專利名稱：一種可回收的端承錨桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可回收的端承錨桿。
背景技術(shù)：
目前各種工程上所使用的可回收的端承錨桿技術(shù)，應(yīng)用得比較多的為機(jī)械型錨桿，少數(shù)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?？苫厥盏臋C(jī)械型端承錨桿，若用于軟弱土層時(shí)，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(yīng)加大容置錨頭的擴(kuò)孔的尺寸。然而，擴(kuò)孔尺寸加大后，擴(kuò)孔就易出現(xiàn)塌孔問題。另外，錨頭増大后的可回收機(jī)械型端承錨桿結(jié)構(gòu)也會(huì)復(fù)雜很多。面對(duì)軟弱土層，現(xiàn)行的解決塌孔方案是采用泥漿護(hù)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(kuò)孔處的泥漿易與砼混合，會(huì)影響砼的強(qiáng)度及均勻性，很難保證施工的質(zhì)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(shí)間才能使水泥材料的強(qiáng)度發(fā)揮出來。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，就是提供一種不但能保證施工質(zhì)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(fā)明解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)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(zhǎng)度長(zhǎng)于套管；
錨固體，常溫下為固態(tài)、隨溫度升高可熔化成熔融狀態(tài)。使用時(shí)，在對(duì)土層鉆孔并擴(kuò)好孔后，先將套管和柔性囊袋置于孔內(nèi)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(nèi)注入加熱成熔融狀態(tài)的錨固體，并通過其將已預(yù)熱的錨桿插入其下端柔性囊袋內(nèi)熔融狀態(tài)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(kuò)大頭，與土層產(chǎn)生端承作用；完成使用后，加熱錨固體，使其熔化成熔融狀態(tài)，取出錨桿，抽出熔融狀態(tài)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(shè)有增強(qiáng)其與錨固體連接的凸凹結(jié)構(gòu)。作為本發(fā)明的一種實(shí)施方式所述錨桿上的凸凹結(jié)構(gòu)的上下端作為電極并分別通過導(dǎo)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?yàn)殡妷旱?，即使人體接觸帶電部分，也能有效避免觸電事故的發(fā)生。作為本發(fā)明的另ー種實(shí)施方式所述錨桿為管狀，下端內(nèi)側(cè)設(shè)有發(fā)熱電阻，發(fā)熱電阻兩端分別通過導(dǎo)線引出或一端通過導(dǎo)線引出另一端與錨桿內(nèi)側(cè)相連。作為本發(fā)明的實(shí)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(shè)有環(huán)狀凸起，內(nèi)側(cè)和上表面設(shè)有絕緣層，所述環(huán)狀凸起的下端外沿上設(shè)有環(huán)形外凸沿或環(huán)形內(nèi)凹槽，還包括多個(gè)錨爪，各錨爪的上端相適配的設(shè)有內(nèi)凹槽或外凸沿，所述錨爪上端的內(nèi)凹槽包裹所述環(huán)形外凸沿形成鉸接關(guān)系，或所述錨爪上端的外凸沿嵌入所述環(huán)形內(nèi)凹槽形成鉸接關(guān)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(shí)，同樣先將套管和柔性囊袋置于土層中事先鉆好的孔內(nèi)，保持套管上端露出，再向套管下端的柔性囊袋內(nèi)注入加熱成熔融狀態(tài)的錨固體，并將已預(yù)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(tài)時(shí)，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(jìn)一歩防止塌孔問題出現(xiàn)。使用完后，將低壓大電流電源的正、負(fù)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(fā)明中，所述錨固體可選擇熱熔型膠結(jié)材料，如硫磺或改性硫磺，硫磺熔點(diǎn)較低，適當(dāng)?shù)募訙丶纯扇刍?。所述錨固體內(nèi)還添加有增強(qiáng)錨固體綜合力學(xué)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(xué)性能，ニ，如果添加的為石頭等兼價(jià)材料，由于相應(yīng)的減少了膠結(jié)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(fā)明具有如下有益效果
