專利名稱：一種可回收的端承錨桿的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種可回收的端承錨桿。
背景技術：
目前各種工程上所使用的可回收的端承錨桿技術，應用得比較多的為機械型錨桿，少數也有使用水泥材料作為錨固體的端承錨桿，水泥材料錨固體一般不能回收，部分也只能回收桿體部分。可回收的機械型端承錨桿，若用于軟弱土層時，想要獲得較大的錨固 力，就須加大錨桿入土的錨頭的尺寸，錨頭尺寸加大，就必須相應加大容置錨頭的擴孔的尺寸。然而，擴孔尺寸加大后，擴孔就易出現塌孔問題。另外，錨頭増大后的可回收機械型端承錨桿結構也會復雜很多。面對軟弱土層，現行的解決塌孔方案是采用泥漿護壁鉆孔エ藝鉆孔，再采取水下灌注砼的方法可使孔底泥漿被排出，但擴孔處的泥漿易與砼混合，會影響砼的強度及均勻性，很難保證施工的質量。而且水泥材料的錨固體從開始澆筑至投入使用，也需要一定的時間才能使水泥材料的強度發揮出來。
發明內容
本發明所要解決的技術問題，就是提供一種不但能保證施工質量、還能有效防止塌孔且錨固カ大、可全部回收的端承錨桿。本發明解決上述技術問題所采取的技術方案為
一種可回收的端承錨桿，其特征在于包括
套管；
柔性囊袋，袋ロ與所述的套管下端連接；
錨桿，可穿過所述的套管且長度長于套管；
錨固體，常溫下為固態、隨溫度升高可熔化成熔融狀態。使用時，在對土層鉆孔并擴好孔后，先將套管和柔性囊袋置于孔內合適位置，保持套管上端露出，以便通過其向其下端的柔性囊袋內注入加熱成熔融狀態的錨固體，并通過其將已預熱的錨桿插入其下端柔性囊袋內熔融狀態的錨固體中，且錨桿上端穿出套管，錨固體冷卻后，柔性囊袋、錨固體、錨桿連為一體，柔性囊袋和錨固體共同作為錨桿的擴大頭，與土層產生端承作用；完成使用后，加熱錨固體，使其熔化成熔融狀態，取出錨桿，抽出熔融狀態的錨固體，再回收套管及其下端的柔性囊袋。所述錨桿下端設有增強其與錨固體連接的凸凹結構。作為本發明的一種實施方式所述錨桿上的凸凹結構的上下端作為電極并分別通過導線引出，以便連接外部低壓大電流電源。采用低壓大電流電源，因為電壓低，即使人體接觸帶電部分，也能有效避免觸電事故的發生。作為本發明的另ー種實施方式所述錨桿為管狀，下端內側設有發熱電阻，發熱電阻兩端分別通過導線引出或一端通過導線引出另一端與錨桿內側相連。作為本發明的實施例之一所述錨桿包括一下端具有盤狀凸緣的直桿、一套裝在直桿上的管狀的錨桿套，所述錨桿套底面設有環狀凸起，內側和上表面設有絕緣層，所述環狀凸起的下端外沿上設有環形外凸沿或環形內凹槽，還包括多個錨爪，各錨爪的上端相適配的設有內凹槽或外凸沿，所述錨爪上端的內凹槽包裹所述環形外凸沿形成鉸接關系，或所述錨爪上端的外凸沿嵌入所述環形內凹槽形成鉸接關系，各所述錨爪的下端還鉸接有支撐桿，所述支撐桿的下端鉸接在所述直桿的盤狀凸緣的外沿上，所述直桿上端穿出錨桿套。使用時，同樣先將套管和柔性囊袋置于土層中事先鉆好的孔內，保持套管上端露出，再向套管下端的柔性囊袋內注入加熱成熔融狀態的錨固體，并將已預熱的錨桿整體插入錨固體中，保持錨桿的錨桿套通過套管管ロ露出，錨桿的直桿處于放松狀態時，所述錨爪、支撐桿均與直桿相平行，向上提升直桿，直桿下端的盤狀凸緣向上擠壓支撐桿下端，使支撐桿支撐各錨爪如傘式展開。這種錨桿一方面能與冷卻后的錨固體連接更加牢固，另ー方，展開的錨爪可以更好的托住土層，進一歩防止塌孔問題出現。使用完后，將低壓大電流電源的正、負輸出端，一端與錨桿的錨桿套上端相連，另一端與錨桿的直桿上端相連，給 錨桿、錨固體加熱，待錨固體加熱熔化后，即可先后回收錨桿、錨固體、套管和柔性囊袋。本發明中，所述錨固體可選擇熱熔型膠結材料，如硫磺或改性硫磺，硫磺熔點較低，適當的加溫即可熔化。所述錨固體內還添加有增強錨固體綜合力學性能的金屬或非金屬填充物。添加填充物ー是提高錨固體的綜合力學性能，ニ，如果添加的為石頭等兼價材料，由于相應的減少了膠結材料的比例，還能降低成本。所述柔性囊袋為由耐熱材料制成的袋體。本發明具有如下有益效果
