可回收式锚杆在工程中的应用

可回收式锚杆的研制与应用
1 普通锚杆造成的环境问题及可回收锚索研究的意义
1.1 普通锚杆支护所造成的环境问题
基坑临时性支护等采用普通锚杆时，当临时性支护功能失效后，普通锚杆无法进行回收，与所建筑的构筑物一起埋藏于地下，占用了大量地下空间，形成地下垃圾，造成地下环境污染，给相邻地块的开发造成很大的影响。

1.2 可回收锚杆研究意义
可回收锚杆具有普通锚杆的优点的同时，还可克服普通锚杆长期占用大量地下空间，形成地下垃圾的缺点，具有非常广阔的发展前景。

2 新型可回收锚杆的组成及工作原理
2.1 新型可回收锚杆的组成
新型可回收锚杆命名为伸缩式伞状可回收锚杆。

由外套钢管、拉杆、可伸缩支撑钢板、内带螺纹的锥头和螺母组成。

拉杆两端有螺纹，一端用螺母固定在外套钢管内，另一端固定在锥头螺孔内。

主要支挡结构是由两部分构成，上部是带肋支撑钢板，下部是方钢，两部分用销子连接，是主要锚固部位。

锚杆构造如图所示：
图2.1 可回收锚杆结构示意图
1-主拉杆；2-螺母；3-外套钢管；4-盖板；5-支撑钢板；6-上支撑杆；
7-下支撑杆；8-方钢；9-销子；10-锚锥头；11-螺母（1）主拉杆
主拉杆是主要受力构件之一，为锚杆设计的控制点。

其作用和普通锚杆相同，且在打开伞状支撑体时受拉，收拢时受压。

一般是二级钢加工而成，两端有螺纹，一端与螺母连接，另一端和锚锥体相接。

（2）上盖板
上盖板的作用是控制主体钢筋的定位，使钢筋和外套钢管平行。

其结构见下图：
图2.2 上盖板示意图
它是由45#圆钢制成，套嵌在外套钢管内并焊接（剖口焊）。

（3）外套钢管
外套钢管的外径根据设计的要求而定，钢管管壁一般取3毫米即可。

在打开伞状支撑体的时受压，收拢时受拉。

在锚杆锚固好以后主要是承受来自土的剪切力。

图2.3 外套钢管示意图
（4）下盖板
如图所示：
图2.4 下盖板示意图
下盖板是主要的受力构件之一，它除了有上盖板的作用之外，还要承受来自上肋的拉力。

其材料和与外套钢管的连接与上盖板相同。

（5）支撑钢板
支撑钢板呈伞状撑开伸入土中，是主要受力构件，主要承受土压力。

它是由Q235钢车成，焊于上肋，共四块，尺寸由设计而定。

板上焊接钢肋即上支撑杆，钢肋起到增强支撑钢板承弯能力及连接作用。

图2.5 支撑钢板示意图
（6）下支撑杆
下支撑杆的示意图如下：
图2.6 下支撑杆示意图
是由24×24的方钢整体车制而成，两端铣槽，槽壁上钻孔便于连结，为了使锚杆轻便，中间段削薄。

共四块，均为主要受力构件，锚杆锚固时主要承受压力。

（7）锚锥体
锚锥体构造较复杂，如下图所示：
图2.7 锚锥体示意图
锚锥体可有三部分组成，上端是一段钢管，目的是确定锚杆撑开的程度；锥体上均匀焊接四块钢条，上面钻孔，与上部连结；下面是锥头，里面钻孔并车有内螺纹，目的是与主体钢筋连接，使两部件固定成为一体。

（8）螺母
本锚杆设计的螺母是与主体钢筋相匹配的，可以购买相同的成品亦可有45#钢加工而成。

它主要起到固定锚杆的作用。

（9）销子
销子是连接铰接点的构件，承受很大的剪力，是受力薄弱部位，因此销子的材料采用合金结构钢，通过高温淬火，中低温回火等热处理工艺，增强其强度。

以上是个构件的细部构造，现在说明一下各构件的连接方法。

外套钢管上下各加一个盖板，用剖口焊的方法焊接在一起。

下盖板上均匀车有四块钢条，在钢条上打控，与上支撑杆连接。

上支撑杆即钢肋上焊有支撑钢板，钢肋形状像叉子一样，一端加粗，在加粗部位铣槽，槽壁上转孔，下盖板上的钢条正好插入其中用销子对应连接。

钢肋另一端也转
有圆孔，便于与下部连接。

与之连接的构件是一段方钢，同样铣槽，中间削薄，同样转孔，连接方法也与上面相同。

锥体部分构造较复杂，上面均匀焊接四块钢条，不同的是锥体上端中心部位车出一段钢管来，它的作用是阻止支挡结构被压缩的过于厉害，使支挡结构一直保持较大支撑力。

锥体内部车有螺纹，便于拉杆固定在其中。

拉杆两端车有螺纹，上端螺母固定在外套钢管上，下端固定在锥体中。

2.2 伸缩式伞状可回收锚杆的工作原理
先用钻孔机或洛阳铲钻一个孔，然后将呈伸直状态的伞状锚杆放入孔中，拧紧端头螺母，此时，钢管受压，钢筋受拉，使可伸缩的支撑钢板撑开，伸入土中，到达锥上钢管所抵位置为止，此时可达到锚固作用。

待锚固工作完成后，可把锚杆回收，先旋开螺母，通过在外套钢筒上施加拉力，使可伸缩支撑钢板收回，呈伸直状态，使支撑钢板失去锚固作用，呈伸直状态，然后同时对钢管和管内钢筋施加外力，从而把整个锚干取回，达到回收的目的。

此种锚杆的作用过程，就如雨伞一样一开一合，所以称作伸缩式伞状可回收锚杆。