1)本發(fā)明向土層中所鉆的孔內(nèi)放入柔性囊袋，再向柔性囊袋內(nèi)注入熔融狀態(tài)的錨固體，由于錨固體的壓力，利于排出孔內(nèi)的泥漿，另外，由于錨固體是注入到柔性囊袋中，囊袋對(duì)錨固體有一定保護(hù)作用，使泥漿不易進(jìn)入囊袋而使錨固體的性能發(fā)生變化，能保證端承錨桿的施工質(zhì)量；注入囊袋中的錨固體能很好的支撐擴(kuò)孔上部的土層，有利于防止其塌陷；本發(fā)明利用冷卻的錨固體和柔性囊袋共同作為錨桿的擴(kuò)大頭，與土層產(chǎn)生端承作用，相對(duì)于利用側(cè)摩擦力的錨桿，能提供更大的錨固カ；本發(fā)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(huì)影響該土層的后續(xù)使用；
2)現(xiàn)有資料表明，硫磺混凝土的綜合力學(xué)性能比較高，硫磺混凝土即在熱熔型膠結(jié)材料硫磺中添加沙石填充物，其抗壓強(qiáng)度可達(dá)30Mpa 60Mpa，硫磺混凝土在澆注冷卻后，30min內(nèi)可達(dá)到其最高強(qiáng)度的65%，48h的抗壓強(qiáng)度可達(dá)到其最高強(qiáng)度的80 90%，抗拉強(qiáng)度可達(dá)到其最高強(qiáng)度的95% ;還有資料介紹，硫磺混凝土澆注I 2h后可達(dá)到最高強(qiáng)度的80%，一天后即可達(dá)到100% ;相比之下，水泥材料的澆注體在正常情況下，強(qiáng)度達(dá)到最高強(qiáng)度的70 80%約需10 14天，28天后才能達(dá)到100%，從時(shí)間上來對(duì)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(shè)置電極通過低壓大電流變壓器對(duì)桿體施加電壓，通過桿體的電阻熱效應(yīng)，即可對(duì)錨固體進(jìn)行加熱，操作安全方便；錨桿下端設(shè)有凸凹結(jié)構(gòu)，錨固體冷卻后，錨桿能通過所述凸凹結(jié)構(gòu)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(diǎn)低的熱熔型膠結(jié)材料如硫磺或改性硫磺等，適當(dāng)?shù)募訙丶纯墒瑰^固體熔化為熔融狀態(tài)，回收速度快，熔化所需熱量少，本發(fā)明的錨固體回收后還能再次使用，進(jìn)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(xué)性能，二，如果添加的為石頭等兼價(jià)材料，還能降低成本；
6)本發(fā)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(wěn)固，還可以更好的托住土層，進(jìn)一步防止塌孔問題出現(xiàn)。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例一的使用狀態(tài) 圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的錨桿與引出導(dǎo)線的細(xì)節(jié) 圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的使用狀態(tài) 圖4為本發(fā)明實(shí)施例三的使用狀態(tài) 圖5為本發(fā)明實(shí)施例四的使用狀態(tài)圖一；
圖6為本發(fā)明實(shí)施例四的使用狀態(tài)圖二；
圖7為本發(fā)明實(shí)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(huán)狀凸起的下端外沿的另一種實(shí)施方式的放大圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、2所示，本發(fā)明實(shí)施例一的端承錨桿，包括上端設(shè)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(zhǎng)度長(zhǎng)于套管I的錨桿3、常溫下為固態(tài)隨溫度升高可熔化成熔融狀態(tài)的錨固體4。本實(shí)施例中，錨桿3為圓柱狀，上端也設(shè)有外螺紋，下端設(shè)有增強(qiáng)其與錨固體4連接的凸凹結(jié)構(gòu)，所述凸凹結(jié)構(gòu)為設(shè)于錨桿3下端的外螺紋。凸凹結(jié)構(gòu)的上下端分別通過連接件與導(dǎo)線8的端頭連接，并通過導(dǎo)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(shè)有導(dǎo)線槽，所述導(dǎo)線8容納在導(dǎo)線槽內(nèi)。本實(shí)施例中，錨桿3也可以為管狀，導(dǎo)線與凸凹結(jié)構(gòu)的上下部相連后，直接從錨桿3的管腔內(nèi)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(jié)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(qiáng)錨固體綜合力學(xué)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(duì)而言，未改性的硫磺的力學(xué)性能及穩(wěn)定性均遜于改性硫磺。