一种热熔型可回收U型锚索及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种热熔型可回收U型锚索，包括传动绳、钢绞线、挤压式加热器、锚头、点火器和金属夹片；传动绳伸入锚头内并与点火器相连；锚头内部设置用于容纳挤压式加热器、点火器的空腔，外表面设置用于钢绞线、金属夹片嵌固的凹槽；钢绞线从两侧嵌入凹槽并与衬套相连；衬套与金属夹片相连；点火器包括弹簧限位器、弹簧、撞针、传动杆和传动杆限位器，弹簧的一端与弹簧限位器相连，另一端与撞针相连，传动杆与传动绳相连，传动杆、传动杆限位器、传动绳用于固定或释放撞针；撞针能够通过撞击引燃挤压式加热器。本发明专利技术还公开了一种热熔型可回收U型锚索的施工方法。本发明专利技术通过机械传动的方式激活加热体系，节约能源的使用，绿色环保。绿色环保。绿色环保。

【技术实现步骤摘要】
一种热熔型可回收U型锚索及其施工方法


[0001]本专利技术属于锚索及其施工方法，具体为一种热熔型可回收U型锚索及其施工方法。

技术介绍

[0002]在基坑支护工程中，预应力锚索装置作为最常被采用的临时支护装置之一，锚索内的钢绞线通常不能被回收，这就会造成一些问题，例如：钢绞线材料的大量浪费；留在地下的钢绞线污染环境，锚索侵入建筑红线影响下一个建筑规划用地的施工，对周边的建筑物还会造成不良影响等。
[0003]针对上述问题，许多可回收锚杆应运而生，例如机械直接抽出的可回收U型锚索、热熔型可回收锚索等，但上述可回收锚索都存在一定不足：一、U型可回收锚索由于前端的回转承载头半径较小，在拉拔过程中不易抽出；二、现有的热熔型可回收锚索多采用电加热电阻丝的方法融化热熔材料或直接融化锚索，需要加热的时间太长，并且这需要消耗大量的电能，不符合国家在节能减排、环境保护方面的政策方针；三、现有的热熔型可回收锚索采用电加热电阻丝方式加热，无论是锚孔内还是外部环境中的电线都易受侵蚀，使得回收时有太多的不确定性，降低回收率。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术目的是提供一种回收方便、锚固力高的热熔型可回收U型锚索，本专利技术的另一目的是提供一种绿色环保、稳定可靠的热熔型可回收U型锚索的施工方法。
[0005]技术方案：本专利技术所述的一种热熔型可回收U型锚索，包括传动绳、钢绞线、挤压式加热器、锚头、点火器和金属夹片；传动绳伸入锚头内并与点火器相连；锚头内部设置用于容纳挤压式加热器、点火器的空腔，外表面设置用于钢绞线、金属夹片嵌固的凹槽；钢绞线从两侧嵌入凹槽并与衬套相连；衬套与金属夹片相连；点火器包括弹簧限位器、弹簧、撞针、传动杆和传动杆限位器，弹簧的一端与弹簧限位器相连，另一端与撞针相连，传动杆与传动绳相连，传动杆、传动杆限位器、传动绳用于固定或释放撞针；撞针能够通过撞击引燃挤压式加热器。
[0006]进一步地，挤压式加热器包括约束外壳、底火、引火孔、引火条、助燃剂、导热剂和底盖，约束外壳内沿着远离撞针的方向依次设置底火、引火孔、助燃剂、导热剂和底盖，引火条的一端穿过引火孔，另一端嵌入导热剂，竖向放置使化学反应更易进行。
[0007]进一步地，底盖由热熔型材料制成，为FEP树脂、双马来酰亚胺或有机硅树脂，减少导热剂在传热过程中的热量损失。引火条为镁条，助燃剂为氯酸钾，镁条燃点低，燃烧时放出热量高，易被点燃以及易引燃导热剂，氯酸钾受热分解产生氧气。
[0008]进一步地，导热剂包括铝粉、三氧化二铁粉和硅铁粉，铝粉、三氧化二铁粉和硅铁粉的质量比为1:3:1，反应更易进行，加入适量的硅铁粉可以延长反应时间，使反应更加充分。铝粉的粒径为1～2微米，三氧化二铁粉的粒径小于1微米，硅铁的粒径为1～2微米，使反
应更加充分。
[0009]进一步地，传动绳、钢绞线远离锚头的一端均依次穿过锚墩、垫座、外锚具。
[0010]进一步地，传动绳、钢绞线上均套设PVC套管。传动绳由超高分子量聚乙烯纤维制成，超高分子量聚乙烯纤维材料具有很强的抗冲击性、抗切割性、耐化学腐蚀和耐磨性且具有较长的挠曲寿命。
[0011]进一步地，传动绳的表面光滑且外表面涂有膏状润滑剂，传动绳焊接在传动杆上，使传动绳更易向外抽出及传动。
[0012]上述热熔型可回收U型锚索的施工方法，包括以下步骤：
[0013]步骤一，让弹簧处于压缩状态，传动杆通过传动杆限位器限制转动，使其一端抵住撞针阻止弹簧伸长，此时，弹簧、撞针、传动杆和传动杆限位器处于受力平衡状态，接着传动绳固定在传动杆限位器上，传动绳长度大于热熔型可回收U型锚索长度；
[0014]步骤二，在撞针正下方位置安装挤压式加热器，挤压式加热器与撞针的距离小于弹簧完全伸长距离，底盖与锚头底部的距离小于3cm；
[0015]步骤三，将PVC套管嵌套在钢绞线和传动绳上，嵌套有PVC套管的钢绞线沿着锚头上的凹槽设置，并在锚头底部中间位置通过内嵌衬套的金属夹片连接固定；
[0016]步骤四，将锚头安装至钻孔内，传动绳延伸至孔外，并向钻孔内注浆；
[0017]步骤五，当注浆材料达到设计强度的75％且大于15MPa后，张拉钢绞线，使其达到设计拉力后锁定钢绞线；
