一种可回收预应力锚杆结构及施工方法与流程

本发明涉及锚杆支护，具体而言，涉及一种可回收预应力锚杆结构及施工方法。

背景技术：

1、在现有的锚杆支护技术中，目前可回收锚杆分为热熔与机械两类，热熔式锚杆回收时配套导线易发生破损，极易造成通电热熔回收操作失效，热熔工序耗时较长、整体施工回收效率偏低，热熔填充材料仅能简单填充孔道无法提升锚固作用力，直接造成锚杆锚固性能较差，热熔成型位置还会形成构件应力薄弱区域，大幅降低锚杆整体承载能力，机械式锚杆依据内部解锁结构区分存在多种类型，不同解锁形式均存在固有使用缺陷，其中辅索拉拔式机械式锚杆还需额外布设配套辅索，导致了锚杆整体使用可靠性不足、现场回收施工效率低下、支护承载性能受限的问题。

2、因此，现亟需一种可回收预应力锚杆结构及施工方法，解决了锚杆整体使用可靠性不足、现场回收施工效率低下、支护承载性能受限的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可回收预应力锚杆结构及施工方法，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

2、第一方面，本申请提供了一种可回收预应力锚杆结构，包括：

3、复用部，所述复用部包括锚杆结构和解锁机构，所述锚杆结构底端通过限位隔档与所述解锁机构的顶端连接；

4、留置部，所述留置部包含固定结构，所述固定结构套设在所述解锁机构外周，所述固定结构侧壁开设有径向贯通的限位销安装孔，所述限位销安装孔内滑动安装有限位组件，所述限位组件一端伸入所述固定结构的空腔内，并与所述解锁机构相抵接，在张拉锁定状态时，所述解锁机构与所述限位组件的接触部位为平面，形成轴向机械咬合结构，当需要回收时释放所述锚杆结构的预应力，向孔底方向推动所述锚杆结构，所述限位隔档带动所述解锁机构下移挤压所述限位组件径向回缩，解除机械咬合，当所述解锁机构移动至所述限位组件底部后，向上拉拔所述锚杆结构将所述复用部抽出完成回收。

5、第二方面，本申请还提供了一种可回收预应力锚杆结构的施工方法，包括：

6、标定钻孔位置并钻孔至预设深度；

7、将锚杆结构、解锁机构、限位隔档、固定结构以及限位组件装配，并在所述锚杆结构的外壁设置锚固体注浆管，形成锚杆组件；

8、将所述锚杆组件沿钻孔下放至设计深度，下放过程中保持锚杆轴线与钻孔轴线一致；

9、对所述锚固体注浆管进行孔底注浆，直至孔口溢出浆液后停止注浆；

10、待浆体达到预设强度后对所述锚杆结构进行预应力张拉，通过预应力损失状态锁定处理；

11、临时支护完工后释放预应力，轴向锤击所述限位隔档推动所述解锁机构压缩所述限位组件径向回缩，拔出锚杆组件的复用部并对钻孔注浆封孔。

12、本发明的有益效果为：

13、本发明通过张拉锁定状态下解锁机构与限位组件的平面贴合咬合，在张拉荷载作用下限位组件不会向外退让，咬合刚度高，避免了支护服役期间锚杆预应力衰减。进一步，限位组件沿固定结构的限位销安装孔进行滑动装配，注浆作业时浆液不会堵塞锁止咬合接触面，且便于批量加工与现场安装，降低了施工人工与装配时长。随后，通过先释放锚杆预应力，再向孔底顶推锚杆结构，依靠限位隔档带动解锁机构下移自动挤压限位组件径向回缩，自动解除平面咬合，无需外部拆卸工具，简化了回收步骤。最后，解锁机构下移越过限位组件底部后，完全脱离接触，无任何卡紧干涉，向上拉拔能一次性抽出锚杆与解锁机构整套复用部件。综上所述，本发明解决了锚杆整体使用可靠性不足、现场回收施工效率低下、支护承载性能受限的问题。

14、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

1.一种可回收预应力锚杆结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的可回收预应力锚杆结构，其特征在于，所述解锁机构（2）包括挤压器（21）和锥形体（22），所述锥形体（22）的顶部与所述锚杆结构（1）的底部螺纹连接，所述挤压器（21）滑动套设于所述锚杆结构（1）上，所述挤压器（21）位于所述限位隔档（3）下方。

3.根据权利要求1所述的可回收预应力锚杆结构，其特征在于，所述固定结构（4）为对开式或三开式分体结构。

4.根据权利要求1所述的可回收预应力锚杆结构，其特征在于，所述限位组件（5）包括限位销（51），所述限位销（51）向外伸出的一端上部设置为圆弧形，圆弧端与所述解锁机构（2）挤压配合，所述限位销（51）处于所述固定结构（4）空腔的一端中部设置有弹簧（52），当限位销（51）受挤压径向回缩后，随所述解锁机构（2）的挤压器脱离接触，所述弹簧（52）驱动所述限位销（51）回弹至初始工作位置。

5.根据权利要求4所述的可回收预应力锚杆结构，其特征在于，所述限位销（51）内侧设置有上根轴、中根轴以及下根轴，所述中根轴外部上套设有弹簧（52），所述弹簧（52）上端抵靠所述上根轴，所述弹簧（52）下端抵靠所述下根轴，所述根轴和所述下根轴对限位销（51）导向限位。

6.根据权利要求1所述的可回收预应力锚杆结构，其特征在于，所述留置部还包括锚杆套管（6），所述固定结构（4）顶部开设有锚杆套管沟槽（43），所述锚杆套管（6）卡接固定在所述锚杆套管沟槽（43）内，所述锚杆套管（6）通过密封层与所述固定结构（4）固定连接。

7.根据权利要求1所述的可回收预应力锚杆结构，其特征在于，所述锚杆结构（1）的中部设置有环形对中支架（8），所述环形对中支架（8）沿所述锚杆结构（1）轴向等间距布置，且所述环形对中支架（8）外径小于所述锚杆套管（6）内径。

8.一种可回收预应力锚杆结构的施工方法，其特征在于，使用了如权利要求1-8任意一项所述一种可回收预应力锚杆结构，包括：

9.根据权利要求8所述的可回收预应力锚杆结构的施工方法，其特征在于，在锚杆组件之后，包括：

10.根据权利要求8所述的可回收预应力锚杆结构的施工方法，其特征在于，所述孔底注浆方式具体包括：注浆保持低速稳压，浆液自下而上连续灌注，直至孔口返出浆液无气泡且为纯水泥浆时停止注浆。