如圖I所示，在對(duì)土層鉆孔并擴(kuò)好孔后，根據(jù)孔深和擴(kuò)孔高度，在套管I的上端套上一塊承壓板7和一個(gè)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(diào)節(jié)螺母6到合適位置處，大致讓將進(jìn)入土層中的套管I的長(zhǎng)度與擴(kuò)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(nèi)注入已加熱成熔融狀態(tài)的錨固體4。隨著柔性囊袋2內(nèi)熔融狀態(tài)的錨固體4的增多，錨固體4的壓力作用使擴(kuò)孔內(nèi)的泥漿被壓出。由于有柔性囊袋2的保護(hù)，泥漿不易進(jìn)入柔性囊袋2而使錨固體4的性能發(fā)生變化，能保證端承錨桿的施工質(zhì)量。柔性囊袋2隨錨固體4的注入而進(jìn)一步展開，最終填充在擴(kuò)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(nèi)徑。調(diào)節(jié)錨桿3上端的螺母5到合適位置，錨桿3經(jīng)預(yù)熱后，直接插入套管I內(nèi)，使其下端進(jìn)入柔性囊袋2內(nèi)熔融狀態(tài)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(kuò)大頭，與土層產(chǎn)生端承作用。待錨固體4冷卻達(dá)到使用強(qiáng)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(dǎo)線8對(duì)錨桿3下端施加電壓，即可在錨桿3下端產(chǎn)生熱量對(duì)錨固體4加熱，并可轉(zhuǎn)動(dòng)錨桿3以便對(duì)錨固體4進(jìn)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(fā)明也可以不在套管I和錨桿3上端設(shè)置外螺紋、螺母6、5、承壓板7等來實(shí)現(xiàn)在土層中的位置調(diào)整。如在套管I或錨桿3的上端連接千斤頂?shù)龋固坠躀、錨桿3處于孔內(nèi)合適位置，錨固體4冷卻后，還可將千斤頂移開。
本發(fā)明在加熱錨固體4熔化時(shí),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(fēng)等方式加速錨固體4熔化。圖3、4為本發(fā)明的實(shí)施例二、三的使用狀態(tài)圖?，F(xiàn)僅就其與實(shí)施例一的差別點(diǎn)作詳述。實(shí)施例二中的錨桿3為管狀，其內(nèi)側(cè)下端設(shè)有發(fā)熱電阻9，發(fā)熱電阻9兩端分別通過導(dǎo)線引出，以便與外部電源(未畫出)相連。實(shí)施例三中的錨桿3也為管狀，其內(nèi)側(cè)下端同樣設(shè)有發(fā)熱電阻9，發(fā)熱電阻9 一端直接連接錨桿3，另一端通過導(dǎo)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(fù)輸入端分別連接錨桿3和另一端上引出導(dǎo)線，即可給發(fā)熱電阻9加熱。實(shí)施例二、三中這種通過在錨桿3下端設(shè)置發(fā)熱電阻9，以便對(duì)錨桿3和錨固體4加熱的方式，由于發(fā)熱電阻9功率有限，通常需要對(duì)其施加較高電壓，使用時(shí)需使用隔離電源以確保安全使用。圖5、6為本發(fā)明實(shí)施例四的使用狀態(tài)圖。其與實(shí)施例一的主要差別在于錨桿3。如圖所示，實(shí)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(shè)有環(huán)狀凸起321，內(nèi)側(cè)和上表面設(shè)有絕緣層10，如圖8所示，環(huán)狀凸起321的下端外沿上設(shè)有環(huán)形外凸沿322，還包括多個(gè)錨爪33，各錨爪33的上端相適配的設(shè)有內(nèi)凹槽331，所述錨爪33上端的內(nèi)凹槽331包裹所述環(huán)形外凸沿322形成鉸接關(guān)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(shè)有外螺紋，使用時(shí)，直桿31上端通過外徑大于錨桿套32內(nèi)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(nèi)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(shí)現(xiàn)掛裝，如通過加設(shè)承壓板和螺母等。在對(duì)土層鉆孔并擴(kuò)好孔后，根據(jù)孔深和擴(kuò)孔高度，調(diào)節(jié)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(kuò)孔平頂處平齊，錨桿套32下底面高度略低于擴(kuò)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(diào)節(jié)直桿31上端的螺母11 y、5入保持住錨爪33的展開狀態(tài)。