可回收锚索技术的现状及发展
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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。
2023年可回收锚杆行业市场规模分析注:本文以2021年为基准年进行分析。
可回收锚杆是一种常见的岩土工程支护材料,主要用于坑道支护、边坡防护、采矿支护等领域。
相较于传统的钢筋混凝土锚杆,可回收锚杆具有安装方便、成本较低、重复利用等优势。
在未来几年中,可回收锚杆市场将迎来快速发展,下面从市场规模和市场趋势两方面进行分析。
一、市场规模分析目前,可回收锚杆市场主要分为如下几个领域:1.交通基础设施领域:包括道路隧道、高速公路、桥梁、地铁等建设领域。
2.市政工程领域:主要包括绿化带、护坡、市政园林等领域。
3.采矿行业领域:针对地下采矿场所的支护和加固。
4.水利工程领域:主要涉及水坝等水利类建设领域。
据统计,2021年可回收锚杆行业市场规模约为50亿元人民币。
其中,交通基础设施领域占比最大,约占市场总规模的50%,市政工程领域次之,占比约为30%,采矿行业领域和水利工程领域则分别占比10%和5%左右。
在未来几年中,随着可回收锚杆技术的不断提升和应用领域的不断扩展,可回收锚杆市场规模有望逐步扩大。
预计到2025年,可回收锚杆市场规模将达到100亿元左右,年复合增长率超过15%。
二、市场趋势分析1.技术趋势:可回收锚杆技术将逐步向数字化方向发展。
现在,可回收锚杆行业大多通过传统的测绘和手工计算来进行支护设计,精度和效率往往难以保证。
未来,可回收锚杆行业将会越来越多地借助数字化技术,包括3D扫描、建模和智能化测量等,来提高设计精度和支护效率。
2.市场需求趋势:可回收锚杆市场需求将逐步向全封闭支护方向转移。
由于矿山采掘工程和地下建筑的特殊性质,目前常用的支护方式大多采用全封闭式支护,例如高强度地面锚杆加喷锚石,能够大幅度减少地表层次变形和日后的经济损失。
因此,未来可回收锚杆市场需求将越来越向全封闭式支撑方向转移。
3.市场竞争趋势:未来可回收锚杆市场将从价格竞争向服务竞争转移。
目前,国内可回收锚杆品牌众多,但绝大多数产品的差异化程度不够明显,价格优势成为企业竞争的主要手段。
国内外可回收式锚杆应用与研究现状【摘要】作为岩土工程中的锚杆锚固技术已成为工程施工中的一个重要的技术环节,并被广泛应用于基坑工程、铁路工程、水利水电工程、边坡工程、地下室工程、抗浮工程、隧道工程以及矿山巷道工程中。
二十一世纪以来,可回收式锚杆的出现以及研究发展已成为国内外一个重要研究创新发展方向。
本文对国内外可回收式锚杆技术的应用与研究现状进行了一个初步的总结归纳并对其创新发展提出了一些展望。
【关键词】锚固技术;锚杆支护;可回收式锚杆技术;创新发展0.引言进入二十一世纪以来,世界经济进入高速发展阶段,特别是中国经济的发展的速度更是处于领跑状态,我国在基础建设上的大力投资以及发展前所未有。
作为岩土工程一个重要分支的锚杆锚固技术也得到了跨越式的发展,广泛应用于基坑工程、铁路工程、水利水电工程、边坡工程、地下室工程、抗浮工程、隧道工程以及矿山巷道工程等工程施工领域。
作为近代岩土工程领域中的一个重要分支,使用岩土锚固,可以充分调用和提高岩土体的自身强度和自稳能力,改善岩土体的应力状态,大大缩小结构物体积和减轻结构物的自重,显著地节省了工程材料,提高施工过程的安全性,岩土锚固技术已经成为提高岩土工程稳定性和解决复杂岩土工程稳定问题经济、有效的方法之一。
锚杆支护技术,无论是用于临时支护还是永久支护,作为施工后留在岩体土层中的锚杆,一般将永久埋于地下及土层中,造成地下空间的污染,同时锚杆施工后,其锚固段和一部分自由段将超出暴露在该建筑物的征地红线范围外,这样在该建筑物周围开发其他建设项目时,必将造成基础施工的麻烦。
