[发明专利]一种可回收预应力锚索的锚具及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及基坑支护的预应力锚索技术领域，尤其是一种可回收预应力锚索的锚具及其施工方法。

背景技术

目前，可回收锚索主要有机械式可回收锚索、热熔式可回收锚索、力学式可回收锚索等类型，其中机械式可回收锚索由于锚头装置的特殊性，导致在使用中材料浪费（如n+1型）、线材在降服荷重下钢绞线易被损坏；热熔型可回收锚索内锚头安装精度要求非常严格，热熔系统易受损，影响回收率，施工操作要求非常高。

现有技术的可回收锚索种类较多，但锚固力不足、回收率低，线材受力后易损坏，造成资源浪费，不能很好的适应地下空间节能环保、绿色施工的发展理念。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种可回收预应力锚索的锚具及其施工方法，采用自锁结构的锚头装置，有效的解决了锚索钢绞线材料超额浪费、线材受力后易损坏、锚固力不足、回收率低等不利影响，为资源节约，绿色施工提供了一种可回收锚索内锚头装置，结构简单，制作、安装都很方便，锚索造价经济，钢绞线可回收利用，大大减低工程费用，工作和材料利用效率高。

本发明的目的是这样实现的：一种可回收预应力锚索的锚具，其特点是该锚具由双头锚固装置和至少一个或一个以上的单头锚固装置组成多级可调的拆卸式预应力锚索，所述双头锚固装置由两锚头及其分别连接的钢绞线与一级承压板和二级承压板组成；所述两锚头对称设置在一级承压板一侧并由导向帽固封；所述二级承压板由套装在钢绞线上的前撑管与一次承压板为定距设置；所述单头锚固装置由另一锚头及其连接的钢绞线与另一级承压板和二级承压板组成；所述另一级承压板由套装在钢绞线上的又一前撑管与另二级承压板为定距设置；所述单头锚固装置由套装在钢绞线上的中撑管与双头锚固装置或单头锚固装置为定距设置；所述锚头由连接套管、退锚芯轴、底座、锚索夹片、卡簧、弹簧和锥心套筒组成；所述退锚芯轴前端为设有卡槽的圆锥头，其后端为设有凸缘的插孔；所述锚索夹片为三片锥形月牙夹片组成的卡口牙轮，其端口上设有嵌槽和密封槽；所述弹簧与退锚芯轴套装在连接套管内；所述连接套管一端与设有腔室的底座螺纹连接，另一端与套装锚索夹片的锥心套筒螺纹连接，锚索夹片由嵌槽套装在退锚芯轴后端的凸缘上，并由设置在密封槽上的“O”型密封圈将其固定；所述卡簧由连接套管端口的凹槽将其设置在底座的腔室上；所述一级承压板和二级承压板为沿圆周设置数个注浆或绞线孔的多孔板；所述钢绞线外露段上设有锚垫板，且由套装在钢绞线上的后撑管与单头锚固装置为定距设置；所述锚垫板上设有锥形管的外锚具；所述锥形管与注浆或绞线孔为一一对应设置；所述钢绞线由外锚具上的锥形管通过锚垫板，分别进入双头锚固装置及数个单头锚固装置的锚索夹片内，当钢绞线张拉受力时，锚索夹片与锥心套筒为过盈配合，将钢绞线咬合锁紧；解锁时推动钢绞线外露段，使退锚芯轴前端进入底座的腔室，并由卡簧锁住卡槽，弹簧压缩使退锚芯轴后端的锚索夹片与锥形套筒为间隙配合，释放对钢绞线的咬合锁定，实现钢绞线的回收利用。

所述注浆或绞线孔的孔径小于锥心套筒直径，且大于钢绞线直径；所述钢绞线外设有波纹保护管和PE保护管。

一种可回收预应力锚索锚具的施工方法，其特点是该方法包括基坑开挖及成孔、锚索安装、注浆养护、张拉锁定和回收钢绞线，具体施工按下述步骤进行：

a、基坑开挖及成孔

基坑土方开挖至锚索施工操作面，利用钻机在土体中钻进成锚孔，锚孔的孔径为0.13~0.30m，钻孔角度偏差≯1°，高差≯50mm，锚孔深度大于锚索的设计长度0.3~0.5m。

b、锚索安装

根据设计要求确定各撑管的长度，以保证单头锚固装置与双头锚固装置及单头锚固装置的定距设置，将组装好的多级可调的拆卸式预应力锚索放置在锚孔内的设计深度位置，双头锚固装置放入锚孔底部时外拉约500mm，确保导向帽与锚孔底有一定的空间。

c、注浆养护

注浆管由外锚具依次通过锚垫板和一级承压板、二级承压板进入锚孔，将配制好的水泥砂浆由注浆管注入锚孔，注浆从孔底开始，直至孔口溢出浆液为止，注浆结束后进行浆体的养护。

d、锚索张拉锁定

待注浆体强度达到设计值后，先将单根钢绞线预紧张拉，然后对其余钢绞线进行整体张拉，张拉的荷载按10%、50%、75%、100%、110%或120%依次递增进行分级张拉，张拉至1.1~1.2锚索抗拉力特征值（Tak）时，对砂性土层持荷10min，对黏性土持荷15min，然后卸载至设计要求的张拉荷载锁定，加载速率不大于0.1NK/min。

e、回收钢绞线