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(dǎo)線8，并通過所述導(dǎo)線8分別與低壓大電流電源(未畫出)的正、負(fù)輸出端相連。由于錨桿套32內(nèi)側(cè)和上表面都設(shè)有絕緣層10，電流走向?yàn)榈蛪捍箅娏麟娫凑敵龆?直桿31-支撐桿34-錨爪33-錨桿套32-低壓大電流電源負(fù)輸出端。錨固體4加熱熔化后，先調(diào)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(fā)明的實(shí)施例四中，錨爪33鉸接在錨桿套32底面環(huán)狀凸起321的下端外沿的具體結(jié)構(gòu)也可設(shè)計(jì)如下如圖9所示，環(huán)狀凸起321的下端外沿上設(shè)有環(huán)形內(nèi)凹槽323，各錨爪33的上端相適配的設(shè)有外凸沿332，所述外凸沿332嵌入所述環(huán)形內(nèi)凹槽323形成鉸
接關(guān)系。
本發(fā)明既可作為端承錨桿作抗拔用，也可將擴(kuò)孔上下位置互換，增大錨桿直徑，作為端承的抗壓樁使用。
權(quán)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(zhǎng)度長(zhǎng)于套管(I); 錨固體(4)，常溫下為固態(tài)、隨溫度升高可熔化成熔融狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)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(shè)有增強(qiáng)其與錨固體(4)連接的凸凹結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)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(jié)構(gòu)的上下端作為電極并分別通過導(dǎo)線引出。
4.根據(jù)權(quán)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(nèi)側(cè)設(shè)有發(fā)熱電阻(9)，發(fā)熱電阻(9)兩端分別通過導(dǎo)線引出或一端通過導(dǎo)線引出另一端與錨桿(3)內(nèi)側(cè)相連。
5.根據(jù)權(quán)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(shè)有環(huán)狀凸起(321)，內(nèi)側(cè)和上表面設(shè)有絕緣層(10)，所述環(huán)狀凸起(321)的下端外沿上設(shè)有環(huán)形外凸沿(322)或環(huán)形內(nèi)凹槽(323)，還包括多個(gè)錨爪(33)，各錨爪(33)的上端相適配的設(shè)有內(nèi)凹槽(331)或外凸沿(332)，所述錨爪(33)上端的內(nèi)凹槽(331)包裹所述環(huán)形外凸沿(322)形成鉸接關(guān)系，或所述錨爪(33)上端的外凸沿(332)嵌入所述環(huán)形內(nèi)凹槽(323)形成鉸接關(guān)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(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)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(jié)材料。
7.根據(jù)權(quán)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(jié)材料為硫磺或改性硫磺。
8.根據(jù)權(quán)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(nèi)還添加有增強(qiáng)錨固體綜合力學(xué)性能的金屬或非金屬填充物。
9.根據(jù)權(quán)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(fā)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(zhǎng)度長(zhǎng)于套管(1)；錨固體(4)，常溫下為固態(tài)、隨溫度升高可熔化成熔融狀態(tài)。將連接有柔性囊袋(2)的套管(1)置入預(yù)先鉆好的錨孔下之?dāng)U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(chǎn)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(tài)，取出錨桿(3)并抽出錨固體(4)，即可完全回收。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(chǎng)合。
文檔編號(hào)E02D5/74GK102704476SQ20121014853
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月15日
發(fā)明者覃永忠 申請(qǐng)人:覃永忠