1)本發明向土層中所鉆的孔內放入柔性囊袋，再向柔性囊袋內注入熔融狀態的錨固體，由于錨固體的壓力，利于排出孔內的泥漿，另外，由于錨固體是注入到柔性囊袋中，囊袋對錨固體有一定保護作用，使泥漿不易進入囊袋而使錨固體的性能發生變化，能保證端承錨桿的施工質量；注入囊袋中的錨固體能很好的支撐擴孔上部的土層，有利于防止其塌陷；本發明利用冷卻的錨固體和柔性囊袋共同作為錨桿的擴大頭，與土層產生端承作用，相對于利用側摩擦力的錨桿，能提供更大的錨固カ；本發明的端承錨桿可完全回收完成使用后，給錨固體加熱，即可先后回收錨桿、錨固體、套管和柔性囊袋，在施工土層中沒有遺留物，不會影響該土層的后續使用；
2)現有資料表明，硫磺混凝土的綜合力學性能比較高，硫磺混凝土即在熱熔型膠結材料硫磺中添加沙石填充物，其抗壓強度可達30Mpa 60Mpa，硫磺混凝土在澆注冷卻后，30min內可達到其最高強度的65%，48h的抗壓強度可達到其最高強度的80 90%，抗拉強度可達到其最高強度的95% ;還有資料介紹，硫磺混凝土澆注I 2h后可達到最高強度的80%，一天后即可達到100% ;相比之下，水泥材料的澆注體在正常情況下，強度達到最高強度的70 80%約需10 14天，28天后才能達到100%，從時間上來對比，澆注后，兩者可投入使用的速度相差很大；
3)在錨桿下端設置電極通過低壓大電流變壓器對桿體施加電壓，通過桿體的電阻熱效應，即可對錨固體進行加熱，操作安全方便；錨桿下端設有凸凹結構，錨固體冷卻后，錨桿能通過所述凸凹結構與錨固體更好的連為一體，使錨桿與錨固體之間的連接更加緊固；
4)錨固體選用熔點低的熱熔型膠結材料如硫磺或改性硫磺等，適當的加溫即可使錨固體熔化為熔融狀態，回收速度快，熔化所需熱量少，本發明的錨固體回收后還能再次使用，進一步降低了成本；
5)在錨固體中加入金屬或非金屬的填充物，一是可以提高錨固體的綜合力學性能，二，如果添加的為石頭等兼價材料，還能降低成本；
6)本發明的錨桿采用能展開成傘狀的錨桿，使其與冷卻的錨固體連接更加穩固，還可以更好的托住土層，進一步防止塌孔問題出現。
圖I為本發明實施例一的使用狀態 圖2為本發明實施例一的錨桿與引出導線的細節 圖3為本發明實施例二的使用狀態 圖4為本發明實施例三的使用狀態 圖5為本發明實施例四的使用狀態圖一；
圖6為本發明實施例四的使用狀態圖二；
圖7為本發明實施例四的錨爪的展開示意 圖8為圖5 a處的放大 圖9為錨爪鉸接在錨桿套底面環狀凸起的下端外沿的另一種實施方式的放大圖。
具體實施例方式如圖1、2所示，本發明實施例一的端承錨桿，包括上端設有外螺紋的套管I、袋口與所述的套管I下端連接的柔性囊袋2、可穿過所述的套管I且長度長于套管I的錨桿3、常溫下為固態隨溫度升高可熔化成熔融狀態的錨固體4。本實施例中，錨桿3為圓柱狀，上端也設有外螺紋，下端設有增強其與錨固體4連接的凸凹結構，所述凸凹結構為設于錨桿3下端的外螺紋。凸凹結構的上下端分別通過連接件與導線8的端頭連接，并通過導線8引出連接外部低壓大電流電源(未畫出)。錨桿3外壁上設有導線槽，所述導線8容納在導線槽內。本實施例中，錨桿3也可以為管狀，導線與凸凹結構的上下部相連后，直接從錨桿3的管腔內部引出。柔性囊袋2為由耐熱材料制成的袋體。錨固體4采用熱熔型膠結材料改性硫磺，也可以采用硫磺或熱熔膠等，錨固體4中還添加有用于增強錨固體綜合力學性能的金屬填充物鋼纖維，也可以添加沙石等制成硫磺砂漿、硫磺混凝土等。相對而言，未改性的硫磺的力學性能及穩定性均遜于改性硫磺。如圖I所示，在對土層鉆孔并擴好孔后，根據孔深和擴孔高度，在套管I的上端套上一塊承壓板7和一個螺母6，其中承壓板7處于螺母6下方。沿套管I上端的外螺紋調節螺母6到合適位置處，大致讓將進入土層中的套管I的長度與擴孔平頂處到土層上表面的 距離相等。