为了解决这个问题,国内外提出了可回收式锚杆技术这个创新观点。
此观点的提出,正好解决锚杆技术在工程实践中的一些问题困难,同时可以带来一定的经济效益以及节约大量的社会资源。
1.国内外可回收式锚杆技术的现状锚杆加固技术特别是在边坡护理工程、地下结构工程、基坑工程、矿山巷道支护工程、抗浮工程、抗震工作等领域中更是发挥了其举足轻重的地位和取得了一定得工程成果。
可回收锚索工艺在地铁施工中的应用摘要:随着城市地下工程的日益增多,可回收锚索作为一项新型技术正在逐渐地应用于支护工程中。
本文通过可回收锚索成功应用于深圳市地铁福田站的工程实例,详细介绍了可回收锚索施工中的相关技术要求和注意事项。
从长远来看,可回收锚索施工将会大大节约企业成本,而且回收后不会对周边环境造成影响,为社会节约能源和创造效益。
关键词:地下工程可回收锚索新型技术节约能源1工程概况1.1 工程环境及背景福田枢纽地铁车站位于整个综合枢纽工程西北位置,是地铁2、3和11号线的换乘体,车站设置于深南大道、民田路与益田路之间,车站北侧高交会馆旧址规划为深圳福田CBD金融聚集区,车站南侧为中心区布局最为密集、开发强度最高的高级办公商务区。
如果在车站围护结构中采用不可回收锚索,必会对附近建筑物及将来周边地区商业开发产生不利影响,所以车站北端围护结构设计中采用了“可回收锚索+地下连续墙/冲孔桩”支护形式。
1.2 工程地质及水文条件1.2.1 工程地质条件福田站3号线车站范围上覆地层从上到下主要为:素填土;粉(细)砂;粉质粘土;砂(砾)质粘土;全风化花岗岩;强风化花岗岩[1]。
1.2.2 水文地质条件(1)车站范围地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水:第四系孔隙潜水主要赋存于沿线残积砂(砾)质粘土层中。
地下水埋深1.0~7.7m,残积层透水性和富水性都较弱。
主要由大气降水补给。
水量较贫乏,水质易被污染。
(2)水化学特征:车站范围内地表水不发育,取地下水作水质分析,水质对混凝土结构、钢筋混凝土中的钢筋、钢结构均具弱中等蚀性,地下水对混凝土结构侵蚀等级为H1。
2工程特点进入3号线福田站施工场地时,西侧临近的深交所基坑已进入结构施工阶段,其基坑边距离福田站围护结构外边线只有5米,考虑到施工中产生的侧压力对深交所基坑稳定性会造成极大影响,将3号线福田站北端东侧和北端头围护结构设计由800mm厚地下连续墙改为φ1200钻孔桩围护结构,深交所基坑底面以下采用钢支撑,基坑底面以上采用预应力锚索支撑。
新型可回收预应力锚索施工技术分析摘要:随着节约土地资源越来越受到重视,地下空间的开发利用是新时期中国城市建设的重要方向。
目前国内采用的桩锚支护结构采用钢绞线或钢杆体,锚索系统通过锚固段产生的拉力平衡土压力,形成稳定的支护结构体系。
关键词:新型可回收;预应力锚索;施工技术一、技术特点①采用预应力锚索加强基坑支护结构的支护能力。
锚索的可回收性大大扩大了工程应用范围。
②新型可回收锚索拆卸简单,钢绞线可在不借助外力的情况下提取回收。
回收率高达97%,且回收所需的操作空间小,最低仅需80cm。
③新型可回收锚索组装方便,使用安全可靠,可回收锚索回收后可重复使用,周转率高,经济效益显著。
二、工艺原理新型可回收锚索的施工技术是利用新型锚索与挡土墙结构的共同作用来维持边坡的稳定。
新型锚索主要由夹紧机构、无级调压安全机构、压板、冲环劈裂机构、防护罩、新型锚索等组成。
锚索组安装时,锚索前端进入锚固头,锚固头上设有可开锁的载体。
注浆和养护完成后,在支排桩顶梁处安装新锚轮。
