快速拼装可回收框架锚杆结构及施工方法

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	快速拼装可回收框架锚杆结构及施工方法
	董建华; 马巍; 董旭光; 颉永斌; 王雪浪
	2016-11-30
专利权人	兰州理工大学
公开日期	2016-11-30
授权国家	中国
专利类型	授权发明
摘要	快速拼装可回收框架锚杆支护结构及施工方法，属岩土锚固技术领域，结构包括框架、锚杆和锚具，框架由胶布囊、玻璃钢筒和十字连接架组成，玻璃钢筒内嵌入胶布囊，胶布囊内充满气体，十字连接架的四个卡槽内均插入玻璃钢筒并用螺栓连接组成框架；锚杆由自由段和锚固段构成，自由段为两端带有外螺纹的玻璃钢管，锚固段为套筒连接的玻璃钢管组成，套筒带有形状记忆合金片和导线，导线将形状记忆合金片与控制开关和电源连接，控制开关和电源置于坡体外；锚杆穿过十字连接架的中心孔，锚具和垫板将锚杆锚固于框架上，形状记忆合金片锚固于稳定土体内。
申请日期	2015-08-07
优先权日	2015-08-07
预估到期日	2035-08-07
语种	中文
专利状态	授权
申请号	CN201510477226.5
公开（公告）号	CN105155534B
IPC 分类号	E02D5/74
专利代理人	董斌
代理机构	兰州振华专利代理有限责任公司
权利要求	1.快速拼装可回收框架锚杆支护结构，包括框架（1）、锚杆（6）和锚具（18），其特征在于：框架（1）由胶布囊（3）、玻璃钢筒（2）和十字连接架（13）组成，玻璃钢筒（2）内嵌入胶布囊（3），胶布囊（3）内充满气体，十字连接架（13）的四个卡槽（14）内均插入玻璃钢筒（2）并用螺栓（16）连接组成框架（1）；锚杆（6）由自由段（A）和锚固段（B）构成，自由段（A）为两端带有外螺纹的玻璃钢管（7），锚固段（B）为套筒（8）连接的玻璃钢管（7）组成，套筒（8）带有形状记忆合金片（9）和导线（10），导线（10）穿过玻璃钢管（7）内将形状记忆合金片（9）与控制开关（11）和电源（12）连接，控制开关（11）和电源（12）置于坡体外；锚杆（6）穿过十字连接架（13）的中心孔（15），前端由锚具（18）和垫板（19）将锚杆（6）锚固于框架（1）上，后端通过形状记忆合金片（9）锚固于稳定土体内。 2.根据权利要求1所述的快速拼装可回收框架锚杆支护结构，其特征在于：玻璃钢筒（2）是通过合页（5）将玻璃钢片连接而成，玻璃钢筒（2）两端分别带有四个螺栓孔（17），玻璃钢片的厚度为2mm~6mm。 3.根据权利要求1所述的快速拼装可回收框架锚杆支护结构，其特征在于：胶布囊（3）的厚度为3~6mm，充气的气压值为0.1~0.3Mpa。 4.根据权利要求1所述的快速拼装可回收框架锚杆支护结构，其特征在于：十字连接架（13）带有中心孔（15）和四个卡槽（14），卡槽（14）上对称布置螺栓孔（17）。 5.根据权利要求1所述的快速拼装可回收框架锚杆支护结构，其特征在于：套筒（8）为金属材料制成，套筒（8）内部两端带有与玻璃钢管（7）相配套的内螺纹，外部一端带有训练好的形状记忆合金片（9），数量为3~6片，长度为100~300cm，形状记忆合金片（9）由NiTi合金材料制作，相变温度为50~600C，套筒（8）内外依次将涂有隔热层、绝缘层和防腐层。 6.根据权利要求1所述的快速拼装可回收框架锚杆支护结构，其特征在于：玻璃钢管（7）直径为40mm~70mm，厚度为3mm~8mm。 7.根据权利要求1所述的快速拼装可回收框架锚杆支护结构，其特征在于：电源（12）的额定电压为220伏，电流为6~10安培。 8.快速拼装可回收框架锚杆结构的施工方法，其步骤为：（1）预制框架（1）和锚杆（6）：根据工程设计要求，确定框架（1）的玻璃钢筒（2）的几何尺寸，胶布囊（3）的厚度和气压值；锚杆（6）的自由段（A）、锚固段（B）的玻璃钢管（7）的长度，套筒（8）和形状记忆合金片（9）的数量；（2）放线及定位：根据设计要求用测量仪器在坡体上进行放线，定位锚杆（6）的位置并钻孔；（3）施工锚杆（6）：将步骤（1）中预制好的玻璃钢管（7）通过套筒（8）连接，形状记忆合金片（9）与导线（10）连接，将导线（10）穿过玻璃钢管（7）内并从另一端伸出与控制开关（11）和电源（12）连接，闭合控制开关（11）接通电源（12）对形状记忆合金片（9）加热，待形状记忆合金片（9）紧贴玻璃钢管（7）外壁后将其放入坡体的孔内，断开控制开关（11）停止加热，形状记忆合金片（9）冷却恢复原刺状，并挤入周围土体内；（4）施工框架（1）：在施工完的锚杆（6）上套十字连接架（13），将胶布囊（3）放入玻璃钢筒（2）内并用合页（5）连接，将其插入十字连接架（13）的卡槽（14）内，用螺栓（16）将玻璃钢筒（2）与十字连接架（13）固定连接，充气机与胶布囊（3）的充气嘴（4）连接，向胶布囊（3）内充气直至设计气压值；（5）张拉锚固：在锚杆（6）上套垫板（19）和锚具（18），施加预应力张拉锚杆（6），用锚具（18）将锚杆（6）锚固于框架（1）上；（6）按照第（2）、（3）、（4）、（5）步的步骤施工下一个工作面的锚杆（6）、框架（1）直至完成所有的支护施工；（7）回收方法：（a）卸除锚具（18），通过气针将胶布囊（3）内的气体放出，拆除框架（1）；（b）将导线（10）与控制开关（11）和电源（12）连接，闭合控制开关（11）通电，加热形状记忆合金片（9），待形状记忆合金片（9）恢复记忆性同时变形贴紧玻璃钢管（7），锚固力消失，将锚杆（6）从土体中拔出。
引用专利	CN102251525A;CN104653209A;CN203530973U;JP1997184136A;JP2000064276A
被引用专利数量	0
简单法律状态	有效
文献类型	专利
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/109297
专题	土木工程学院
推荐引用方式 GB/T 7714	董建华,马巍,董旭光,等. 快速拼装可回收框架锚杆结构及施工方法[P]. 2016-11-30.