將套管I和其下端的柔性囊袋2放入孔中，套管I通過承壓板7和螺母6掛裝在土層上，且套管I上端露出土層。接著，通過套管I向其下端的柔性囊袋2內注入已加熱成熔融狀態的錨固體4。隨著柔性囊袋2內熔融狀態的錨固體4的增多，錨固體4的壓力作用使擴孔內的泥漿被壓出。由于有柔性囊袋2的保護，泥漿不易進入柔性囊袋2而使錨固體4的性能發生變化，能保證端承錨桿的施工質量。柔性囊袋2隨錨固體4的注入而進一步展開，最終填充在擴孔中。再在錨桿3上端套上螺母5，要求螺母5的外徑大于套管I內徑。調節錨桿3上端的螺母5到合適位置，錨桿3經預熱后，直接插入套管I內，使其下端進入柔性囊袋2內熔融狀態的錨固體4中，上端穿出套管I并通過螺母5掛裝在套管I上。錨固體4冷卻后，柔性囊袋2、錨固體4、錨桿3連為一體，柔性囊袋2和錨固體4共同作為錨桿3的擴大頭，與土層產生端承作用。待錨固體4冷卻達到使用強度后，本端承錨桿即可投入使用。使用完成后，通過低壓大電流電源和導線8對錨桿3下端施加電壓，即可在錨桿3下端產生熱量對錨固體4加熱，并可轉動錨桿3以便對錨固體4進行攪拌，加速其熔化，待錨固體4熔化后，即可取出錨桿3，抽出熔融的錨固體4，并取出套管I和其下端的柔性囊袋2。本發明也可以不在套管I和錨桿3上端設置外螺紋、螺母6、5、承壓板7等來實現在土層中的位置調整。如在套管I或錨桿3的上端連接千斤頂等，使套管I、錨桿3處于孔內合適位置，錨固體4冷卻后，還可將千斤頂移開。
本發明在加熱錨固體4熔化時,也可以在錨固體4局部熔化后取出錨桿3,放入其他加熱體或通過吹入熱風等方式加速錨固體4熔化。圖3、4為本發明的實施例二、三的使用狀態圖。現僅就其與實施例一的差別點作詳述。實施例二中的錨桿3為管狀，其內側下端設有發熱電阻9，發熱電阻9兩端分別通過導線引出，以便與外部電源(未畫出)相連。實施例三中的錨桿3也為管狀，其內側下端同樣設有發熱電阻9，發熱電阻9 一端直接連接錨桿3，另一端通過導線引出，外部電源(未畫出，電源可為交流電源也可為直流電源)的正、負輸入端分別連接錨桿3和另一端上引出導線，即可給發熱電阻9加熱。實施例二、三中這種通過在錨桿3下端設置發熱電阻9，以便對錨桿3和錨固體4加熱的方式，由于發熱電阻9功率有限，通常需要對其施加較高電壓，使用時需使用隔離電源以確保安全使用。圖5、6為本發明實施例四的使用狀態圖。其與實施例一的主要差別在于錨桿3。如圖所示，實施例四的錨桿3包括一下端具有盤狀凸緣311的直桿31、一套裝在直桿31上的管狀的錨桿套32，錨桿套32底面設有環狀凸起321，內側和上表面設有絕緣層10，如圖8所示，環狀凸起321的下端外沿上設有環形外凸沿322，還包括多個錨爪33，各錨爪33的上端相適配的設有內凹槽331，所述錨爪33上端的內凹槽331包裹所述環形外凸沿322形成鉸接關系，如圖5、6所示，各所述錨爪33的下端還鉸接有支撐桿34，所述支撐桿34的下端鉸接在所述直桿31的盤狀凸緣311的外沿上，且直桿31上端穿出錨桿套32。錨桿套32和直桿31上端都設有外螺紋，使用時，直桿31上端通過外徑大于錨桿套32內徑的兩螺母11 y、5 y掛裝在錨桿套32上，錨桿套32上端也通過外徑大于套管I內徑的兩螺母11、5掛裝在套管I上。這里同樣可借助千斤頂，或通過其他方式實現掛裝，如通過加設承壓板和螺母等。在對土層鉆孔并擴好孔后，根據孔深和擴孔高度，調節好套管I、錨桿套32、直桿31上的螺母的位置，使直桿31放松，錨桿套32下方的錨爪33和支撐桿34與直桿31平行，使套管I和錨桿套32在裝入孔中后，套管I下端大致和擴孔平頂處平齊，錨桿套32下底面高度略低于擴孔平頂。如圖5安裝好后，向上提升直桿31，支撐桿34支撐各錨爪33如傘式展開，如圖6、7所示。調節直桿31上端的螺母11 y、5入保持住錨爪33的展開狀態。使用完后，在直桿31上端的兩螺母11 y、5 y之間和錨桿套32上端的兩螺母11、5之間分別夾裝上導線8，并通過所述導線8分別與低壓大電流電源(未畫出)的正、負輸出端相連。