新型锚杆能简单有效地锁紧锚索预应力。
在拆除锚索时,利用新锚索齿轮的结构特性,手动操作锚索装置,以拆除新锚索的特定约束,并旋转锚索。
此时,解锁的结构会将锚索和锚固段拆开,人工可以很容易地将其取出。
三、关键施工技术1.孔位放线及钻机1.1孔位放线按要求利用全站仪测量放线确定锚索孔的位置,孔位坐标误差不得大于100mm。
为确保锚索施工定位准确,锚杆钻机施工平台标高应为锚索标高以下0.8m,试钻完成后按照要求在确定的锚索孔位置进行钻孔。
1.2机械钻孔调整好钻机的位置和角度然后开始打孔,钻机就位时应准确,底座应垫平,钻杆的倾斜角度应用罗盘校核,钻孔定位误差不超过50mm,孔斜度偏差不超过3°,桩径偏差不超过2cm。
成孔施工前应在场地中挖好排水沟及循环浆池,以避免因泥浆随意排放而影响施工。
孔深应超过锚索长度0.5m,孔深允许偏差±30mm,孔位允许偏差±50mm,孔距允许偏差±0.1m,使锚索标高控制在一个水平面上,清孔时用压缩空气排出泥屑后再用清水反复清洗。
2023年可回收锚杆行业市场调查报告回收锚杆行业市场调查报告一、市场背景锚杆是一种在土壤、岩石、混凝土等基岩中用于固定建筑物或者结构物的重要设备。
随着建筑行业和基础设施建设的不断发展,锚杆的需求量逐年增加。
然而,由于锚杆一般使用寿命较长,同时该行业存在一定的技术门槛,导致回收锚杆市场的规模相对较小。
二、市场规模根据对该行业的调研,回收锚杆市场的规模较小,目前主要集中在大型城市以及基建潜力巨大的地区。
根据数据统计,2019年回收锚杆市场的规模约为5000万人民币。
三、市场竞争目前回收锚杆市场的竞争主要来自以下几个方面:1. 回收企业竞争:目前市场上存在一定数量的回收企业,主要通过与建筑公司和工程项目合作,回收闲置的锚杆。
由于回收锚杆相对较为困难,企业能力和技术对接是企业之间竞争的一个关键因素。
2. 新设备市场竞争:除了回收行业竞争,新锚杆设备市场也存在一定的竞争。
一方面,市场上有一些大型建筑和基础设施企业直接采购新设备,这进一步加大了回收市场的竞争。
另一方面,新设备市场的竞争也主要来自国内外品牌的竞争。
四、市场趋势1. 环保意识的提高:随着环境保护意识的提高,越来越多的企业开始关注资源的回收和再利用。
锚杆作为一种重要的建筑设备,回收利用具有重要的环保意义,随着环保意识的提高,回收锚杆市场有望进一步扩大。
2. 技术创新:随着科技的不断进步,锚杆行业也在不断进行技术创新。
例如,新型复合材料锚杆的研发和应用,使得锚杆更具耐用性和可再利用性。
技术创新的推动将进一步增加回收锚杆的可能性。
3. 基础设施建设的增加:市场调研发现,近年来基础设施建设的投资不断增加,这将直接带动回收锚杆市场的需求。
四、市场前景回收锚杆行业具有一定的前景和潜力,随着环保意识的提高和技术的创新,回收锚杆市场有望进一步扩大。
同时,基础设施建设的增加也将刺激锚杆市场的需求。
在市场竞争激烈的背景下,回收企业需要提高自身的技术能力和创新能力,寻找与建筑公司和工程项目的合作,以提高市场份额。
2023年可回收锚杆行业市场环境分析近年来,我国的可回收锚杆行业市场逐渐稳步发展。
可回收锚杆行业主要应用于煤矿、地铁、隧道、高速公路等领域,在以上领域中的需求量和应用广泛程度是市场需求的主要驱动力。
随着工程建设和维护的不断加强,这些领域仍将维持较高的发展态势。
一、行业竞争环境分析在行业竞争环境方面,市场上已经存在一批较为成熟的可回收锚杆生产企业,以及在厂商数量和技术专业性上有所不同的中小型企业。
这种市场结构为行业的竞争带来了很大的竞争力。
目前大多数可回收锚杆企业的技术和产品在国内的认可程度都比较高,但是不同企业之间仍然存在很大的技术差异。
百忙之中去了解这些差异和提高技术能力可为企业提升市场的竞争力,减少了更多的成本和保护了企业的利润率。
