所述激发单元供能而被依次激活并产生化学反应以释放化学反应热，且在所述热熔试剂经由所述壳体(116)排出并与所述锚索束(101)接触之时，所述锚索束(101)能够因所述化学反应热而被熔断。2.根据权利要求1所述的锚固装置，其特征在于，所述加热单元至少包括彼此电性连接的控制单元(105)和导线(109)，其中，所述导线(109)联结至所述热熔组分，以使所述导线(109)能够在所述控制单元(105)驱动下激活所述热熔组分而使其释放所述化学反应热。3.根据权利要求1或2所述的锚固装置，其特征在于，所述激发单元的至少所述导线(109)物理接触于所述激活试剂，所述激活试剂能够经所述导线(109)而激活并以热传递的方式引燃所述热熔试剂，以使所述热熔试剂经由化学反应释放化学反应热。4.根据权利要求1～3任一项所述的锚固装置，其特征在于，所述激活试剂包括甘油瓶(119)和高锰酸钾(120)，以及所述热熔试剂包括引燃剂(113)和铝热剂(114)，其中，在所述激发单元提供电能至甘油瓶(119)的情况下，所述甘油瓶(119)被击穿以使其中的甘油与高锰酸钾(120)反应并激活所述引燃剂(113)，所述引燃剂(113)引燃所述铝热剂(114)使其经化学反应形成熔融态。5.根据权利要求1～4任一项所述的锚固装置，其特征在于，所述壳体(116)靠近于锚索束(101)的一侧设置有用于封装所述热熔组分的密封板(115)，在所述激活试剂经由激发单元激活并将所述热熔试剂引燃以...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍宇翔，郑明明，熊亮，常启昕，曾国澳，王嘉欣，朱成涛，张亚伟，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：
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