[发明专利]可安全回收锚筋的锚固件

说明书

一、技术领域：

本发明涉及岩土工程中对软弱岩土加固和支护的一种锚固技术，尤其是在主动加固和支护领域，通过对锚筋的回收，可扩大锚固技术的应用范围及用于临时加固要求便于拆除的工程领域。

二、背景技术：

在软弱岩土层中建造地下设施，由于岩土体的松散破碎，使得他们自身的强度和自稳性很差，故需对该软弱岩土层进行加固与支护。将水泥浆与软弱岩土的旋喷搅拌形成混合体，并加插锚筋，形成锚体结构，可以充分增强软弱岩土体的自承能力，大大降低支护材料成本和缩短工期，从而被人们所推崇。但由于这种主动加固方式，在当今建设用地利用率较高的时代，所施加的锚固体往往因超出建筑用地红线而被限制应用，以及对用于临时加固的锚固体需要便于拆除。之所以限制应用是因为所施工的锚固体将长期留在被加固岩土层中，将会给以后的建筑施工等人类活动产生障碍。如若能将这些锚筋在加固与支护目的达到之后安全取出，就不会在被加固的岩土层中留下障碍物，因而该种加固与支护方法可以应用于更广阔的范围中。所谓安全取出，即是锚筋完全拔出，不断留，拔出时不对被加固岩土层及地下构筑物产生扰动和破坏。因此，在岩土工程的主动加固与支护技术中急需一种能回收锚筋的锚固件。

三、发明内容：

通过专用机具，将一种可安全回收锚筋的锚固件加入到岩土与水泥浆混合体中，锚筋与这种混合体粘合形成加固和支护体，当加固和支护的目的达到后，即可将锚筋体从被加固体中安全抽出，不对已施工的结构和被加固体产生任何不利影响。

本发明专利的具体内容如下：

1、控制最大摩阻力的方法

在锚筋与锚锭板的连接中，采用钢套管连接锚筋，钢套管外径大于锚锭板的锚筋穿孔直径，当将钢套管与锚筋紧密挤压在一起时，便可将锚筋与锚锭板连接在一起。通过对套管材料、尺寸(长度L和厚度)和挤压力的控制，就能达到对套管与锚筋体之间的摩阻力控制。

控制最大摩阻力的方法是：将锚筋体先穿过锚锭板，将锚筋的端部插进设计好的钢套管中，按设计的摩阻力要求，采用专门机具，对钢套管整个外表面施加均匀的挤压力，使钢套管变形，与锚筋体接触。通过改变钢套管的材料性能、与锚筋的接触长度、管壁厚度和施加的挤压力，即可控制钢套管与锚筋体之间的最大摩阻力。如图1所示。

要求控制的最大摩阻力等于0.7倍的锚筋体的设计抗拉强度，并等于0.2倍水泥浆与被加固岩土混合体的柱面剪切总荷载(桩体直径为锚锭板的直径)

2、锚固件的结构形式与组成

可安全回收锚筋的锚固件结构是由锚筋、锚锭板、可冷挤压控制摩阻力的钢套管组成。

如图1所示。

3、锚筋材料的回收

在锚筋材料回收时，对锚筋的端部施加拉力，由于锚筋的变形量大于粘结体(水泥浆与岩土混合体)的变形量，锚筋体与粘结体之间便首先脱开。当施加的回收拉力大于锚筋套管与锚筋体之间的最大摩阻力时，锚筋便从锚锭板中脱离，从而将锚筋从锚固体中抽出，如图2所求。由于是锚锭板与锚筋脱离，锚筋体从加固体中完整拉出，因锚筋体的体积很小，这样对加固的地基将不会产生任何不利影响。通过监测，拉出锚筋时和拉出后，对被加固的地基产生的扰动变形量可以忽略不计。这样，既达到了对锚筋材料的回收再利用效果，同时又扩大了锚固法在超建筑红线地基中的应用范围，现已并取得了实验室的大量测试数据和工程的成功应用实例。

四、附图说明

图1最大摩阻力的控制方法以及锚固件组装效果图

1-锚筋套管；2-锚锭板；3-锚筋；4-最大摩阻力控制时的额定挤压力。

图2安全回收锚筋的过程图

1-锚筋套管；2-锚锭板；3-锚筋；5-回收锚筋的拉力。

五、具体实施方式

(一)、锚固件的组成及材料：

1、控制锚筋拔出的摩阻力用套管，采用无缝厚壁钢管制成，其长度、直径和厚度均按需要的摩阻力改变，材料为45号以上无缝钢管或16Mn钢管；

2、锚锭板，采用钢板制成，其形状为圆形或多边形，改变其直径和厚度实现锚固力的改变，材料为Q235；

3、锚筋，由钢绞线、钢丝绳、钢筋或钢管制成，钢绞线主要是1860级冷拔钢丝，钢筋主要为HPB335钢筋；钢管为厚壁无缝钢管。

(二)、控制锚固力套管与锚筋连接方法

(1)锚锭板加工，锚锭板上的锚筋孔按需连接的锚筋数量确定，钻孔直径＝锚筋体直径+2，在连接2根以上锚筋的锚锭板上，其中部需钻一个施工导向孔，直径为50-80mm；