二、行业市场规模分析按照统计数据,可回收锚杆行业的市场规模近年来稳步增长,在工程建设领域得到了广泛应用。
根据国务院公布的《推进工业产品生态设计指导意见》,在推进工程建设和维护中提倡使用可回收材料产品的政策上,市场规模在不断向上扩大。
三、行业发展趋势分析目前可回收锚杆行业正面临着转型升级和高质量发展的阶段,行业发展呈现出以下几个趋势:1. 做大企业规模:加强资本与技术优势整合和企业联合,实现合力发展,增强企业市场影响力和议价能力。
2. 多样化产品研发:推进技术创新,开发具有更高性能和更多适应性的新型可回收锚杆;同时提供针对不同场景应用的专业化服务。
3. 产品质量保障:提高企业的研发设计能力和生产制造水平,确保生产出符合质量标准的可回收锚杆产品。
4. 加强品牌建设:在产品目录、材料成份、处方等方面更加透明,加强品牌影响与营销,进一步提高产品竞争力。
从市场新动态看,高质量可回收锚杆的需求将会保持增长,并在改进生产工序、降低成本以及多元化外销等方面取得新的进展。
四、行业面临风险分析在市场需求增长的同时,可回收锚杆行业亦面临一定的风险。
风险来自价格波动、环保质检标准的变动及其他类似中断生产线之类的可能,都会影响企业产品的生产和销售。
可回收锚索技术(总3页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除锚杆扩孔技术及可回收锚索技术1 锚杆扩孔技术1.1 国内研究应用情况目前,国内锚杆扩孔技术有四种方法:爆炸扩孔、机械扩孔、水力扩孔及压浆扩孔,分别介绍如下:1)爆炸扩孔,用普通钻头钻至预定孔深后,在钻孔底端装上炸药,引爆后把孔端炸扩成大头。
目前已很少应用。
2)机械扩孔,由扩孔钻头的扩孔叶片旋转张开切削土层,从而形成扩大头。
较有代表性的是台湾学者卢锡焕发明的保壮PCBA扩孔钻头,该扩孔钻头与钢绞线连接,钻头作为锚索的一部分永存于地下,只能一次性使用,不能回收,因而成本较高,其钻头需在离心力作用下展开,当地层复杂或地层较硬时,孔径扩大程度难以把握。
此外,尚有一些其他的机械扩孔技术,但均不够稳定成熟,应用不普遍,尤其不适用于全风化、强风化岩。
3)水力扩孔,即采用高压旋喷技术来扩大孔径,对锚固段端部或全段实施高压旋喷,使该段形成扩大头或扩大径。
该法的缺点是:对不同地层,扩孔直径不稳定,施工中不容易掌握,扩孔效果难以检测和保证;高压旋喷形成的扩大头系水泥土体,水泥土体的强度及固结龄期因土层不同而差异很大。
4)压浆扩孔,采用二次灌浆或双层管双栓塞注浆法来扩大孔径。
该法的缺点是:不适用于硬塑或坚实以上的地层。
扩大孔径不规则,也不容易掌握。
该法只适用于软弱土,成本较高,优势不明显,应用较少。
1.2 本发明的扩孔专利技术的特点本发明的扩孔专利技术是机械扩孔技术的一种,具有以下特点:1)扩孔可靠,扩孔概率及效果稳定,均达到100%,处于国内领先水平。
已施工应用于多个实际工程,检测结果表明100%合格。
2)适用范围很广,适用于第四系土层及全风化、强风化岩层(甚至可在中风化软岩扩孔),适用于任何角度之钻孔,扩孔孔径可从φ130→φ400~φ600,还可以扩得更大(只要设备动力允许)。
3)显着提高抗拔力,节约工程总造价。
可回收锚索技术的现状及发展
在利用地下空间的过程中锚索加固支护是建筑基坑的一种重要支护方式,常常不回收,会造成严重的地下污染。
可回收锚索的开发及利用势在必行。
标签:可回收;锚索;应用;环境
一、锚索的发展历程
锚索加固技术最早在1933年由阿尔及利亚的工程师成功应用在水电工程的坝体加固中,此后得到了迅速发展,现已广泛应用于岩土工程的各个领域。