[0018]步骤六，在锚索回收阶段，向外拉动传动绳，传动绳带动传动杆逆时针转动后与撞针分开，此时弹簧不受限制并伸长释放弹性势能使撞针撞击挤压式点火器，燃烧产生高温使衬套熔化，解除钢绞线的约束；
[0019]步骤七，将分离开的钢绞线从PVC套管中抽出，整理以备下次使用。
[0020]工作原理：锚固阶段：锚头不仅可以容纳挤压式加热器、点火器等回收锚索装置，还可以固定锚索、增大与注浆材料之间的接触面积以达到增加锚固力的作用；锚头底部的金属夹片在固定钢绞线的同时也增大了锚头与锚固体之间的接触面积，使本专利技术的锚固力更高。
[0021]在回收阶段：向外拉动传动绳，传动绳带动传动杆逆时针转动一定角度后与撞针分开，此时弹簧不受限制伸长释放弹性势能使撞针撞击挤压式点火器的约束外壳点燃底火，底火点燃引火条，引火条燃烧产生高温使助燃剂分解产生氧气进而使引火条持续燃烧，引火条引燃导热剂产生化学反应产生高热(3000℃)并呈熔融状态，熔融状态的导热剂融化锚头底部后作用在金属夹片上，使衬套熔化，解除两根钢绞线的约束。
[0022]有益效果：本专利技术和现有技术相比，具有如下显著性特点：
[0023]1、通过机械传动的方式激活加热体系，节约能源的使用，绿色环保；
[0024]2、通过物质间的化学反应完成放热过程，通过物质接触完成传热过程，使回收更加稳定可靠，提高了锚索的回收率；
[0025]3、锚头底部的金属夹片在固定钢绞线的同时也增大了锚头与锚固体之间的接触面积，使本专利技术的锚固力更高；
[0026]4、传动绳由超高分子量聚乙烯纤维构成，超高分子量聚乙烯纤维材料具有很强的抗冲击性、抗切割性、耐化学腐蚀和耐磨性且具有较长的挠曲寿命；
[0027]5、底盖由热熔型材料构成，与金属底盖相比，能够减少导热剂在传热过程中的热量损失。
附图说明
[0028]图1是本专利技术的结构示意图；
[0029]图2是本专利技术锚头8的剖视图；
[0030]图3是本专利技术挤压式加热器6的剖视图；
[0031]图4是本专利技术传动绳1的结构示意图。
具体实施方式
[0032]如图1～2，热熔型可回收U型锚索包括传动绳1、外锚具2、垫座3、锚墩4、钢绞线5、挤压式加热器6、PVC套管7、锚头8、点火器9和金属夹片10，锚头8内部镂空，镂空部分设有挤压式加热器6和点火器9，锚头8外壳上设有便于钢绞线5和金属夹片10嵌固的凹槽11。两根钢绞线5沿锚头8上凹槽11分布，在锚头8底部通过金属夹片10、衬套12连接。金属夹片10为长方体，且长度略小于锚头8长度，金属夹片10与钢绞线5之间的空隙充满热熔材料制成的衬套12，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热熔型可回收U型锚索，其特征在于：包括传动绳(1)、钢绞线(5)、挤压式加热器(6)、锚头(8)、点火器(9)和金属夹片(10)；所述传动绳(1)伸入锚头(8)内并与点火器(9)相连；所述锚头(8)内部设置用于容纳挤压式加热器(6)、点火器(9)的空腔，外表面设置用于钢绞线(5)、金属夹片(10)嵌固的凹槽(11)；所述钢绞线(5)从两侧嵌入凹槽(11)并与衬套(12)相连；所述衬套(12)与金属夹片(10)相连；所述点火器(9)包括弹簧限位器(901)、弹簧(902)、撞针(903)、传动杆(904)和传动杆限位器(905)，所述弹簧(902)的一端与弹簧限位器(901)相连，另一端与撞针(903)相连，所述传动杆(904)与传动绳(1)相连，所述传动杆(904)、传动杆限位器(905)、传动绳(1)用于固定或释放撞针(903)；所述撞针(903)能够通过撞击引燃挤压式加热器(6)。2.根据权利要求1所述的一种热熔型可回收U型锚索，其特征在于：所述挤压式加热器(6)包括约束外壳(601)、底火(602)、引火孔(603)、引火条(604)、助燃剂(605)、导热剂(606)和底盖(607)，所述约束外壳(601)内沿着远离撞针(903)的方向依次设置底火(602)、引火孔(603)、助燃剂(605)、导热剂(606)和底盖(607)，所述引火条(604)的一端穿过引火孔(603)，另一端嵌入导热剂(606)。3.根据权利要求2所述的一种热熔型可回收U型锚索，其特征在于：所述底盖(607)由热熔型材料制成。4.根据权利要求2所述的一种热熔型可回收U型锚索，其特征在于：所述引火条(604)为镁条，所述助燃剂(605)为氯酸钾。5.根据权利要求2所述的一种热熔型可回收U型锚索，其特征在于：所述导热剂(606)包括铝粉、三氧化二铁粉和硅铁粉，所述铝粉的粒径为1～2微米，所述三氧化二铁粉的粒径小于1微米，所述硅铁的粒径为1～2微米。6.根据权利要求1所述的一种热熔型可回收U型锚索，其特征在于：所述传动绳...

【专利技术属性】
技术研发人员：周爱兆，查文杰，郑齐，黄献文，包星宇，刘志涛，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：