由于錨桿套32內側和上表面都設有絕緣層10，電流走向為低壓大電流電源正輸出端-直桿31-支撐桿34-錨爪33-錨桿套32-低壓大電流電源負輸出端。錨固體4加熱熔化后，先調整直桿31上端的螺母11 y、5 y放松直桿31，后即可先后回收錨桿3、錨固體4、套管I和柔性囊袋2。本發明的實施例四中，錨爪33鉸接在錨桿套32底面環狀凸起321的下端外沿的具體結構也可設計如下如圖9所示，環狀凸起321的下端外沿上設有環形內凹槽323，各錨爪33的上端相適配的設有外凸沿332，所述外凸沿332嵌入所述環形內凹槽323形成鉸
接關系。
本發明既可作為端承錨桿作抗拔用，也可將擴孔上下位置互換，增大錨桿直徑，作為端承的抗壓樁使用。
權利要求
1.一種可回收的端承錨桿，其特征在于包括 套管(I); 柔性囊袋(2 )，袋ロ與所述的套管(I)下端連接； 錨桿(3)，可穿過所述的套管(I)且長度長于套管(I); 錨固體(4)，常溫下為固態、隨溫度升高可熔化成熔融狀態。
2.根據權利要求I所述的可回收的端承錨桿，其特征在于所述錨桿(3)下端設有增強其與錨固體(4)連接的凸凹結構。
3.根據權利要求2所述的可回收的端承錨桿，其特征在于錨桿(3)上的凸凹結構的上下端作為電極并分別通過導線引出。
4.根據權利要求2所述的可回收的端承錨桿，其特征在于所述錨桿(3)為管狀，下端內側設有發熱電阻(9)，發熱電阻(9)兩端分別通過導線引出或一端通過導線引出另一端與錨桿(3)內側相連。
5.根據權利要求I所述的可回收的端承錨桿，其特征在于所述錨桿(3)包括一下端具有盤狀凸緣(311)的直桿(31)、ー套裝在直桿(31)上的管狀的錨桿套(32)，所述錨桿套(32)底面設有環狀凸起(321)，內側和上表面設有絕緣層(10)，所述環狀凸起(321)的下端外沿上設有環形外凸沿(322)或環形內凹槽(323)，還包括多個錨爪(33)，各錨爪(33)的上端相適配的設有內凹槽(331)或外凸沿(332)，所述錨爪(33)上端的內凹槽(331)包裹所述環形外凸沿(322)形成鉸接關系，或所述錨爪(33)上端的外凸沿(332)嵌入所述環形內凹槽(323)形成鉸接關系，各所述錨爪(33)的下端還鉸接有支撐桿(34)，所述支撐桿(34)的下端鉸接在所述直桿(31)的盤狀凸緣(311)的外沿上，所述直桿(31)上端穿出錨桿套(32)。
6.根據權利要求1-5任一項所述的可回收的端承錨桿，其特征在于所述錨固體(4)為熱熔型膠結材料。
7.根據權利要求6所述的可回收的端承錨桿，其特征在于所述熱熔型膠結材料為硫磺或改性硫磺。
8.根據權利要求7所述的可回收的端承錨桿，其特征在于所述錨固體(4)內還添加有增強錨固體綜合力學性能的金屬或非金屬填充物。
9.根據權利要求8所述的可回收的端承錨桿，其特征在于所述柔性囊袋(2)為由耐熱材料制成的袋體。
全文摘要
本發明公開了一種可回收的端承錨桿，包括套管(1)；柔性囊袋(2)，袋口與所述的套管(1)下端連接；錨桿(3)，可穿過所述的套管(1)且長度長于套管(1)；錨固體(4)，常溫下為固態、隨溫度升高可熔化成熔融狀態。將連接有柔性囊袋(2)的套管(1)置入預先鉆好的錨孔下之擴孔處，注入熔融的錨固體(4)，并向其中插入錨桿(3)，待錨固體(4)冷卻后，錨桿(3)能通過錨固體(4)與巖土體相互作用產生端承錨固力；使用完成后，加熱錨固體(4)使其熔化成熔融狀態，取出錨桿(3)并抽出錨固體(4)，即可完全回收。本發明結構簡單，適用范圍廣，錨固力大，又可完全回收，可適用于各種錨固場合。
文檔編號E02D5/74GK102704476SQ20121014853
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月15日 優先權日2012年5月15日
發明者覃永忠 申請人:覃永忠