我国锚索加固技术始于1964年在梅山水库右岸坝基加固中的应用,从70年代开始该技术在国防、水电、矿山等领域内逐步开始使用。
80年代以来,锚索加固技术大量用于工程,并在试验设备和施工工艺等研究方面取得了较大的进展。
二、普通锚索支护造成的环境问题
随着人口的增长和经济的发展,城市化进程的提速,都市人口聚集,城市化使得土地资源的利用越来越紧张。
人们为了提升自己生活环境和经济发展速度,在不可再生的土地资源上进行了地下空间的扩展。
在利用地下空间的过程中锚索加固支护是建筑基坑的一种重要支护方式,多用于安全等级要求较高或工程规模较大的基坑工程,常常不回收,造成严重的地下污染,并且留下的钢绞线成为后续工程施工的地下障碍物。
势必对相邻地块桩基施工、对相邻地块基坑开挖、对周围市政施工、对地铁、对城市长远规划造成影响。
因此,我国众多的科研院所和施工单位对此做了不少研究开发有关回收锚索的工作,并取得良好的经济和社会效益。
三、可回收锚索的现状
利用钢绞线来作为锚索体,当要回收时,只要对钢绞线施加张拉力,就可将钢绞线从锚索体内逐根抽出。
回收关键锚索抽出后,在固定座的中心处产生空隙,使其他钢绞线可拔出回收。
代表性回收锚索:日本JCE回收式锚索,中国U型可抽芯式锚索。
(一)日本JCE回收式锚索
可回收锚索属于压力型锚索(构造如图1),其构造与普通锚索基本相同,分为锚固段、张拉段和锚头三部分,其回收原理是用JCE千斤顶把回收关键锚索抽出后,端部锚头散开,在固定座的中心处产生空隙,使其他钢绞线可拔出回收,这也是与普通锚索最大的区别。
锚索回收施工(如图2)较为简单,先把中心的钢绞线用千斤顶拔出,然后用千斤顶相继对周围的钢绞线进行加载,使之脱离固定台座,即可回收。
一般采用压力为20t的千斤顶便可进行回收施工,而回收与预加应力采用同一组千斤顶。
(二)中国U型可抽芯式锚索
其原理是使用无粘结钢绞线进行折弯工序,在折弯地方设置U型承载体,构成锚具缆。
给锚具起作用的力量是钢绞线、承载体、锚体,支撑基础来传达,是压力型锚索。
钢绞线的回收主要是在解除锚具,切断钢绞线后,用起重机或千斤顶将钢绞线从一端拔出(如图3)。
四、存在问题及发展
(一)研制能够完全回收的可回收锚索
当前,多数可回收锚索回收不完全,承载体锚头不可回收,金属锚头留置于地下,未能完全解决地下环境污染问题。
另外,有些类型的可回收锚索回收后,钢绞线破坏严重,不能重复使用,重复使用率不高,因此,今后应开发能够完全回收的新型可回收锚索。
(二)研制高承载力的可回收锚索
当前,多数可回收锚索承载力不高。
由于受到回收的限制,多数可回收锚索只能采用公称直径较小的钢绞线,而不采用公称直径较大的钢绞线。
另外,有些可回收锚索承载力的提高和回收拉力的降低是矛盾的。
承载力越高,钢绞线回收所需拉力更高。
因而,锚索承载力受到了钢绞线回收所需拉力的限制。
因此,今后应开发高承载力的可回收锚索。
(三)研制可高效回收的可回收锚索
当前,多数可回收锚索在回收钢绞线需要的张拉力较大,有的人工无法拔出,只能采用千斤顶慢慢拨动,故回收时间很长。
当锚索很长时,由于钢绞线弹性变形大,甚至无法回收。
锚索张拉锚固时,需要计算分别张拉,张拉工序复杂,控制不好会造成钢绞线受力不均匀而失效。
因此,今后应开发可高效回收的可回收锚索。
(四)开展可回收锚索施工工艺和设计计算方法研究
可回收锚索在锚索结构设计时重点考虑了锚索回收的需要,锚索结构及材料工艺往往与传统的拉力型或压力型锚索存在较大差异,因而,可回收锚索的施工工艺和设计计算方法不能直接照用传统锚索,应根据具体情况进行修正。
因此,在应用不同类型可回收锚索时,应提前开展施工工艺和设计计算方法的研究。
参考文献
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