深基坑支护工程中可回收锚索的作用
分类：建筑论文2019-03-28浏览量：329
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关键词:可回收;锚索;基坑支护;工作原理
1引言
锚索支护是一种成熟经济的技术手段，但随着城市地下空间的大力开发，普通锚索的应用遇到一些限制，一方面普通锚索打入邻近地块，成为未来地下空间开发的障碍，另一方面普通锚索超出用地红线，易与相邻地块业主产生纠纷[1]。为解决上述问题，可回收锚索应运而生，目前许多国家和单位已开展了大量可回收锚索的相关研究。本文对国内几种常用的可回收锚索进行对比分析，并对未来研究方向进行了展望。
2可回收锚索工作机理
可回收锚索钢绞线与注浆体之间无粘结，一般为压力型锚索，锚固段处于三向受压状态，可根据需要设置多个独立的承载体。相对于传统锚索，可回收锚索受力更合理，能提供更高的承载能力[2]。
3常用可回收锚索类型
目前国内已开发出多种可回收锚索，主要分为U型、JCE型，破坏型三大类：其中U型包括U型、JL活页型等;JCE型包括GG-ECD回收型，LC直列式回收型，旋钮式可回收型，握线式可回收型等;破坏型包括热熔型，强拉失效型等。
3.1U型可回收锚索
该工艺将无粘结应力的钢绞线弯曲加工成U型，分别装入数个按一定间距配置的承载体上，然后通过捆扎形成锚索体。原理是由一根无粘结钢绞线绕过端部的承载体，构成一个回路，当要拆除时，外部需要通过机械强拉其中一端，把钢绞线从锚索锚固体中抽出。
3.2LC直列式可回收锚索
该工艺由连接导管、承压板、抗剪切螺旋环、加紧机构、无极调压保险机构、撞坏拆分机构、保护外罩等组成。原理是LC锚索在孔内平行分布，各根独立工作;回收时先卸除外锚头，人工锤击钢绞线外端部，促使内锚具系统中的撞针拆分机构将夹紧机构拆解开来，即可拔出钢绞线[3]，见图1。
3.3JCE型可回收锚索
JCE型锚索由外锚头、波纹PVC套管、钢绞线、承载体、固定台座、注浆体组成。原理是利用中心处的一根未锚固的解锁钢绞线回收拔出，从而使整束钢绞线产生空隙并散开，其余钢绞线便可顺利拔出，见图2。
3.4旋钮式可回收锚索
该工艺的原理是利用螺丝旋转将锚索锚固端夹片顶出锥杯，使锚索锚固端失效，进而抽出钢绞线。当拆除钢绞线时，先用专用机具超张拉锚索的张拉端，右旋转动单根钢绞线，钢绞线带动夹片和压紧螺杆一起右旋转动，压紧螺杆将夹片从内锚盘中拔出，使无粘接钢绞线与夹片脱离，即可逐根抽出无粘接钢绞线，见图3。
3.5热熔式可回收锚索
该工艺通过夹片将钢绞线锁住，拆除时，通过对热熔锚通电，将锚具内热熔材料融化，解除夹片对钢绞线的约束，从而实现回收，见图4，目前苏州能工已申请了相关专利。
4常用可回收锚索优缺点
上述常用的可回收锚索由于工作原理不同，在循环利用、张拉及回收工艺、可回收率等方面存在各自的优缺点，目前U型可回收锚应用最为广泛，其次为LC直列型和JCE型，其中JCE型在广东省应用最多。U型可回收锚肢数只能为偶数，受锚头回转半径影响，锚索直径宜采用12.7mm，且锚索在U型端部易损伤，不利于重复使用。LC直列型和JCE型的肢数和直径均不受限制，且锚索无损伤，便于循环使用。对于张拉工艺，U型和LC直列型可回收锚索采用多级承载体时，需要多次循环分级张拉至设计预拉力，而JCE型则无需分级张拉，主工作锁可同时张拉至设计预拉力。三种锚索回收时的难易程度也存在差异，LC直列型和JCE型回收工艺相对简单，一般无须借助设备，凭借人工即可实现快速回收，其中普通JCE型回收拔出力仍较大，改进后可大大降低。U型回收工艺要求相对较高，一方面需要回收的拔出力较大，须借助机械，回收速度慢，另一方面受承压装置回转半径限制，施工相对不便。对于可回收率，JCE型最高，U型和LC直列型则一般。目前存在不少由施工单位自行制作的简易U型锚索，相对于专业厂家的产品，由于制作工艺粗糙，造成实际回收率较低。三种类型锚索回收后在地下都会残留锚头，其中普通JCE型残留的金属锚头达1~2.5m，会对盾构机的施工造成较大影响，改进后的JCE型残留锚头可缩减至30cm。
5研究方向
可回收锚索在我国还处于初步探索阶段，未来仍需进一步优化回收工艺，解决如金属锚头残留等问题，也可以尝试从新型复合材料替代钢绞线为突破口研究。另外可回收锚索计算理论研究滞后于工程应用，亟需开展计算理论的研究。
参考文献：
[1]赵海生.基坑支护可拆型锚杆技术研究及应用[J].岩土力学,2005:1766~1770.
[2]王安正.压力分散型锚索锚固技术研究[D].中南大学,2010.
[3]李保国,宁锐.直列无极调压式速卸锚索施工技术[J].施工技术,2007:37~39.
作者：白冰 单位：悉地(苏州)勘察设计顾问有限公司
